在中国北方的小麦-玉米双种作物系统下,长期使用堆肥诱导土壤有机碳的动态变化

科学领域:

• 土壤科学 土壤科学
• 农业生态系统管理管理
• 碳封存是一种碳封存技术.

背景情况:

• 土壤有机碳 (SOC) 对土壤健康和气候变化缓解至关重要.
• 了解SOC动态对于优化农业中堆肥应用至关重要.
• 以前的研究表明,堆肥可以改善SOC,但长期封存动态需要进一步调查.

研究的目的:

• 研究不同生物堆肥应用率下的SOC的动态变化和积累.
• 为了确定由堆肥应用引起的SOC封存的寿命.
• 分析 SOC 在不同土壤部分 (粗颗粒有机物,微聚合物,矿物相关有机物) 的分布.

主要方法:

• 从2002年到2020年使用高速率生物堆肥 (BioM_h),低速率生物堆肥 (BioM_l) 和对照 (CK) 处理的实地实验.
• 中国北部的小麦-玉米双重作物系统.
• 土壤样本分析了土壤中大量的SOC含量,并将其分为cPOM (> 250μm),μAgg (53-250μm) 和MAOM (< 53μm) 分数.

主要成果:

• 从1993年到2002年,SOC含量随着时间的推移而显著增加,但从2002年到2020年没有显著的相关性,这表明9年的封存寿命.
• 平均年SOC含量随着堆肥速度的增加而增加,这表明土壤中的大量土壤没有碳和.
• 随着时间的推移,cPOM 分数中的 SOC 增加,而 μAgg 和 MAOM 分数显示微不足道的变化,表明层次碳和.

结论:

• 在中国北方的小麦-玉米系统中,堆肥应用有效地封存SOC,但其寿命有限.
• 土壤表现出层次化的碳和,像MAOM这样的受保护分数显示出有限的积累.
• 进一步的堆肥投入可以增加SOC,但了解分量特定和是可持续管理的关键.