粪肥与氮肥配施增强热带壤砂土团粒介导的碳稳定化与养分固持

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Integrated Manure and Nitrogen Fertilization Enhances Aggregate-Mediated Carbon Stabilization and Nutrient Retention in a Tropical Loamy Sand Soil

　　

摘要

理解综合施肥下土壤有机碳（SOC）稳定的控制机制，对于提高热带农业生态系统的土壤肥力和可持续性至关重要。本研究在木薯种植的热带壤砂土上采集土壤样本，经过五年综合施用鸡粪（CM）和氮（N）施肥后，设置了四个处理：对照、单施氮、单施鸡粪以及鸡粪与氮配施。通过团聚体分级、功能性SOC库（颗粒有机质（POM样）和矿物结合有机质（MAOM样）分级）、一级矿化动力学以及培养诱导的SOC库变化，研究了碳和氮的稳定机制。鸡粪和氮配施显著增加了大团聚体的形成，而施用鸡粪的处理使大团聚体中的碳含量（78.8–114.0%）和微团聚体中的碳含量（43.4–45.6%）相对于对照显著提高。施肥条件下细封闭有机碳也更高，其中鸡粪与氮配施处理的贡献最大（占土壤总SOC的69.5%）。分级质量分布和总SOC储量未受施肥显著影响。POM样分级占回收分级质量的71–78%，而较小的MAOM样分级具有更高的碳浓度，代表了主要的SOC储量，并表现出更低的C/N比。施用鸡粪的处理还显著增加了潜在可矿化碳和氮库，同时降低了其矿化速率。施肥处理在培养过程中维持了更多的氮释放和活性氮分级，其中氮的积累在MAOM样分级中尤为明显，总氮储量也更大。五年的鸡粪和氮配施对土壤团聚和碳氮动态的影响比对总SOC储存的影响更为明显。这些发现表明碳分布和氮保持能力得到改善，但需要更长期的研究来确定这些变化是否会导致SOC的持续累积。

图形摘要