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摘要
【目的】探究秸秆还田方式对土壤CO2排放特征及碳平衡的影响，为东北地区农田土壤固碳减排和秸秆还田方式的选择提供科学依据。【方法】采用田间微区试验，以玉米为供试作物，设置3种秸秆还田方式：秸秆浅层还田(QH)、秸秆深层还田(SH)和秸秆覆盖还田(FG)，无秸秆还田(CK)处理为对照。利用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪监测玉米生长季不同秸秆还田方式下土壤CO2的排放特征，探讨土壤温度、含水量、pH、微生物量碳及氮磷钾速效养分和全量养分对土壤CO2排放的影响，并分析不同还田方式下的土壤碳平衡。【结果】在玉米生长季，各处理土壤CO2排放速率均表现为先升高后降低的趋势。土壤CO2累积排放量表现为FG>QH>SH>CK处理，相较于SH处理，FG和QH处理土壤CO2累积排放量分别增加了14.0%和6.4%，各处理间差异显著(P<0.05)。不同还田方式下土壤CO2排放速率与土壤温度、土壤含水量进行单因素模型拟合，均呈二次函数相关关系，且达到了显著水平(P<0.05)，土壤温度和土壤含水量分别解释68.2%—73.7%和21.3%—82.8%的土壤CO2排放速率变化，但土壤温度和土壤含水量的双因素复合模型能更好地解释土壤CO2排放速率的变化，解释度达到78.5%—82.8%。相关性分析表明，土壤CO2累积排放量与速效钾、微生物量碳呈极显著相关关系(P<0.01)，与土壤有机质、碱解氮、全氮和pH呈显著的相关关系(P<0.05)。秸秆还田处理下土壤碳平衡均为正值，为大气CO2碳汇。SH处理下土壤碳平衡和固碳潜力显著高于QH、FG处理，提高幅度分别为23.4%、475.7%和7.1%、30.7%(P<0.05)，表现出较强的碳汇功能。在两年收获期，秸秆还田显著提高了玉米产量，其中SH处理最高，但与QH和FG处理间无显著差异。【结论】本试验条件下，综合考虑固碳减排效应和产量，3种秸秆还田方式相比，秸秆深层还田(SH)是一种较好的还田方式。
- 出版日期2023
- 单位土地与环境学院; 沈阳农业大学
