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中国海洋大学学报(自然科学版)2025年第04期:秸秆还田量及破碎程度影响下的农田土壤碳氮淋失特征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴涵;张志远;贾琳娜;付行;辛佳;

单位:中国海洋大学环境科学与工程学院;中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室;中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室;

摘要:秸秆还田作为一种对农业可持续发展具有积极促进作用的外源碳氮输入方式,因其富含有机质,能为土壤提供碳氮营养,并随着水分渗透过程参与深层土壤以及地下水的碳氮循环过程。本研究针对华北平原集约化农业区,选取代表性土壤样本,通过土柱淋溶实验模拟不同还田量(0、13 000及19 500 kg/hm~2)和破碎程度(细碎与粗碎)下的秸秆还田策略,系统性探究了秸秆还田措施对土壤碳氮淋失特性的影响,并结合三维荧光技术分析淋滤液中DOC的荧光特征及其组分变化。实验研究结果表明:相较于其他秸秆处理组别,采用细破碎超量还田策略能显著提升DOC向深层土壤的迁移效率,累积DOC淋出量增长了16.77%~24.77%;与此同时,还能有效减少16.31%~34.84%的NO_3~--N向下淋失。在淋溶周期结束后,所有秸秆处理的土壤样本均呈现出不同程度的固碳能力提升,增幅区间在7.67%~181.9%;而对于溶解性无机氮而言,NO_3~--N为主要的存在形式,秸秆还田有助于提高其在土壤中的存储量。此外,三维荧光光谱分析揭示,秸秆还田能够引入易于微生物降解的DOC成分,从而激活土壤微生物活性,进一步影响DOC的化学结构稳定性。综上所述,采用细破碎并适当增大还田量的秸秆还田策略,既能优化DOC的淋溶效能,又能有效抑制NO_3~--N向下淋溶,这对于改善土壤健康状况、减少地下水污染风险具有重要意义。

关键词:秸秆还田;;DOC;;氮素;;三维荧光;;淋溶

基金资助:国家自然科学基金项目(42177053)资助~~