高寒区不同农艺措施对燕麦人工草地各生育期土壤碳氮储量与碳氮比的影响

刘文辉， 张永超， 梁国玲， 秦 燕

(青海省青藏高原优良牧草种质资源利用省级重点实验室， 青海大学畜牧兽医科学院， 青海 西宁 810016)

农田生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分，其碳储量达到170 Pg，占全球陆地碳储量的10%以上[1]。土壤碳储量是大气碳储量的2倍，植被碳储量的3倍[2]，土壤有机碳在很大程度上影响土壤结构形成、团聚体稳定和缓冲性，影响植物营养的生物有效性，是评价农田生态系统土壤质量的重要指标[3]。农田生态系统土壤碳库和氮库受人为因素影响最大，成为全球最为活跃的碳库之一，因此对农田生态系统土壤碳库的研究越来越受到广泛关注[4]。氮素作为植物生长的三大营养元素，在农田生态系统结构、组成和功能的调节等方面具有重要作用[5-6]。农田生态系统中的氮素大多以有机质的形式储存在土壤中，对人类活动、肥料施用、土地利用变化和气候变化尤其敏感[7]。而土壤的供氮能力由土壤氮储量的大小来反映，土壤氮储量的变化能够反映出土壤中的氮是“氮汇”还是“氮源”[8]。国内外很多学者在土壤碳、氮储量方面开展了大量的研究，但多局限于单一因素。优化的生态系统管理措施或土地利用方式可显著提高土壤碳、氮储量[9-10]，其中施肥、播种豆科植物，恢复原生植被等措施均具有明显效果[11]，建立栽培草地、施肥等措施都能提高草地生物量，增加土壤中的有机碳储量和氮素[12]，适宜的管理措施是当前提高生态系统碳、氮储量，实现生态系统碳、氮增汇最经济和可操作性的途径之一[13]。

燕麦(AvenasativaL.)因其适应性强、产量高等特点，已成为青藏高原地区人工草地建植的优良牧草，很多学者聚焦高寒地区燕麦饲草生产，从优良燕麦品种选育[14-15]、高产栽培[16-17]、养分管理[18]、混播草地建植[19-20]和品质评价[21]等方面开展了大量的研究工作，从品种选择、栽培管理措施、适时收获等方面为高寒地区燕麦栽培草地的建植提供了理论依据，有效推动了高寒地区燕麦饲草产业的发展。然而，青藏高原特殊的地理位置和气候特点决定了其重要的生态地位，在青藏高原土壤固碳、固氮方面的研究多集中在天然草地方面[22-23]，在人工草地方面研究较少，对从生态角度系统开展燕麦人工草地健康评价缺乏基础数据。因此本研究对4个燕麦品种开展不同施肥措施和箭筈豌豆(ViciasativaL.)混播比例下土壤碳、氮储量及碳氮比的研究，掌握燕麦人工草地土壤碳、氮储量季节性变化规律，为青藏高原高寒地区燕麦人工草地生态评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于青海省海北州西海镇，地理坐标为36°59.36′ N，100°52.848′ E，海拔3 156 m，气候寒冷潮湿，无绝对无霜期，年均气温0.5℃，年降水量369.1 mm，且集中在7,8,9月，年蒸发量为1 400 mm，全年日照时数为2 980 h，无霜期为93 d左右。该区域为我省重要的畜牧业生产基地，种植的主要作物包括燕麦、青稞、油菜等，草地类型主要以高寒草原为主。土壤为栗钙土，pH值8.43，全氮(N)1.56 g·kg-1，全磷(P2O5)1.39 g·kg-1，全钾(K2O)22.06 g·kg-1，碱解氮88.77 mg·kg-1，速效磷2.2 mg·kg-1，速效钾168.2 mg·kg-1，有机质32.48 g·kg-1。

1.2 试验设计

本试验为燕麦品种、施肥、箭筈豌豆混播三因素四水平正交试验设计[L16(45)]，共16个处理，3次重复，随机区组排列。燕麦品种为A1(青燕1号，Qingyan No.1)、A2(林纳，Lena)、A3(青海444，Qinghai 444)和A4(青海甜燕麦，Qinghai)；施肥水平为B1(CK0，不施任何肥料)、B2(Inorganic manure,IM，尿素75 kg·hm-2+磷酸二铵150 kg·hm-2)、B3(Organic manure,OM，有机肥1 500 kg·hm-2)和B4(Inorganic manure and organic manure,IM+OM，尿素37.5 kg·hm-2+磷酸二铵75 kg·hm-2+有机肥750 kg·hm-2)；箭筈豌豆混播水平为C1(0 kg·hm-2)、C2(45 kg·hm-2)、C3(60 kg·hm-2)和C4(75 kg·hm-2)。小区面积为4 m×5 m，小区间隔0.5 m，燕麦播种量按600万株·hm-2保苗数计算，根据千粒重、发芽率、纯净度计算得各品种的实际播量为：青燕1号、林纳、青海444和青海甜燕麦播量分别为154.3 kg·hm-2，150.0 kg·hm-2，183.0 kg·hm-2和216.0 kg·hm-2。撒播，播深3～4 cm。2014年5月14日播种，肥料作为底肥在播种前一次性施入。出苗后，人工除杂1次，田间管理和取样工作在同一天完成。

1.3 测定指标与方法

于燕麦拔节期(6月15日，jointing stage，JS)、抽穗期(7月15日，heading stage，HS)、开花期(8月15日，flowering stage，FS)和乳熟期(9月15日，milk stage，MS)和燕麦地上部分收获后1个月(10月15日，harvest time,HT)，在撂荒地(对照，CK)和各小区分别采集0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm，30～40 cm和40～50 cm土样，采用环刀法测定土壤容重，并收集土样，带回实验室，风干、除杂、过筛后，用ELAB-TOC总有机C分析仪测定土有机碳含量，用凯氏定氮法测定土壤全氮含量。根据公式“土壤碳/氮储量=土壤容重×土层厚度×土壤碳/氮含量”计算各土层土壤碳、氮储量。

1.4 数据分析

采用SPSS for Windows 11.5中单因素方差分析(ANOVE)，并用Duncan进行0.05水平上的多重比较。利用正交方差分析得出的F值，分析不同措施对土壤C/N的影响；利用Sigmaplot 12.5绘图，分析不同燕麦品种、施肥配比和箭筈豌豆混播比例下各土层土壤碳、氮储量。

2 结果与分析

2.1 不同生育期土壤碳氮差异

品种、施肥和混播处理下，各土层土壤C、N储量均表现出规律性变化，但各土层深度变化规律不同(图1～图6)。

2.1.1 0～50cm土层土壤总C、N储量 0～50 cm土层土壤C、N储量随生育期的推进均呈“增—降—增”变化规律(图1)。整个生育期，土壤C、N储量分别以抽穗期和开花期最高，平均分别为159.61 t·hm-2和10.79 t·hm-2；拔节期最低，分别为148.36 t·hm-2和9.92 t·hm-2。地上部分收获1个月后，其土壤C、N储量表现为增加，平均分别为176.78 t·hm-2和11.77 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期土壤C储量分别高19.16%，10.76%，19.12%和12.34%，土壤N储量分别高18.72%，11.94%，9.13%和14.52%。其中土壤C储量在拔节期—抽穗期增加，抽穗期—开花期下降，抽穗期—乳熟期增加，各时段土壤C储量平均日积累量分别为375.10 kg·hm-2·d-1，-373.58 kg·hm-2·d-1和298.50 kg·hm-2·d-1；土壤N储量在拔节期—抽穗期、抽穗期—开花期增加，开花期—乳熟期下降，各时段土壤N储量平均日积累量分别为20.00 kg·hm-2·d-1，9.04 kg·hm-2·d-1和-16.94 kg·hm-2·d-1。乳熟期—收获后期土壤C、N储量平均日积累量达到647.29 kg·hm-2·d-1和49.75 kg·hm-2·d-1。0～50cm土层土壤C、N储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期和乳熟期—收获后期。

图1 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地土壤总C、N储量变化Fig.1 Change of the total soil carbon and nitrogen stocks under the varieties,the rates fertilization and the mixed seeding rates注：JS：拔节期；HS：抽穗期；FS：开花期；MS：乳熟期；HT：收获后期。下同Note：JS：Jointing stage；HS：Heading stage；FS：Flowering stage；MS：Milk stage；HT：Harvest time. The same as below

2.1.2 0～10cm土层土壤C、N储量 0～10 cm土层土壤C、N储量随生育期的推进分别呈“增—降—增”和“先降后增”变化规律(图2)。整个生育期，土壤C、N储量分别以抽穗期和乳熟期最高，平均分别达43.67 t·hm-2和2.90 t·hm-2，而分别以拔节期(42.45 t·hm-2)和抽穗期(2.80 t·hm-2)最低。地上部分收获1个月后的土壤C、N储量分别呈增加和下降变化，平均分别达45.09 t·hm-2和2.89 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期土壤C储量分别高6.18%，3.22%，8.64%和5.38%，N储量分别高1.38%，3.28%，2.46%和-0.22%。其中土壤C储量在拔节期—抽穗期增加，抽穗期—开花期下降，抽穗期—乳熟期—收获后期增加，各时段土壤C储量平均日积累量分别为40.63 kg·hm-2·d-1,-72.58 kg·hm-2·d-1和42.77 kg·hm-2·d-1；N储量在拔节期—抽穗期下降，抽穗期—收获后期增加，各时段土壤N储量平均日积累量分别为-1.75 kg·hm-2·d-1，0.75 kg·hm-2·d-1和2.52 kg·hm-2·d-1。乳熟期—收获后期，土壤C、N储量平均日积累量达到76.67 kg·hm-2·d-1和-0.21 kg·hm-2·d-1。0～10 cm土层土壤C储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期、开花期—收获后期，N储量积累的关键时期在开花期—乳熟期。

图2 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地0～10 cm土层C、N储量变化Fig.2 Change of the soil carbon and nitrogen stock at 0～10 cm under the varieties,the rates fertilization and the mixed seeding rates

2.1.3 10～20cm土层土壤C、N储量 10～20 cm土层C、N储量随生育期推进均呈“增—降—增”的变化规律(图3)。整个生育期，土壤C、N储量均以抽穗期最高，平均分别达43.33 t·hm-2和2.81 t·hm-2，乳熟期最低，分别为38.70 t·hm-2和2.53 t·hm-2。地上部分收获1个月后，其土壤C、N储量表现为增加，平均分别为42.99 t·hm-2和2.87 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期土壤C储量分别高0.19%，—0.78%，1.42%和11.08%，N储量分别高4.64%，1.91%，2.42%和13.17%。其中土壤C储量在拔节期—抽穗期增加，抽穗期—开花期—乳熟期下降，乳熟期—收获后期增加，各时段土壤C储量平均日积累量分别为13.94 kg·hm-2·d-1，—31.38 kg·hm-2·d-1和—122.83 kg·hm-2·d-1。土壤N储量在拔节期—开花期增加，开花期—乳熟期下降，乳熟期—收获后期增加，各时段土壤N储量平均日积累量分别为2.44 kg·hm-2·d-1，—0.46 kg·hm-2·d-1和-8.85 kg·hm-2·d-1；乳熟期—收获后期，土壤C、N储量平均日积累量达到142.94 kg·hm-2·d-1和11.10 kg·hm-2·d-1。10～20 cm土层土壤C、N储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期和乳熟期—收获后期。

图3 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地10～20 cm土层C、N储量变化Fig.3 Change of the soil carbon and nitrogen stock at 10～20 cm under the varieties,the rates fertilization and the mixed seeding rates

2.1.4 20～30cm土层土壤C、N储量 20～30 cm土层C、N储量随生育期推进均呈“增—降—增”的变化规律(图4)。整个生育期，土壤C、N储量分别以抽穗期和开花期最高，平均分别达35.78 t·hm-2和2.41 t·hm-2，而开花期和乳熟期最低(分别为24.72 t·hm-2和1.76 t·hm-2)。地上部分收获1个月后，其土壤C、N储量表现为增加，平均分别为39.13 t·hm-2和2.56 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期C储量分别高33.51%，9.36%，47.33%和14.37%，N储量分别高36.63%，14.27%，5.89%和37.14%。其中，土壤C储量在拔节期—抽穗期增加，抽穗期—开花期下降，开花期—乳熟期—收获后期增加，各时段土壤C储量平均日积累量分别为215.71 kg·hm-2·d-1，—307.33 kg·hm-2·d-1和255.06 kg·hm-2·d-1。土壤；N储量在拔节期—开花期增加，开花期—乳熟期下降，乳熟期—收获后期增加，各时段土壤N储量平均日积累量分别为12.19 kg·hm-2·d-1，5.90 kg·hm-2·d-1和—18.31 kg·hm-2·d-1。乳熟期—收获后期，土壤C、N储量平均日积累量达到163.85 kg·hm-2·d-1和23.04 kg·hm-2·d-1。20～30 cm土层土壤C储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期、开花期—收获后期，N储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期、乳熟期—收获后期。

2.1.5 30～40cm土层土壤C、N储量 30～40 cm土层C、N储量随生育期推进均呈持续增加的变化(图5)。整个生育期土壤C、N储量以乳熟期最高，平均分别达23.59 t·hm-2和1.66 t·hm-2，拔节期最低，分别为19.18 t·hm-2和1.33 t·hm-2。地上部分收获1个月后，其土壤C、N储量表现为增加，平均分别为26.61 t·hm-2和1.98 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期C储量分别高38.68%，22.63%，26.77%和12.78%，N储量分别高49.50%，33.01%，31.80%和19.35%。其中各时段土壤C储量平均日积累量分别为83.73 kg·hm-2·d-1，—23.65 kg·hm-2·d-1和86.81 kg·hm-2·d-1。各时段土壤N储量平均日积累量分别为5.48 kg·hm-2·d-1，0.46 kg·hm-2·d-1和5.23 kg·hm-2·d-1。乳熟期—收获后期，土壤C、N储量平均日积累量达到100.46 kg·hm-2·d-1和10.71 kg·hm-2·d-1。30～40cm土层土壤C储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期、开花期—收获后期，N储量积累的关键时期在拔节期—抽穗期、开花期—收获后期。各时期不同处理下的土壤C、N储量均显著高于休闲地，拔节期、抽穗期、开花期、乳熟期和收获后期土壤C储量最高的A1B4C4分别达到36.62 t·hm-2，42.71 t·hm-2，43.87 t·hm-2，44.66 t·hm-2和42.11 t·hm-2，较休闲地高341.74%，284.77%，338.26%，331.50%和202.73%；土壤N储量最高的A1B4C4处理分别达到2.63 t·hm-2，2.79 t·hm-2，2.54 t·hm-2，3.04 t·hm-2和3.07 t·hm-2，较休闲地高304.62%，287.50%，234.21%，261.90%和210.10%。

图4 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地20～30 cm土层C、N储量变化Fig.4 Change of the soil carbon and nitrogen stock at 20～30 cm under the varieties,the rates fertilizationand the mixed seeding rates

2.1.6 40～50cm土层土壤C、N储量 40～50 cm土层C、N储量随生育期均呈持续增加的变化(图6)。整个生育期，土壤C、N储量均以乳熟期最高，平均分别达18.09 t·hm-2和1.33 t·hm-2，拔节期最低(分别为14.52 t·hm-2和1.14 t·hm-2)。地上部分收获1个月后，其土壤C、N储量表现为增加，平均分别为22.99 t·hm-2和1.49 t·hm-2，较拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期C储量分别高58.39%，51.77%，35.33%和27.09%，N储量分别高30.73%，25.28%，18.11%和11.51%。其中各时段土壤C储量平均日积累量分别为21.10 kg· hm-2·d-1、61.35 kg· hm-2·d-1和36.69 kg·hm-2·d-1。各时段土壤N储量平均日积累量分别为1.65 kg·hm-2·d-1、2.40 kg·hm-2·d-1和2.48 kg·hm-2·d-1。乳熟期—收获后期，土壤C、N储量平均日积累量达到163.38 kg·hm-2·d-1和5.10 kg·hm-2·d-1。40～50cm土层土壤C储量积累的关键时期在抽穗期—开花期、乳熟期—收获后期，N储量积累的关键时期在抽穗期—乳熟期。

图5 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地30～40 cm土层C、N储量变化Fig.5 Change of the soil carbon and nitrogen stock at 30～40 cm under the varieties,the rates fertilization and the mixed seeding rates

图6 品种、施肥和混播处理不同水平下燕麦草地40～50 cm土层C、N储量变化Fig.6 Change of the soil carbon and nitrogen stock at 40-50 cm under the varieties,the rates fertilization and the mixed seeding rates

2.2 品种、施肥和混播对土壤C/N的影响

不同处理下0～50 cm土壤总C/N方差分析结果显示，土壤总C/N差异显著(P<0.05)(表1)。拔节期、抽穗期、开花期、乳熟期和收获后期分别以A2B2C1，A3B3C1，A1B4C4，A3B3C1和A4B1C4处理的土壤总C/N最高，而A3B4C2，A1B4C4，A3B3C1，A3B4C2和A2B2C1处理最低，前者比后者分别高1.19倍、1.19倍、1.21倍、1.17倍和1.11倍。不同处理下0～50 cm土层总C/N随生育期呈显著的“增—降—增—降”变化，在抽穗期和乳熟期较高。

表1 不同处理对燕麦草地0～50 cm土层土壤C/N的影响Table 1 Effects of different treatments on C/N at the soil depth of 0～50 cm

注：数值后同列不同小写字母和同行不同大写字母表示差异显著(P<0.05)。下同

Note:Values followed by differen lowercase letters in the same column in the same row indicate significant differences at the 0.05 level. The same as below

各时期3个因素对地下0～50 cm土壤C/N影响结果显示，除乳熟期品种对土壤C/N影响未达显著水平(P>0.05)外，其余时期3个因素对土壤C/N的影响均达显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01)(表2)。拔节期、抽穗期和乳熟期3个因素对土壤C/N的影响大小为混播>施肥>品种，开花期为施肥>品种>混播，收获后期为混播>品种>施肥。

表2 品种、施肥和混播对燕麦草地0～50cm土层土壤C/N影响的正交方差分析(F值)Table 2 Orthogonal analysis of variance on the C/N at the 0-50cm soil depth (F value)

注：**，*分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。下同

Note：** and * indicate significant and extremely significant difference at 0.01 and 0.05 level,respectively. The same as below

0～50 cm土层C/N随生育期的推进表现出“增—降—增—降”变化规律(图8)，拔节期—抽穗期土壤C/N表现为增加，抽穗期—开花期表现为下降，开花期—乳熟期表现为增加，乳熟期—收获后期表现为下降。整个生育期，土壤C/N以抽穗期和乳熟期最高，平均为15.46和15.49，较C/N最低的开花期(13.77)分别高12.27%和12.49%；收获后期的土壤C/N为14.96%，较拔节期、抽穗期和乳熟期低0.13%，3.37%和3.47%，较开花期高8.66%。

图8 品种、施肥和混播处理不同水平下0～50cm土层土壤C/N变化Fig.8 Change of the underground C/N at 0-50cm of soil depth under varieties,rates of fertilization and mixed seeding rates

各土层C/N垂直动态结果显示，乳熟期土壤C/N随着土层的加深呈“先增后降”变化(图9)。各土层C/N在品种、施肥和混播处理下均存在显著差异(P<0.05)。其中，20～30 cm土层的C/N最高，达19.14，其次为10～20 cm土层(15.72)，40～50 cm土层最低。

图9 乳熟期品种、施肥和混播处理不同水平下土壤C/N垂直动态Fig.9 Vertical dynamics of soil C/N under the varieties,rates of fertilization and the mixed seeding rates at the milk stage

除施肥和混播对40～50 cm土层C/N影响未达显著水平(P>0.05)外，其余各因素对不同土层C/N的影响均达显著差异(P<0.05)。其中各土层平均C/N分别以A4、B3和C1最高，分别达15.56，16.19和15.66，而A2、B4和C2处理最低，分别为15.20，14.72和15.21(表3)。从0～50 cm土层C/N看，品种和混播对其的影响均未达显著水平(P>0.05)，而施肥对其影响显著(P<0.05)，其中以B1，B3和CK最高，分别为15.75，16.01和15.81。

表3 乳熟期品种、施肥和混播对土壤C/N的影响Table 3 Effects of the soil C/N under the varieties,the rates of fertilization and the mixed seeding rates at the milk stage

注：同列不同小写字母表示同一因素不同水皮间差异显著(P<0.05)

Notes：Different lowercase letters in the same column indicate significant difference between different levels of the same factor at the 0.05 level

3 讨论

3.1 土壤C、N储量生育期动态

土壤中有机碳的储量是植物根系分泌物的输入和土壤在土壤微生物作用下分解所得的平衡结果[24]。它通过植物残体的分解后输入，通过土壤呼吸、土壤淋溶等过程输出，不同土壤有机质组分具有不同的稳定性和周转特征[24]。本研究发现，燕麦与箭筈豌豆混播人工草地土壤碳储量随着生育期呈现出一定的规律性，其中0～30 cm土层土壤碳储量和0～50 cm土层总碳储量均表现出“先增后降”的变化规律，拔节期至抽穗期土壤碳储量增加，至抽穗期达到最大，随后开始下降至开花期或乳熟期。而30～50 cm土层土壤碳储量在整个生育期均长持续增加，至乳熟期最高。同时，研究还发现，休闲地土壤有机碳储量也随着季节呈现明显的波动。土壤有机碳储量在整个生育期总体上维持在一定水平，但在品种、施肥和混播水平的影响下，土壤有机碳储量在整个生育期具有一定的波动。

洪瑜[25]对7种土地利用类型的土壤全氮含量的研究发现，整个生育期土壤全氮含量无显著变化。同时发现，春季土壤全氮含量呈下降趋势，到夏、秋季土壤逐步回升，到11月份下降，随后土壤全氮含量呈上升趋势。本研究发现，随着生育期的推进，0～10 cm土层土壤氮储量呈“先降后增”的变化，以乳熟期最高，10～30 cm土层土壤氮储量则呈“增—降—增”的变化，并以抽穗期到开花期最高，30～50 cm土层则表现出持续增加的变化，乳熟期达到最高，但这种变化并无显著差异。同时，对照处理(休闲地)土壤氮储量也随着生育期的推进呈现出一定的规律性变化。吴金水等[26]研究发现，小麦连作和常规施肥(N、P化肥单施或混施，或与有机肥配施)条件下，土壤剖面硝态N含量都出现了显著的季节变化，而铵态N季节变化不显著，休闲地土壤有机C储量也随着季节呈现明显的波动。本研究发现，燕麦与箭筈豌豆混播栽培草地土壤N储量随着生育期呈现出一定的规律性，土壤N储量在0～10 cm土层呈“先降后增”的变化，10～20 cm和20～30 cm土层呈“增—降—增”的变化，30～40 cm和40～50 cm土层则表现出持续增加的变化。同时，对照处理(休闲地)土壤N储量也随着生育期的推进呈现出一定的规律性变化。牧草收获后一个月的土壤N储量显著高于牧草生长季。本研究所得出来的研究结论可能是由于燕麦人工草地在营养生长期，大量从土壤中吸收硝态氮引起了土壤氮素的变化。

3.2 不同管理措施对土壤C/N的影响

土壤C/N是土壤质量的敏感指标，通常被认为是土壤N素矿化能力的标志[27]。土壤有机C与全N之间有着密切的关系。全N含量与土壤有机C的消长趋势是一致的，土壤N素在一定程度上决定了有机C的含量，而土壤对C的固持常常受土壤N水平的制约[28]。土壤C、N的变化对土壤物理、化学和生物学过程具有调控作用，C/N可衡量土壤C、N平衡状况，是评价土壤质量的敏感指标，影响着土壤C、N的循环和变化过程[29]。

由于取样方法、研究样地等的不同，施肥对土壤C/N影响的研究得出了不同的结论。王伯仁等[30]研究发现，长期施用无机肥，土壤C/N无显著差异，长期施用有机肥，土壤有机C和土壤全N数量同步上升，土壤C/N比值保持稳定。孔毅明[31]的研究发现，不同施肥处理稻田土壤C/N在0～20 cm具有较好的一致性，在20～50 cm降低迅速，50 cm以下基本达到稳定，有机无机配施和秸秆还田能提高0～30 cm土壤剖面的C/N，对30 cm以下影响很小，这主要与C、N固定速率和强度的不同有关。目前，有关作物品种和混播对土壤C/N的影响研究还未见相关报道，但本研究发现，品种、施肥和混播对不同土层的C/N的影响普遍达到显著水平，其中各土层平均C/N分别以青海甜燕麦、有机肥和燕麦单播处理最高。品种和混播对0～50 cm土层C/N无显著影响，而施肥对其的影响达到显著水平。从3个因素对土壤C/N影响的大小来看，拔节期、抽穗期和乳熟期3个因素对土壤C/N的影响大小表现为混播>施肥>品种，开花期表现为施肥>品种>混播，收获后期表现为混播>品种>施肥。

青烨等[32]对若尔盖退化湿地土壤C/N研究发现，0～40 cm土层土壤C/N为11.01，土壤C/N随土层加深呈降低趋势，0～10 cm表层土壤C/N显著高于深层土壤。本研究发现，乳熟期土壤C/N随着土层的加深呈“先增后降”的变化。各土层土壤C/N在品种、施肥和混播影响下均存在显著差异。其中以20～30 cm土层的C/N最高，达到19.14，其次为10～20 cm土层(15.72)，40～50 cm土层的C/N最低。我国的土壤C/N在9～13之间[33]，本研究发现该区域平均土壤C/N在15.5左右，略高于我国平均水平。

4 结论

施肥对0～50 cm土层C/N的影响达到显著水平。各土层平均C/N分别以青海甜燕麦、有机肥施肥处理和燕麦单播下最高。燕麦与箭筈豌豆混播人工草地0～30cm土层土壤C储量和0～50cm土层总C储量均表现出“先增后降”的变化，而30～50cm土层土壤C储量在整个生育期均长持续增加。牧草收获后一个月的土壤C、N储量均显著高于牧草生长季。0～50 cm土层C/N随生育期呈“增—降—增”变化，且以抽穗期和乳熟期最高，分别为15.46和15.49；收获后期土壤C/N较乳熟期有所下降，为14.96。各土层C/N随土层的加深呈“先增后降”变化，以20～30 cm土层的C/N最高，达19.14。