研究发现：干热河谷土壤有机碳和氮素含量不一致

土壤有机碳、全氮含量随土层深度增加呈降低趋势，这与张刚等研究结果一致（张刚等，2013）。夏季降雨加速土壤氮素向下迁移，导致土壤全氮随土层深度增加的降低程度强于土壤有机碳，因此土壤C/N随土层深度增加呈现增加趋势，但不同土层C/N差异不显著。深耕休闲和甜玉米填闲处理土壤有机碳随土层深度增加呈现相似的降低幅度，而免耕休闲处理土壤有机碳剖面降低幅度几乎为零，这与免耕减少土壤扰动，加强土壤有机碳固持有关。深耕休闲和免耕休闲处理土壤全氮随土层深度增加呈现相似的降低幅度，甜玉米填闲处理土壤全氮剖面降低幅度更大，这与甜玉米填闲投入氮肥，加速氮素向下迁移有关。可见，甜玉米填闲处理可能存在土壤磷素淋失风险。

填闲种植具有改良土壤、提高土壤肥力以及抑制杂草生长和病虫害等多种生态效益（王俊等，2020），已在世界范围内大面积推广应用。有研究表明，作物填闲能有效减轻黄瓜种植土壤的氮富集（谢华等，2019；张雪艳等，2015），玉米填闲能有效减少设施菜地土壤氮素积累（梁浩等，2016；萧洪东等，2020），甜玉米填闲能有效削减土壤氮素含量（彭亚静等，2015；Gao R Y et al，2008）。这些研究结果均与本研究甜玉米填闲处理明显增加土壤氮素含量不一致。这是因为本试验甜玉米填闲处理增施氮肥，加之填闲作物在其生长期就能很快提高土壤微生物生物量和多样性（Finney D M，2017；Detheridge A P，2016），而甜玉米生长期间进入土壤中的有机物促进土壤微生物对氮肥的固持（夏梦洁等，2017），因此，导致甜玉米填闲处理土壤全氮含量明显高于免耕休闲处理和深耕休闲处理。免耕休闲处理土壤全氮含量高于深耕休闲处理，这与孙宝龙等研究结果一致（孙宝龙等，2020）。

土壤有机碳的积累与作物根系输入碳有关（潘根兴等，2006）。填闲作物在其生长期，根系向土壤输入一定量的碳，加之氮肥投入可以减少土壤有机碳矿化（刘畅等，2008），促进土壤积累有机碳，因此，甜玉米填闲处理明显增加了土壤全氮含量。有研究表明，无机氮肥大量投入虽然可以促进作物根系生长，增加根系输入碳，由于土壤C/N下降，加速微生物对有机碳分解矿化，使得土壤有机碳积累减少（曹丽花等，2007），这与本研究结果不一致。这可能与甜玉米填闲处理无机氮肥投入没有降低土壤C/N，而是增加了土壤C/N有关。免耕降低了对土壤的扰动，促进大团聚体对有机碳的保护，降低土壤有机碳分解速度，提高有机碳固持，使得0～20cm土壤有机碳含量显著高于翻耕土壤（闫雷等，2020），这与本研究免耕休闲处理土壤有机碳含量显著高于深耕休闲处理的结果一致。(www.xing528.com)

土壤C/N明显低于全国旱作农田土壤平均值10.3（李鹏等，2017），可见，干热河谷土壤肥力水平较低。土壤C/N较低会促进土壤微生物活动，加速有机质分解（Truong T H et al，2018；Marschner P et al，2015），干热河谷有机质偏低的同时还在不断降低，与其较低C/N有一定的关系，也与当地施用较多无机氮肥有关。填闲作物生长阶段生物量积累过程中的碳氮固定和残余分解过程中的碳氮释放是影响土壤碳氮平衡的关键环节（王俊等，2020）。有研究表明，旱作系统土壤有机碳增加幅度高于氮的增加幅度，导致土壤C/N明显增加（申小冉，2011）。此外，适当的磷肥施用促进作物根系生长，增加碳归还量，促进土壤C/N增加（乔云发等，2007）。这与本研究甜玉米填闲处理土壤C/N增加的研究结果一致。

与当地常规休闲方式（深耕休闲）相比，免耕休闲对土壤有机碳有明显的固持和积累效应，对全氮有一定的固持和积累效应；甜玉米填闲对土壤有机碳和全氮均有明显固持和积累效应，固持和积累效应主要体现在0～5cm土层。同时，甜玉米填闲土壤C/N最大，土壤肥力较高，是干热河谷最佳农田休闲方式之一。但是甜玉米填闲土壤剖面全氮降低幅度较大，其过多的氮肥投入可能存在氮素淋失风险，在推广应用过程中应该注意调控氮肥施用量。