摘要：為促進干旱區(qū)棉田土壤培肥和高效利用有機肥，在新疆維吾爾自治區(qū)塔城地區(qū)沙灣縣進行了6年的田間定位試驗，設(shè)置3個處理，分別為對照、施入40 kg·hm-2乙酸以及施入15 000 kg·hm-2牛糞處理，研究乙酸和牛糞對新疆干旱區(qū)棉田土壤團聚體結(jié)構(gòu)組成、穩(wěn)定性和團聚體內(nèi)有機碳組分的影響。結(jié)果表明，在0～20 cm土層中，乙酸和牛糞的施入均顯著增加了大團聚體（gt;2.000 mm）和粘粉粒（lt;0.053 mm）的質(zhì)量占比、WR0.25和幾何平均質(zhì)量直徑（GMD），且增加了大團聚體、微團聚體（0.053～0.250 mm）和粘粉粒中有機碳、可溶性有機碳和微生物量碳的含量，并以粘粉粒中有機碳含量對乙酸施入的響應(yīng)最為明顯，增幅為26.94%，而微團聚體中微生物量碳含量對牛糞施入的響應(yīng)最為顯著，增幅為53.49%。在20～40 cm土層中，乙酸和牛糞的施入均顯著增加了大團聚體內(nèi)有機碳、可溶性有機碳和微生物量碳的含量，且粘粉粒中的微生物量碳含量對乙酸和牛糞的響應(yīng)均最顯著，增幅分別為66.15%和103.38%。乙酸和牛糞的施入均能增加土壤團聚體中大團聚體的質(zhì)量占比，提高團聚體穩(wěn)定性，并增加大團聚體和粘粉粒中的有機碳、可溶性有機碳和微生物量碳的含量。

關(guān)鍵詞：棉田；乙酸；牛糞；土壤團聚體結(jié)構(gòu)；活性有機碳組分

土壤有機碳（Soil Organic Carbon，SOC）為土壤碳庫的重要組成部分，可作為衡量土壤質(zhì)量變化的重要指標[1-2]。在農(nóng)田中，SOC可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、保持土壤水分、促進微生物活動、減少土壤侵蝕和提高作物生產(chǎn)力[3-5]。團聚體是土壤顆粒經(jīng)過膠結(jié)作用形成的個體，是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元[6]。首先，團聚體的形成和穩(wěn)定性與SOC的貯存相輔相成，SOC含量也與團聚體的粒徑有關(guān)[7]。大團聚（gt;2.000 mm）內(nèi)SOC量較高，一方面是由于SOC的膠結(jié)作用將小團聚體（0.250～2.000 mm）、微團聚體（0.053～0.250 mm）以及粘粉粒（lt;0.053 mm）膠結(jié)成大團聚體，另一方面則是因為大團聚體中殘留的植物根系和菌絲可以增加其中SOC的濃度[8]。譚文峰等[9]認為小團聚體、微團聚體以及粘粉粒對SOC的儲存方式主要是通過吸附小分子化合物來穩(wěn)定其中的SOC含量。同時，團聚體是SOC最重要的物理保存機制之一，團聚體的存在使得SOC免于被微生物快速分解，而SOC作為團聚體間的膠結(jié)劑，保證了團聚體的穩(wěn)定[10-11]。

由于干旱區(qū)農(nóng)田土壤中有機質(zhì)匱乏，在長期耕作和加強農(nóng)田管理措施下，土壤肥力水平有所提高，但土壤有機碳含量仍偏低[12]。施入有機肥是提高農(nóng)田中SOC含量的有效措施[13]。牛糞的施入可以降低土壤鹽漬化，從而提高土壤微生物活性，增加SOC的轉(zhuǎn)化率，增大SOC含量，故常被廣泛施用于鹽堿地中[14]。新疆偏堿性的鈣質(zhì)土壤，使得磷素固持嚴重，而有機酸是磷較好的活化劑，因此乙酸也是農(nóng)田常施入的有機物質(zhì)之一[15-16]，但目前針對乙酸的施入對土壤團聚體中活性有機碳組分的相關(guān)研究較少。通過在沙灣縣進行6年的田間試驗，以研究乙酸和牛糞這兩種有機物質(zhì)的施入對干旱區(qū)棉田土壤團聚體穩(wěn)定性及活性有機碳組分的影響，旨在明確乙酸和牛糞對土壤養(yǎng)分的貢獻，為干旱區(qū)棉田土壤培肥和有機肥料的高效利用提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2017-2023年進行，試驗地位于新疆沙灣市144團新疆農(nóng)業(yè)大學棉花教學科研基地（44°29′26″N，85°45′34″E）。試驗區(qū)氣候干燥，晝夜溫差大。年平均氣溫6.3～6.9 ℃，降水量140～250 mm，年蒸發(fā)量1 500～2 000 mm，年日照時數(shù)2 800～2 870 h，≥10 ℃活動積溫3 400～3 600 ℃，無霜期170～190 d。試驗地土壤質(zhì)地為壤土，土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)詳見表1。

1.2材料

1.2.1供試棉花

種植棉花品種為新農(nóng)大3號，新疆農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所、甘肅省酒泉市農(nóng)業(yè)科學研究院以[（新陸早12號×石遠321）F1×新陸中9號]F1為母本，中棉所35為父本雜交選育而成。早熟陸地棉，抗枯萎病和黃萎病[17]。

1.2.2供試有機質(zhì)

有機肥（當?shù)剞r(nóng)戶腐熟牛糞，采購價180元·t^-1），有機酸（太陽牌冰乙酸，66元·L^-1），供試肥料基本性質(zhì)詳見表2。

1.3方法

1.3.1試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置3個處理，以當?shù)剞r(nóng)戶化肥施用量為對照（CK）、加施干旱區(qū)平均有機酸施用量40 kg·hm-2（OA）、加施當?shù)剞r(nóng)戶平均有機肥施用量15 000 kg·hm-2（OF）。有機肥以基施方式施入，有機酸則分6次隨滴灌追施。同時，每個處理施用等量的化肥，其中，尿素為220 kg·hm-2（以N計），重過磷酸鈣為100 kg·hm-2（以P2O5計），硫酸鉀為90 kg·hm-2（以K2O計），重過磷酸鈣全部基施，尿素20%作基肥，剩余80%尿素分6次滴灌追施。每個處理3次重復(fù)，并采用隨機區(qū)組分配各試驗小區(qū)，共9個小區(qū)，每個小區(qū)面積為72 m2（9 m×8 m）。播種模式為寬窄行距種植模式，1膜6行3帶，寬行距65 cm，窄行距為12 cm，株距為14 cm，種植密度為19萬株·hm-2。

1.3.2測定項目及方法

樣品采集：在2023年9月棉花成熟期時，各小區(qū)采集0～20 cm和20～40 cm土層的土壤樣品，剔除石礫和植物殘根等雜質(zhì)后將部分樣品在-80 ℃環(huán)境下保存，用于測定微生物量碳，剩余樣品風干后測定土壤團聚體穩(wěn)定性等指標。

指標測定：利用干篩法[18]分離土壤團聚體，得到大團聚體（gt;2.000 mm）、小團聚體（0.250～2.000 mm）、微團聚體（0.053～0.250 mm）以及粘粉粒（lt;0.053 mm），再將各級篩網(wǎng)上的土樣分別收集稱重。各粒級團聚體中的有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定[19]。各粒級團聚體中的微生物量碳用氯仿熏蒸法測定[20]。各粒級團聚體中的可溶性有機碳含量用有機碳氮分析儀（耶拿，Multi N/C 3100型，德國）測定[21]。

1.3.3數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 25統(tǒng)計軟件中的Duncans 法分別對0～20 cm和20～40 cm土層中的團聚體構(gòu)成及穩(wěn)定性、團聚體內(nèi)有機碳、可溶性有機碳、微生物量碳進行多重比較（Plt;0.05）及單因素方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1施用乙酸和牛糞對土壤團聚體構(gòu)成及WR0.25的影響

2.1.1團聚體構(gòu)成

由圖1可知，在0～20 cm土層中，大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒的占比范圍為38.84%～42.62%、32.20%～33.20%、14.34%～21.09%和7.23%～9.43%。與CK相比，OA和OF施肥處理下大團聚體和粘粉粒的占比分別顯著增加2.12%、3.16%、2.67%和3.67%，微團聚體占比著降低6.47%和5.01%，小團聚體差異不顯著（圖1A）。

在20～40 cm土層中，乙酸的施入（OA）較CK顯著降低了粘粉粒的占比，降幅為11.39%，其他團聚體類型各處理間差異不顯著（圖1B）。

2.1.2WR0.25值

由圖2可知，在0～20 cm土層中，各施肥處理WR0.25所占比例為70.92%～77.03%，與CK相比，OA和OF施肥處理顯著提高了WR0.25值，增幅為6.20%和6.87%。

在20～40 cm土層中，WR0.25所占比例為71.98%～72.57%，但各處理組間差異并不顯著。

2.2施用乙酸和牛糞對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響

2.2.1平均質(zhì)量直徑（MWD）

由圖3可知，在0～20 cm土層中，團聚體的MWD值的變化范圍為1.17～1.25。與CK相比，OA和OF施肥處理下顯著提高了MWD的值，增幅分別為5.87%和6.71%。

在20～40 cm土層中，MWD值的變化范圍為1.16～1.17，但各處理組間差異不顯著。

2.2.2幾何平均直徑（GMD）

由圖4可知，團聚體的GWD值在0～20 cm土層中的變化范圍為0.73～0.81。與CK相比，OA和OF施肥處理顯著提高了GWD值，增幅分別為9.72%和9.41%。

在20～40 cm土層中，GWD值的變化范圍為1.16～1.17，但各處理組間差異不顯著。

2.3施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中有機碳（SOC）含量的影響

在0～20 cm土層中，大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒中的有機碳（SOC）含量范圍為1.33～1.71 g·kg^-1、2.15～2.40 g·kg^-1、3.09～3.37 g·kg^-1和0.90～1.24 g·kg^-1。與CK相比，OA處理下顯著提高了大團聚體、微團聚體和粘粉粒中的SOC含量，增幅分別為17.50%、5.50%和26.94%，OF處理顯著提高了各粒級團聚體中SOC的含量，增幅分別為28.00%、11.65%、8.95%和37.64%（圖5A）。

在20～40 cm土層中，大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒中的SOC含量范圍為1.12～1.42 g·kg^-1、1.22～1.32 g·kg^-1、2.28～2.46 g·kg-1和0.79～1.13 g·kg^-1。與CK相比，OA和OF處理顯著增加了 大團聚體中的SOC含量，增幅分別為19.68%和27.98%；牛糞的施入（OF）顯著提高了微團聚體和粘粉粒中的SOC含量，增幅分別為7.59%和42.62%（圖5B）。

2.4施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中可溶性有機碳（DOC）含量的影響

在0～20 cm土層中，大團聚體、小團聚體和微團聚體以及粘粉粒中的可溶性有機碳（DOC）含量變化范圍為14.61～17.66 mg·kg-1、24.64～29.87 mg·kg-1、21.62～24.77 mg·kg-1和13.80～16.53 mg·kg-1。與CK處理相比，OA和OF處理顯著提高了大團聚體內(nèi)DOC含量，增幅分別為18.53%和20.85%；牛糞的施入（OF）顯著提高了小團聚體、微團聚體和粘粉粒中的DOC含量，增幅為14.58%、21.21%和19.81%（圖6A）。

在20～40 cm土層中，大團聚體、小團聚體和微團聚體以及粘粉粒中DOC的含量變化范圍為11.34～14.47 mg·kg-1、23.29～29.50 mg·kg-1、21.26～23.50 mg·kg-1和12.56～13.46 mg·kg-1。與CK處理相比，OA處理顯著提高了大團聚體和微團聚體中DOC的含量，增幅為25.21%和15.45%；牛糞的施入（OF）同樣提高了大團聚體、小團聚體和微團聚體中DOC的含量，增幅為27.54%、10.56%和26.67%；各處理粘粉粒中DOC含量差異不顯著（圖6B）。

2.5施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中微生物量碳（MBC）含量的影響

在0～20 cm土層中，大團聚體、小團聚體和、微團聚體以及粘粉粒中微生物量碳（MBC）的含量變化范圍為18.31～27.84 mg·kg^-1、23.05～28.98 mg·kg^-1、32.43～36.61 mg·kg^-1和11.18～17.17 mg·kg^-1。與CK處理相比，OA施肥處理顯著提高了大團聚體、小團聚體內(nèi)MBC的含量，增幅分別為26.32%和19.16%，OF處理顯著增加了大團聚體、小團聚體、微團聚體和粘粉粒中的MBC含量，增幅分別為52.02%、25.09%、53.49%和28.84%（圖7A）。

在20～40 cm土層中，大團聚體、小團聚體和微團聚體以及粘粉粒中MBC的含量變化范圍為7.82～16.59 mg·kg^-1、14.79～15.59 mg·kg^-1、12.70～23.44 mg·kg^-1和7.08～14.40 mg·kg^-1。與CK處理相比，乙酸的施入（OA）顯著提高了各粒級團聚體中MBC的含量，增幅分別為97.44%、24.81%、65.29%和66.15%；牛糞的施入（OF） 同樣顯著提高了各粒級團聚體中MBC含量，增幅為111.94%、32.42%、84.59%和103.38%（圖7B）。

3討論

3.1施用乙酸和牛糞對土壤團聚體構(gòu)成及WR0.25的影響

穩(wěn)定的團聚體結(jié)構(gòu)是保證土壤養(yǎng)分可持續(xù)發(fā)展的重要因素，長期施肥可以改變土壤團聚體物理結(jié)構(gòu)性質(zhì)[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，乙酸和牛糞的施入均增加了0～20 cm土層中大團聚體、粘粉粒的質(zhì)量占比以及WR0.25含量，其中施入牛糞的效果最為顯著，因為長期的作物種植導(dǎo)致土壤粘粒及粉粒的質(zhì)量占比大大減少，而乙酸的施入能增加促進根系生長，增加微生物可用能源，增加微生物活性并促進其分泌多糖等團聚體膠結(jié)物質(zhì)，從而為大團聚體的形成提供前提與基礎(chǔ)；牛糞的施入為土壤提供了更全面的營養(yǎng)，豐富微生物群落，為微生物提供有效養(yǎng)料，從而增加微生物的分泌物，促進團聚體膠結(jié)物質(zhì)的形成，提高大團聚體的質(zhì)量占比，進而提升WR0.25含量，這與Khan等[25]研究結(jié)果相似。由于團聚體粒徑越小越穩(wěn)定，所以乙酸和牛糞的施入為土壤提供的外源碳，將會被固定在粘粉粒中，其中牛糞的含碳量較大，效果較為明顯。

3.2施用乙酸和牛糞對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響

土壤團聚體的平均質(zhì)量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GMD）可以為衡量土壤團聚體的穩(wěn)定性提供依據(jù)，不同施肥方式對土壤團聚體的影響也有所不同[26]。本研究結(jié)果顯示，乙酸和牛糞的施入對0～20 cm土層中團聚體MWD和GMD均存在顯著影響，可能因為長期的作物耕種及施肥，導(dǎo)致土壤表層的大團聚體遭到破壞，乙酸和牛糞的施入提高了有機碳（SOC）含量，而SOC可作為土壤膠結(jié)物質(zhì)，提高了表層團聚體MWD和GMD，增加了團聚體穩(wěn)定性。乙酸的施入刺激了表層土壤中植物根系生長、提高根系長度及密度并促進根系分泌物，從而提升了團聚體穩(wěn)定性；牛糞的長期施入使得棉田SOC含量有所提高，SOC作為膠結(jié)劑促進了團聚體的穩(wěn)定，同時穩(wěn)定的團聚體也為SOC提供了物理保護[27]。而相較于乙酸，牛糞的養(yǎng)分含量更為豐富，對團聚體穩(wěn)定性的影響更為明顯[28]。

3.3施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中有機碳（SOC）含量的影響

本研究結(jié)果顯示，在表層土壤中，乙酸和牛糞的施入能顯著影響SOC含量，這與宋紅梅等[29]研究結(jié)果類似。其中，在0～20 cm土層中，牛糞的施入對各粒徑團聚體中SOC均有顯著影響，歸因于牛糞的養(yǎng)分較為全面，且施入年份較長，為各粒徑團聚體中SOC的貯存提供了條件。乙酸的施入顯著提高了大團聚體、小團聚體中的SOC含量，這可能歸因于乙酸的施入更多作用于根系密度及根系微生物，團聚體會將未被分解的根系殘渣包裹并由微生物將其轉(zhuǎn)化為SOC，所以僅對粒徑較大的團聚體有促進作用。在20～40 cm土層中，乙酸的施入對大團聚體中的SOC含量產(chǎn)生影響，其原因為土層深度的增加，根系密度及其分泌物降低，且深層土壤微生物活性的降低，使得乙酸的施入僅促進了大團聚體內(nèi)SOC的積累；牛糞的施入對大團聚體、微團聚體以及粘粉粒中的SOC含量都有顯著影響，可能是因為隨土層深度的增加，導(dǎo)致土壤碳含量的減少，以至于粘粉粒將SOC固定形成微團聚體后，直接通過膠結(jié)物質(zhì)固存在大團聚體中。所以相較于乙酸，牛糞的施入對團聚體中SOC含量的影響效果更為明顯。

3.4施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中可溶性有機碳（DOC）含量的影響

DOC作為土壤活性有機碳組分，在碳循環(huán)中有著重要作用[30]。本研究結(jié)果顯示，0～20 cm土層中DOC含量較高，這與賀美等[31]和Yano等[32]研究結(jié)果相同，因為表層土壤通常更容易接收到植物的殘留物，包括根系分泌物、根系殘留物和落葉等，這些植物殘留物中含有易降解的SOC，從而增加了DOC含量[33-34]。Huang等[33]研究結(jié)果表明，團聚體內(nèi)DOC的含量與團聚體粒徑的質(zhì)量百分比呈正相關(guān)趨勢。本研究中，乙酸和牛糞的施入均顯著提高了大團聚體以及粘粉粒中DOC含量，且二者的施入同樣增加了該團聚體的質(zhì)量占比，說明DOC含量與團聚體粒徑質(zhì)量占比可能存在關(guān)系。與黃詩蔚等[34]研究結(jié)果相同，有機酸的施入能提高大團聚體的質(zhì)量占比，改善土壤孔隙度，為植物根系的生長提供條件，提高了根系殘渣及其分泌物，穩(wěn)定了土壤團聚體結(jié)構(gòu)，增加了粘粉?？晌降幕衔?，從而提高了大團聚體和粘粉粒對DOC的物理保護；牛糞的施入可以為土壤提供更全面的養(yǎng)分，使得微生物作為分解者能夠有效利用這些物質(zhì)作為生長和代謝的能源，產(chǎn)生利于有機質(zhì)分解的胞外酶，從而提高DOC的含量[34]。賀云龍等[35]研究指出，外源碳的施入對土壤微生物的活性存在強烈的正相關(guān)趨勢，外源碳的施入量越大，微生物的活性越強，對DOC的轉(zhuǎn)化率也就越大，所以相較于乙酸而言，牛糞的含碳率更大，施入效果也更加明顯。

3.5施用乙酸和牛糞對土壤團聚體中微生物量碳（MBC）含量的影響

MBC作為對土壤肥力變動最敏感的指標[36]。本研究結(jié)果顯示，MBC含量在表層土壤中的含量遠大于深層土壤中MBC含量，這與鄧仁菊等[37]研究結(jié)果相同，可能因為表層土壤中微生物的數(shù)量及活性均高于深層土壤。在0～20 cm土層中，乙酸和牛糞均提高了大團聚體和粘粉粒下DOC的含量，而DOC作為微生物可直接利用的能源，能夠直接推動MBC的積累。其中，乙酸的施入能調(diào)節(jié)土壤pH，增加了微生物群落數(shù)量，從而提高MBC的含量[38]。Ghosh等[39]研究指出，長期施用牛糞更能促進作物根系分泌物和土壤中DOC含量的增長，其原因是牛糞的施入能為微生物提供更全面的營養(yǎng)，促進對有效養(yǎng)分的礦化，為MBC的儲存提供條件。在20～40 cm土層中，乙酸和牛糞的施入對團聚體各粒級中MBC的含量均有顯著影響，其中，乙酸的施入可能增加了深層土壤中的根系分泌物和殘留物，能夠為微生物提供更充足的養(yǎng)料，進而提高了MBC的轉(zhuǎn)化；牛糞的施入為底層微生物群落提供了更穩(wěn)定和更容易獲取的營養(yǎng)物質(zhì)，為其生長代謝提供能源，促進微生物產(chǎn)生MBC，所以相較于乙酸，牛糞的施入促進效果會更加顯著[26]，說明牛糞的養(yǎng)分含量更加全面，是土壤培肥的優(yōu)質(zhì)有機物料。鑒于牛糞價格便宜且施用后的效果更明顯，其來源及施用方法更加便捷，相較于乙酸更適用于當?shù)剞r(nóng)戶。由于本研究中未測定乙酸和牛糞的施入對棉田土壤中微生物群落產(chǎn)生的影響，所以后續(xù)可通過研究微生物群落的結(jié)構(gòu)組成及其功能基因的變化，深入研究乙酸和牛糞施入對土壤團聚體結(jié)構(gòu)及有機碳組分產(chǎn)生的影響。

4結(jié)論

在0～20 cm土層中，乙酸和牛糞的施入顯著增加了棉田土壤團聚體中大團聚體以及粘粉粒的質(zhì)量占比、WR0.25和MWD，降低了微團聚體的質(zhì)量占比。乙酸的施入顯著提高了大團聚體和微團聚體中DOC的含量，以及大團聚體和小團聚體中MBC的含量。牛糞的施入顯著提高了大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒中DOC的含量，以及大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒中MBC的含量。在20～40 cm土層中，乙酸的施入顯著降低了粘粉粒的質(zhì)量占比。乙酸的施入顯著提高了大團聚體、微團聚體中DOC的含量，以及大團聚體、小團聚體、微團聚體以及粘粉粒中MBC的含量。牛糞的施入顯著提高了大團聚體、小團聚體、微團聚體中DOC的含量，以及大團聚體、小團聚體、微團聚體中MBC的含量。因此，牛糞的施入更能促進土壤大團聚體的形成，增加團聚體穩(wěn)定性，提高其對SOC的保護作用，從而增加各團聚體內(nèi)SOC、DOC和MBC的含量。

參考文獻：

［1］ZHANG W J， XU M G， WANG X J， et al. Effects of organic amendments on soil carbon sequestration in paddy fields of subtropical China[J]. Journal of Soils and Sediments， 2012， 12（4）： 457-470.

[2]TIFAFI M， GUENET B， HATT C. Large differences in global and regional total soil carbon stock estimates based on soilgrids， HWSD， and NCSCD： intercomparison and evaluation based on field data from USA， England， Wales， and France[J]. Global Biogeochemical Cycles， 2018， 32（1）： 42-56.

[3]RASMUSSEN C， HECKMAN K， WIEDER W R， et al. Beyond clay： towards an improved set of variables for predicting soil organic matter content[J]. Biogeochemistry， 2018， 137（3）： 297-306.

[4]LAL R. Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security[J]. Science， 2004， 304（5677）： 1623-1627.

[5]CROW S E， LAJTHA K， FILLEY T R， et al. Sources of plant-derived carbon and stability of organic matter in soil： implications for global change[J]. Global Change Biology， 2009， 15（8）： 2003-2019.

[6]KARAMI A， HOMAEE M， AFZALINIA S， et al. Organic resource management： Impacts on soil aggregate stability and other soil physico-chemical properties[J]. Agriculture， Ecosystems amp; Environment， 2012， 148： 22-28.

[7]張曼夏，季猛，李偉，等.土地利用方式對土壤團聚體穩(wěn)定性及其結(jié)合有機碳的影響[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學報，2013，19（4）：598-604.

[8]OROURKE S M， ANGERS D A， HOLDEN N M， et al. Soil organic carbon across scales[J]. Global Change Biology， 2015， 21（10）： 3561-3574.

[9]譚文峰，朱志鋒，劉凡，等.江漢平原不同土地利用方式下土壤團聚體中有機碳的分布與積累特點[J].自然資源學報，2006，21（6）： 973-980.

[10]PULLEMAN M M， MARINISSEN J C Y. Physical protection of mineralizable C in aggregates from long-term pasture and arable soil[J]. Geoderma， 2004， 120（3/4）： 273-282.

[11]SIX J， CALLEWAERT P， LENDERS S， et al. Measuring and understanding carbon storage in afforested soils by physical fractionation[J]. Soil Science Society of America Journal， 2002， 66（6）： 1981-1987.

[12]張國娟.干旱區(qū)農(nóng)田添加有機質(zhì)對土壤特性及棉花氮素利用根際過程的影響[D].石河子：石河子大學，2020.

[13]GUO Z L， ZHANG L C， YANG W， et al. Aggregate stability under long-term fertilization practices： the case of eroded ultisols of south-central China[J]. Sustainability， 2019， 11（4）： 1169.

[14]翟車宇，駱靜梅，劉昌杰，等.長期施用有機肥對松嫩平原鹽堿土壤鹽堿性質(zhì)和化學計量比的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，2024， 26（2）：153-161.

[15]賈淵.荒漠草原植物根分泌物及其有機酸組分對土壤中微生物及養(yǎng)分的影響[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學，2019.

[16]陸紅飛，喬冬梅，齊學斌，等.外源有機酸對土壤pH值、酶活性和Cd遷移轉(zhuǎn)化的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2020，39（3）：542-553.

[17]楊伯祥，王治斌.適宜間套種植的短果枝棉花新品種蜀棉3號[J].中國棉花，2004， 31（3）： 25.

[18]GARTZIA-BENGOETXEA N， GONZLEZ-ARIAS A， MERINO A， et al. Soil organic matter in soil physical fractions in adjacent semi-natural and cultivated stands in temperate Atlantic forests[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2009， 41（8）： 1674-1683.

[19]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[20]WU J， JOERGENSEN R G， POMMERENING B， et al. Measurement of soil microbial biomass C by fumigation-extraction an automated procedure[J]. Soil Biology and Biochemistry， 1990， 22（8）： 1167-1169.

[21]謝芳，韓曉日，楊勁峰，等.長期施肥對棕壤微生物量碳和水溶性有機碳的影響[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2008（3）：10-13.

[22]周虎，呂貽忠，楊志臣，等.保護性耕作對華北平原土壤團聚體特征的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2007，40（9）：1973-1979.

[23]邱莉萍，張興昌，張晉愛.黃土高原長期培肥土壤團聚體中養(yǎng)分和酶的分布[J].生態(tài)學報，2006（2）：364-372.

[24]SODHI G P S， BERI V， BENBI D K. Soil aggregation and distribution of carbon and nitrogen in different fractions under long-term application of compost in rice-wheat system[J]. Soil and Tillage Research， 2009， 103（2）： 412-418.

[25]KHAN F U， KHAN A A， LI K， et al. Influences of long-term crop cultivation and fertilizer management on soil aggregates stability and fertility in the Loess Plateau， Northern China[J]. Journal of Soil Science and Plant Nutrition， 2022， 22（2）： 1446-1457.

[26]ZHOU W X， LI C J， ZHAO W W， et al. Spatial distributions of soil nutrients affected by land use， topography and their interactions， in the Loess Plateau of China[J]. International Soil and Water Conservation Research， 2024， 12（1）： 227-239.

[27]EDMEADES D C. The long-term effects of manures and fertilisers on soil productivity and quality： a review[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems， 2003， 66（2）： 165-180.

[28]孫燕，王建，王全九，等.生化黃腐酸對鹽堿土水鹽運移特征的影響[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2022，53（1）：302-310.

[29]宋紅梅，高玉，員明鑫，等.長期施肥對旱塬麥田土壤大團聚體有機碳組分及冬小麥產(chǎn)量的影響[J/OL].環(huán)境科學：1-14（2023-11-01）[2024-06-28].https：//doi.org/10.13227/j.hjkx.202308046.

[30]DEBASISH-SAHA， KUKAL S S， BAWA S S. Soil organic carbon stock and fractions in relation to land use and soil depth in the degraded shiwaliks hills of lower Himalayas[J]. Land Degradation amp; Development， 2014， 25（5）： 407-416.

[31]賀美，王迎春，王立剛，等.深松施肥對黑土活性有機碳氮組分及酶活性的影響[J].土壤學報，2020，57（2）：446-456.

[32]YANO Y， McDOWELL W H， ABER J D. Biodegradable dissolved organic carbon in forest soil solution and effects of chronic nitrogen deposition[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2000， 32（11/12）： 1743-1751.

[33]HUANG R， LAN M L， LIU J， et al. Soil aggregate and organic carbon distribution at dry land soil and paddy soil： the role of different straws returning[J]. Environmental Science and Pollution Research International， 2017， 24（36）： 27942-27952.

[34]黃詩蔚，張子穎，鐘小琳，等.酸浸米糠協(xié)同脫硫石膏驅(qū)動赤泥成土[J].中國有色金屬學報，2024，34（5）：1712-1726.

[35]賀云龍，齊玉春，彭琴，等.外源碳輸入對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)關(guān)鍵過程的影響及其微生物學驅(qū)動機制[J].生態(tài)學報，2017，37（2）：358-366.

[36]GUGGENBERGER G， ZECH W， HAUMAIER L， et al. Land-use effects on the composition of organic matter in particle-size separates of soils： II. CPMAS and solution 13C NMR analysis[J]. European Journal of Soil Science， 1995， 46（1）： 147-158.

[37]鄧仁菊，尹旺，羅密，等.不同有機肥對甘薯產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].熱帶作物學報，2024，45（2）：351-361.

[38]LIANG C， GUTKNECHT J L M， BALSER T C. Microbial lipid and amino sugar responses to long-term simulated global environmental changes in a California annual grassland[J]. Frontiers in Microbiology， 2015， 6： 385.

[39]GHOSH B N， MEENA V S， SINGH R J， et al. Effects of fertilization on soil aggregation， carbon distribution and carbon management index of maize-wheat rotation in the north-western Indian Himalayas[J]. Ecological Indicators， 2019， 105： 415-424.

Effects of Acetic Acid and Cattle Manure Application on Soil Aggregates and Organic Carbon Composition of Cotton Fields in Arid Zones

PAN Mengyue，ZHANG Shanhang，WANG Bao，HE Mingming，LI Peijin，QIN Jinxin，SHENG Jiandong，LIU Yunhua

（College of Resources and Environment， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830000，China）

Abstract：In order to promote soil fertilization and efficient utilization of organic fertilizers in cotton fields in arid areas， a 6-year field experiment was conducted in Shawan County， Tacheng Prefecture， Xinjiang Uygur Autonomous Region. Three treatments were set up， namely control， application of 40 kg·ha-1 acetic acid， and application of 15 000 kg·ha-1 cow manure. The effects of acetic acid and cow manure on the composition， stability， and organic carbon components of soil aggregates in cotton fields in arid areas of Xinjiang were studied. The results showed that both acetic acid and cattle manure application significantly increased the mass percentage， WR0.25 and geometric mean mass diameter （GMD） of macroagglomerates （gt;2.000 mm） and sticky flour grains （lt;0.053 mm） in the soil layer 0-20 cm， and increased the organic carbon， soluble organic carbon， and microbial amount of organic carbon， soluble organic carbon， and microbial amount of microorganisms in macroagglomerates， microagglomerates （0.053-0.250 mm）， and sticky flour grains. The content of organic carbon in clay meal was the most significant response to acetic acid application with an increase of 26.94%， while the content of microbial carbon in microaggregate was the most significant response to cattle manure application with an increase of 53.49%. In the soil layer from 20-40 cm， the application of acetic acid and cattle manure significantly increased the content of organic carbon， soluble organic carbon and microbial carbon in macroaggregates， and the microbial carbon content in clay meal was the most significant in response to the application of acetic acid and cattle manure， with an increase of 66.15% and 103.38%， respectively. The application of acetic acid and cattle manure could increase the mass ratio of macroaggregates in soil aggregates， improve the stability of aggregates， and increase the contents of organic carbon， soluble organic carbon and microbial carbon in macroaggregates and sticky powder particles.

Keywords：cotton field; acetic acid; cattle manure; soil aggregate structure; active organic carbon fraction