生态学杂志 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (6): 1917-1928.doi: 10.13292/j.1000-4890.202506.031
谢灵1,2,王军2,3,许毅隽2,3,刘琬清2,4,段勋2,吴金水2,陈香碧2*,王忠诚1*
XIE Ling1,2, WANG Jun2,3, XU Yijun2,3, LIU Wanqing2,4, DUAN Xun2, WU Jinshui2, CHEN Xiangbi2*, WANG Zhongcheng1*
摘要: 高强度有机物料投入是快速提升贫瘠农田土壤肥力的有效途径。本研究以红壤丘陵区两种典型贫瘠农田为对象,探究高强度有机物料颗粒化还田下的有机物料组合和还田量条件下土壤温室气体排放和土壤快速增碳效应。采用微区试验,在旱地和稻田分别设置对照(CK)和3种不同有机物料组合还田处理(60 t·hm-2,按等碳量输入),即纯秸秆(GS),等比例秸秆∶牛粪(GSM),等比例秸秆∶牛粪∶生物质炭(GSMB),以及3种不同还田量的纯秸秆颗粒还田,即30、60、90 t·hm-2。结果表明,在相同物料投入条件下,一年内旱地土壤CO2累积排放量高于稻田,而CH4和N2O稻田高于旱地。等比例水稻秸秆∶有机肥∶生物质炭组合造粒还田下,旱地和稻田土壤CO2和CH4累积排放量远低于纯秸秆和等比例秸秆∶有机肥组合。旱地土壤中CO2排放纯秸秆远高于等比例秸秆∶有机肥组合,而稻田土壤中2个处理无显著差异。30、60和90 t·hm-2纯秸秆颗粒还田下,一年内旱地和稻田土壤中CO2和CH4累积排放量总体随还田量递增。相较于稻田,旱地输入物料碳转化为土壤有机碳的比例较低,转化为温室气体而释放的比例更高,但随物料输入量增加,物料碳转化为土壤有机碳的比例在旱地中维持稳定、稻田中则下降。综合来看,有机物料颗粒化还田时,组配适量生物质炭可降低贫瘠农田温室气体排放、增加土壤碳固持效应,旱地可采用高强度有机物料颗粒输入,稻田则根据田间水分管理情况适量降低输入量进而减少温室气体排放。