《Geoderma Regional》:Depth-dependent responses of carbon fractions and sequestration in a maize-wheat cropping system after 51?years of long-term fertilization
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长期施肥对土壤碳动态及储量估算的影响研究。分析1971-2022年五十年间有机无机肥配比(含FYM)对0-100cm土层总有机碳(TSOC)及钾锰酸钾-C、水溶性碳等活性碳库的贡献,比较等效质量法与固定深度法在碳储量估算中的差异。研究发现100% NPK+ FYM处理使TSOC较对照提升92%,且活性碳组分显著累积,耕作措施对深层土壤碳固定具有持续性影响。
普拉布希姆兰·辛格(Prabhsimran Singh)|古尔米特·辛格·德赫里(Gurmeet Singh Dheri)|加扎拉·纳齐尔(Gazala Nazir)|阿玛尔迪普·辛格·图尔(Amardeep Singh Toor)
印度旁遮普农业大学(Punjab Agricultural University)土壤科学系,卢迪亚纳(Ludhiana)
摘要
长期施用肥料通过改变土壤中不同形式的碳(C)成分,在调节土壤碳动态方面起着关键作用。然而,在实际农田条件下,这些碳成分对长期施肥的响应尚未得到充分研究。本研究评估了有机肥料和无机肥料在五十年(1971–2022年)内对土壤中碳成分及其固存量的长期影响,并比较了基于等效质量法和固定深度法测定总土壤有机碳(TSOC)储量的方法。试验处理包括对照组、100%氮肥(N)、100%氮磷钾复合肥(NPK)、150%氮磷钾复合肥以及100%氮磷钾复合肥加有机粪肥(NPK + FYM)。与对照组相比,施肥显著改变了总土壤有机碳及其各组分含量。其中,100%氮磷钾复合肥加有机粪肥处理使总土壤有机碳含量比对照组高出92%,比100%氮磷钾复合肥处理高出30%;最高的总土壤有机碳储量(70 Mg ha?1)出现在0–100厘米的土层中。可分解碳组分(如高锰酸钾可分解碳KMnO4-C、水溶性碳WSC、热水溶性碳HWSC和微生物生物量碳MBC)在100%氮磷钾复合肥加有机粪肥处理下的含量分别增加了14–60%、50–176%、60–304%和31–136%。酸水解可分解碳(AHC)和酸不可分解碳(ANHC)的含量也有所增加,其中100%氮磷钾复合肥加有机粪肥处理下的增幅最大。可分解碳主要积累在表土(0–15厘米)中,而较难分解的碳组分则更多地富集在较深的土层中。基于等效质量的碳固存量计算结果显示,表土中的碳固存量比固定深度法计算结果高出21–39%,整个土层中的碳固存量高出5–15%。总体而言,本研究为肥料诱导的深层土壤碳固存及其持久性提供了新的见解,对土壤碳监测框架、碳农业实践及可持续土壤管理策略具有重要的参考价值。