土壤学报

作者：张佳麒，王翠，王明明，潘凤娟，郝翔翔，隋跃宇

单位：张佳麒，中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102;中国科学院大学, 北京 100049；,王翠，哈尔滨学院信息工程学院, 哈尔滨 150086；,王明明，中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102；wangmingming@iga.ac.cn,潘凤娟，中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102；,郝翔翔，中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102；,隋跃宇，中国科学院东北地理与农业生态研究所, 长春 130102；,

关键词：长期秸秆还田;土壤碳饱和;土壤有机质;土壤密度分组;土壤腐殖质

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD1500100，2021YFD1500400）资助

秸秆还田是提高农田土壤有机碳（SOC）含量的有效措施，为研究长期秸秆还田条件下黑土SOC的动态变化规律，基于典型黑土区18年长期玉米-大豆轮作定位试验，对无肥（NF）、化肥（NPK）和秸秆还田配施化肥（NPKS）3个处理下耕层（0～20 cm）SOC随时间的动态变化进行研究，同时采用物理和化学分组方法，探讨秸秆还田对SOC组成的影响。结果表明：（1）与初始（2004年）土壤相比，NPKS处理使SOC含量显著增加了12.97%，年均增加0.18 g·kg-1，NF处理SOC含量显著降低了3.90%，而NPK处理无显著变化。（2）NPKS处理下的SOC含量与年份以及累积碳投入呈显著正相关，但从不同时间段来看，2004—2015年NPKS处理的SOC含量与累积碳投入呈显著正相关，2015—2022年二者无显著相关性，说明连续秸秆还田导致的SOC提升主要发生在前11年，11年后SOC达到了平衡。（3）NPKS处理使得土壤游离态轻组碳（fLFC）、闭蓄态轻组碳（oLFC）、重组碳（HFC）、胡敏酸碳（HAC）、富里酸碳（FAC）和胡敏素碳（HMC）含量分别增加了47.77%、34.77%、11.18%、13.00%、6.32%和11.71%。秸秆还田增加了fLFC和oLFC两个活性组分的比例，降低了HFC的比例，但HFC对SOC增量的贡献超过了80%，是SOC长期固存的核心组分。此外，秸秆还田提高了土壤的胡敏酸-富里酸比值（HA/FA），使土壤有机质的腐质化程度提高。综上，长期连续秸秆还田可有效提升黑土有机碳含量，但连续秸秆还田11年后，SOC会达到新的平衡而不再持续增长；尽管活性组分的提升比例高于稳定性组分，但稳定组分对维持SOC的稳定性和数量方面仍起着关键作用。

来源：2025年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

查看土壤学报杂志2025年第5期