秸秆与生物炭还田对水旱轮作土壤有机碳组分的影响OA

为探究秸秆及其生物炭对土壤有机碳含量及其组分的影响,本研究采用室内培养试验,模拟旱地和水田两种土地利用方式,以土样质量的1%和0.5%设置两个碳水平,按照等碳量添加秸秆和生物炭,具体处理为高量秸秆(SW1%)、低量秸秆(SW0.5%)、高量生物炭(BC1%)、低量生物炭(BC0.5%)和无添加对照(CK),共10个处理。测定分析了秸秆及其生物炭添加对土壤有机碳含量及其组分和土壤理化性质的影响,并计算了土壤碳库管理指数。结果表明:秸秆和生物炭均显著提高了土壤总有机碳(TOC)含量,水田中增幅分别为22.31%~46.98%和23.80%~52.48%,旱地中增幅分别为18.86%~42.46%和23.58%~50.19%,生物炭的提升效果总体优于秸秆。秸秆和生物炭对土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)和易氧化有机碳(ROC)含量也均有不同程度的提升作用,且秸秆对DOC、MBC和POC的提升效果优于生物炭,对ROC的提升效果与生物炭差异不显著。秸秆和生物炭均显著降低了土壤碳库活度和碳库活度指数,均显著提高了土壤碳库指数,但对土壤碳库管理指数影响均不显著;生物炭处理的碳库指数在旱地和水田中均高于秸秆处理。秸秆和生物炭均显著提高了土壤全氮(TN)和全磷(TP)含量,降低了NO3--N含量,此外,生物炭显著提高了土壤pH。水田和旱地的相关性分析均表明,除TOC与DOC、ROC与DOC外,土壤有机碳各组分间均呈显著正相关关系;TOC与土壤pH、TN、TP也均呈显著正相关关系。研究表明,秸秆及其生物炭还田均能改善土壤理化性质,提高土壤有机碳及其活性组分含量,且秸秆更有助于提升活性有机碳组分,生物炭则有助于提升总碳库稳定性。