Effects of chemical fertilizer substitution of milk vetch on aggregate composition and organic carbon distribution in red paddy soil
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摘要: 为研究红壤双季稻田紫云英还田替代化学氮肥后土壤团聚体组分及土壤有机碳分布特征，基于2008年开始的紫云英替代化学氮肥定位试验，选择稻-稻-冬闲[常规施肥，NPK（闲）]、稻-稻-紫云英[常规施肥，NPK（紫）]、稻-稻-紫云英[早稻和晚稻均减施20%化学氮肥，0.8N+PK（紫）]和稻-稻-紫云英[早稻和晚稻均减施40%化学氮肥，0.6N+PK（紫）]等4个处理，采用湿筛法对土壤进行团聚体分级，并测定不同粒径团聚体中土壤有机碳含量。结果表明，紫云英还田后，调节氮肥用量显著改变了土壤团聚体组成。平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和>0.25 mm粒级团聚体含量均以NPK（紫）处理最高。与冬闲处理相比，NPK（紫）处理可使>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体含量提高了15.3%和3.81%。紫云英还田后，与NPK（紫）处理相比，0.8N+PK（紫）和0.6N+PK（紫）处理>2 mm团聚体含量显著降低了41.8% ~ 57.6%（P<0.05）。与冬闲处理相比，冬种紫云英还田并减少氮肥用量显著降低了各粒级团聚体中土壤有机碳含量（P<0.05），但冬种紫云英还田各处理间各粒级团聚体中土壤有机碳含量未见显著差异。NPK（闲）处理不同粒径团聚体中有机碳富集系数均>1，NPK（紫）、0.8N+PK（紫）和0.6N+PK（紫）处理>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体中的有机碳富集系数>1。土壤MWD和GMD与>2 mm团聚体和0.25 ~ 2 mm团聚体含量呈显著正相关关系（P<0.05），而与团聚体不同粒级中土壤有机碳含量的相关性不显著。可见，在红壤双季稻田进行冬种紫云英还田，有利于优化土壤结构，但不论减氮与否，同时需调节适宜的外源投入碳氮比，从而实现土壤结构稳定和肥力提升。Abstract: An experiment with milk vetch input to replace chemical nitrogen fertilizer was established in 2008. This study investigated the soil aggregate composition and soil organic carbon distribution with the wet screening method to classify the aggregates and determine the soil organic carbon content of aggregates with different particle sizes. Four treatments were selected, i.e. rice-rice-winter fallow [conventional fertilization, NPK (fallow)], rice-rice-milk vetch [conventional fertilization, NPK (milk vetch)], rice-rice-milk vetch [20% chemical nitrogen reduction for both early and late rice, 0.8N+PK (milk vetch)] and rice-rice-milk vetch [40% chemical nitrogen reduction for both early and late rice, 0.6N+PK (milk vetch)]. The results showed that the soil aggregate composition was significantly changed by adjusting nitrogen application rate. Mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD) and >0.25 mm soil aggregate content were the highest in the treatment of NPK (milk vetch). Compared with winter fallow treatment, the contents of >2 mm and 0.25 ~ 2 mm aggregate in the treatment of NPK with milk vetch returned to the field increased by 15.3% and 3.81%, respectively, but there was no significant difference. Compared with the normal nitrogen application, the content of >2 mm aggregate was significantly reduced by 41.8% ~ 57.6% in the treatment of 0.6N+PK (milk vetch) and 0.8N+PK (milk vetch) (P<0.05). Compared with winter fallow treatment, amendment of milk vetch to field together with the reduction of nitrogen application significantly reduced soil organic carbon content in aggregates of all particle sizes (P<0.05). However, there was no significant difference in soil organic carbon content in aggregates among treatments after milkvetch returned to the field. The enrichment coefficients of organic carbon in aggregates with different particle sizes treated with NPK (fallow) were all greater than 1. The enrichment coefficients of organic carbon in aggregates >2 mm and 0.25 ~ 2 mm treated with NPK (milk vetch), 0.8N +PK (milk vetch), and 0.6N +PK (milk vetch) were greater than 1. Soil MWD and GMD were positively correlated with the contents of >2 mm aggregate and 0.25 ~ 2 mm aggregate (P<0.05), but not significantly correlated with the content of soil organic carbon in aggregates. In conclusion, the return of milk vetch to red soil under two cropping rice per season may be beneficial to soil structure, but no matter whether nitrogen application is reduced or not, it is still necessary to adjust the carbon to nitrogen ratio of exogenous input to achieve the stability of soil structure and improvement of soil fertility.
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Keywords:
- red soil paddy soil /
- milk vetch /
- reduction of nitrogen /
- soil aggregate /
- soil organic carbon
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0 引 言
土壤团聚体是土壤结构的基本组成单位，也是影响土壤质量的关键因素。一些研究表明，土壤团聚体稳定性的降低加剧了农田土壤的侵蚀，降低了土壤肥力，限制了农业生产力的提高[1 − 2]。为保障粮食安全，更详细地了解农田土壤团聚体的稳定性对于农业可持续发展至关重要，因此近10年来有关团聚体的研究在土壤学领域越来越受到重视[3 − 4]。土壤团聚体的形成和周转过程中往往伴随着土壤固碳[5]，土壤团聚体形成的同时会促进有机碳的增加，而有机碳作为团聚体的胶结物质也影响着团聚体稳定性[6]；同时，稳定的团聚体又能够更有效地保护封存于其中的有机碳[7]。土壤团聚体稳定性及有机碳在团聚体中的分布受到耕作方式的调控。冬种紫云英还田已成为当前红壤稻田土壤培肥和提高资源利用效率的主要耕作措施[8 − 9]。紫云英还田能增加水稻产量，提高化肥利用率，提升土壤肥力[10 − 11]，有研究指出，连续5年绿肥还田提高了土壤团聚体机械稳定性[12]。
土壤大团聚体含量和稳定性，以及土壤有机碳含量，均与施氮量密切相关[13]。相比常规施肥处理，种植翻压紫云英后减施20%和40%化肥处理的土壤有机质含量分别增加3.95%和4.15%，土壤全氮含量分别增加1.22%和1.74%[14]。研究表明，连续4年有机肥配施化肥减量改善了团聚体稳定性，氮肥用量的增加会引起土壤团聚体稳定性下降[15]，有机肥替代化肥后能够提高土壤团聚体质量及结构稳定性，且有机肥配施比例越高效果越好[16]。不同氮肥与秸秆配施对团聚体碳、氮分布的影响并不显著[17]。短期减施化肥对土壤团聚体机械稳定性无显著影响，但显著增加了水稳性大团聚体含量[18]。减施20%和40%化肥配施紫云英增加了>0.25 mm团聚体的含量，降低了<0.25 mm团聚体的含量[19 − 20]。可见，减少化肥用量对于土壤团聚体稳定性及团聚体中有机碳的分布的影响研究结果不尽一致。本研究基于2008年开始的紫云英替代化学氮肥定位试验，研究不同处理下土壤团聚体组分及团聚体中土壤有机碳分布特征，以期为紫云英还田下氮肥的合理施用提供科学依据，从而实现红壤双季稻田肥力和生产力的可持续发展。
1 材料与方法
1.1 试验区概况和试验材料
本实验位于湖南省祁阳市官山坪村的中国农业科学院红壤实验站监测基地，属于典型亚热带季风气候，年均气温17.8 ℃，年均有效积温（>10℃）的积温为5 648 ℃，年均降雨量1 290 mm，年日照 1 610 ~ 1 620 h，无霜期约293 d，年平均总辐射4 549.38 MJ·m−2。试验田位于红壤丘岗中下部，供试土壤类型为第四纪红色黏土发育的水稻土，质地属于壤质黏土，试验开始于2008年，土壤（0 ~ 20 cm）养分初始性状分别为：pH 6.6，有机质、全氮、全磷和全钾含量分别20.1 g·kg−1、0.9 g·kg−1、0.7 g·kg−1和8.9 g·kg−1；碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为120.0 mg·kg−1、24.3 mg·kg−1和42.6 mg·kg−1[21]。
1.2 试验设计
本试验设置4个处理，不同处理施肥量见表1。早、晚稻化肥用量纯N分别为150 kg·hm−2和172.5 kg·hm−2，底肥：追肥=8:2，苗期追施；P2O5分别为90 kg·hm−2和45 kg·hm−2，100%用作底肥；K2O分别为90 kg·hm−2和112.5 kg·hm−2，100%用作底肥；绿肥为紫云英，于盛花期收割。其中，氮肥用尿素（N 46%）、磷肥用过磷酸钙（P2O5 12%）、钾肥用氯化钾（K2O 60%）。冬种紫云英不施肥，供试品种为湘紫1号，湖南省土壤肥料研究所提供[21]。
表 1 不同处理施肥量Table 1 Fertilizations under different treatmentskg·hm−2 处理
Treatment施肥情况
Fertilizer application早稻
Early rice晚稻
Late riceN P2O5 K2O N P2O5 K2O NPK（闲）
NPK(Fallow)稻-稻-冬闲，常规施肥
Rice-rice-winter fallow, conventional fertilization150 90 90 172.5 45 112.5 NPK（紫）
NPK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，常规施肥
Rice-rice-milk vetch, conventional fertilization150 90 90 172.5 45 112.5 0.8N+PK（紫）
0.8N + PK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，减氮20%
Rice-rice-winter fallow, 20% reduction of nitrogen application120 90 90 138 45 112.5 0.6N+PK（紫）
0.6N + PK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，减氮40%
Rice-rice-winter fallow, 40% reduction of nitrogen application90 90 90 103.5 45 112.5 早、晚稻分别于2019年4月底（早稻）、7月下旬（晚稻）移栽，7月下旬（早稻）和10月下旬（晚稻）收获。早、晚稻栽插密度分别为2.55×105 、2.50 ×105蔸·hm−2。紫云英种子播种量为37.5 kg·hm−2，在晚稻收获前10 d左右撒播，翌年早稻移栽前10 ~ 15 d翻压，最高翻压量（鲜重）为2.25×104 kg·hm−2，如过多，刈割移走，并记录移走量且留样测定。NPK（紫）、0.8N+PK（紫）和0.6N+PK（紫）年均（2009-2018年）还田鲜紫云英分别为2.11×104、2.14×104和1.97×104 kg·hm−2（图1），早稻和晚稻稻草均全部带走。每个处理重复3次，随机区组排列。其他管理措施按当地常规操作进行[21]。
1.3 测定项目及方法
2019年10月晚稻收获后采集耕层0 ~ 20 cm原状土。将采集到的原状土样放入硬质塑料盒，带回实验室进行团聚体分级，采用湿筛法测定[22]。土壤有机碳采用浓硫酸-重铬酸钾消煮-硫酸亚铁滴定法[23]测定。
分别用平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）表征水稳性团聚体稳定性，见公式（1）和（2）[18]。
$$ M W D(m m)=\sum_{i=1}^n X_i W_i $$ (1) $$ G M D(m m)=\exp \left[\frac{\displaystyle\sum\nolimits_{i=1}^n w_i \ln x_i}{\displaystyle\sum\nolimits_{i=1}^n w_i}\right] $$ (2) 式中：Xi为
$ i $ 级团聚体组分中上下两级筛孔的平均直径（mm）；Wi为$ i $ 级团聚体的百分含量（%）。团聚体中有机碳富集系数采用公式（3）计算[24]。
$$ \text { 团聚体中有机碳富集系数 }=\frac{\text { 该级团聚体中有机碳含量 }}{\text { 耕层土壤中有机碳含量 }} $$ (3) 1.4 数据统计
采用Excel2010和Origin2021进行数据处理与制图，通过DPS单因素和双因素方差分析并采用LSD多重比较法对各处理不同团聚体组分含量及有机碳含量进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 土壤团聚体及其稳定性变化
紫云英还田后，调节氮肥用量显著改变了土壤团聚体组成（图2）。与冬闲处理相比较，NPK（紫）处理能使>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体含量增加15.3%和3.81%。紫云英还田后，与正常施氮处理相比较，减少氮肥用量使>2 mm团聚体含量显著降低了41.8%～57.6%（P<0.05），但却显著增加了0.053 ~ 0.25 mm和<0.053 mm团聚体含量（P<0.05）。
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注：不同小写字母表示相同团聚体粒级下不同处理之间差异达显著水平（P<0.05）。Note: Different lowercase letters indicate significant differences between treatments under the same aggregate size（P<0.05）.图 2 不同处理土壤团聚体组成Fig. 2 Compositions of soil aggregates under different treatmentsMWD、GMD和>0.25 mm团聚体含量常作为团聚体稳定性的重要指标，其值越大，表示团聚体越稳定，越有益于土壤结构的稳定[25]。由表2可见，MWD、GMD和>0.25 mm粒级团聚体含量均以NPK（紫）处理最高。冬种紫云英还田后，减少氮肥用量显著降低了>0.25 mm粒级团聚体含量（P<0.05），0.6N+PK（紫）和0.8N+PK（紫）处理的>0.25 mm粒级团聚体含量较NPK（紫）处理分别显著降低15.7%和21.2%（P<0.05）。0.6N+PK（紫）和0.8N+PK（紫）处理的MWD与GMD较NPK（紫）处理分别降低7.17%、11.3%和33.1%、28.4%。
表 2 不同处理平均质量直径、平均几何直径和>0 .25mm粒级团聚体含量Table 2 Mean weight diameter, geometric mean diameter and >0.25 mm aggregate contents of different treatments处理 Treatment >0.25 mm/% MWD/mm GMD/mm NPK（闲）NPK(Fallow） 53.3±4.76 ab 0.62±0.05 a 0.31±0.04 ab NPK（紫）NPK(Milk vetch) 56.8±2.61 a 0.66±0.03 a 0.37±0.05 a 0.6N+PK（紫）0.6N + PK(Milk vetch) 47.9±1.21 bc 0.61±0.02 a 0.25±0.01 b 0.8N+PK（紫） 0.8N + PK(Milk vetch) 44.8±1.95 c 0.58±0.03 a 0.27±0.02 ab 注：MWD表示平均重量直径，GMD表示几何平均直径。不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。 Note: MWD stands for mean weight diameter, and GMD stands for geometric mean diameter. Different lowercase letters indicate significant differences between treatmens at 0.05 level (P<0.05). The same is as below. 2.2 土壤团聚体有机碳含量变化
不同管理措施改变了土壤有机碳在团聚体中分布（图3），与冬闲处理相比较，冬种紫云英还田并减少氮肥用量显著降低了各粒级团聚体中土壤有机碳含量（P<0.05），但冬种紫云英还田各处理间各粒级团聚体中土壤有机碳含量未见显著差异。各处理>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体中土壤有机碳含量显著高于其他粒径团聚体。不同管理措施和团聚体不同粒径的交互作用对土壤有机碳含量没有产生显著影响。
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注：不同小写字母表示同一团聚体粒级下不同处理（T）之间土壤有机碳含量差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示不同团聚体粒级（S）间土壤有机碳含量差异显著（P<0.05）。下同。Note: Different lowercase letters indicate significant differences of soil organic carbon content between treatments (T) under the same aggregate size at 0.05 level (P<0.05). Different capital letters indicate significant differences of soil organic carbon content between different aggregate sizes (S) at 0.05 level (P<0.05). The same is as below.图 3 不同处理土壤团聚体中有机碳含量Fig. 3 Organic carbon contents in soil aggregates under different treatments土壤有机碳富集系数为土壤团聚体有机碳与全土有机碳含量的比值，表征土壤团聚体对有机碳的固持和保持能力，其数值大于1时优先积累碳元素，小于1时优先分解，大于3时强烈富集，大于等于1.5时相对富集，大于等于0.5小于等于1.5时处于同一水平，小于0.5时相对贫化，小于0.1时强烈贫化[23]。由表3可见，所有处理的有机碳富集系数在0.74 ~ 1.46之间，均随着团聚体粒径的减小而降低，NPK（闲）处理不同粒径团聚体中有机碳富集系数均>1，NPK（紫）、0.8N+PK（紫）和0.6N+PK（紫）处理>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体中的有机碳富集系数>1，而在0.053 ~ 0.25 mm和<0.053 mm粒径团聚体中的有机碳富集系数<1。NPK（闲）、NPK（紫）和0.8N+PK（紫）处理的>2 mm粒级团聚体中碳富集系数显著高于<0.053 mm粒级团聚体（P<0.05）。不同粒径团聚体中碳富集系数均以NPK（闲）处理高于冬种紫云英还田各处理，0.6N+PK（紫）和0.8N+PK（紫）处理的>2 mm粒级团聚体中碳富集系数显著低于NPK（闲）处理（P<0.05）。冬种紫云英还田各处理团聚体中有机碳富集系数，均随着化学氮肥用量的减少呈降低趋势。
表 3 不同处理团聚体中有机碳富集系数Table 3 Organic carbon enrichment coefficients of aggregates under different treatments处理
Treatment团聚体粒径Soil aggregate size >2 mm 0.25 ~ 2 mm 0.053 ~ 0.25 mm <0.053 mm NPK（闲）NPK(Fallow） 1.46±0.17 aA 1.35±0.14 abA 1.10±0.11 bcA 0.99±0.06 cA NPK（紫）NPK(Milk vetch) 1.17±0.02 aAB 1.16±0.18 aAB 0.86±0.07 abA 0.79±0.06 bA 0.8N+PK（紫）0.6N + PK(Milk vetch) 1.13±0.12 aAB 1.11±0.05 abAB 0.85±0.02 abA 0.77±0.03 bA 0.6N+PK（紫）0.8N + PK(Milk vetch) 1.05±0.03 aB 0.99±0.03 aB 0.81±0.04 aA 0.74±0.02 aA 注：不同小写字母表示相同处理不同团聚体粒级间差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示同一团聚体粒级下不同处理之间差异达显著水平（P<0.05）。 Note: Different lowercase letters indicate significant differences between different aggregate sizes (P<0.05). Different capital letters indicate significant differences between treatments under the same aggregate size (P<0.05). 2.3 土壤团聚体稳定性与团聚体组分及有机碳含量的相互关系
根据相关性分析结果（图4），土壤平均重量直径和几何平均直径分别与0.25 ~ 2 mm和>2 mm、0.25 ~ 2 mm团聚体含量呈显著正相关关系（P<0.05），土壤平均重量直径和几何平均直径均与0.053 ~ 0.25 mm、<0.053 mm团聚体含量呈显著负相关关系（P<0.05）。土壤平均重量直径和几何平均直径与团聚体不同粒级中土壤有机碳含量的相关性不显著，0.053 ~ 0.25 mm和<0.053 mm团聚体中有机碳含量与其他粒级中土壤有机碳含量均呈极显著正相关关系（P<0.01）。
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注：P代表百分比；SOC代表土壤有机碳；MWD代表平均重量直径，GMD代表几何平均直径。*代表相关性在0.05水平上显著（P<0.05）；**代表相关性在0.01水平上显著（P<0.01）。Note: P indicates percentage; SOC indicates soil organic carbon; MWD indicates mean weight diameter, and GMD indicates geometric means diameter. * indicates significant correlation at 0.05 level (P<0.05); ** indicates significant correlation at 0.01 level (P<0.01).图 4 土壤团聚体稳定性与团聚体组分及其有机碳含量的相关性Fig. 4 Relationship between soil aggregate stability and aggregate composition and organic carbon content3 讨 论
3.1 紫云英替代化学氮肥对土壤团聚体稳定性的影响
土壤团聚体组分与稳定性主要受到施肥和耕作制度等的影响[26]。常规施氮情况下，较冬闲，冬种紫云英还田提高了土壤>0.25 mm大团聚体含量（表2），长期种植绿肥还田有利于水稳性大团聚体的形成[12]。这主要是由于跟冬闲相比较，长期冬种紫云英还田后，能够为作物根系生长提高更充足的养分，发达的根系可通过缠绕作用[26]，也可通过增加根际微生物量，促进大团聚体的形成和稳定，从而改善土壤结构[27]。同时0.25 ~ 2 mm和>2 mm团聚体质量百分数与MWD和GMD均呈显著正相关关系（图3），因为>0.25 mm团聚体是土壤中最好的结构体，其含量越高，团聚体越稳定，土壤结构越好[28]。而冬种紫云英还田后，土壤大团聚体含量、MWD和GMD随着化学氮肥用量的减少呈下降趋势（表2），可见，紫云英还田下，减少氮肥用量20% ~ 40%不利于土壤团聚体稳定性。这可能是由于近10年减少氮肥投入，紫云英还田量低于NPK（紫）处理，紫云英翻压量不够会导致土壤水稳性大团聚体含量降低及团聚体的稳定性下降[19]。但也有研究表明，耕层土壤水稳性团聚体的稳定性随施氮量的增加逐渐下降[29]。这可能是由于土壤类型和轮作方式等差异所致。
3.2 紫云英替代化学氮肥对土壤团聚体有机碳分布的影响
稳定的团聚体能够增加土壤对有机碳的物理保护，促进有机碳的有效固持。和冬闲处理相比，冬种紫云英还田显著降低了土壤各粒级团聚体中的有机碳含量（图2）。而以往相关的研究表明，冬种紫云英和秸秆协同还田不仅能提高土壤有机碳含量，更有利于有机碳分布于大团聚体（>0.25 mm）中[30 − 31]。导致结果差异的主要原因可能是外源投入的碳氮比不同，小团聚体通过含碳量高的非稳性胶结剂（如微生物、根系、真菌菌丝等）胶结形成大团聚体[32]，而胶结剂主要来自土壤有机物的降解，有机物组成的碳氮比是胶结剂的主要影响因素，紫云英单独还田与紫云英配合秸秆和氮肥还田相比较，外源投入碳氮比由18增加至34，使得土壤中有机胶结物显著增加[33]。冬种紫云英还田各处理>2 mm和0.25 ~ 2 mm团聚体中的有机碳富集系数>1，而在0.053 ~ 0.25 mm和<0.053 mm粒径团聚体中的有机碳富集系数<1，是由于水稻土中的有机碳主要受0.25 ~ 2 mm、＞2 mm大团聚体的闭蓄保护[30]。冬种紫云英还田相比较冬闲处理，其土壤有机碳富集系数相对较低，这可能是由于紫云英氮素含量高，翻压进入土壤后，改变了土壤碳氮比，本研究中NPK（闲）处理土壤碳氮比为10.9，冬种紫云英还田的处理土壤碳氮比较NPK（闲）处理提高了3.08% ~ 7.99%，而碳氮比是影响土壤有机碳富集程度的关键因素[34]。冬种紫云英还田各处理，不同粒径团聚体中土壤有机碳含量随氮肥用量的减少呈下降趋势，但未呈现显著差异（图2），这和前人的研究结果相似[17]，说明不同的氮肥及紫云英配比并非是影响团聚体碳分布的主要因素。
4 结 论
紫云英还田后，调节氮肥用量能够改变土壤团聚体组成。减少氮肥用量显著降低了大团聚体（>0.25 mm）含量，并降低土壤团聚体稳定性。0.25 ~ 2 mm和>2 mm团聚体质量百分数与MWD和GMD均呈显著正相关关系。冬闲处理的团聚体有机碳含量高于紫云英处理，冬种紫云英还田措施下，不同粒径团聚体中土壤有机碳含量随氮肥用量的减少呈下降趋势。可见，在红壤双季稻田进行冬种紫云英还田，有利于优化土壤结构，但不论减氮与否，在保证有充足的外源碳供应的同时，需调控适宜的外源碳氮比，以增强土壤碳汇功能，从而实现土壤结构稳定和肥力提升。
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注：不同小写字母表示相同团聚体粒级下不同处理之间差异达显著水平（P<0.05）。
Note: Different lowercase letters indicate significant differences between treatments under the same aggregate size（P<0.05）.
图 2 不同处理土壤团聚体组成
Figure 2. Compositions of soil aggregates under different treatments
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注：不同小写字母表示同一团聚体粒级下不同处理（T）之间土壤有机碳含量差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示不同团聚体粒级（S）间土壤有机碳含量差异显著（P<0.05）。下同。
Note: Different lowercase letters indicate significant differences of soil organic carbon content between treatments (T) under the same aggregate size at 0.05 level (P<0.05). Different capital letters indicate significant differences of soil organic carbon content between different aggregate sizes (S) at 0.05 level (P<0.05). The same is as below.
图 3 不同处理土壤团聚体中有机碳含量
Figure 3. Organic carbon contents in soil aggregates under different treatments
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注：P代表百分比；SOC代表土壤有机碳；MWD代表平均重量直径，GMD代表几何平均直径。*代表相关性在0.05水平上显著（P<0.05）；**代表相关性在0.01水平上显著（P<0.01）。
Note: P indicates percentage; SOC indicates soil organic carbon; MWD indicates mean weight diameter, and GMD indicates geometric means diameter. * indicates significant correlation at 0.05 level (P<0.05); ** indicates significant correlation at 0.01 level (P<0.01).
图 4 土壤团聚体稳定性与团聚体组分及其有机碳含量的相关性
Figure 4. Relationship between soil aggregate stability and aggregate composition and organic carbon content
表 1 不同处理施肥量
Table 1 Fertilizations under different treatments
kg·hm−2 处理
Treatment施肥情况
Fertilizer application早稻
Early rice晚稻
Late riceN P2O5 K2O N P2O5 K2O NPK（闲）
NPK(Fallow)稻-稻-冬闲，常规施肥
Rice-rice-winter fallow, conventional fertilization150 90 90 172.5 45 112.5 NPK（紫）
NPK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，常规施肥
Rice-rice-milk vetch, conventional fertilization150 90 90 172.5 45 112.5 0.8N+PK（紫）
0.8N + PK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，减氮20%
Rice-rice-winter fallow, 20% reduction of nitrogen application120 90 90 138 45 112.5 0.6N+PK（紫）
0.6N + PK(Milk vetch)稻-稻-紫云英，减氮40%
Rice-rice-winter fallow, 40% reduction of nitrogen application90 90 90 103.5 45 112.5 
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表 2 不同处理平均质量直径、平均几何直径和>0 .25mm粒级团聚体含量
Table 2 Mean weight diameter, geometric mean diameter and >0.25 mm aggregate contents of different treatments
处理 Treatment >0.25 mm/% MWD/mm GMD/mm NPK（闲）NPK(Fallow） 53.3±4.76 ab 0.62±0.05 a 0.31±0.04 ab NPK（紫）NPK(Milk vetch) 56.8±2.61 a 0.66±0.03 a 0.37±0.05 a 0.6N+PK（紫）0.6N + PK(Milk vetch) 47.9±1.21 bc 0.61±0.02 a 0.25±0.01 b 0.8N+PK（紫） 0.8N + PK(Milk vetch) 44.8±1.95 c 0.58±0.03 a 0.27±0.02 ab 注：MWD表示平均重量直径，GMD表示几何平均直径。不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。 Note: MWD stands for mean weight diameter, and GMD stands for geometric mean diameter. Different lowercase letters indicate significant differences between treatmens at 0.05 level (P<0.05). The same is as below.
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表 3 不同处理团聚体中有机碳富集系数
Table 3 Organic carbon enrichment coefficients of aggregates under different treatments
处理
Treatment团聚体粒径Soil aggregate size >2 mm 0.25 ~ 2 mm 0.053 ~ 0.25 mm <0.053 mm NPK（闲）NPK(Fallow） 1.46±0.17 aA 1.35±0.14 abA 1.10±0.11 bcA 0.99±0.06 cA NPK（紫）NPK(Milk vetch) 1.17±0.02 aAB 1.16±0.18 aAB 0.86±0.07 abA 0.79±0.06 bA 0.8N+PK（紫）0.6N + PK(Milk vetch) 1.13±0.12 aAB 1.11±0.05 abAB 0.85±0.02 abA 0.77±0.03 bA 0.6N+PK（紫）0.8N + PK(Milk vetch) 1.05±0.03 aB 0.99±0.03 aB 0.81±0.04 aA 0.74±0.02 aA 注：不同小写字母表示相同处理不同团聚体粒级间差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示同一团聚体粒级下不同处理之间差异达显著水平（P<0.05）。 Note: Different lowercase letters indicate significant differences between different aggregate sizes (P<0.05). Different capital letters indicate significant differences between treatments under the same aggregate size (P<0.05).
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