施氮对干热河谷农田土壤有机碳及其组分的影响

干热河谷农业土壤环境长期承受“大水大肥”生产方式的胁迫，开展高温、干旱农田环境中氮肥施用与土壤有机碳固持间关系研究是维持土壤肥力、提高作物产量、实现农业可持续发展的重要科学基础。以干热河谷优势作物番茄为研究对象，设置4个施氮量处理(0、125、225、325 kg/hm²)开展田间施肥试验，探讨不同施氮量对番茄农田0～50 cm不同土层总有机碳(SOC)、活性有机碳(AOC)、非活性有机碳(NOC)、微生物量有机碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)的量变特征及其相互作用关系。结果表明:(1)与对照相比，低氮施肥处理10～50 cm土层的SOC含量显著增加(P<0.05)，中氮施肥处理耕作层0～30 cm的SOC含量显著增加(P<0.05)，高氮施肥处理在各个土层SOC含量均有小幅增加；(2)高氮施肥处理0～30 cm土层的AOC含量显著增加(P<0.05)，0～50 cm土层的MBC含量及其分配比例也显著增加(P<0.05)；中氮施肥处理0～30 cm土层的DOC含量显著增加(P<0.05)；低氮施肥处理10～50 cm土层NOC含量及其分配比例显著增加(P<0.05)；(3)不同氮肥处理的SOC含量及活性有机碳组分含量呈现逐层减少的趋势；(4)中高氮施肥处理下土壤AOC与SOC含量呈显著正相关关系(P<0.05)，无氮处理的NOC与SOC含量呈极显著正相关关系(P<0.01)，MBC和DOC含量也在一定程度上显著影响SOC含量(P<0.05)；(5)番茄产量随施氮量的增加而增加，耕层0～30 cm的MBC含量与番茄产量显著正相关(P<0.05)。因此，在干热河谷冬春季番茄生产中，建议适量减少氮肥施用量至225 kg/hm²，不仅有利于作物对有机碳的吸收利用，增加土壤有机碳储量，而且能提高番茄产量，减少农业投入成本和环境污染风险。

Effects of nitrogen application on agricultural soil organic carbon and its components in the dry-hot valley