草甸黑土团聚体稳定性对耕作与炭基肥施用的响应

为了阐明东北草甸黑土典型区域短期耕作深度及炭基肥料施入对土壤团聚体稳定性影响,2016－2018年连续3 a翻耕秸秆全量还田玉米地上,设置深耕（DCF）与旋耕(SCF),配施有机肥(M)和生物炭(C),共6个处理：DCF、DCF+M、DCF+B、SCF、SCF+M、SCF+B。利用干湿筛法获得土壤团聚体6个粒级组,分析了平均重量直径（mean weight diameter,MWD）、水稳性团聚体比例（water-stable aggregate,WSA）、团聚体破坏度（percentage of aggregate destruction,PAD）、水稳性团聚体几何直径（geometric mean diameter,GMD）以及土壤团聚体有机碳组成和游离结晶态铁铝氧化物（FeDCB和AlDCB）、无定性态铁铝氧化物（Feoxa和Aloxa）。结果表明,耕作方式和施肥显著影响土壤团聚体组成,影响程度表现为旋耕＞深耕,增施有机肥＞常规施肥＞增施生物炭。不同形态铁铝氧化物质量分数在0.10～2.45 g/kg之间,游离结晶态铁铝氧化物含量显著高于无定形态铁铝氧化物含量。除FeDCB外,DCF处理铁铝氧化物含量均高于DCF+B处理,SCF处理Aloxa含量显著高于SCF+M、SCF+B处理19.35%和12.12%; Feoxa和Aloxa与>0.25 mm团聚体、WSA相关性大于其他影响因素,Feoxa对变异解释贡献率为61.3%。土壤有机碳含量与<0.25 mm团聚体负相关,而与>0.25 mm团聚体成正相关,其贡献率为33.0%。AlDCB、Aloxa及>0.25 mm团聚体的形成呈正相关关系,二者总贡献率为9.3%;铁铝氧化物及有机碳改变共同解释74.9%土壤团聚体稳定性和粒级分布,铁铝氧化物单独贡献率为7.9%,有机碳组分单独贡献率为9.2%;综上所述,短期耕作与炭基肥料施入对土壤结构稳定性影响显著,SCF+M是比较理想的耕作模式,在草甸黑土改良中具有一定应用价值。