许咏梅^1,, 刘骅^1,2, 王西和^1,2
1. 新疆农科院土壤肥料与农业节水研究所/绿洲养分与水土资源高效利用重点实验室,乌鲁木齐 830091
2. 国家灰漠土长期肥力与肥料效应监测站,乌鲁木齐 830091

Evolution analysis of soil organic carbon sequestration under long-term different fertilization of grey desert soil in Xinjiang

XUYongmei^1,, LIUHua^1,2, WANGXihe^1,2
1. Institute of Soil and Fertilizer and Agricultural Sparing Water/key Laboratory of Oasis Nutrient And Efficient Utilization of Water and Soil Resources,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China
2. National Gray Desert Soil Fertility and Fertilizer Effect Monitoring Station,Urumqi 830091,China
收稿日期:2015-12-10
修回日期:2016-06-16
网络出版日期:2016-07-25
版权声明:2016《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:国家自然科学基金（41561070）国家科技支撑计划项目（2014BAC15B03）
作者简介:
-->作者简介：许咏梅,女,广东潮州人,博士,研究员,主要从事土壤肥力与培育研究。E-mail：xym1973@163.com



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摘要
新疆灰漠土耕地面积176万hm²,为新疆农业的发展起关键支撑作用。本研究基于新疆灰漠土农田肥力长期监测试验,选择其中不施肥、施化肥和化肥配施有机肥、秸秆的六个处理,对不同施肥处理下土壤表层（0~20cm）和亚表层（20~40cm）土壤碳储量变化特征进行了研究。结果表明：长期不施肥或施用化肥、有机肥均能提高灰漠土表层和亚表层土壤有机碳储量,其中表层土壤有机碳储量提高（4.0~43.7）tC/hm²;亚表层土壤有机碳储量提高（9.0~49.5）tC/hm²。采用不同施肥措施,土壤有机碳储量累积存在时段差异,不施肥耗竭种植条件下在试验初始5年碳储量缓慢下降,但在其后的18年中逐渐升高,因此在肥力水平较低土壤上,即使不施肥但长期耕作也将提高土壤碳储量,有利于贫瘠土壤固碳。这一结果也表明,若采用短期试验观测的数据不能全面反映人为管理措施对土壤碳储量的长期影响,对于碳储量的研究适宜依托长期观测试验的平台来完成。与不施肥或长期施用化肥相比,采用有机无机配施使灰漠土有机碳碳储量提高了32.1%~152.7%,固碳效应显著。将分层土壤容重考虑在内的等质量土壤碳储量计算方法能够较为客观评估秸秆还田的固碳效应。

关键词：长期施肥;新疆灰漠土;有机碳储量;演变
Abstract
With a cropping area of 1.76 million hectares, grey desert soil（hapliccalcisol）is crucial for agricultural development in Xinjiang in northwest China. The objective of our experiment was to study the effect of different fertilization on carbon sequestration based on a long-term experiment station of grey desert soil. There were six treatments：no fertilization,chemical fertilization,chemical fertilization plus manure and chemical fertilization plus straw returned to the soil（CK,NP,NPK,NPKM,hNPKM,NPKS）. The characteristics of soil organic carbon （SOC）sequestration in surface（0~20cm）and subsurface（20~40cm）layers of desert soil were studied from 1989-2011. We found that the SOC stock was improved under all treatments including no fertilizer,chemical fertilizer,and manure fertilizer plots. The SOC stock was elevated by（4.0~43.7）tC/hm² in the surface layer and（9.0~49.5）tC/hm² in the subsurface layer. The SOC stock differed across time periods among plots. The SOC stock decreased during the first 5 years and increased slightly during the latter 18 years in the no fertilizer plot. This indicates that the SOC can be sequestrated in relative low fertility soil even with no fertilizer application in arable land. This result also implies that the effect of management on SOC stock can be illustrated based on long term experimentation. SOC stock under the manure plot was increased by 32.1%~152.7% compared with the no fertilizer and chemical only plots. Take into consideration of the layered soil bulk density and quality of soil carbon reserves calculation method can evaluate the carbon sequestration of straw returned objectively.

Keywords：long-term fertilization;grey desert soil of Xinjiang;soil organic carbon sequestration;evolution

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许咏梅, 刘骅, 王西和. 长期不同施肥下新疆灰漠土有机碳储量演变分析[J]. , 2016, 38(7): 1246-1253 https://doi.org/10.18402/resci.2016.07.06
XU Yongmei, LIU Hua, WANG Xihe. Evolution analysis of soil organic carbon sequestration under long-term different fertilization of grey desert soil in Xinjiang[J]. 资源科学, 2016, 38(7): 1246-1253 https://doi.org/10.18402/resci.2016.07.06

1 引言

土壤固碳是全球气候变化研究的热点之一。陆地土壤是地球表面最大的碳库,储量约为1500PgC（1Pg=10¹⁵g）,其中农田土壤碳储量约占10%。研究表明,土壤的碳源或碳汇功能取决于对土壤的管理措施,适宜的农业管理措施,如增施有机肥、秸秆还田、免耕能够显著提高土壤固定CO₂和其他温室气体^[1-3],继而实现碳汇,而不合理的农业措施将导致有机碳的损失^[4]。因此研究管理措施如何影响土壤有机碳含量,揭示农田土壤碳储量内在的变化特征,对土壤培肥和农业固碳措施的选择都具有非常重要的指导意义。
土壤碳储量研究始于20世纪50年代,大多是根据1m土层有机碳含量估算而获得。早在1951年Rubey根据不同文献提供的美国9个土壤剖面的有机碳含量,估算全球土壤有机碳库容量为710Pg^[5]。70-80年代对土壤碳库的估算大多是根据少数几个剖面进行推算获得的,如Bohn分别于1976年、1982年利用土壤的分布图和相关土组的有机碳含量以及FAO土壤图的187个剖面土壤碳密度,估计全球碳库为2949Pg和2200Pg,结果的差异与估算方法和尺度不同有关^[6,7]。国内对碳储量的研究起步较晚,但借助第二次土壤普查和国际碳储量研究方法的发展,取得了有价值的数据。如潘根兴、方精云通过2500个土壤剖面分析统计结果为50PgC和185.7Pg^[8,9]。而王绍强1999年和2000年依据中国一次和二次土壤普查估算的土壤碳总量和有机碳库储量分别为100.18Gt和2.4PgC,平均碳密度为10.83kg/m²,约占全球土壤碳库的7.3%^[10,11]。
上述研究基于面上调查数据对中国区域碳储量给予了评估,但对于农田和和荒地的数据并未明确区分,而耕地才是受人为管理措施作用最为强烈的对象,因此农田碳储量的研究更为迫切,且依托长期定位试验开展人为管理措施对碳储量的影响研究还不多见,尤其是干旱绿洲新疆灰漠土的研究还是空白,本研究基于新疆灰漠土23年长期定位试验数据,分析长期施用化肥、有机肥、秸秆还田对土壤碳储量演变的影响,为干旱区农田土壤固碳潜力的估算提供参考。

2 长期监测试验基本情况

2.1 自然地理条件

研究基于农业部灰漠土肥力长期监测试验（北纬43°95′26″,东经87°46′45″）,位于乌鲁木齐县安宁渠镇,距乌鲁木齐25km。试验区域属干旱区绿洲灌溉农业系统,海拔高度600m,多年平均降雨310mm、蒸发量2570mm;年均气温7.7℃、年日照2590h,无霜期约160天。

2.2 试验初始土壤基本理化性质

长期肥力监测试验始于1989年,1989年不施肥种植小麦匀地,并采集土样分析理化性质。土壤初始理化性质为：0~20cm土壤有机碳含量8.8g/kg,碱解氮84.0mg/kg,速效磷22.0mg/kg,速效钾602.3mg/kg,pH值7.95。20~40cm有机碳含量7.8g/kg,碱解氮77.4mg/kg,速效磷9.2mg/kg,速效钾432.6mg/kg,pH值8.03。土壤容重1.25g/cm³,阳离子代换量16.2cmol/kg。

2.3 试验设计

本研究选择长期肥力监测试验中的6个处理：①CK：不施肥;②NP：施氮磷肥;③NPK：施氮磷钾肥;④NPKM：氮磷钾化肥与有机肥配合施用;⑤hNPKM：氮磷钾化肥配合高量施用有机肥;⑥NPKS：氮磷钾化肥配合秸秆还田,具体施肥量见表1。氮、磷、钾肥分别采用尿素（N=46.0%）、磷酸二铵（N=18.0%、P=20.1%）、硫酸钾（K=44.8%）。60%的氮肥和100%磷、钾肥作基肥,剩余40%氮肥作追肥施用。有机肥种类为每年腐熟的羊粪（多年养分测试均值：N=8.0g/kg、P=2.3g/kg、K=3.0g/kg）。秸秆还田是小麦、玉米地上部秸秆全部粉碎还田。轮作模式为小麦-玉米-棉花。试验小区面积为34.9m×13.4m=468m²。研究时段1989-2011年。
Table 1
表1
表1不同试验处理田间施肥量
Table 1Annual nutrients application of experiment

处理	化肥用量（1990-1994年/1995-2011年） /（kg/hm2）N-P-K	有机肥用量M /（t/hm2）	年均秸秆投入量S（小麦/玉米） /（t/hm2）
CK	0	0	0
NP	99.4-29.2/241.5-60.2	0	0
NPK	99.4-29.2-18.8/241.5-60.2-50.4	0
NPKM	29.8-8.7-6.7/84.9-22.4-10.1	30
hNPKM	59.6-17.4-13.4/151.8-39.4-15.5	60
NPKS	89.4-24.3-16.9/216.7-50.8-42.3	0	4.5/9.0

注：N-P-K表示纯氮磷钾投入量。
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2.4 土壤样品采集分析

于每年作物收获后对角线法采集土样。由于长期试验未设置重复,因此在采样中将试验小区划分为三个亚区,每个亚区五个样点的土样进行混合。待测土样去除作物残根、小石头,风干,研磨过0.25mm筛以备测试,土壤有机碳测试采用湿氧化法^[12]。

3 计算方法

3.1 土壤碳储量的计算

SOCS=∑i=1n(1-θ%)×ρi×Ci×di×0.1（1）
式中SOCS为土壤有机碳储量（tC /hm²）; θ为土壤粒径大于2mm砾石的体积含量; ρi为土壤容重（g/cm³）; Ci为土壤有机碳含量（g/kg）; di为土层厚度（cm）。当i=1、2时,分别表示土壤0~20cm,20~40cm深度。

3.2 碳投入计算

碳投入主要来源于作物根茬、有机肥和秸秆还田,其计算方法参考姜桂英^[13]的方法：
小麦根茬碳（tC/hm²）
=[(Wg+WS)×30%/70%×73.5%+KS×WS]×(1-0.14)×0.399（2）
玉米根茬碳（tC/hm²）
=[(Wg+WS)×26%/74%×85.1%+KS×WS]×(1-0.14)×0.444（3）
式中 Wg为籽粒产量; WS为秸秆产量。 KS为不同秸秆的留茬系数,其计算方法为作物的留茬量占全部秸秆生物量的比例,其中小麦不施肥处理为18.3%,其余处理留茬系数为13.1。玉米所有处理的留茬系数为3%。计算式中30%、26%分别表示小麦、玉米光合产物分配到根系的碳的比例,70%和74%表示小麦、玉米地上部碳比例。73.5%为小麦分布在0~20cm土层中根系比例,85.1%为玉米相应的根系比例。两种作物风干基含水量为0.14。小麦烘干基含碳量399g/t,玉米烘干基含碳量为444g/t。
有机肥碳（tC/hm²）=188g/kg×（1-G%）×施用
有机肥鲜基重/1000 （4）
式中G%为实测有机肥含水量;188g/kg为实测有机肥含碳量。
小麦秸秆碳（tC/hm²）
=WS×(1-0.14)×0.399g/t（5）
玉米秸秆碳（tC/hm²）
=WS×(1-0.14)×0.444g/t（6）
式中 WS为秸秆产量;0.14为秸秆风干基含水量;0.399和0.444分别为小麦、玉米秸秆含碳量。

4 结果与分析

4.1 灰漠土有机碳储量变化

对1989年、1994年、2011年三个采样年份表层土壤（0~20cm）和亚表层土壤（20~40cm）碳储量进行计算,分析碳储量的时段变化,结果表明,施肥使灰漠土耕作层（0~40cm）的碳储量差异显著（图1）。以1989年试验起始的碳储量为基准,各处理的土壤表层（0~20cm）和亚表层（20~40cm）碳储量有所增加,hNPKM和NPKM处理的增幅最高。
0~20cm表层土壤（图1a）,除CK处理在1994年的碳储量略有下降外,其余处理在连续施肥22年后土壤有机碳储量持平或显著提高。与CK、NP、NPK相比hNPKM和NPKM处理的碳储量分别提高了（31.1~39.7）tC/hm²,（11.1~19.77）tC/hm²,增加了89.9%~152.7%,32.1%~75.8%。NP、NPK平衡施肥处理的在开垦5年的碳储量增加较小,但持续施肥17年后碳储量增幅显著。而不施肥处理在开垦初期有机碳储量下降,但至2011年碳储量较试验初始时又有所提高。与CK和NP相比,持续22年秸秆还田处理的土壤碳储量分别下降1.35tC/hm²和10.0tC/hm²,与林飞燕等报道的江西红壤,100%秸秆还田处理能够提高土壤碳储量11.9%的结果相反^[14]。可能的原因是作物秸秆在收获期集中还田,增加了微生物所需的碳氮等元素的投入,加之秸秆还田提高了土壤水分和温度,使微生物在短期形成繁殖高峰,土壤呼吸强度增加,导致土壤有机碳分解加剧,有机碳储量下降。
20~40cm亚表层土壤（图1b）,NPKS处理的碳储量比初始值提高了16.9tC/hm²,与NP和NPK处理的碳储量相近,这与表层土壤有机碳储量变化特征不同。除NPKS处理外,其他处理的20~40cm土壤碳储量的变化趋势与0~20cm土层的规律基本相似。此外,同一个处理表层（0~20cm）和亚表层（20~40cm）土壤碳储量的差异较小,表明土壤0~40cm碳储量变化对人为管理措施的响应趋势一致,在计算碳储量时可合并计算。
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图1长期不同施肥灰漠土耕作层碳储量阶段性差异
-->Figure1Thechange of carbon sequestration at different soil depth
-->

不同深度土壤有机碳变化分析表明（表2）,总体而言,各处理土壤有机碳储量均有所增加,其中表层土壤有机碳储量增幅排序为：hNPKM>NPKM>NP>NPK>CK>NPKS;亚表层土壤有机碳增幅排序为hNPKM>NPKM>NPKS>NP>NPK>CK,施用有机肥显著提高了灰漠土表层和亚表层土壤有机碳储量,而秸秆还田对于亚表层土壤有机碳储量的影响更明显。
由于1989-1994年、1995-2011年两个时期田间施肥量不同,土壤有机碳储量的绝对量指标难以比较各时间的累积速率,采用碳储量的年均变化量可以评估年度增幅,同时计算两个时段碳储量占总碳储量变化的比例（表2）。结果表明：在两个时段中,不施肥处理（CK）的表层土壤在前一时段表现为下降趋势,而在后一时段缓慢累积,且累积的速率与前期接近,因此土壤有机碳储量略有增加。秸秆配施化肥处理（NPKS）在两个时段均表现为缓慢增加,但在前一阶段的增加速率高于后一阶段。氮磷配施（NP）处理整体为增加趋势,但后期碳储量的年变化量要高于前期。氮磷钾平衡施用（NPK）处理在试验前期碳储量为维持状态,后期碳储量缓慢增加。施用有机肥处理（NPKM、hNPKM）碳储量年变化量的趋势相似,均为前期的变幅较小,随着施肥时间的延长,后期的碳储量累积速率加快。灰漠土亚表层土壤的碳储量变化量的规律与表层土壤相似。

4.2 不同年均碳投入的贡献分析

年均碳投入可以区分为年均有机肥直接投入,秸秆投入和作物根茬投入,在本研究中,每年有机肥碳投入量为固定量,而作物根茬和秸秆还田的碳投入随作物产量发生变化。采用hNPKM减去NPK的年均碳投入（计作hNPKM-NPK,下同）来计算有机肥碳投入对SOC的含量以及作物产量效应,NPKS-NPK的差值计算秸秆还田投入对SOC的含量以及作物产量效应,以此类推,NP-CK和NPK-CK来分析化肥的效应。
Table 2
表2
表21989-1994年与1995-2011年灰漠土碳储量年变化量及不同时段变化比例
Table 2Annual change rate of carbon sequestration in grey desert soil in 1989-1994 and 1995-2011

处理	土壤深度0~20cm						土壤深度20~40cm
	碳储量年变化量 /（tC/hm2·a）		总变化量 /（tC/hm2）	不同时段变化占 总变化量的比例/%			碳储量年变化量 /（tC/hm2·a）		总变化量 /（tC/hm2）	不同时段变化占 总变化量的比例/%
	1989 -1994年	1995 -2011年		1989 -1994年	1995 -2011年		1989 -1994年	1995 -2011年		1989 -1994年	1995 -2011年
CK	-0.40	0.35	4.00	-50.00	150.00		-0.20	0.59	9.00	-11.11	111.11
NP	0.30	0.65	12.60	11.90	88.10		0.54	0.74	15.20	17.76	82.24
NPK	0.00	0.36	6.10	0.00	100.00		0.40	0.61	12.40	16.13	83.87
NPKM	0.14	1.35	23.70	2.95	97.05		1.30	1.25	27.80	23.38	76.62
hNPKM	1.50	2.13	43.70	17.16	82.84		0.24	2.84	49.50	2.42	97.58
NPKS	0.18	0.12	3.00	30.00	70.00		0.64	0.81	16.90	18.93	81.07

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Table 3
表3
表3有机肥、秸秆和化肥的年均碳投入对土壤有机碳和产量贡献
Table 3Analysis of effective of SOC and yield about carbon input of manure,straw and organic fertilizer

类别	有机肥效应		秸秆效应	化肥效应
	hNPKM-NPK	NPKM-NPK	NPKS-NPK	NP-CK	NPK-CK
年均碳投入/（tC/（hm2·a））	5.998	3.011	2.021	0.793	0.823
土壤有机碳/（g/（kg·a））	15.12	9.89	1.39	1.23	1.00
碳储量/（tC/（hm2·a））	37.60	17.60	-3.10	8.60	2.10
小麦产量/（kg/（hm2·a））	797	579	-310	3 577	3 510
玉米产量/（kg/（hm2·a））	708	713	420	3 250	3 362

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表3结果显示,与NPK相比,年均有机肥的碳投入贡献为（5.998~3.011）tC/（hm²·a）,可使土壤有机碳含量提高了（15.12~9.89）g/kg,碳储量增加了（37.6~17.6）tC/hm²,有机肥平均投入1tC/hm²的碳可提高土壤有机碳（2.52~3.28）g/kg,提高碳储量（6.27~5.85）tC/hm²。小麦和玉米产量分别提高797kg/hm²和708kg/hm²,每年1tC/hm²碳投入将提高小麦和玉米产量（132.9~118.0）kg/hm²,（192.3~236.8）
kg/hm²。有机肥的碳投入对土壤有机碳的稳定和提升效果显著。
秸秆年均碳投入为2.021tC/（hm²·a）,土壤有机碳提高1.39g/kg,由此计算每1tC/hm²的秸秆碳投入,可提高土壤有机碳0.69g/kg。土壤碳储量降低3.1tC/hm²,这可能与秸秆施用后土壤容重减小有关;小麦产量减少了310kg/hm²,但玉米产量提高了420kg/hm²。
化肥并没有外源增加有机碳,但由于化肥在提高作物产量的同时也增加了根系生物量,使作物根系残茬碳投入增加,因此用化肥处理与不施肥处理年均碳投入之差,可以计算化肥对作物残茬碳的贡献,表3中化肥效应的计算结果表明,NP和NPK化肥的年均碳投入贡献分别为0.793tC/hm²,0.823tC/hm²,显著低于有机肥和秸秆还田。NP和NPK肥对土壤有机碳贡献为1.23g/kg和1.00g/kg,平均1tC/hm²,提高土壤有机碳1.55g/kg和1.26g/kg。与不施肥相比,施NP和NPK化肥提高了土壤碳储量8.6tC/hm²和2.1tC/hm²。NP和NPK肥处理,每1tC/hm²碳投入,将增加土壤碳储量10.84tC/hm²和2.55tC/hm²。NP和NPK处理对小麦和玉米产量效应分别达到了（3577~3255）kg/hm²,（3510~3362）kg/hm²。
上述分析表明在不同施肥下的碳投入贡献效应存在差异,不施肥的土壤若改为施化肥,很长一段时期内,化肥对产量的增产效应将显著大于地下部残茬碳投入对作物产量的效应,但并不代表化肥碳投入的效率高于有机肥处理,这是由于二者比较的基础条件不同,施用有机肥处理是在平衡施肥基础上进行的,作物产量本身已经达到了一个较高的水平,所以产量效应上并未显示优势,但在碳储量的增加方面效应是非常显著的。因此有机肥的碳投入、秸秆碳投入和残茬投入在不同基础地力和试验条件下表现出的效应不同,在比较碳投入对产量或碳储量贡献时需要充分考虑土壤的原始状况。

5 结论与讨论

5.1 讨论

5.1.1 施肥对土壤碳储量的影响
灰漠土属干旱区土壤类型,开垦为农田后,由于耕作或施肥等人为措施的增加,灰漠土表层和亚表层土壤的有机碳储量都有不同程度的提高,即使是不施肥处理,土壤有机碳储量也较试验初始1989年略有增加,表明在干旱区灰漠土上,农业生产措施促进了土壤有机碳的累积,这与王飞等研究福建丘陵黄泥田,在长期不施肥条件下土壤有机碳仍可维持低幅度的增长结果相似^[15]。但兰宇等对辽宁棕壤长期试验研究结果表明,不施肥处理的土壤有机碳储量显著下降^[16]。不同区域土壤上,采用不施肥措施种植作物产生的土壤碳储量的差异与土壤类型、气候条件以及耕作种植方式有关。土壤有机碳本底值也是有机碳储量对施肥变化响应的重要因素。土壤有机碳本底值较高的东北黑土（土壤初始有机碳含量25.6g/kg）,化肥与有机肥配施处理,100cm土壤有机碳储量较化肥或无肥分别增加了19.9tC/hm²和11.1tC/hm²,增幅为10.4%和5.9%^[17],在本试验中,由于灰漠土有机碳基础含量低（8.8g/kg）,与化肥或无肥相比,化肥配施常量和高量有机肥,平均土壤有机碳储量增加了35.4tC/hm²和15.4tC/hm²,增幅32.1%~152.7%,因此灰漠土具有更大的固碳潜力。
5.1.2 土壤容重变化与碳储量
土壤容重是估算土壤有机碳储量重要参数^[18],土壤有机碳储量与土壤容重和土壤深度有关。目前国内外对土壤碳储量的计算方法多采用土壤容重、土壤有机碳和土壤深度的乘积,即等深度法,本文亦采用这种方法,以利于文献结果比较。有研究表明土壤有机质含量对土壤结构具有重要影响,是造成不同土壤类型间土壤容重明显差异的重要原因,不同土壤类型容重与有机质之间存在显著的负相关关系^[19,20]。自然条件下,土壤有机质和土壤容重变化缓慢,而农田生态系统中,施肥提高了土壤有机质,同时也降低了土壤容重^[21]。图2显示,长期施肥后灰漠土无论是表层或亚表层土壤,容重与土壤有机质之间符合显著线性负相关。由于长期不同施肥管理措施,使土壤容重发生改变,导致了同一深度土壤质量发生变化,可能过高或过低地估计碳储量。这种情况下,等深度法不能客观地解释人为管理措施对土壤碳储量的影响,无法真实反映农田的固碳效应。容重不同时,采用增加土体深度,以统一的土壤质量为标准计算碳储量是较为合理的方案。
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图2灰漠土有机碳含量与容重的相关性
-->Figure 2Relationship between SOC and soil bulk density
-->

5.1.3 秸秆还田的效应
已有结果表明,秸秆还田能够提高土壤肥力、养分和碳储量,其主要机理是秸秆还田可以显著提高土壤胡敏酸含量^[22],继而提高土壤有机碳,这个过程比较缓慢。基于有机碳含量和容重两个因素综合计算获得土壤碳储量结果可能存在偏差。在本试验中,长期秸秆还田处理的土壤容重较不施肥或化肥下降0.18~0.24g/cm³,土壤疏松,体积增加,质量减小,导致单位质量有机碳含量减少,也是秸秆还田处理有机碳储量较小的原因之一。采用等质量法对秸秆还田处理的有机碳储量重新计算结果为39.0tC/hm²（0~20cm）,38.1tC/hm²（20~40cm）,分别较等深度法计算结果提高14.3tC/hm²（0~20cm）和1.8tC/hm²（20~40cm）,较为客观地反映了秸秆还田的固碳效应。

5.2 结论

（1）长期不同施肥下灰漠土有机碳碳储量的演变特征为：施肥或不施肥土壤有机碳储量均呈增加趋势,但不同时期存在差异,在开垦前5年（1989-1994年）,表层（0~20cm）和亚表层（20~40cm）土壤,除CK外,施肥处理的土壤碳储量均增加,以hNPKM处理增幅最高;其后两个土层所有处理的碳储量均增加,亚表层土壤碳储量增幅较表层高。
（2）采用长期人为管理措施,如不施肥但种植作物、长期施用化肥或有机无机配施均能提高灰漠土碳储量。与不施肥或长期施用化肥相比,采用有机无机配施能使灰漠土有机碳碳储量提高32.1%~152.7%,有利于农田土壤固碳。
（3）对土壤容重影响较大的田间管理措施（如秸秆还田、施用有机肥等）,计算土壤碳储量时建议采用等质量法。
The authors have declared that no competing interests exist.

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