绿肥填闲种植对旱作冬小麦农田土壤团聚体有机碳含量的影响

依托黄土塬区4a绿肥填闲种植田间定位试验,开展不同填闲作物对土壤团聚体组成及各组分有机碳在团聚体中分布影响的研究,为阐明填闲种植措施下土壤有机碳库的物理保护机制提供依据.试验设置4个处理,即冬小麦夏闲期种植长武怀豆(SB)、苏丹草(SG)、怀豆/苏丹草混播(Mix)和裸地休闲(CK).利用干筛法将全土筛分为>5 mm、2～5 mm、0.25～2 mm和<0.25 mm等4个粒级,分别测定土壤和各粒级团聚体中有机碳和颗粒有机碳含量,进而计算团聚体平均重量直径及有机碳贡献率.结果表明:绿肥种植对土壤团聚体分布有显著影响,各绿肥处理均有利于0～10 cm土层土壤团聚体的形成,但对亚表层土壤团聚结构影响较小.与CK相比,在0～40 cm各土层,SB、SG和Mix处理均显著提高土壤有机碳含量、颗粒有机碳含量及团聚体平均重量直径,提高幅度分别为7.9％、8.0％和7.9％,其中SB更有利于表层土壤有机碳的固存,且土壤有机碳和颗粒有机碳含量之间呈显著正相关关系,这两者与团聚体平均重量直径之间均呈显著负相关关系.不同处理下土壤团聚体各有机碳组分含量存在差异,与CK相比,SB和Mix均显著提高了0～10 cm土层团聚体各粒径有机碳和颗粒有机碳含量,而SG更有利于提高10～20 cm土层团聚体有机碳含量.各粒级团聚体有机碳含量均以<0.25 mm团聚体最高,但80％以上的各组分有机碳来自于>0.25 mm团聚体.此外,绿肥种植均提高了>5 mm团聚体有机碳和颗粒有机碳贡献率,使更多的有机碳保存在>5 mm团聚体中,有利于提高土壤供肥能力.综上所述,在黄土高原旱作农业区,冬小麦夏闲期种植绿肥作物可以有效提升土壤碳储量,同时促进团聚体有机碳库的分布及固持,且长武怀豆单播方式的表层固碳效果最优.