张 旸，高 燕，张 延，黄丹丹，陈学文，张士秀，梁爱珍*

    (1 中国科学院东北地理与农业生态研究所 / 黑土区农业生态重点实验室，吉林 长春 130102；2 中国科学院大学，北京 100049)

    东北黑土区是我国重要的优质商品粮生产基地，其粮食产量约占全国粮食总产量的32%[1]，被称为我国粮食安全的“压舱石”和“稳压器”。黑土自开垦以来，土壤有机质 (SOM)含量显著下降[2]，加之自然和人为因素的干扰，黑土退化严重[3]。在粮食产量持续增加的生产背景下，作为农作物副产品的秸秆生物量也不断增长[4]。据统计，2019年东北地区秸秆资源总量达1.9×108t[5]。农作物秸秆中富含多种营养元素，是一种可再生资源，直接还田是秸秆肥料化利用方式之一[6]。秸秆还田可以提升土壤养分储量、改善土壤结构及改变土壤微生物多样性等[7–8]。Zhao等[9]研究发现，相比于秸秆移除，秸秆还田可以使我国农田0—30 cm土层中土壤有机碳 (SOC)含量平均增加0.81 g/kg。然而，秸秆的不合理利用不仅造成资源浪费，还会引起环境污染[10]。

    农田土壤中养分含量对农作物生长发育及产量形成具有重要影响。土壤中SOC、全氮 (TN)、全磷(TP)含量不仅可以用来反映土壤养分状况，三者之间比值C∶N∶P (化学计量比)还可以作为评价土壤质量和功能的重要指标[11]。Cleveland等[12]通过大数据整合分析，全球范围内0—10 cm土壤的平均C∶N∶P约为186∶13∶1，Tian 等[13]报道了我国富含有机物0—10 cm土壤的C∶N∶P约为134∶9∶1。研究表明，土壤C∶N∶P因成土母质、土壤类型、气候条件等的不同而有差异[14]。因此，针对大尺度的生态学研究中，探究C∶N∶P的值有助于更好地理解和服务全球生物地球化学循环[15]。然而，由于人为因素导致土地利用方式、施肥水平等不同而影响土壤中SOC、TN、TP含量，在小尺度的研究中更加关注土壤C∶N、C∶P和N∶P的值以便于评估土壤肥力状况并进行养分调控[16]。作物秸秆还田条件下，由于养分输入发生变化，势必影响农田土壤养分的转化及利用[17]，进而改变养分平衡。目前，东北黑土区关于土壤C∶N、C∶P和N∶P的研究较少[18]，尤其是秸秆还田后土壤全量碳氮磷钾变化，随之引起的化学计量特征的变化尚没有得到系统的报道。综上，探究东北黑土区不同秸秆还田方式下土壤中碳氮磷钾含量、化学计量特征，结合玉米产量的年际变化，有助于明确秸秆还田下土壤养分供给并制定合理的施肥方案，对该区域农田养分管理与秸秆肥料化利用具有重要指导意义 ......