SOIL TILL RES：轮作是否影响耕作系统中的土壤有机质分层？

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在以玉米为基础的农业系统中，减少耕作强度和轮作多年生牧草可能会导致更多的有机资源丰富度，从而推动土壤有机质的增加。

原文编排：姚伟

来源：农作未来公号（2021年3月8日）

文章信息

原名：Does crop rotation affect soil organic matter stratification in tillage systems?

译名：轮作是否影响耕作系统中的土壤有机质分层？

期刊：Soil & Tillage Research

2019年影响因子：4.601

5年影响因子：5.347

在线发表时间：2021.2.8

第一作者：Leonardo Deiss

通讯作者：Leonardo Deiss

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第一单位：俄亥俄州立大学哥伦布分校环境与自然资源学院

文章亮点

·耕作可能会破坏土壤有机质，但轮作是否会改变土壤有机质的分层？

·耕作强度对土壤有机质的分层程度大于轮作强度。

·在免耕条件下，牧草的多年生性增强了土壤有机质累积。

·化学上顽固的有机官能团对SOM的产生没有贡献。

·减少耕作并轮作牧草可改善土壤健康。

文章正文

【研究背景】

土壤有机质在土壤剖面中的垂直分布和组成已知受耕作制度的影响，但对轮作对土壤有机质垂直分布和组成的影响知之甚少。在高分辨率分层土壤采样以及耕作和作物轮作的长期影响方面尤其如此。因此，本研究的目的是：1)评价耕作和轮作>50年对土壤有机质分层的影响；2)评价特定的土壤有机功能群对土壤有机质累积的贡献。

【研究方案】

在两个土壤性质不同的地点(粉壤土和粘壤土)，对免耕、凿耕和犁耕三种耕作强度和三种作物轮作(玉米连作、2年玉米-大豆轮作和3年玉米-饲草-牧草轮作)进行了评价。土壤取样采用间隔2.5 cm、深度30cm的分层取样，土壤有机质含量由灼失量法确定，土壤有机官能团丰度由漫反射红外傅里叶变换光谱估算。

【研究结果】

免耕下土壤有机质的分布比其他耕作下更具层次性，粉壤土(0−10cm)和粘壤土(0−30cm)土壤有机质含量较高。免耕条件下，含牧草轮作保持或增加了土壤有机质累积量。相比于玉米连作或玉米-饲草轮作，大豆-玉米轮作降低了土壤有机质累积量。减少耕作增加了最上层土壤中脂肪族和苯酚的丰度，这些有机官能团主要驱动SOM的积累，而SOM与更顽固的官能团(芳香族、羰基和羧酸盐)呈负相关。

【结论展望】

在以玉米为基础的农业系统中，减少耕作强度和轮作多年生牧草可能会导致更多的有机资源丰富度，从而推动土壤有机质的增加。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198721000027