魚蛋白作為激發劑促進還田秸稈腐解和有機碳在土壤中積累

摘要： 【目的】秸稈還田量影響秸稈腐解、后茬作物生長和溫室氣體排放。研究不同秸稈還田量下，利用魚蛋白作為激發劑促進秸稈分解、提高土壤有機碳積累的效果，為秸稈和魚蛋白資源的合理高效利用提供理論依據。【方法】采用室內培養試驗方法，設置秸稈還田量、有機激發劑種類及其在總激發劑中的占比3 個因素。秸稈還田量包括適量 （7500 kg/hm2） 和高量 （10500 kg/hm2） 兩個水平；供試有機激發劑包括豬糞、魚蛋白；豬糞、魚蛋白激發劑添加量占尿素氮量的比例分別為50%、100% （分別記為P50、F50、P100、F100），以兩個秸稈還田量不添加激發劑處理為對照，共10 個處理。激發劑總量按照調節投入秸稈碳氮比為35∶1 所需要的氮量計算，其中50% 和100% 的氮量由豬糞、魚蛋白提供，培養期為60 天。培養期間測定CO2 和N2O 排放速率及累計排放量。培養結束時，測定土壤養分含量、細菌和真菌豐度以及酶活性。【結果】高量秸稈還田雖然可增加土壤中有機碳的積累，但土壤CO2 排放量以及單位輸入碳的排放量均高于適量秸稈還田土壤。培養前13 天，高量和適量秸稈還田的累計CO2 排放量占總排放量的40% 以上，以F50 處理排放量最高。P50 和F50 處理適量和高量秸稈還田土壤CO2 排放總量低于P100 和F100 處理，而N2O 排放正好相反，P50 和F50 處理土壤有機碳積累也高于P100 和F100 處理。適量秸稈還田條件下，F50 處理的CO2 排放速率和N2O 排放總量均高于P50；而CO2 排放總量顯著低于P50，土壤中有機碳積累量顯著高于P50 處理。適量秸稈還田土壤細菌和真菌豐度總體高于高量秸稈還田土壤；P50 和F50 處理土壤酶活性總體高于激發劑100% 添加處理，F50 處理的效果優于P50 處理。【結論】高量秸稈還田顯著增加CO2 排放總量，降低單位碳投入量的土壤有機碳積累量。適量秸稈還田（7500 kg/hm2） 條件下，以魚蛋白提供調節碳氮比所需氮量的50% 處理較傳統豬糞處理可顯著提高早期CO2 排放速率，降低CO2 排放總量，提升土壤有機碳積累量，因此，可作為提高還田秸稈腐解的有效措施。

關鍵詞： 秸稈還田； 碳氮比； 激發劑； 碳積累； 溫室氣體排放