科研产出
炭基肥对茶园土壤团聚体有机碳物理稳定性的影响
《茶叶科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤团聚体是土壤结构和肥力的重要表征。广西亚热带地区茶园土壤板结、养分贫瘠等问题严重影响土壤碳库稳定性。系统评估茶园施用炭基肥对土壤团聚体有机碳结构特征及物理稳定性的影响，有助于集约化茶园土壤障碍消减与产能提升。以北回归线沿线广西桂平市西山茶40年茶园为研究对象，设置炭基肥（BF）、化肥（F）、不施肥（CK）3个处理进行连续2年野外定位试验，探究茶园土壤团聚体结构、有机碳分布规律及其稳定性。研究结果表明：（1）施用炭基肥提高了土壤pH与阳离子交换量(CEC)，且有降低土壤容重（BD）趋势。炭基肥处理的土壤pH值较不施肥和化肥处理分别增加0.18、0.31，土壤容重较化肥处理降低4.52%，阳离子交换量较不施肥和化肥处理分别提高12.12%、15.09%。（2）施用炭基肥提升土壤团聚体结构稳定性，促进了土壤水稳性大团聚体形成。炭基肥处理的>0.25 mm水稳性大团聚体(RW0.25)、团聚体平均质量直径(DMW)及几何平均直径(DGM)值较化肥处理分别提高了15.34%、23.94%、34.48%。（3）施用炭基肥提高了土壤大团聚体有机碳含量，有利于有机碳在土壤大团聚体中储存。>2.00 mm粒径团聚体中，炭基肥处理的有机碳含量显著高于化肥、不施肥处理，增幅分别为45.23%、17.28%。炭基肥处理的团聚体有机碳贡献率相较于化肥、不施肥处理分别提高77.48%、13.11%。炭基肥处理的团聚体活性有机碳贡献率较化肥处理提高50.40%。（4）施用炭基肥提升了微团聚体有机碳稳定性。>0.053～0.25 mm、≤0.053 mm粒径团聚体中，炭基肥处理的有机碳氧化稳定性系数(KOS)较不施肥处理分别提升82.42%、77.78%;>0.25～2.00 mm粒径团聚体中，炭基肥处理的KOS值与化肥、不施肥处理相比分别下降40.79%、49.58%，炭基肥处理有降低土壤大团聚体有机碳稳定性趋势。炭基肥投入有助于茶园优化管控及碳库稳定。
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炭基肥对老茶园土壤有机碳矿化温度敏感性的影响
《中国农业气象 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采取室内恒温培养法,以施用炭基肥(BF)、不施炭基肥(CK)的40a茶园土壤为研究对象,设定15℃、25℃和35℃共 3 种不同温度场景,连续监测土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)矿化特征并分析有机碳矿化温度敏感性,为评估老茶园固碳减排及障碍消减提供参考.结果表明:(1)炭基肥提升了温变场景下茶园土壤pH值和SOC含量.15℃、25℃和 35℃培养温度下,BF处理的土壤pH值较CK处理分别增加 0.45、0.07 和 0.28 个单位;BF处理的SOC含量较CK处理分别提高 22.19%、16.65%和 25.50%.(2)炭基肥增加了温变场景下茶园SOC累计矿化量、潜在矿化势(CS)及土壤呼吸强度,对SOC矿化呈现正激发效应.15℃、25℃和35℃培养温度下,BF处理的SOC累计矿化量较CK处理分别提高15.61%、46.51%和36.89%.BF处理的CS值随温度升高呈现先增加后减少的变化趋势,25℃培养温度下BF处理的CS值较15℃和35℃培养温度下分别提高 147.11%和 29.21%.(3)炭基肥降低温度升高处理下茶园SOC矿化温度敏感性.25~35℃温度范围内,BF处理的Q10(土壤有机碳矿化温度敏感性)值较CK处理降低 6.25%;BF处理在 25~35℃温度范围内Q10值较 15~25℃温度范围内的Q10值降低 25%.说明施用炭基肥可有效改良 40a茶园土壤理化性质,增加土壤固碳,并提升茶园土壤碳库应对温度变化的稳定性,炭基肥利于优化低产老龄茶园可持续生产管理.
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绿肥、蚕沙有机肥配施化肥对免耕稻田土壤碳库平衡的影响
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探索免耕稻田绿肥、蚕沙有机肥投入对土壤有机碳积累及CO2和CH4排放的影响,为保护性耕作稻田土壤碳固持及稻田减肥增效的农业有机资源可持续利用提供理论依据.[方法]在前期粉垄与常规耕作基础上,2018—2019年连续开展田间免耕试验,在同等养分投入条件下,设置绿肥、蚕沙有机肥与化肥配施模式,以常规施用化肥为对照,同步设不施肥空白对照,保护性耕作试验第2年,采用分离式静态箱—气象色谱法测定稻田温室气体CO2和CH4排放通量,同时在水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期采集0~15 cm耕层土壤,测定土壤有机碳含量.[结果]在粉垄免耕模式下,蚕沙有机肥配施化肥处理耕层土壤有机碳含量在返青期和分蘖期较常规免耕模式提高56%和19%;水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期粉垄免耕稻田绿肥配施化肥处理的土壤有机碳含量较单施化肥处理分别提高111%、30%、74%和31%,较不施肥处理分别提高90%、22%、58%和22%;蚕沙有机肥配施化肥处理较单施化肥处理分别提高148%、90%、48%和39%,较不施肥处理分别提高113%、78%、35%和29%.粉垄免耕模式下,与单施化肥处理相比,绿肥配施化肥处理的CO2累积排放量降低16.9%,蚕沙有机肥配施化肥处理降低15.1%;CH4排放通量出现2个峰值,常规免耕和粉垄免耕模式下,绿肥配施化肥处理的CH4排放通量峰值分别是单施化肥处理的7.69和7.61倍.绿肥和蚕沙有机肥配施化肥降低了稻田土壤CO2累积排放量,增加了CH4累积排放量.[结论]粉垄免耕稻田施用绿肥、蚕沙有机肥利于土壤有机碳积累,减少CO2温室气体排放,可作为一种稻田土壤固碳减排可持续生产应用技术.
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