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摘要：为揭示不同施肥方式对华北小麦-玉米轮作种植系统土壤有机碳库的影响，本研究将“小麦-玉米”作为一个施肥单元，于2014年10月开展田间定位试验，采用二因素裂区设计，以冬小麦-夏玉米两季作物磷钾肥分配比(A)为主区，设磷钾肥全部施入小麦季(A1)和小麦季：玉米季为2：1(A2)两个水平，以两季作物总施氮量(B)为裂区，设施纯氮450 kg·hm-2(B1)和600 kg·hm-2(B2)两个水平，同时以两季作物全生育期不施肥为对照，共5个处理，于2022年10月玉米收获后采集0～20 cm土壤样品，分析研究8年后不同施肥方式对该种植系统土壤有机碳库的影响。结果表明：除A1B2处理下土壤总有机碳(SOC)和微生物量碳(MBC)含量与CK处理差异不显著，4种施肥处理下SOC、颗粒态有机碳(POC)、活性有机碳(LOC)、DOC和MBC含量、SOC储量均显著高于CK，增幅分别达8%～55%、75%～237%、98%～214%、42%～66%、21%～50%和3%～29%。4种施肥处理中A2B1处理下SOC及其活性组分含量、SOC储量均显著高于A1B1和A1B2，而与A2B2处理在LOC、DOC、MBC含量和SOC储量间差异不显著。同时，A2B1处理下土壤碳库管理指数(CPMI)显著最高。对于SOC矿化指标而言，SOC累积矿化量(Cm)、潜在可矿化碳(Cp)和SOC矿化效率(Cp/SOC)均表现为：A1B1>A1B2>CK>A2B1>A2B2，且除A2B1和A2B2处理间Cp/SOC差异不显著，Cm和Cp在各处理间差异均显著。相关分析研究表明，β-1，4纤维二糖苷酶活性以及土壤全氮、碱解氮、速效磷和速效钾均为提高SOC及其活性组分含量以及CPMI的关键因子，而碳累积输入量可通过增加SOC含量降低Cp/SOC。综上，本试验条件下，磷钾肥在小麦季和玉米季2：1的分配比，配合两季作物450 kg·hm-2的总施氮量，可增加麦玉轮作系统SOC及其活性组分含量，提升土壤养分有效性，降低SOC矿化分解，同时，该施肥方式下较高的碳累积输入量通过增加SOC含量，降低Cp/SOC，最终实现SOC储量增加。
文章目录
1 材料与方法
1.1 试验地基本概况
1.2 试验设计
1.3 样品采集及测定方法
1.3.1 土壤养分含量
1.3.2 SOC及其组分含量
1.3.3土壤碳氮周转酶活性
1.3.4 SOC矿化培养
1.4 计算公式
1.4.1有机碳投入量
1.4.2 土壤容重及有机碳储量
1.4.3 土壤碳库管理指数
1.4.4 SOC矿化相关参数
1.5 统计方法
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理的作物产量及碳累积输入
2.2 不同施肥处理的土壤容重、养分含量及酶活性
2.3 不同施肥处理的土壤总有机碳及其活性组分含量、有机碳储量
2.4 不同施肥处理的土壤有机碳稳定性
2.5 不同施肥处理对土壤碳矿化的影响
2.6 土壤有机碳指标间相关性分析
3 讨论
3.1 不同施肥处理对SOC及其活性组分的影响
3.2 不同施肥处理对SOC矿化的影响
4 结论