秸秆还田方式与还田量对土壤团聚体及有机碳周转的影响OA

为探讨不同秸秆还田方式对华南地区红壤性水稻土团聚体结构及土壤有机碳(SOC)积累与碳排放的影响,采用田间定位试验方法,以秸秆不还田(CK)为对照,研究了4种秸秆还田方式[直接还田(DR)、炭化还田(BR)、秸秆猪粪发酵还田(FR)、添加腐熟剂还田(DA)]与2个还田量水平,即全量(DR、BR、FR、DA)与半量还田(DRH、BRH、FRH、DAH)下的红壤性水稻土团聚体粒级分布与稳定性、SOC含量与碳排放规律。结果表明:与CK相比,0~5 cm土层中,BR和FR处理中>2 mm水稳性团聚体比例分别提升25.49%和18.89%;平均质量直径(MWD)分别提升21.12%和16.59%;几何平均直径(GMD)分别提升41.89%和34.89%;5~10 cm中各处理规律与表层类似;半量还田处理各指标提升低于全量还田。10~20 cm土层受秸秆还田影响不显著。在0~20 cm各土层中,BR和FR处理全土SOC提升范围分别为12.15%~14.73%和14.73%~17.16%;>2 mm团聚体SOC提升范围分别为26.89%~46.16%和27.95%~37.07%,半量还田效果次之;>2 mm的团聚体含量与MWD、GMD呈极显著正相关,对SOC含量提升起了关键作用;DR处理的CH4和CO2累积排放量最高,显著高于CK,BR处理的CH4累积排放量低于其他秸秆还田处理。短期(6季水稻种植)定位试验证明,水稻秸秆炭化还田和发酵还田是改善红壤性水稻土结构和促进SOC积累的有效措施,尤其炭化还田对于降低CH4效果最佳。秸秆不经处理直接粉碎还田对于降低碳排放和增加土壤碳固定并无显著效果。