濕潤稻作體系中還田小麥秸稈分解及土壤活性碳變化特征

陶玥玥　周新偉　金梅娟　施林林　陸長嬰　王海候

摘要： 為探求稻田濕潤灌溉對還田小麥秸稈腐解特征、土壤有機(jī)碳含量及其組分的影響，在太湖稻作區(qū)開展2年田間試驗(yàn)，設(shè)定秸稈還田與否（小麥秸稈不還田、小麥秸稈還田）和種植體系（常規(guī)淹水灌溉、濕潤灌溉）雙因素試驗(yàn)，采用原位模擬網(wǎng)袋法和土壤有機(jī)碳化學(xué)分組法測定還田小麥秸稈腐解率，碳、氮、磷、鉀釋放率以及土壤活性有機(jī)碳庫和土壤總有機(jī)碳的變化。研究結(jié)果表明，濕潤灌溉體系下還田小麥秸稈腐解率較常規(guī)淹水灌溉體系顯著增加了12.5%，小麥秸稈碳、氮、磷的釋放率分別顯著增加了8.9%、9.8%和13.1%。小麥秸稈中鉀釋放較快，不同種植體系間無顯著差異。與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系的土壤活性有機(jī)碳含量顯著提高，并且在小麥秸稈還田條件下更為明顯，土壤微生物量碳有效性和活性有機(jī)碳有效性顯著提高。與常規(guī)淹水灌溉相比，濕潤灌溉可促進(jìn)還田小麥秸稈養(yǎng)分釋放以及土壤活性碳庫提升，濕潤灌溉可作為太湖稻作區(qū)可行的灌溉策略。

關(guān)鍵詞： 稻麥輪作;濕潤灌溉;小麥秸稈還田;秸稈腐解率;土壤活性有機(jī)碳

中圖分類號： S155.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1000-4440（2022）01-0094-08

Abstract： To investigate the effects of saturated irrigation on the decomposition of wheat straw， soil organic carbon content and its components， a two-year field experiment was carried out in the rice growing area of Taihu Lake region. Two experimental factors of straw returning （with and without wheat straw returning） and rice growing system （traditional flooding and water-saturated irrigation） were included， using the simulated method with net bag in the field and soil organic carbon chemical grouping method， the rate of wheat straw decomposition， the release rates of carbon， nitrogen， phosphorus and potassium and changes of soil active organic carbon pool and total organic carbon were measured. Compared with the conventional flooding system， the decomposition rate of wheat straw in the water-saturated irrigation system was significantly increased by 12.5%， and the release rates of carbon， nitrogen and phosphorus in wheat straw were significantly increased by 8.9%， 9.8% and 13.1%， respectively. Potassium in wheat straw was released faster， and there was no significant difference between different planting systems. The content of soil active organic carbon in water-saturated irrigation system was significantly higher than that in the conventional flooding system， and it was more obvious under wheat straw returning. In addition， the soil microbial biomass carbon availability and active organic carbon availability were significantly improved. Hence， compared with the conventional flooding system， water-saturated irrigation system could promote the nutrient release rate of wheat straw and enhance the soil active carbon pool， which could be used as a feasible irrigation strategy in the rice-growing region of Taihu Lake.

Key words： rice-wheat rotation system;water-saturated irrigation;wheat straw returning;decomposition rate of wheat straw;soil active organic carbon

太湖稻作區(qū)是中國水稻主要生產(chǎn)地區(qū)，以水稻-小麥復(fù)種為主要輪作制度，也是中國秸稈資源相對過剩的農(nóng)作區(qū)之一，秸稈種類多，數(shù)量大。秸稈還田可以促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，維持土壤有機(jī)質(zhì)水平，是提高農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量的重要措施[1]。秸稈腐解率是判斷秸稈還田能否發(fā)揮固碳效應(yīng)的關(guān)鍵指標(biāo)，與水分、溫度等環(huán)境因子息息相關(guān)[2]。土壤中的活性有機(jī)碳可被土壤微生物、植物直接利用，參與土壤生物化學(xué)過程，其對外界環(huán)境變化十分敏感，能在土壤總有機(jī)碳變化之前反映土壤碳庫的微小變動[3]。因此，研究土壤有機(jī)碳及其活性組分的變化，有利于揭示農(nóng)業(yè)措施對土壤有機(jī)碳的影響機(jī)理。

土壤含水量是影響秸稈分解過程和土壤碳庫變化的重要環(huán)境因子[4]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)水平的提高，作物產(chǎn)量不斷增加，單位面積上用于還田的秸稈量也隨之增加[5]。當(dāng)前，太湖稻作區(qū)以傳統(tǒng)淹水管理為主，即除最高分蘗期排水曬田外，水稻移栽至成熟期前14 d田間均保持一定水層。淹水稻田持續(xù)輸入大量秸稈，不僅造成秸稈分解困難，易產(chǎn)生還原性物質(zhì)，抑制水稻生長，還會引起溫室氣體排放和農(nóng)業(yè)面源污染，導(dǎo)致一系列生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會問題[6-8]。

水分條件對秸稈分解的作用規(guī)律目前仍存在一定分歧。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，與水田相比，旱地條件下土壤氧氣充足，利于好氧微生物繁殖，因此有機(jī)殘?bào)w分解速度較快[9]。室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，淹水條件下秸稈分解速率和分解量均顯著高于旱地[10]。不同于單純淹水或旱地環(huán)境，濕潤稻作體系中水稻全生育期內(nèi)不建立水層，保持田面無水，溝內(nèi)有水，土壤含水量基本為濕潤-飽和狀態(tài)[11-12]。在濕潤稻作體系中，淹水層消失，土壤氧化還原電位通常高于傳統(tǒng)淹水稻田[13]。目前關(guān)于濕潤稻作體系的研究主要集中于農(nóng)學(xué)、水肥利用率及溫室效應(yīng)方面[14-16]，關(guān)于濕潤稻作中還田秸稈分解特征及其對土壤碳庫影響的報(bào)道較少。國內(nèi)外關(guān)于稻田控水栽培的研究主要集中在水資源緊張的稻作區(qū)[17-18]，針對水資源相對豐富同時(shí)秸稈還田條件下的太湖地區(qū)的研究相對較少。本試驗(yàn)擬在稻田不同水分管理體系下，研究小麥秸稈還田后的腐解規(guī)律、養(yǎng)分釋放特征及稻田土壤活性有機(jī)碳的變化，探討稻田水分調(diào)控對稻田麥秸分解規(guī)律、土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳組分的影響，以期為太湖稻作區(qū)制訂綠色、合理、節(jié)約型的水稻栽培管理措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2018-2019年在蘇州市望亭鎮(zhèn)項(xiàng)路村（31°24′N， 120°25′E）進(jìn)行。試驗(yàn)地位于長江三角洲太湖平原，屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量約1 100 mm，年平均溫度約15.7 ℃，年日照時(shí)數(shù)在2 000 h以上，年無霜期在230 d以上。供試土壤為黃泥土，試驗(yàn)前0～20 cm耕層的土壤有機(jī)質(zhì)含量為30.60 g/kg，全氮含量為1.76 g/kg，速效磷含量為28.90 mg/kg，速效鉀含量為78.00 mg/kg，pH值為6.25。種植制度主要實(shí)行水稻-小麥輪作。供試水稻品種為南粳5055，大田生育期為6月中下旬至11月上旬，人工移栽，行距25.4 cm，株距16.3 cm。還田秸稈為試驗(yàn)田上茬收獲的小麥秸稈。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)定小麥秸稈還田與否（小麥秸稈不還田、小麥秸稈還田）與種植體系（常規(guī)淹水灌溉、濕潤灌溉）的雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，常規(guī)淹水灌溉（F）：自移栽至收獲前14 d田間保持3.0～5.0 cm水層;濕潤灌溉（S）：緩苗后間歇性灌水，田間保持濕潤狀態(tài)，保持溝中有水（圖1）。本試驗(yàn)共4個(gè)處理：小麥秸稈不還田-常規(guī)淹水灌溉、小麥秸稈不還田-濕潤灌溉、小麥秸稈還田-常規(guī)淹水灌溉、小麥秸稈還田-濕潤灌溉;每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積30.0 m2（4.0 m×7.5 m）。小區(qū)之間以寬50.0 cm、高30.0 cm的田埂隔開。

秸稈還田小區(qū)的小麥?zhǔn)斋@后，粉碎小麥秸稈，按照3 t/hm2施用量旋耕翻壓還田。各小區(qū)內(nèi)按廂寬1.60 m，溝寬0.25 m，溝深0.20～0.25 m的規(guī)格開溝作廂，整理好廂面后灌水泡田3～4 d。各小區(qū)磷肥、鉀肥施用量一致，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)高產(chǎn)田標(biāo)準(zhǔn)施肥。氮肥（純N）施用量為270 kg/hm2，按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=3∶4∶3分次施用，其中分蘗肥按4∶6分別在移栽后5 d和12 d施用。磷肥為過磷酸鈣，施用50 kg/hm2的P2O5，均作基肥;鉀肥為氯化鉀，施用120 kg/hm2的K2O，其中50%為基肥，50%為穗肥。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

小麥秸稈腐解率和養(yǎng)分釋放率測定：參照武際等[19]研究方法，采用原位模擬網(wǎng)袋法研究小麥秸稈在2種水稻種植體系下的養(yǎng)分釋放特征，用長30.00 cm、寬20.00 cm、孔徑0.12 mm的尼龍袋裝入40 g、5～7 cm長的小麥秸稈，扎實(shí)袋口，將網(wǎng)袋埋入各小區(qū)約8 cm深土層。試驗(yàn)后0 d、10 d、20 d、30 d、40 d、60 d、90 d、120 d分別取出埋入土層的秸稈網(wǎng)袋，水洗后烘干，用于測定干質(zhì)量和養(yǎng)分含量。養(yǎng)分含量分析方法：K2Cr2O7氧化外加熱法測定碳含量，H2SO4-H2O2消煮-凱氏定氮法測定氮含量，鉬銻抗比色法測定磷含量，火焰光度計(jì)法測定鉀含量[20]，并計(jì)算秸稈碳、氮、磷、鉀殘留量（養(yǎng)分含量與殘留干物質(zhì)量的乘積）。

土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳含量測定：2019年水稻收獲后采集土樣，各小區(qū)選取3個(gè)取樣點(diǎn)，采集0～15 cm耕層土壤，將3個(gè)取樣點(diǎn)的土樣混合后裝入自封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室用于測定土壤中的碳含量。K2Cr2O7氧化外加熱法測定土壤有機(jī)碳（TOC）含量，熏蒸法測定土壤微生物量碳（MBC）含量[21]，KMnO4氧化法測定土壤活性有機(jī)碳（LOC）含量[22]。土壤穩(wěn)態(tài)有機(jī)碳（NLOC）含量為土壤總有機(jī)碳含量與土壤活性有機(jī)碳含量的差值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用Origin 9.2軟件進(jìn)行作圖，用SAS 9.2[23]的廣義線性模型進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植體系下還田小麥秸稈腐解率與養(yǎng)分釋放特征

試驗(yàn)120 d時(shí)供試小麥秸稈腐解率為45.5%～56.2%，碳釋放率46.7%～57.3%，氮釋放率49.1%～60.1%，磷釋放率56.6%～68.4%，鉀釋放率85.1%～92.3%。雙因素方差分析結(jié)果（表1）表明，種植體系顯著影響秸稈腐解率以及碳、氮、磷、鉀釋放率。與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系下小麥秸稈腐解率以及秸稈碳、氮、磷釋放率分別顯著增加了12.5%、8.9%、9.8%、13.1%（圖2）。2019年秸稈碳、氮、鉀釋放率高于2018年。

2.2 不同種植體系下還田小麥秸稈各階段腐解率的動態(tài)變化

2018-2019年不同種植體系下還田小麥秸稈腐解規(guī)律基本一致，秸稈殘留量和秸稈碳、氮、磷殘留量均表現(xiàn)為0～40 d分解前期迅速下降（快速期），40～90 d分解中期腐解率明顯減慢（緩慢期），90～120 d分解后期腐解率基本不變（停滯期）;秸稈鉀釋放則表現(xiàn)為0～30 d快速期與30～120 d停滯期2個(gè)階段（圖3、圖4）。整個(gè)進(jìn)程中，濕潤灌溉體系下的秸稈腐解率和養(yǎng)分釋放率均高于常規(guī)淹水灌溉體系。

表2顯示，與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系下快速期、緩慢期秸稈腐解率分別提高了10.6%和37.2%，碳釋放率分別提高了8.4%和20.2%，氮釋放率分別提高了9.5%和15.0%。濕潤灌溉體系下快速期秸稈磷釋放率較常規(guī)淹水灌溉體系提高了19.4%，常規(guī)淹水灌溉體系與濕潤灌溉體系間的鉀釋放率無顯著差異。

2.3 不同處理下土壤有機(jī)碳及組分變化

表3顯示，不同處理間土壤總有機(jī)碳含量無顯著差異，但小麥秸稈還田+濕潤灌溉處理的土壤微生物量碳含量和活性有機(jī)碳含量顯著高于其他處理（P<0.05）。整體而言，與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系下稻田土壤微生物量碳含量和活性有機(jī)碳含量分別增加了14.6%和16.9%，同時(shí)土壤微生物量碳含量和活性有機(jī)碳含量各占總有機(jī)碳含量比例顯著增加。濕潤灌溉體系中，小麥秸稈不還田處理的土壤總有機(jī)碳含量和穩(wěn)定性有機(jī)碳含量最低，較小麥秸稈還田處理分別降低了8.2%和5.2%。

3 討論

3.1 濕潤灌溉稻作體系對還田小麥秸稈分解規(guī)律的影響

連續(xù)2年田間原位模擬試驗(yàn)研究結(jié)果表明，小麥秸稈還田90 d時(shí)其腐解率已基本不變，此時(shí)秸稈中易分解的物質(zhì)已基本腐解完畢，這與前人研究結(jié)果[19， 24]基本一致。經(jīng)過前期快速分解后，秸稈中殘存的主要是木質(zhì)素、單寧和蠟質(zhì)素等難分解物質(zhì)，一般易被機(jī)械耕作等物理方法粉碎掩埋到地下，在田間殘留長達(dá)2～3年甚至更長，最終形成腐殖質(zhì)積累在土壤中[25]。秸稈腐解過程的本質(zhì)是微生物和酶主導(dǎo)的生物化學(xué)反應(yīng)，土壤水分是秸稈腐解轉(zhuǎn)化的決定性因子之一[2]。在本研究中，與常規(guī)淹水灌溉稻作體系相比，濕潤灌溉稻作體系明顯促進(jìn)了小麥秸稈的分解以及碳、氮、磷的釋放。這可能是由于在濕潤灌溉稻作體系中，淹水層消失使得土壤通氣性增加，土壤溫度提升，水熱條件改善，土壤微生物和酶的活性提高，從而提高了微生物對秸稈的分解速率[19，26]。

從不同階段小麥秸稈分解情況來看，一般認(rèn)為秸稈腐解包括前期快速分解和后期緩慢分解2個(gè)階段[25]。本研究進(jìn)一步明確了不同種植體系下太湖流域稻田還田麥秸分解以及碳、氮、磷釋放的階段性差異特征。供試小麥秸稈腐解以及秸稈碳、氮、磷釋放均分為3個(gè)階段，分別為0～40 d快速期、40～90 d緩慢期和90～120 d停滯期。在0～40 d，濕潤灌溉體系下的小麥秸稈腐解率以及碳、氮釋放率較常規(guī)淹水灌溉體系增加了10.6%、8.4%、9.5%，在40～90 d增幅分別為37.2%、20.2%、15.0%?？梢姡緷駶櫣喔润w系對小麥秸稈分解以及秸稈碳、氮釋放的促進(jìn)效應(yīng)主要表現(xiàn)在緩慢期。這可能是由于在秸稈快速分解期，即水稻移栽后40 d內(nèi)，正值5月至6月，太湖流域氣溫相對適宜，雨水豐富，適宜的環(huán)境條件使得秸稈中可溶性化合物迅速礦化，然而水稻移栽后40～90 d時(shí)秸稈中殘留的碳、氮難溶性有機(jī)物分解則受水分條件影響較大，濕潤灌溉體系下小麥秸稈分解速率明顯升高。此外，濕潤灌溉體系與常規(guī)淹水灌溉體系相比，0～40 d小麥秸稈磷釋放率顯著增加了19.4%，緩慢期和停滯期無顯著變化。這些結(jié)果對太湖稻作區(qū)土壤磷庫活化和磷肥減施具有重要意義。不同稻作體系對小麥秸稈各階段鉀的釋放無顯著影響，主要是由于秸稈中鉀主要以離子形式存在，極易釋放，還田后水熱適宜，0～30 d迅速釋放完畢[19， 24]。

3.2 不同種植體系下麥秸還田與否對土壤碳庫的影響

小麥秸稈還田作為一種外源添加有機(jī)質(zhì)的方式[27-28]，有助于土壤有機(jī)碳的積累。上世紀(jì)80年代以來，中國水稻產(chǎn)量持續(xù)增加導(dǎo)致秸稈殘?bào)w輸入量增加，有機(jī)肥施用量增加[29]，使得稻田表層土壤較旱地土壤有機(jī)碳積累較快，試驗(yàn)點(diǎn)水稻土壤有機(jī)碳含量處于全國各地相對較高水平[30]。本研究中，短期試驗(yàn)條件下，無論常規(guī)淹水灌溉或是濕潤灌溉種植體系，與小麥秸稈不還田相比，小麥秸稈還田下土壤總有機(jī)碳含量無顯著變化，但土壤中微生物量碳含量和活性有機(jī)碳含量顯著提高，原因是小麥秸稈還田后可以為土壤微生物提供外源有機(jī)碳輸入，大部分被礦化，顯著提高了土壤活性碳庫組分含量[31-32]。土壤活性有機(jī)碳庫為土壤微生物活動提供能源，在土壤碳素轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮重要作用，對維持土壤碳庫平衡具有重要的意義[33-34]?？梢?，還田小麥秸稈在土壤中分解對土壤碳庫組分進(jìn)行了更新，釋放了土壤微生物生長代謝所需的營養(yǎng)物質(zhì)。

值得注意的是，本研究中在小麥秸稈不還田條件下，與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系中土壤總有機(jī)碳含量有降低趨勢，同時(shí)其穩(wěn)定性有機(jī)碳含量顯著降低。一般認(rèn)為，長期淹水環(huán)境有助于維持土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)量和穩(wěn)定性，維持土壤自身供氮水平[30，35]。這可能是由于稻田長期淹水條件下土壤微生物活性較低，土壤有機(jī)質(zhì)分解速率降低[36]以及厭氧細(xì)菌缺乏響應(yīng)分解酶，木質(zhì)素和多酚類物質(zhì)等具有較高穩(wěn)定性的物質(zhì)增加[37]。在多種保護(hù)機(jī)制的共同作用下，與旱地相比，水田有機(jī)碳具有較高穩(wěn)定性，因此水田被普遍認(rèn)為是較為穩(wěn)定的生產(chǎn)體系[35，38]。土壤有機(jī)碳水平主要由凈積累量決定，即由有機(jī)質(zhì)輸入與礦化之間的相對平衡決定。秸稈還田等外源有機(jī)物的輸入是土壤有機(jī)質(zhì)含量增加的重要來源，同時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量也取決于土壤原有有機(jī)質(zhì)的礦化分解[39]。所以在無外源麥秸輸入條件下，濕潤灌溉體系中土壤微生物活性增加，加速了土壤中原有有機(jī)質(zhì)的分解。由此，在水稻生產(chǎn)過程中，應(yīng)將水分管理與碳管理相結(jié)合，發(fā)揮水碳耦合效應(yīng)，同步實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約和碳資源循環(huán)。

4 結(jié)論

本研究中，還田小麥秸稈在0～40 d迅速腐解并釋放碳、氮、磷素，隨后腐解速率降低。與常規(guī)淹水灌溉體系相比，濕潤灌溉體系下秸稈腐解率顯著增加了12.5%，碳、氮、磷釋放率分別增加了8.9%、9.8%和13.1%，鉀釋放率無顯著變化。不同種植體系間土壤總有機(jī)碳含量無顯著差異，但在小麥秸稈不還田條件下，濕潤灌溉體系中土壤總有機(jī)碳含量較常規(guī)淹水灌溉體系有下降趨勢。濕潤灌溉體系較常規(guī)淹水灌溉體系提高了土壤微生物量碳含量和活性有機(jī)碳含量?？梢姡c常規(guī)淹水灌溉相比，濕潤灌溉可促進(jìn)還田小麥秸稈養(yǎng)分釋放以及土壤活性有機(jī)碳含量的提升，可作為太湖稻作區(qū)可行的灌溉策略。

致謝： 蘇州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究中心技術(shù)員朱興連、王岳初以及實(shí)習(xí)生胡婕、趙英豪等同志在本試驗(yàn)實(shí)施與樣品采集中做了大量工作，特此致謝！

參考文獻(xiàn)：

[1] LU F， WANG X， HAN B， et al. Soil carbon sequestrations by nitrogen fertilizer application， straw return and no-tillage in China’s cropland[J]. Global Change Biology， 2009， 15 （2）： 281-305.

[2] 楊濱娟，錢海燕，黃國勤，等. 秸稈還田及其研究進(jìn)展[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 2（5）： 1-4.

[3] ZAGAL E， MUNOZ C， QUIROZ M， et al. Sensitivity of early indicators for evaluating quality changes in soil organic matter[J]. Geoderma， 2009， 151（3）： 191-198.

[4] GUNTIASET M E， LEIROS M C， TRASARC C， et al. Effects of moisture and temperature on net soil nitrogen mineralization： A laboratory study[J]. European Journal of Soil Biology， 2012， 48：73-80.

[5] 王海候，金梅娟，陸長嬰，等. 秸稈還田模式對農(nóng)田土壤碳庫特性及產(chǎn)量的影響[J].自然資源學(xué)報(bào)， 2017，32（5）：755-764.

[6] RAO D， MIKKELSEN D. Effect of rice straw additions on production of organic acids in flooded soil[J]. Plant and Soil， 1977， 47（2）： 303-311.

[7] 史 然，陳曉娟，沈建林，等. 稻田秸稈還田的土壤增碳及溫室氣體排放效應(yīng)和機(jī)理研究進(jìn)展[J].土壤， 2013， 45（2）： 193-198.

[8] MA J， MA E， XU H， et al. Wheat straw management affects CH4 and N2O emissions from rice fields[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2009， 41（5）， 1022-1028.

[9] 黃 耀，孫文娟. 近20年來中國大陸農(nóng)田表土有機(jī)碳含量的變化趨勢[J]. 科學(xué)通報(bào)， 2006， 51（7）： 750-763.

[10]唐國勇，童成立，蘇以榮，等. 含水量對14C標(biāo)記秸稈和土壤原有有機(jī)碳礦化的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2006， 39（3）： 538-543.

[11]TAO Y Y， QU H， LI Q J， et al. Potential to improve N uptake and grain yield in water saving ground cover rice production system[J]. Field Crops Research， 2014， 168（2）： 101-108.

[12]YANG J C， ZHANG J H. Crop management techniques to enhance harvest index in rice[J]. Journal of Experimental Botany， 2010， 61（12）： 3177-3189.

[13]TAO Y Y， ZHANG Y， JIN X X， et al. More rice with less water-evaluation of yield and resource use efficiency in ground cover rice production system with transplanting[J]. European Journal of Agronomy， 2015， 68：13-21.

[14]GUO L， LIU M J， TAO Y Y， et al. Innovative water-saving ground cover rice production system increases yield with slight reduction in grain quality[J]. Agricultural Systems， 2020， 180（3）： 102795.

[15]LIANG H， HU K L， QIN W， et al. Ground cover rice production system reduces water consumption and nitrogen loss and increases water and nitrogen use efficiencies[J]. Field Crops Research， 2019， 233： 70-79.

[16]YAO Z S， DU Y B， TAO Y Y， et al. Water-saving ground cover rice production system reduces net greenhouse gas fluxes in an annual rice-based cropping system[J]. Biogeosciences Discussions， 2014， 11： 8925-8967.

[17]王孟雪，張忠學(xué). 適宜節(jié)水灌溉模式抑制寒地稻田N2O排放增加水稻產(chǎn)量[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2015，31（15）： 72-79.

[18]姚 林，鄭華斌，劉建霞，等. 中國水稻節(jié)水灌溉技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].生態(tài)學(xué)雜志， 2014，33（5）： 1381-1387.

[19]武 際，郭熙盛，王允青，等. 不同水稻栽培模式和秸稈還田方式下的油菜、小麥秸稈腐解特征[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011，44（16）： 3351-3360.

[20]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2002：25-38.

[21]吳金水，林啟美，黃巧云，等. 土壤微生物生物量測定方法及其應(yīng)用[M]. 北京：氣象出版社，2006：54-60.

[22]BLAIR G J. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation， and the development of a carbon management index for agricultural systems[J]. Australian Journal of Agricultural Research， 1995， 46（7）： 393-406.

[23]黃 燕，吳 平.SAS統(tǒng)計(jì)分析及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：103-125.

[24]戴志剛，魯劍巍，李小坤，等. 不同作物還田秸稈的養(yǎng)分釋放特征試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2010， 26（6）：272-276.

[25]JENKINSON D S， AYANABA A. Decomposition of carbon-14 labeled plant material under tropical conditions[J]. Soil Science Society of America Journal， 1977， 41（5）： 912-915.

[26]LI Y S， WU L H， ZHAO L M， et al. Influence of continuous plastic film mulching on yield， water use efficiency and soil properties of rice fields under non-flooding condition[J]. Soil & Tillage Research， 2007， 93（2）： 370-378.

[27]馬 南，陳智文，張 清.不同類型秸稈還田對土壤有機(jī)碳及酶活性的影響綜述[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（3）：53-57.

[28]趙亞慧，賀 笑，王 寧，等.不同理化調(diào)控措施緩解麥秸對水稻生長負(fù)面效應(yīng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（18）：300-305.

[29]WU J. Carbon accumulation in paddy ecosystems in subtropical China： evidence from landscape studies[J]. European Journal of Soil Science， 2011， 62： 29-34.

[30]PAN G X， LI L Q， WU L S， et al. Storage and sequestration potential of topsoil organic carbon in China’s paddy soils[J]. Global Change Biology， 2004， 10（1）： 79-92.

[31]馬俊永，李科江，曹彩云，等. 有機(jī)-無機(jī)肥長期配施對潮土土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2007， 13（2）： 236-241.

[32]HUQ S， GRUBB M. Mitigation and adaptation strategies for global change： Preface[J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change， 2007， 12（5）： 645-649.

[33]HENRIKEN T， BRELAND T. Carbon mineralization， fungal and bacterial growth， and enzyme activities as affected by contact between crop residues and soil[J]. Biology & Fertility of Soils， 2002， 35（1）： 41-48.

[34]COOKSON W， ABAYE D， MARSCHENER P， et al. The contribution of soil organic matter fractions to carbon and nitrogen mineralization and microbial community size and structure[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2005， 37（9）： 1726-1737.

[35]PAN G X， XU X W， SMITH P， et al. An increase in topsoil SOC stock of China’s croplands between 1985 and 2006 revealed by soil monitoring[J]. Agriculture Ecosystems & Environment， 2010， 136（S1/S2）： 133-138.

[36]WITT C， CASSMAN K， OLK D， et al. Crop rotation and residue management effects on carbon sequestration， nitrogen cycling and productivity of irrigated rice systems[J]. Plant and Soil， 2000， 225（1）： 263-278.

[37]OLK D， CASSMAN K， SCHNIDTROHR K， et al. Chemical stabilization of soil organic nitrogen by phenolic lignin residues in anaerobic agroecosystems[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2006， 38（11）： 3303-3312.

[38]潘根興，趙其國. 我國農(nóng)田土壤碳庫演變研究： 全球變化和國家糧食安全[J].地球科學(xué)進(jìn)展， 2005， 20（4）：384-393.

[39]陳曉俠，梁愛珍，張曉平. 土壤團(tuán)聚體固碳的研究方法[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2012， 23（7）： 1999-2006.

（責(zé)任編輯：王 妮）

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