土壤学报

作者：杨馨，徐灵颖，夏龙龙，赵旭

单位：杨馨，江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049；,徐灵颖，江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；,夏龙龙，江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；,赵旭，江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；zhaoxu@issas.ac.cn,

关键词：生物质炭;土壤质地;耕作管理;土壤固碳;有机碳分子结构

基金：国家自然科学基金面上项目（42277331）、国家重点研发计划项目（2023YFD1901304）资助

将农田秸秆转化为生物质炭还田作为南方酸性红壤区土壤改良与固碳减排的潜在途径得到国内外广泛关注。依托2011年6月建立的水稻-小麦水旱轮作与谷子-小麦旱旱轮作土柱试验，利用13C固态核磁共振技术分析长期秸秆生物质炭施加（BC0，每季0 t·hm-2；BC11.3，每季11.3 t·hm-2）下第四纪红黏土与第三纪红砂壤母质发育的两种水稻土（QP、TP）与旱地土（QU、TU）的有机碳数量和化学组成的变化，以期明确酸性红壤区上秸秆炭化还田在不同土壤中的固碳效应差异。结果表明：（1）土壤质地、水旱利用方式及二者的交互作用显著影响秸秆生物质炭处理下的土壤有机碳密度。与BC0相比，BC11.3处理11年后相同利用方式下偏黏质土0～20 cm土壤有机碳密度增幅（QP，25.22 kg·m-2；QU，8.07 kg·m-2）高于砂质土（TP，8.67 kg·m-2；TU，7.58 kg·m-2），水稻土高于旱地土。（2）相同利用方式下，不同质地的土壤有机碳各官能团组分含量均无明显差异；水旱利用方式的变化显著影响土壤有机碳稳定性，水稻土的烷基碳和烷氧碳比例高于旱地土，而芳香碳的比例低于旱地土。旱地土存留有机碳稳定性更高。（3）秸秆炭化还田后土壤pH、容重、田间持水量、总孔隙度和粉粒含量是影响土壤有机碳含量、土壤疏水性指数和芳香度的主要因素。综上，南方酸性红壤区长期秸秆炭化还田后偏黏质土壤有机碳固存量高于砂质土壤，但长期稳定性无差异；水稻土有机碳固存量大于旱地，但土壤有机碳稳定性低于旱地土。

来源：2025年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

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