有机肥施用年限对土壤有机碳组分及其来源与玉米产量的影响

松嫩平原西部土壤盐渍化现象普遍,严重制约着农业的发展。施用有机肥能够提高土壤有机碳的含量,这是改良盐碱土的核心。该研究依托盐碱土改良长期定位试验,依据施用有机肥的年限,共设置4个处理,分别为:施用有机肥5a、9a和16a的处理,以未施肥的盐碱土壤作为对照处理。试验通过对土壤δ13C值、土壤有机碳组分、玉米产量、土壤pH和电导率等多项指标的测定,量化玉米源及有机肥源有机碳对土壤总有机碳的贡献,明确各有机碳组分的分配比例,探讨长期施用有机肥对盐碱土壤有机碳来源、组分、玉米产量及盐碱程度的影响。结果表明:长期施用有机肥与种植玉米的方式显著增加盐碱土壤的δ13CSOC值(P0.01),且δ13CSOC值随培肥年限的增加而增加;同时以植物及土壤的δ13CSOC值为基础,借助二元方程计算得出盐碱土壤有机培肥9a后土壤有机碳中来源于玉米残茬的比例为14.36%,来源于有机肥的比例为25.92%,盐碱土壤原有有机碳所占的比例为59.72%;长期施用有机肥显著增加玉米产量,降低土壤pH和电导率,并且随有机肥施用年限的增加玉米产量提高,土壤pH和电导率呈下降趋势;长期施用有机肥显著增加有机碳各组分的碳密度,0～40 cm土层的活性I、活性II和惰性有机碳的密度,随有机肥施用年限的增加均呈现出递增的变化趋势;土壤有机碳总量的增加来自于各组分含量的增加,0～40 cm土层有机碳含量的增加主要源于惰性和活性II有机碳,其次是活性I有机碳。综上所述,有机培肥是土壤有机碳及玉米产量提升的双赢措施,且有机肥源有机碳对有机碳的贡献大于玉米源碳的输入。长期有机培肥可以丰富植物的直接碳源,亦可促进碳素的长期固存,增强盐碱土的碳汇功能。