保护性耕作对潮土与砂姜黑土结构及产量的差异化影响：八年田间试验的启示

《European Journal of Agronomy》：Contrasting soil structure and yield responses to 8-year conservation tillage in Fluvo-aquic and Shajiang black soils

本文通过八年田间定位试验，系统揭示了保护性耕作（免耕结合秸秆覆盖）在华北平原潮土与砂姜黑土中的差异化效应。研究发现，免耕秸秆覆盖在潮土中显著提升0-20 cm土层有机碳（SOC）、孔隙连通性及玉米产量；而在砂姜黑土10-20 cm层却导致土壤压实加剧、有机碳组分（MAOC、POC）下降及减产。研究为区域差异化耕作制度优化提供了关键科学依据。

　　

Highlight

SOC及其组分

与常规旋耕（RT）相比，免耕秸秆覆盖（NTS）显著提高了潮土0–10 cm土层的土壤有机碳（SOC）、颗粒有机碳（POC）和矿物结合有机碳（MAOC）含量（表1，P< 0.05）。在砂姜黑土中，NTS使0–10 cm层POC含量显著增加57.5%（P< 0.05），但却导致10–20 cm层SOC、POC和MAOC含量显著下降（P< 0.05）。

POC和MAOC组分的动态变化与SOC含量密切相关。POC与SOC呈强正线性相关关系。

保护性耕作对两种对比土壤中SOC及其组分的影响

在潮土和砂姜黑土中，保护性耕作（NTS）均促进了表层（0–10 cm）土壤碳（SOC、POC、MAOC）的积累（图2，表1）。从机制上看，NTS条件下未分解的秸秆和根茬主要富集于表层，成为SOC的主要来源（图S3）。通过X射线计算机断层扫描（X-CT）定量分析的颗粒有机质（POM）也呈现出类似的分布规律（表1）。此外，...

结论

总之，我们在潮土和砂姜黑土上进行的八年田间试验，为理解保护性耕作对华北平原土壤有机碳、孔隙结构、物理性质及作物产量的特定土壤类型影响提供了关键见解。结果表明，保护性耕作（免耕结合秸秆覆盖）改善了两种土壤类型0–10 cm层的土壤结构和性质。然而，在砂姜黑土（变性土）中，10–20 cm层土壤结构的退化...