小麥-玉米周年耕作方式與增施有機肥對夏玉米土壤有機碳庫及溫室氣體排放的影響

摘要：合理的耕作與施肥方式對農業可持續性與減緩全球氣候變化有重要意義。借助從2010年開始的大田耕作與增施有機肥長期定位試驗平臺,采用二因素區組設計,設置小麥深耕+玉米免耕(DT)、小麥淺耕+玉米免耕(ST)、小麥免耕+玉米免耕(NT)、小麥深耕有機肥+玉米免耕(DTF)、小麥淺耕有機肥+玉米免耕(STF)和小麥免耕有機肥+玉米免耕(NTF)6個處理,研究華北平原冬小麥(Triticum aestivum L.)-夏玉米(Zea mays L.)周年不同耕作與增施有機肥對夏玉米有機碳庫、產量與溫室氣體排放特征的影響。結果表明:增施有機肥,0-20cm土層,成熟期土壤總有機碳、易氧化有機碳與顆粒有機碳含量表現為NTF>STF>DTF;20-40 cm土層,土壤總有機碳、易氧化有機碳在STF處理表現較高,分別為14.23 g·kg^-1和4.04 g·kg^-1,顆粒有機碳在DTF下表現較高,為3.50 g·kg^-1;40-60 cm土層,STF處理的土壤總有機碳與顆粒有機碳在成熟期表現較高,分別為8.99 g·kg^-1和0.89 g·kg^-1;產量在DTF處理達到最高,為12170 kg·hm^-2;DTF處理增加了玉米土壤N2O、CH4和CO2的排放,分別比DT處理增加了69.58%、83%和26.1%,NT與NTF處理能夠有效地降低溫室氣體排放量、綜合增溫潛勢與溫室氣體排放強度,NTF處理綜合增溫潛勢與溫室氣體排放強度分別比DTF處理降低63.29%和57.22%。綜合考慮耕作與施肥方式對玉米有機碳庫、產量和溫室氣體的影響,短期監測來看,采用小麥免耕增施有機肥+玉米免耕的一年兩熟制能夠在保持玉米較高產量的同時固定土壤碳與降低溫室氣體排放。