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生物炭不同添加量对旱作覆膜农田土壤团聚体特性及有机碳含量的影响

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[目的]研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据.[方法]在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N)、低量添加(L):3 t·hm-2、中量添加(M):6t·hm-2和高量添加(H):9 t·hm-2.测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响.[结果]生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高0-60 cm 土层土壤大粒级(＞0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1％-8.7％)及水稳性团聚体的百分含量(15.9％-83.6％),玉米产量可显著(P＜0.05)提高35.0％-41.8％.在覆膜条件下,添加生物炭能显著提高土壤大粒级团聚体百分含量及其稳定性,干筛＞0.25 mm粒级团聚体含量(MR0.25)和湿筛＞0.25 mm粒级团聚体含量(WR0.25)分别平均提高6.8％和29.6％,且随生物炭添加量的增加增幅逐渐增大.此外,生物炭添加提高了覆膜农田土壤有机碳及团聚体有机碳含量,其中以高量添加(9 t·hm-2)效果最好,分别提高13.9％和25.9％.玉米产量与生物炭添加量显著相关(λ=0.42,P＜0.001),且在覆膜条件下产量最大(12.8 t·hm-2).[结论]生物炭添加可提高覆膜农田土壤团聚体含量及稳定性,增加玉米产量,还可以显著增加土壤有机碳含量,促进有机碳固存,且添加量为9 t·hm-2时效果较好.
Effects of Different Biochar Application Rates on Soil Aggregate Characteristics and Organic Carbon Contents for Film-Mulching Field in Semiarid Areas

庞津雯、王钰皓、陶宏扬、卫婷、高飞、刘恩科、贾志宽、张鹏

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西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100

农业农村部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室,陕西杨凌712100

甘肃省耕地质量建设保护总站,兰州730020

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081

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地膜覆盖 生物炭 团聚体特性 土壤有机碳 旱作农田

国家重点研发计划国家自然科学基金国家自然科学基金中国博士后科学基金特别资助项目

2021YFE010130231801314319014752019T120951

2023

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.09.010

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2023.56(9)
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