华北平原潮质土壤协同实现有机碳提升，粮食增产稳产的途径——以曲周县为例

土壤有机碳(SOC)的提升和持续的粮食增产和稳产是当前农业可持续发展所面临的重大挑战之一。然而,在农业生产系统中,协调SOC提升,粮食增产及稳产的机制尚不明确。通过收集不同历史时期(1980s、1990s、2000s和2010s)曲周县粮食产量、土壤有机质含量、有机肥施用量等数据,以及对曲周若干个田间定位试验的整合,分析不同时期曲周县的碳投入量和作物产量差异。主要研究结果如下:(1)曲周县作物产量和土壤有机质含量在空间上呈显著区域特征,临近县城范围内作物产量和土壤有机质含量明显较高;(2)从1980s到2010s曲周县粮食产量从2.9 t·hm^-2提高到7.7 t·hm^-2,产量变异系数从22.9%降低到3.3%,土壤有机质含量从8.5 g·kg^-1提高到13.8 g·kg^-1,全县农田平均碳投入从1.4 t·hm^-2提高到9.3 t·hm^-2;(3)基于长期定位试验结果分析,与空白对照相比,优化处理的SOC显著提升,平均每年提高5.9%,粮食产量10年平均增加84.1%。同时变异系数降低了3.9%。通过秸秆还田、有机肥施用等优化管理措施可以提高SOC含量,促进粮食增产和稳产。随着产量增加,秸秆数量进一步提高,将更多的碳投入到土壤中。产生了地上-地下的良性循环,协同实现土壤有机质提升、作物增产及稳产。