摘要
为探究免耕和不同秸秆覆盖量下土壤微生物群落组成及残留物的变化规律,依托中国东北黑土区的玉米保护性耕作长期平台(始建于2007年),以传统耕作(翻耕+无秸秆还田)为对照(CT),对免耕结合不同秸秆覆盖量[免耕+无秸秆还田(NTO)、免耕+1/3秸秆覆盖还田(NT1/3)、免耕+2/3秸秆覆盖还田(NT2/3)和免耕+全量秸秆覆盖还田(NT3/3)]下不同土层(0～5、5～10、10～20 cm)土壤理化性质、磷脂脂肪酸和氨基糖的变化特征进行分析.结果表明:与CT相比,免耕无秸秆还田处理(NTO)对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、含水量、微生物群落及其残留物等均无显著影响;免耕结合秸秆覆盖还田主要影响了土壤表层各指标,与CT相比,0～5 cm 土层中NT1/3、NT2/3、NT3/3处理SOC含量分别显著提高了 27.2％、34.1％、35.6％,NT2/3和NT3/3处理磷脂脂肪酸含量分别显著提高了 39.2％和65.0％,NT3/3处理氨基糖含量(微生物残留物)显著提高了 47.2％;免耕不同秸秆覆盖量的土壤理化性质和微生物群落差异随土壤深度增加而减小,5～20 cm 土层中几乎无显著差异.SOC、TN、DOC、DON和含水量是影响微生物群落组成和残留物积累的重要因素;相关性分析表明,活体微生物生物量与残留物尤其真菌残留物具有正相关关系.综上,不同秸秆覆盖量处理均能不同程度促进SOC的积累;当秸秆量充足时,建议选择免耕+全量秸秆覆盖的耕作方式,最有利于土壤微生物生物量、微生物残留物和SOC的增加;当秸秆量不足时,可选用免耕+2/3秸秆覆盖还田的方式,可提高土壤微生物生物量和SOC含量.本研究对指导东北黑土区农田生态系统秸秆管理及促进农业可持续发展具有重要意义.
基金项目
黑土地保护与利用科技创新工程专项(XDA28090100)
国家自然科学基金(41977048)
沈阳市科学技术计划项目(22-317-2-06)
沈阳市科学技术计划项目(21-116-3-03)
沈阳市科学技术计划项目(21-109-3-03)
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