华北农学报

作者：薄录吉, 李彦, 张英鹏, 仲子文, 孙明, 李冰, 刘兆辉, 孙翠平

单位：1 山东省农业科学院 农业资源与环境研究所,农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室,山东 济南 250100；2 山东省农业科学院 黄河三角洲现代农业研究院,山东 东营 257345；3 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队,山东 济南 250014；4 山东省生态环境规划研究院,山东 济南 250102

关键词：潮土,长期施肥,有机碳,固碳效率,产量效应,

基金：国家重点研发计划项目(2021YFD19001903); 山东省泰山领军人才工程项目(LJNY201817); 山东省重大科技创新工程(2021CXGC010801); 山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2022D05)

为明确长期施肥对山东潮土固碳潜力和作物产量的影响,以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象,通过28 a定位施肥试验研究长期施肥下潮土固碳特征及其作物产量效应,提出不同肥力水平山东潮土有机碳提升策略。试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理,化肥区处理分别为不施肥、氮、氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾、减量氮磷钾、增量氮磷钾;有机肥区处理为化肥区处理基础上分别增加等量有机肥。结果表明,有机肥处理土壤累积碳投入量和固碳速率分别比化肥处理高2.47,4.29倍。有机肥处理土壤有机碳投入量为155.6~193.2 t/hm2,固碳速率为0.25~2.18 t/(hm2·a),化肥处理土壤有机碳投入量为39.5~100.5 t/hm2,固碳速率为4.15~5.49 t/(hm2·a)。其中,化肥区和有机肥区均是增量氮磷钾处理碳储量最高、固碳速率最快。随着外源碳的累积投入量增加,土壤有机碳呈线性增加,当投入量小于120 t/hm2时,土壤有机碳的存储能力为18.4%~20.6%;当投入量在120~200 t/hm2时,土壤有机碳的存储能力为11.5%。外源碳累积投入量小于100 t/hm2时,土壤固碳效率为11.7%;外源碳累积投入量100~200 t/hm2时,土壤固碳效率为4.3%。土壤有机碳含量与小麦和玉米产量之间均呈极显著相关关系,潮土土壤有机碳提升1 g/kg,作物总产量可增加414.5 kg/hm2(小麦和玉米产量可分别增加208.4,184.8 kg/hm2)。在保证土壤肥力和作物产量条件下,建议山东潮土累积有机碳投入量为150 t/hm2较为合适。

来源：2022年第S1期

《华北农学报》期刊编辑部

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