冷湿气候下多年生饲草与奶牛粪浆对土壤健康的早期改善作用

本研究通过三年田间试验，揭示了在加拿大东部冷湿气候条件下，将多年生饲草作物与奶牛粪浆（dairy cattle slurry）结合施用，可快速提升表层土壤（0–10 cm）健康指标。研究证实，相较于一年生作物（annual crops）与矿物肥料（mineral fertilization），多年生饲草系统（perennial forages）与粪浆施用能显著提高土壤有机碳（SOC）、氮（N）含量、微生物生物量碳/氮（MBC/MBN）及颗粒有机质（POM）等活性组分，并改善水稳性团聚体稳定性（MWD），尤其在初始碳库较低或黏土含量较高的土壤中响应更显著。该成果为短期內通过优化种植制度与养分管理提升农业土壤健康提供了实证依据。

　　

摘要

在加拿大东部地区，奶牛场近年来逐渐减少多年生饲草作物的种植面积，转而扩大一年生作物（如大豆、玉米）的种植，同时，牲畜粪便的管理也从固体形态转向液体形态（如粪浆）。本研究旨在探究在冷湿气候条件下，两种作物类型（一年生作物 vs. 多年生饲草）和三种氮源（矿物肥料、奶牛粪浆、生物固氮）对0–10 cm表层土壤健康指标早期（三年内）变化的影响。这些指标包括土壤水稳性团聚体平均重量直径（MWD）、微生物生物量中的碳（MBC）和氮（MBN）、颗粒有机质（POM）中的碳（POMC）和氮（POMN），以及未分级土壤中的碳（C）和氮（N）浓度。试验在三个地点（安大略省、魁北克省、新斯科舍省）进行。尽管各指标的响应存在一定变异性，但大多数指标表明，在实施多年生饲草系统和（或）施用奶牛粪浆后的三年内，土壤健康得到改善。与土壤有机质（SOM）相比，颗粒有机质和微生物生物量通常对试验处理的响应更为敏感。在试验的头三年内，三个地点的土壤碳和氮浓度均发生了显著变化。例如，与一年生作物和（或）矿物施肥相比，多年生饲草和（或）奶牛粪浆处理下的土壤碳浓度高出7%–31%。总体而言，施用奶牛粪浆的多年生饲草系统对土壤健康的改善效果优于施用矿物肥料的一年生作物系统。土壤碳浓度的响应趋势在初始土壤碳浓度较低的地点更为明显，并且在黏土含量最高的土壤中变化更快。

1. 引言

土壤健康可定义为“土壤维持其所在土地的社会生态功能的活力”，可通过测量多种土壤性质来评估。与土壤有机质（SOM）相关的性质通常被视为重要的指标，因为它们能够促进多种土壤生态系统功能，如维持植物生产力、保护水质、减少土壤侵蚀、支持生物多样性和减缓气候变化等。此外，SOM还能增强农业系统对气候变化的抵御能力，尤其是在退化土壤中。在土壤健康指标中，水稳性团聚体稳定性与土壤中的许多物理和生物功能及过程相关联。事实上，抗侵蚀能力很大程度上取决于土壤团聚体对水的稳定性，结构良好的土壤具有更高的抵抗力。团聚体稳定性也是土壤有机碳（C）循环的重要指标，因为SOM可以被物理保护在团聚体内。此外，易分解或“活性”SOM组分，如微生物生物量和颗粒有机质（>53 μm；POM），被认为比未分级土壤中的有机碳对管理措施的变化更为敏感，可能代表SOM和土壤健康变化的早期指标。有机质的细组分（<53 μm；FOM）被认为比POM更稳定，也与SOM稳定性相关，尽管其主要由缓慢循环的SOM组成。

在加拿大东部，奶牛场传统上包括用于干草或青贮生产的多年生饲草（有或没有牧场），以及小粒谷物、粮饲兼用玉米和豆类作物。然而，从2011年到2021年，安大略省、魁北克省和新斯科舍省用于收割的多年生饲草作物面积分别减少了32%、15%和29%，改良牧场面积分别减少了48%、53%和51%。相反，同期一年生作物（大豆、粮饲玉米）的面积分别增加了16%、31%和152%。多年生饲草作物和牧场土地的逐步减少，以及被一年生作物部分替代，导致了加拿大东部土壤碳库的下降。

与一年生作物相比，多年生饲草具有更密集的根系系统，并且与土壤耕作的频率降低相关，从而导致土壤有机质及其生物活性组分的浓度更高。研究发现，多年生禾本科植物下的土壤团聚体稳定性也超过一年生作物。然而，研究结果存在差异，有些研究报告称在实施多年生系统后土壤有机碳和团聚体稳定性没有变化。此外，可以将固氮豆科植物加入多年生饲草混播中以替代氮肥施用。在种植序列中引入如紫花苜蓿等多年生豆科植物有改善土壤健康的潜力。然而，关于豆科-禾本科混播与纯禾本科多年生草地对SOM影响的研究较少。

在加拿大东部，奶牛粪便通常储存在储存设施中（液体或固体形式）。在过去的几十年里，粪便管理从固体形式向半固体或液体形式发生了显著转变，这部分与农场规模的扩大有关。与固体粪便的研究相比，关注液体动物粪便对土壤有机碳响应的研究通常较少。液体动物粪便对土壤碳库的响应似乎是可变的，一些研究表明，由于其较低的干物质和碳含量，液体动物粪便在增加土壤有机碳方面可能不如固体粪便有效。Shi等人（2018）观察到，在施用18-19年后，随着奶牛粪浆施用量的增加，微生物生物量和未分级土壤中的碳和氮浓度增加。一些研究报告称，与矿物施肥相比，动物粪便具有更好的水稳性团聚体和POM含量，但未具体说明粪便的形式（固体或液体）。并非总能发现矿物施肥和液体粪便施用之间土壤健康指标的差异。例如，Neufeld等人（2017）报告称，在0–15 cm土层中，经过10年，奶牛粪浆施用和矿物施肥之间的土壤团聚体平均重量直径和总碳没有差异。

实施多年生种植系统和动物粪便施用后，土壤健康指标变化的幅度和速率似乎各不相同。在此背景下，评估这些实践在不同地点的短期效应及其相互作用，以更好地理解土壤质地、初始土壤碳含量和气候等因素对SOM积累的影响非常重要。例如，在年耕作田和新近退化的草地上新建立的牧场或割草地上可能观察到较高的积累速率。此外，相对较少的研究调查了实施多年生饲草和粪便施用相结合的效果。

在此背景下，本研究的主要目的是确定在加拿大东部三个不同地点（渥太华、圣奥古斯丁、特鲁罗），不同作物类型（一年生与多年生作物）和氮源（矿物肥料、奶牛粪浆、生物固氮）对表层土壤（0–10 cm）特定土壤健康指标早期（前3年）响应的影响。第二个目的是探索三个地点各指标之间的关系。我们假设，与一年生作物和矿物施肥相比，多年生作物类型和奶牛粪浆施用都会在三年内导致更高水平的土壤健康指标，并且奶牛粪浆和多年生作物的结合会产生协同效应。我们还预期，在初始土壤碳水平较低的地点，土壤碳浓度的相对变化会更高，并且管理实践的变化会导致SOM“活性”组分比未分级土壤更早出现更高的相对差异。

2. 材料与方法

2.1. 试验点描述

试验点位于加拿大东部的三个不同省份：安大略省、魁北克省和新斯科舍省。各试验点的具体位置、气候数据、试验建立时的主要土壤特性以及前茬作物信息均有详细记录。土壤分类参照加拿大土壤分类系统，气候数据来自加拿大环境和气候变化部。

2.2. 试验设计与处理

该试验被称为PERMANENCE项目，于2016年开始，采用裂区设计，不同作物类型（一年生[A] vs. 多年生[P]作物）作为主区，在每个地点重复四次；不同氮源作为副区：矿物肥料、有机肥料（奶牛粪浆）、或通过包含豆科物种进行生物固氮。副区大小因地点而异。作物类型和氮源的组合产生了六种种植系统。然而，由于一年生作物中通过豆科物种进行生物固氮的系统未能成功建立，本研究未包含该处理。因此，本研究呈现了五种种植系统：接受矿物肥料的3年一年生作物序列、接受奶牛粪浆作为有机肥料的3年一年生作物序列、接受矿物肥料的禾本科混播多年生饲草系统、接受奶牛粪浆作为有机肥料的禾本科混播多年生饲草系统，以及包含苜蓿以提供生物固氮的禾本科混播多年生饲草系统。

具体的作物种植、施肥（包括粪浆和矿物肥料）的时间、用量和方法均按照当地推荐和年度土壤肥力分析进行。粪浆的干物质、碳和氮含量有详细记录。土壤耕作、杂草控制和作物收获均按照标准农业实践进行。

2.3. 土壤采样与分析

土壤采样在每年秋季进行。在每个小区，用铁锹采集0–10 cm深度的三个土壤样本，混合后过6 mm筛，去除大部分植物残体。土壤样品保存在4°C下直至分析。所有土壤分析均在加拿大农业及农业食品部魁北克研发中心进行。

测定了田间湿度下过筛土壤子样本的水稳性团聚体平均重量直径（MWD），方法参照改进的湿筛法。通过氯仿熏蒸提取法测定微生物生物量碳（MBC）和氮（MBN）。在2016年和2018年，对风干土壤子样本进行SOM粒径分组，以分离颗粒有机质（POM）和细有机质（FOM；<53 μm）组分。通过差减法计算POM中的碳（POMC）和氮（POMN）浓度。使用CNS分析仪测定FOM组分和未分级土壤子样本中的总碳和总氮浓度。由于土壤相对偏酸，假设无机碳可忽略不计，总碳等同于总有机碳。

2.4. 统计分析

使用两个统计模型进行分析。模型1用于比较四种主要种植系统，考虑裂区设计，并以年份作为重复测量因子，分别对每个地点进行方差分析，以确定作物类型、氮源、年份及其交互作用的影响。模型2仅针对多年生种植系统数据集，考虑随机完全区组设计，并以年份作为重复测量因子，分别对每个地点进行方差分析，以确定氮源、年份及其交互作用的影响。采用协方差矩阵的最佳结构，并使用Tukey检验进行均值比较。此外，还对每个地点进行了主成分分析（PCA），以探索三年间土壤健康指标之间的关系，使用了MWD、MBC、MBN、POMC和POMN作为主动变量，未分级土壤的C和N作为定量补充变量，五种种植系统作为定性补充变量。

3. 结果

3.1. 土壤团聚体平均重量直径和粒径分布

在渥太华，第2年（2017年）多年生作物下的MWD比一年生作物低25%，但到第3年（2018年）差异不再显著。此外，仅在一年生小区中，粪浆处理下的微团聚体比例低于矿物施肥处理。

在圣奥古斯丁，无论年份如何，接受奶牛粪浆的小区的MWD比矿物施肥小区高8%。同样，粪浆处理下>2 mm团聚体的比例也更高。作物类型对MWD的影响不显著，但在2018年，多年生作物下的微团聚体比例低于一年生作物。

在特鲁罗，无论年份如何，接受奶牛粪浆的小区的MWD比矿物施肥小区高12%。粪浆处理下0.25–0.5 mm和<0.25 mm团聚体的比例较低，而1–2 mm团聚体的比例在2016年和2018年较高。虽然作物类型对MWD的影响不显著，但在2018年，多年生作物下的微团聚体比例低于一年生作物。

3.2. 颗粒有机质和微生物生物量中的碳氮浓度

在渥太华，从2016年到2018年，多年生作物下的POMC浓度增加了31%，而一年生作物下没有变化。POMN和MBC浓度在粪浆处理下均高于矿物施肥处理。MBN浓度从2016年到2018年在多年生作物下增加了57%，并且在2018年多年生作物下高于一年生作物。MBN浓度在粪浆处理下从2016年到2018年增加了56%，但在矿物施肥下没有增加。

在圣奥古斯丁，从2016年到2018年，多年生作物下的POMC浓度增加了81%，而一年生作物下没有变化；2018年多年生作物下的POMC浓度高于一年生作物。POMC浓度在粪浆处理下也高于矿物施肥处理。POMN和MBC浓度在多年生小区均高于一年生小区。MBC浓度在粪浆处理下从2016年到2018年增加了39%，并且在2016年和2018年粪浆处理下高于矿物施肥。MBN浓度从2016年到2018年在多年生作物下增加了84%，但在一年生作物下没有增加；三年中多年生作物下的MBN浓度均高于一年生作物。MBN浓度在粪浆处理下也从2016年到2018年增加了87%，并且在2016年和2018年粪浆处理下高于矿物施肥。

在特鲁罗，接受粪浆的多年生小区从2016年到2018年POMC浓度显著增加。仅在2018年，粪浆处理下多年生作物的POMC浓度高于一年生作物。同样，在2018年，多年生作物下粪浆处理的POMC浓度高于矿物施肥。从2016年到2018年，多年生小区的POMN浓度增加了138%，而一年生小区没有增加。粪浆处理下的POMN浓度也从2016年到2018年增加了100%，但在矿物施肥下没有增加；2018年粪浆处理下的POMN浓度高于矿物施肥。多年生和一年生作物下的MBN浓度均从2016年到2018年增加。矿物施肥和粪浆处理下的MBN浓度也从2016年到2018年增加，2018年粪浆处理下的MBN浓度高于矿物施肥。

3.3. 细有机质中的碳氮浓度

在渥太华，作物类型、氮源和年份对FOMC和FOMN的影响不显著。

在圣奥古斯丁，FOMN浓度从2016年到2018年下降。

在特鲁罗，粪浆处理下的FOMC浓度高于矿物施肥。虽然所有氮源下的FOMN浓度从2016年到2018年都有所增加，但2018年粪浆处理下的FOMN浓度高于矿物施肥。

3.4. 未分级土壤中的碳氮浓度

在渥太华，从2016年到2018年，多年生作物下未分级土壤的碳浓度增加了10%，而一年生作物下没有变化；土壤氮浓度从2017年到2018年仅在一年生作物下下降。因此，2018年多年生作物下的碳和氮浓度显著高于一年生作物。粪浆处理下的土壤碳浓度在2016年至2018年间也增加了10%，而矿物施肥下没有变化。2018年，粪浆处理下的土壤碳和氮浓度显著高于矿物施肥。

在圣奥古斯丁，从2016年到2018年，多年生作物下未分级土壤的碳浓度增加了15%，而一年生作物下没有变化。因此，2017年和2018年多年生作物下的土壤碳浓度更高。无论年份如何，粪浆处理下的土壤碳浓度也高于矿物施肥。矿物施肥下的土壤氮浓度从2016年到2017年下降。

在特鲁罗，从2016年到2018年，接受粪浆的多年生小区未分级土壤的碳浓度增加了40%，而其他小区没有随时间变化。在整个试验过程中，一年生和多年生作物之间未观察到显著差异。2018年，接受粪浆的多年生作物下的土壤碳浓度比接受矿物施肥的多年生作物高27%，但一年生作物下粪浆和矿物施肥之间没有显著差异。同一年，接受粪浆的多年生作物下的土壤碳浓度比接受矿物施肥的一年生作物高31%。从2016年到2018年，多年生作物下的土壤氮浓度比一年生作物下增加得更快。从2016年到2018年，粪浆处理下的土壤氮浓度也比矿物施肥下增加得更快。总体而言，2018年粪浆处理下的土壤氮浓度显著高于矿物施肥。

3.5. 多年生小区内不同氮源间的差异

在渥太华，2018年，接受粪浆的禾本科草地未分级土壤的氮浓度高于包含苜蓿进行生物固氮的混播草地，后者与矿物施肥的禾本科草地无差异。

在圣奥古斯丁，多年中，接受粪浆的禾本科草地的MBC、MBN、POMC、POMN和未分级土壤碳浓度均显著高于苜蓿-禾本科混播草地。与矿物施肥的禾本科草地相比，苜蓿-禾本科混播草地的POMC浓度较低或其他指标浓度相似。

在特鲁罗，多年中，接受粪浆的禾本科草地的MBC浓度显著高于苜蓿-禾本科混播草地。苜蓿-禾本科混播草地与矿物施肥的禾本科草地无差异。氮源与年份的交互作用表明，2018年，接受粪浆的禾本科草地比苜蓿-禾本科混播草地具有更高的MBN、FOMC、FOMN以及未分级土壤碳和氮浓度，而苜蓿-禾本科混播草地各年的浓度与接受矿物施肥的禾本科草地相似。

3.6. 各地点特定土壤健康指标之间的关系

主成分分析的前两个维度解释了三个地点数据变异的70%以上。MWD、MBC、MBN、POMC和POMN通常与三个地点的维度1正相关。未分级土壤的C和N也与该维度相关。在渥太华和特鲁罗，MWD和MBC与维度2正相关，而POMC和POMN在三个地点均与该维度负相关。因此，通常可以观察到两组指标，一组是MWD和MBC排列在一起，另一组是POMC和POMN。在定性补充变量中，接受粪浆的禾本科混播多年生饲草系统与三个地点的维度1正相关，而接受矿物施肥的一年生轮作系统与维度1负相关。

4. 讨论

4.1. 未分级土壤碳氮对多年生禾草和奶牛粪浆的积极响应

在第三个生长季节结束时（渥太华和特鲁罗），或在仅1-2个生长季节后（圣奥古斯丁），多年生禾草和（或）奶牛粪浆施用下的未分级土壤碳氮积累明显高于一年生作物和（或）矿物施肥。在改变种植系统或农业措施后，土壤碳氮的显著变化通常需要5年以上才能被检测到，因此如此快速的变化出乎意料。由于三年研究中，粪浆处理下两种作物类型的产量均显著低于矿物施肥处理，粪浆对土壤碳氮的积极影响可能源于粪浆本身直接投入的碳氮。多年生禾草对SOM的积极影响先前被归因于土壤耕作减少和（或）与一年生系统相比更高的地上和地下部投入。在本研究中，两种作物类型的大部分地上部生物量都被收割，且多年生饲草的干物质产量显著低于一年生作物。假设多年生饲草将更大比例的光合产物分配给其根系，那么多年生植物的根系可能促进了土壤碳氮的更大积累。在圣奥古斯丁观察到多年生饲草或粪浆下土壤碳积累早于其他地点，这归因于圣奥古斯丁的黏土质地，因为黏粒在SOM的物理保护和稳定中起重要作用。初始土壤碳水平的差异也可能促进了不同地点间土壤碳积累的差异。与渥太华相比，特鲁罗和圣奥古斯丁的初始土壤碳含量较低，其土壤碳浓度的相对变化更高，这与土壤初始碳含量较低时更易于积累碳的假设一致。

4.2. 活性SOM组分对多年生禾草和奶牛粪浆施用的积极响应

尽管各试验点和各活性SOM组分的响应程度存在差异，但微生物生物量和POM中的碳氮浓度通常遵循与未分级土壤相似的趋势。这与主成分分析结果一致，显示未分级土壤、POM和微生物生物量中的碳氮浓度同步变化。因此，多年生禾草和（或）粪浆施用小区各SOM组分中的碳氮浓度通常高于一年生和（或）矿物施肥小区，且这些差异随时间增大。这些结果与其他研究报告一致。多年生禾草和动物粪浆提供的大量有机物投入可能增强了微生物活性，导致微生物生物量中的碳氮浓度升高。根系生物量和根系分泌物是土壤微生物重要的碳源。类似地，动物粪浆提供了易利用的碳氮，可供微生物用于其生长和活动。

4.3. 活性SOM组分比未分级土壤响应更灵敏

即使未分级土壤碳氮出现了早期变化，活性SOM组分对处理的响应通常更大，有时比未分级土壤更早出现。这些结果与文献中的共识一致，即SOM的“活性”或“动态”组分，如微生物生物量和POM，对种植系统和管理措施的变化敏感，因此常被提议作为SOM影响的早期指标。

在特鲁罗，与矿物施肥相比，粪浆施用下所有轮作系统中各年份的FOM碳氮含量均更高。这与其他观察到粪浆施用对细和重组SOM分数有积极影响的研究一致。与其他地点相比，特鲁罗FOM中观察到的碳氮积累较多，也可能与该地点相对较低的初始土壤碳氮浓度有关。在初始SOM水平较低的土壤中，在达到饱和点之前通常有更大的SOM积累空间。

4.4. 团聚体稳定性对作物类型和氮源的混合响应

在圣奥古斯丁和特鲁罗，作物类型对水稳性团聚体MWD没有影响，在渥太华影响有限。这些结果出乎意料，因为先前在类似气候条件下的研究报告称，在3-5年内，多年生作物下团聚体大小和稳定性（尤其是大团聚体）快速增加。然而，鉴于本研究中在圣奥古斯丁和特鲁罗观察到多年生作物下>250 μm团聚体比例更高，预计未来几年MWD在多年生作物下会出现显著增加。此外，渥太华和特鲁罗的砂壤土质地可能限制了作物类型对MWD的影响，因为团聚体对湿度的稳定性通常随土壤黏粒含量的增加而增加。

在圣奥古斯丁和特鲁罗的三年研究中，观察到氮源对水稳性团聚体MWD和宏团聚体比例的影响，粪浆处理下的值高于矿物肥料处理。这些结果与研究报告一致。在渥太华，MWD未受养分来源影响。尽管砂壤土质地可能部分限制了养分来源的影响，但可能涉及其他因素，因为在具有相似土壤质地的特鲁罗观察到了粪浆对MWD的积极影响。动物粪便中如垫料等粘结剂的存在也可能促进土壤团聚。Jokela等人（2009）在连续饲用玉米上施用奶牛粪浆4年后，未观察到MWD和水稳性团聚体比例的变化。他们假设其使用的粪便中较大粒径固形物比例较低，可能限制了对土壤团聚体稳定性的影响。渥太华使用的奶牛粪浆干物质含量略低于特鲁罗，这可能部分解释了动物粪便在渥太华对团聚作用影响有限的原因。

各年份间观察到的MWD差异可能归因于季节内和季节间天气事件的变化。事实上，已知团聚体对水的稳定性受干湿和冻融循环等气候条件季节性变化的强烈影响。

MWD与MBC之间的正相关关系，与土壤微生物在土壤团聚中的作用重要性的观点一致。这一结果也与一项调查堆肥奶牛粪添加和多年生禾草牧场中套种苜蓿的短期（少于3年）效应的研究结果一致，该研究观察到土壤大团聚体与土壤MBC呈正相关。MWD似乎与POM无关，这与其他报告这些变量间存在正相关关系的研究形成对比。事实上，普遍认为植物残体在团聚体形成中起关键作用。作为微生物的碳底物，植物残体促进微生物活动，有利于有机矿物结合的形成和POM在团聚体中的包裹。在我们这项短期研究中，我们假设POM水平足以促进微生物活动，但不足以通过包裹在土壤团聚体中促进POM在土壤中的持久性。然而，我们研究中观察到的MWD与POM之间的关系存在不确定性，因为POM在2017年未在三个地点测量，且MWD在2016年未在渥太华测量。

4.5. 多年生饲草与奶牛粪浆对土壤健康的协同效应

多年生饲草与奶牛粪浆结合使用通常与最高水平的土壤健康指标相关，而矿物施肥下的一年生轮作则与最低水平相关。这些结果反映在主成分分析中，显示三个地点接受矿物施肥的一年生轮作与接受粪浆的多年生轮作之间土壤健康指标存在显著差异。此外，粪浆与矿物施肥之间土壤碳和POMC的差异在多年生作物下似乎比在一年生作物下更大。这与最近的研究一致，这些研究观察到在多年生作物下施用奶牛粪浆比在一年生作物下具有更高的有机物积累。然而，我们不能排除观察到的粪浆优于矿物施肥的益处与以下差异有关：施用频率和（或）较低的施用量导致多年生作物下粪浆本身的OM投入量更大。

4.6. 添加苜蓿到多年生禾草中未能改善土壤健康

在种植苜蓿-禾本科混播草地的土壤中，大多数SOM参数的碳氮浓度低于仅种植禾本科并施用粪浆的土壤，但这些浓度通常与仅种植禾本科并施用矿物肥料的土壤相似。这一发现与Xu等人的三年研究结果不同。研究间的差异可能源于粪便性质的不同和（或）本研究因采样深度更大造成的效应稀释。在圣奥古斯丁点的试验设计中，使用微根管每周观察发现，在2017年生长季，0-15 cm表层土壤中，纯禾本科草地的根系死亡率高于苜蓿-禾本科混播草地。表层土壤存在多种促进根系寿命短、周转快的条件。因此，来自根系周转的更高碳投入，加上粪浆本身的碳投入，可以解释在施用粪浆的禾本科草地0-10 cm表层土壤中观察到的更大土壤健康改善。

5. 结论

尽管各地点土壤健康指标对管理措施的响应在幅度和速率上存在高度变异性，但大多数指标表明，在加拿大东部的土壤和气候条件下，建立多年生饲草系统和（或）使用奶牛粪浆替代矿物肥料后的1-3年内，表层土壤健康得到改善。当两种实践结合时，这种改善达到最大化。各地点间影响SOM积累的多种因素存在差异，其效应可能相互混淆并与试验处理混淆。然而，在初始SOM水平较低的地点，土壤碳对多年生饲草和（或）奶牛粪浆的响应往往更明显，并且在黏粒含量最高的土壤中表达更早。此外，在本试验的三年期间，土壤团聚体的改善似乎与微生物生物量碳的增加关联更密切，而非颗粒有机质。多年生作物和奶牛粪浆对表层和亚表层土壤健康的长期有益