砂姜黑土麥玉農(nóng)田土壤團(tuán)聚體分布及碳氮含量對(duì)不同耕作方式的響應(yīng)

李錫鋒　許麗　張守?！×好暇铡∝链T　丁震湘　姜雯

摘要：以山東砂姜黑土麥玉兩熟制農(nóng)田為對(duì)象，通過對(duì)秸稈還田下小麥季長期不同耕作方式（旋耕、少耕、深耕和深松）土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性、土壤有機(jī)碳和全氮含量及其貢獻(xiàn)率等相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定與分析，研究不同耕作方式對(duì)小麥玉米周年土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳、全氮含量與分布的影響。結(jié)果表明：①各耕作方式下土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體粒徑主要集中在0.25～1 mm范圍;與對(duì)照（旋耕）相比，長期深耕會(huì)顯著降低小麥季20～30 cm土層>0.25 mm大團(tuán)聚體含量（-18.1%）;長期深松會(huì)顯著增加玉米季0～20 cm土層0.5～1 mm粒徑團(tuán)聚體含量（+34.48%）。②與對(duì)照相比，深耕有利于增加小麥季20～40 cm土層各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量，其中20～30 cm土層2～5 mm、30～40 cm土層>0.5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量增加顯著;而少耕、深松均不同程度地增加玉米季0～30 cm土層各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量。③與對(duì)照相比，深松和少耕分別能顯著增加小麥季10～30 cm土層各粒徑團(tuán)聚體和0～20 cm土層0.25～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮含量。④無論小麥季還是玉米季，總體上水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量與團(tuán)聚體有機(jī)碳含量呈顯著負(fù)相關(guān);小麥季平均重量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）僅與團(tuán)聚體全氮含量極顯著正相關(guān)，而玉米季與團(tuán)聚體全氮、有機(jī)碳含量均顯著正相關(guān)，其中除>5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量外，與其它粒徑團(tuán)聚體全氮、有機(jī)碳含量均呈極顯著正相關(guān)。因此秸稈還田下小麥季長期深耕雖然能顯著增加小麥季深耕層土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳和全氮含量，但不利于水穩(wěn)性大團(tuán)聚體形成;而深松對(duì)淺耕層水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量及團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮含量均有顯著促進(jìn)作用;小麥播前耕作對(duì)后茬玉米季農(nóng)田團(tuán)聚體分級(jí)強(qiáng)度明顯減弱。綜合考慮，砂姜黑土麥玉農(nóng)田應(yīng)結(jié)合小麥季深松進(jìn)行合理輪耕，以提高土壤各層團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和有機(jī)碳、全氮含量，保障土壤良好耕性的可持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：麥玉兩熟制農(nóng)田;耕作方式;砂姜黑土;團(tuán)聚體;有機(jī)碳;全氮

中圖分類號(hào)：S156.4+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2020）03-0052-08

Abstract Taking lime concretion black soil farmland with wheat-corn double cropping system in Shandong Province as research object， the composition and stability of soil water-stable aggregates and the contents and contribution rates of soil organic carbon and total nitrogen under the condition of long-term different tillage modes （rotary tillage， minimal tillage， deep tillage，deep scarification） in wheat season with straw returning were determined and analyzed. The effects of tillage treatments on annual soil aggregates content and distribution of organic carbon and nitrogen in both wheat and maize season were studied. The results showed that： （1） The particle size of soil water-stable aggregates under different tillage modes were mainly concentrated in the range of 0.25～1 mm. Compared with the control （rotary tillage）， deep tillage could significantly reduce the aggregates contents of >0.25-mm particle size in 20～30-cm soil layer in wheat season with the decreasing amplitude as 18.1%. Deep scarification could significantly increase the aggregate content of 0.5～1-mm particle size in the 0～20-cm soil layer in corn season by 34.48%. （2） Deep tillage could increase the organic carbon content of aggregates in 20～40-cm soil layer in wheat season， and the value of 2～5-mm aggregates in 20～30-cm soil layer and>0.5-mm aggregates in 30～40-cm soil layer were significantly higher than that of the control. However， minimal tillage and deep scarification increased the organic carbon content of aggregates in 0～30-cm soil layer in corn season.（3） Compared with the control， deep scarification and minimal tillage could significantly increase the total nitrogen content of aggregates of 10～30-cm soil layer and 0.25～0.5 mm particle size of aggregates in 0～20-cm soil layer in wheat season， respectively. （4） There was significant negative correlation between the content of water-stable aggregates and the organic carbon content of aggregates in wheat and corn season. The MWD and GMD values were significantly positively correlated with the total nitrogen content of aggregates in wheat season， while they were significantly positively correlated with both total nitrogen and organic carbon content of aggregates in corn season， except the correlationship with the organic carbon content of >5-mm aggregates. Therefore， long-term deep tillage in wheat season with straw returning could increase the organic carbon and total nitrogen content of the aggregates， but it was not conducive to the formation of large water-stable aggregates， while the deep scarification could increase the water-stable aggregate content and aggregate organic carbon and total nitrogen content of shallow soil layer. For the corn season， the grading intensity of aggregates was significantly weakened by tillage treatments conducted before sowing wheat. Therefore， reasonable wheat-corn rotation tillage system with deep scarification in wheat season should be developed in the lime concretion black soil farmland， so as to improve the soil structure， increase the stability and organic carbon and nitrogen contents of soil aggregates， and ensure the sustainability of good tillage.

Keywords Wheat-corn double cropping system field; Tillage mode; Lime concretion black soil; Aggregates; Organic carbon; Total nitrogen

團(tuán)聚體是土壤物理結(jié)構(gòu)組成的基本單位。不同粒徑團(tuán)聚體在土壤中發(fā)揮的作用不同。團(tuán)聚體的數(shù)量及其分布對(duì)土壤理化性質(zhì)以及微生物組成都有著重要影響。良好的土壤物理結(jié)構(gòu)不僅需要有較多的孔隙容量、合適的孔徑比例，還要有很好的穩(wěn)定性，尤其是水穩(wěn)性[1]。前人研究指出，不同粒徑團(tuán)聚體膠結(jié)物質(zhì)的組成及其效果也有所不同，在微團(tuán)聚體中存在的膠結(jié)物質(zhì)大部分不易被微生物分解利用，而當(dāng)微團(tuán)聚體受膠結(jié)作用形成>0.25 mm大團(tuán)聚體時(shí)，其所含膠結(jié)物質(zhì)是易被利用的[2，3]。平均重量直徑（MWD）是各級(jí)團(tuán)聚體的綜合指標(biāo)，通常土壤中大粒徑團(tuán)聚體含量增加其MWD值也會(huì)增大，團(tuán)聚體穩(wěn)定性越好;幾何平均直徑（GMD）是對(duì)團(tuán)聚體在主要粒級(jí)分布的描述，其值越大，反映土壤中大團(tuán)聚體含量越多，孔隙度則越好[4-6]。

土壤有機(jī)碳和氮是土壤質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)，在全球生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)中起著重要的作用。許多研究表明有機(jī)碳和氮是土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑，團(tuán)聚體的形成必須依靠土壤中的有機(jī)碳及氮，同時(shí)團(tuán)聚體也有利于土壤中更多有機(jī)碳和氮保留下來，兩者是相互依存關(guān)系[7-9]。有研究表明，深耕會(huì)破壞土壤大團(tuán)聚體，致使團(tuán)聚體中的有機(jī)碳暴露，從而導(dǎo)致其含量降低。李景等[10]研究表明，長期保護(hù)性耕作（免耕覆蓋與深松覆蓋）會(huì)顯著增加小麥季淺層土壤大團(tuán)聚體數(shù)量及有機(jī)碳含量。王彩霞等[11]研究表明塿土深松及旋耕均提高>5 mm團(tuán)聚體的含量，且較免耕與深耕更能提高團(tuán)聚體中的碳、氮含量。

砂姜黑土是典型低產(chǎn)田，黃淮海地區(qū)面積較大。通過耕作措施改善砂姜黑土物理性狀、提高其保水保肥能力對(duì)于提高土壤綜合生產(chǎn)能力具有重要意義。本試驗(yàn)以山東膠州典型砂姜黑土農(nóng)田為對(duì)象，研究小麥、玉米秸稈全年還田下不同長期定位耕作方式對(duì)土壤大團(tuán)聚體分布及其團(tuán)聚體中有機(jī)碳、氮含量的影響，以期為該地區(qū)麥玉輪作砂姜黑土農(nóng)田最優(yōu)土壤耕作模式的確立提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

耕作定位試驗(yàn)自2010年開始，在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)膠州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范基地（35.53°N，119.58°E）進(jìn)行。該地屬溫帶大陸季風(fēng)氣候，半濕潤易旱區(qū)。試驗(yàn)地為砂姜黑土，2010年試驗(yàn)前土壤0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)13.8 g/kg、堿解氮104.7 mg/kg、速效磷25.6 mg/kg和速效鉀135 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與管理

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。小區(qū)面積65 m×5 m。小麥季播前共設(shè)4個(gè)耕作處理：旋耕2遍（12 cm，簡(jiǎn)稱旋耕，為對(duì)照）、旋耕1遍（簡(jiǎn)稱少耕，該處理于2015年前為免耕，后為旋耕一遍）、深松（28 cm）1遍+旋耕1遍（簡(jiǎn)稱深松）、深耕（25 cm）1遍+旋耕1遍（簡(jiǎn)稱深耕），玉米季均為免耕直播。兩季作物秸稈均全部還田。

供試材料為濟(jì)麥22和玉米品種鄭單958。冬小麥10月中上旬播種，翌年6月中下旬收獲。夏玉米6月中下旬播種，10月中上旬收獲。小麥季基施復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶24∶6）750 kg/hm2，[JP]玉米季基施緩控釋復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=25∶12∶8）675 kg/hm2。其它田間管理措施同當(dāng)?shù)匾话愦筇铩?/p>

1.3 樣品采集及測(cè)定方法

分別于2017年小麥?zhǔn)斋@期和玉米收獲期采集0～10、10～20、20～30、30～40 cm土層土樣，原狀土在風(fēng)干過程中沿自然裂縫掰成1 cm左右大小顆粒保存。水穩(wěn)性團(tuán)聚體以濕篩法測(cè)定，即：取50 g風(fēng)干土樣置于套篩頂部，并將套篩按5、2、1、0.5、0.25 mm順序從上至下放入水桶中，沿桶壁徐徐加入自來水，使水面剛好沒過最上層土樣，且不超過最上層篩子邊緣，浸泡10 min，然后在分析儀上以每分鐘30次的頻率連續(xù)振動(dòng)5 min，篩分好之后從上到下依次取下篩子并將篩內(nèi)土樣用水洗入鋁盒中放入烘箱烘干稱重，繼而計(jì)算各粒級(jí)百分比含量及平均重量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）。

團(tuán)聚體有機(jī)碳及全氮含量用干篩法篩分出來的土樣測(cè)定。干篩法除不加水外，其余步驟與濕篩法相同。有機(jī)碳用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定，全氮用凱式定氮儀測(cè)定，并計(jì)算貢獻(xiàn)率。

有機(jī)碳（全氮）貢獻(xiàn)率（%）=該級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳（全氮）含量×該級(jí)團(tuán)聚體的百分比/各層土壤有機(jī)碳（全氮）含量×100。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作方式對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響

2.1.1 對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響 各處理不同土層水穩(wěn)性團(tuán)聚體粒徑均主要集中在0.25～0.5、0.5～1 mm（表1）。無論小麥季還是玉米季，部分土層水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量受耕作措施影響顯著。其中小麥季，旋耕、少耕、深松處理20～30 cm土層>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著高于深耕處理，分別高22.15%、28.34%、23.7%;少耕處理30～40 cm土層>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量比深耕顯著高24.29%。與深耕相比，0～10 cm土層少耕處理2～5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著增加87.18%;10～20 cm土層旋耕、少耕、深松處理2～5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著增加13225%、11095%、19112%，深松處理1～2 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著增加6447%，深松處理025～05 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著下降3277%。30～40 cm土層少耕處理1～2 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著高于旋耕、深耕、深松，分別高10884%、15117%、5986%。

玉米季，0～10 cm土層深耕處理2～5、1～2 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著低于少耕，分別低6955%、3604%;深松處理05～1 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量比對(duì)照顯著高2884%。10～20 cm土層深松處理05～1 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量比對(duì)照顯著高4012%。30～40 cm土層深耕處理2～5 mm團(tuán)聚體含量顯著高于旋耕、深松，1～2 mm團(tuán)聚體含量顯著高于其它處理，少耕處理025～05 mm團(tuán)聚體含量顯著低于旋耕、深松。

2.1.2對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響平均重量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）為土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)。小麥季10～20 cm土層深耕處理MWD值比少耕、深松顯著低26.28%、30.34%，GMD值顯著低17.86%、32.35%;其余土層各處理間無顯著差異（表2）。玉米季0～10 cm少耕、旋耕、深松處理MWD值均顯著高于深耕，少耕處理MWD值比深松顯著高52.43%;旋耕、少耕處理GMD值比深耕顯著高69.70%、121.21%;其余土層各處理間無顯著差異。

2.2不同耕作方式對(duì)土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳的影響

2.2.1對(duì)土壤各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量的影響與旋耕比，總體上小麥季，深松處理增加10～20 cm土層團(tuán)聚體有機(jī)碳含量，深耕處理增加20～40 cm土層有機(jī)碳含量（表3）。與對(duì)照旋耕相比，深松處理顯著增加10～20 cm土層>5 mm及0.5～1 mm、30～40 cm土層>5 mm及2～5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量;深耕處理顯著增加20～30 cm土層2～5 mm、30～40 cm土層>0.5 mm所有粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量。其余處理間比較，深松處理10～20 cm土層0.5～2 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量顯著高于少耕;深耕處理20～40 cm土層所有粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量顯著高于少耕。

玉米季，與對(duì)照旋耕相比，深松處理顯著增加0～10 cm土層>5 mm、10～20 cm土層>5 mm及0.25～0.5 mm、20～30 cm土層0.5～1 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量;深耕處理顯著增加20～30 cm土層>1 mm及0.25～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量;少耕顯著增加0～10 cm土層>5 mm、0.25～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量。

2.2.2對(duì)土壤各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率的影響由表4可以看出，小麥季團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率均主要集中在>5 mm粒徑團(tuán)聚體中，0～10 cm和30～40 cm土層呈W型分布，10～20 cm土層則呈現(xiàn)隨著粒徑減小而減小的趨勢(shì)。10～20 cm土層少耕處理>5 mm粒徑的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率比旋耕高47.81%，深耕處理0.5～1、0.25～0.5 mm粒徑顯著高于少耕、深松，分別高81.69%、4530%、191.17%、188.11%。20～30 cm土層深耕處理2～5 mm粒徑的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率顯著高于其余3個(gè)處理。30～40 cm土層旋耕處理>5 mm粒徑的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率顯著低于其余3個(gè)處理，深耕處理2～5 mm粒徑顯著高于深松。

玉米季土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率均主要集中在>5 mm粒徑團(tuán)聚體中，且0～40 cm土層各處理團(tuán)聚體有機(jī)碳含量均隨粒徑減小而呈減小趨勢(shì)。0～10 cm土層旋耕處理0.25～0.5 mm的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率顯著高于少耕;20～30 cm土層，深耕處理1～2 mm粒徑顯著高于旋耕，0.5～1 mm粒徑顯著高于旋耕、少耕，0.25～0.5 mm粒徑顯著高于旋耕、少耕、深松;30～40 cm土層深松處理0.5～1 mm粒徑顯著高于少耕和深耕。

2.3不同耕作方式對(duì)土壤團(tuán)聚體全氮的影響

2.3.1對(duì)土壤各粒徑團(tuán)聚體全氮含量的影響小麥季，0～10 cm土層各處理團(tuán)聚體全氮含量隨著粒徑的減小而增加（表5）。與對(duì)照旋耕相比，深松處理10～30 cm土層所有粒徑與0～10 cm土層>2 mm、0.5～1 mm粒徑團(tuán)聚體全氮含量顯著增加;少耕處理0～10、10～20 cm土層0.25～05 mm、20～30 cm土層>5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮含量分別顯著增加45.11%、27.42%、39.34%;深耕處理20～30 cm土層所有粒徑團(tuán)聚體全氮含量均顯著增加。其余處理間比較，深松處理0～10 cm土層>5 mm、2～5 mm和10～20 cm土層>5 mm、1～2 mm粒徑團(tuán)聚體的全氮含量顯著高于深耕、少耕;深耕處理20～30 cm土層除2～5 mm粒徑外，其余粒徑團(tuán)聚體全氮含量均顯著高于少耕。

玉米季，與對(duì)照旋耕相比，0～10 cm土層少耕處理0.25～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮含量顯著增加29.41%，20～30 cm土層深耕處理>5 mm粒徑團(tuán)聚體顯著增加59.15%。少耕處理相比于深耕，其0～10 cm土層0.25～2 mm間三個(gè)粒徑團(tuán)聚體全氮含量均顯著增加，分別增29.2%、400%、52.31%;30～40 cm土層2～5 mm粒徑團(tuán)聚體顯著降低36.89%。

2.3.2對(duì)土壤各粒徑團(tuán)聚體全氮貢獻(xiàn)率的影響小麥季，10～20 cm土層少耕處理>5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮貢獻(xiàn)率顯著高于旋耕（55.85%）;深耕處理0.5～1、0.25～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體顯著高于少耕、深松（表6）。20～30 cm土層深耕處理2～5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮貢獻(xiàn)率顯著高于其余3個(gè)處理。30～40 cm土層深耕處理2～5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮貢獻(xiàn)率顯著高于深松（42.72%）。

玉米季，0～10 cm土層少耕處理0.5～1、025～0.5 mm粒徑團(tuán)聚體全氮貢獻(xiàn)率顯著低于旋耕;深耕處理0.5～1 mm粒徑顯著低于少耕。20～30 cm土層深耕處理1～2 mm粒徑的全氮貢獻(xiàn)率顯著高于旋耕，0.5～1、0.25～0.5 mm粒徑顯著高于其余3個(gè)處理。30～40 cm土層少耕處理>5 mm粒徑的全氮貢獻(xiàn)率顯著高于其余3個(gè)處理;深松處理1～2 mm粒徑顯著高于少耕和深耕。

2.4土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量及參數(shù)與碳氮的相關(guān)性

由表7可以看出，小麥季，除0.25～0.5 mm外，各粒徑團(tuán)聚體含量與各粒徑團(tuán)聚體全氮含量均無顯著相關(guān)性。除0.25～2 mm粒徑團(tuán)聚體含量與0.25～1 mm粒徑有機(jī)碳含量不相關(guān)外，總體上各粒徑團(tuán)聚體含量均與團(tuán)聚體有機(jī)碳含量顯著負(fù)相關(guān)。MWD、GMD值與團(tuán)聚體全氮含量呈極顯著正相關(guān)。

玉米季，各粒徑團(tuán)聚體含量與各粒徑團(tuán)聚體全氮含量也均無顯著相關(guān)，但與各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)。各粒徑團(tuán)聚體MWD、GMD值與各粒徑團(tuán)聚體全氮、有機(jī)碳含量均顯著正相關(guān)，其中除>5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量外，與其它粒徑團(tuán)聚體全氮和有機(jī)碳含量均達(dá)到極顯著相關(guān)。

3討論

前人研究認(rèn)為，土壤中>0.25 mm大團(tuán)聚體含量與土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性呈正相關(guān)[12]。本研究以砂姜黑土農(nóng)田為對(duì)象，通過長期定位耕作試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，總體上各耕作處理土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體均主要集中在0.25～1 mm粒徑（占40%以上），1～2 mm粒徑團(tuán)聚體數(shù)量次之。呂品衡[13]在褐土下研究也發(fā)現(xiàn)，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體以0.25～2 mm粒徑團(tuán)聚體含量所占比重最大，與本結(jié)果基本一致。前人研究顯示，土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性受耕作措施影響顯著：免耕因減少機(jī)械對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)及破壞，且秸稈均集中在土壤表層，因此能增加表層膠結(jié)物質(zhì)含量，使土壤團(tuán)聚體能夠更好地聚合成大團(tuán)聚體[14];深松對(duì)各土層土壤不造成劇烈破壞，有利于促進(jìn)團(tuán)聚體與有機(jī)碳的膠結(jié)作用，增加大團(tuán)聚體含量[15];深耕則對(duì)土壤團(tuán)聚體破壞性相對(duì)較大，導(dǎo)致土壤大團(tuán)聚體含量降低，從而減少土壤穩(wěn)定性[16]。本研究也發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照旋耕相比，長期少耕、深松土壤均顯著增加小麥當(dāng)季0～40 cm土層>0.25 mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體，而長期深耕則顯著降低深土層>0.25 mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量，這與聶良鵬等[15]的研究結(jié)果相似。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，各耕作處理對(duì)玉米季團(tuán)聚體粒徑分布無明顯影響，說明小麥播前耕作對(duì)后茬玉米季農(nóng)田團(tuán)聚體分級(jí)強(qiáng)度明顯減弱。平均重量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）作為土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)，其值越大，團(tuán)聚體穩(wěn)定性越好[17]。本研究中長期深耕顯著降低小麥季10～20 cm土層MWD、GMD值，即表明長期深耕會(huì)破壞砂姜黑土農(nóng)田10～20 cm土層團(tuán)聚體穩(wěn)定性。

土壤有機(jī)碳作為土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)物質(zhì)，與團(tuán)聚體含量有著密切相互影響關(guān)系。本研究結(jié)果表明，土壤有機(jī)碳與團(tuán)聚體含量在小麥、玉米季均達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)性。長期深耕使砂姜黑土農(nóng)田小麥季深土層有機(jī)碳含量最高，全氮含量也高于少耕，可能是由于深耕對(duì)土壤翻動(dòng)影響最大，導(dǎo)致表層秸稈能夠翻到深土層，使得有機(jī)碳、全氮含量在深土層顯著增加;但深耕的土壤結(jié)構(gòu)破壞作用大于有機(jī)碳、全氮的膠結(jié)作用，使得大團(tuán)聚體更易分解成微團(tuán)聚體，這與前人研究結(jié)果類似[18，19]。本研究中各耕作方式0～10 cm土層小麥季不同粒徑團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量均無明顯差異，而李景等[10]對(duì)黃土高原的研究認(rèn)為>2 mm團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量最高，對(duì)耕作措施的響應(yīng)最劇烈，與本結(jié)果不一致，可能是由于土質(zhì)不同，其形成的團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)碳等膠結(jié)劑的作用有所差異所致。長期少耕、深松均顯著增加玉米季淺土層團(tuán)聚體有機(jī)碳含量;相對(duì)于長期深耕，少耕顯著增加玉米季表土層0.25～2 mm粒徑團(tuán)聚體全氮含量，其原因可能是少耕、深松處理在小麥季會(huì)留下更多的有機(jī)碳和全氮，使玉米季時(shí)有機(jī)碳和全氮含量也更高。各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮貢獻(xiàn)率在小麥及玉米季各土層中的分布無明顯規(guī)律，這與武均等[20]的研究結(jié)果一樣。各處理各土層除>5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮貢獻(xiàn)率最高外，其余各粒徑間無明顯規(guī)律。

4結(jié)論

秸稈還田下小麥季長期深耕雖然能顯著增加小麥季深耕層土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳和全氮含量，但不利于水穩(wěn)性大團(tuán)聚體形成，而深松對(duì)淺耕層水穩(wěn)性團(tuán)聚體、團(tuán)聚體有機(jī)碳、團(tuán)聚體全氮含量均有顯著促進(jìn)作用;對(duì)玉米季來說，小麥播前耕作對(duì)后茬玉米農(nóng)田團(tuán)聚體分級(jí)強(qiáng)度明顯減弱。綜合考慮，砂姜黑土麥玉農(nóng)田應(yīng)結(jié)合深松采取合理的輪耕方式以提高土壤各層團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和有機(jī)碳、全氮含量，保障土壤耕性的可持續(xù)性。

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