施肥和秸秆还田对红壤水稻土有机碳分布变异及其矿化特性的影响

利用始于1990年的湖南桃园红壤水稻土长期定位试验，研究了长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土剖面有机碳含量和δ13c值分布，有机碳密度和变异幅度，以及有机碳矿化特性的影响。结果表明，长期施肥和秸秆还田使红壤稻田土壤表层有机碳含量显著升高，秸秆还田对有机质的累积作用明显优于仅施化肥处理。施肥或秸秆还田使0~25cm和0~50cm土层的有机碳密度均明显提高，且有机碳变异幅度也明显增大。0~10cm表层土壤δ13c值与对照的差异最大，而施化肥或秸秆还田处理之间的差异不大。各施肥处理土壤有机碳在培养初期的矿化速率较大，并在1~3周内迅速降低且逐渐达到稳定状态。秸秆还田使各处理有机碳矿化速率的提高较明显，各处理的平均矿化速率为co247.75~31.16ml/(kg·d)，稳定矿化速率为co240~60ml/(kg·d)，12周培养期内累积矿化量大小为ck+c＞np+c＞n+c＞npk+c＞np＞npk＞n＞nk＞ck。长期施化肥和秸秆还田，均使土壤有机碳的累积矿化量提高，而秸秆还田作用更明显。因此，长期施肥和秸秆还田作为土壤有机碳累积的途径，有利于提高红壤水稻土的养分供应能力，并且能够维持稻田生态系统有机碳库的缓冲性和长期稳定性。