ABSTRACT The performance of DNDC (DeNitrification-DeComposition) and RothC (Rothamsted Carbon model) in simulating soil organic carbon (SOC) storage in soils under rice (Oryza sativa L.) – wheat (Triticum aestivum L.), maize (Zea mays L.) – wheat and cotton (Gossypium hirsutum L.) – wheat cropping systems was evaluated on field and regional scale. Field experiments consisted of N, NP, NK, PK, NPK, FYM, N + FYM, NPK + FYM, and control (UF) treatments. DNDC and RothC over-estimated SOC storage by 0.35–1.16 Mg C ha−1 (6–21%) in surface layer with manure application, compared with inorganic fertilizer treatments by 1.01–1.16 Mg C ha−1 (14–18%). Although RothC only slightly over-estimated SOC stocks, DNDC provided a better match for measured versus simulated SOC stocks (R 2 = 0.783*, DNDC; 0.669*, RothC, p < .05). Model validation on independent datasets from long-term studies on rice–wheat (R 2 = 0.935**, DNDC; R 2 = 0.920**, RothC, p < .01) and maize–wheat (R 2 = 0.895** for DNDC and R 2 = 0.967** for RothC, p < .01) systems showed excellent agreement between measured and simulated SOC stocks. On a regional scale, change in SOC storage under Scenario 1 (NPK) was significant up to 8 years of simulation, with no change thereafter. In Scenario 2 (NPK + FYM), DNDC simulated SOC storage after 10 years was 2.0, 0.4, and 1.4 Mg C ha−1 in three systems, respectively. Amount of C sequestered in silt + clay fraction varied between 0.31 and 0.97 kg C 10 years−1 (Mg silt + clay)−1 under Scenario 1, and between 0.78 and 2.67 kg C 10 years−1 (Mg silt + clay)−1 under Scenario 2.

中文翻译：

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使用 DNDC 和 RothC 模型模拟印度西北部不同小麦种植系统中的土壤有机碳

摘要 DNDC (DeNitrification-DeComposition) 和 RothC (Rothamsted Carbon 模型) 在模拟水稻 (Oryza sativa L.) – 小麦 (Triticum aestivum L.)、玉米 (Zea mays L.) 下土壤中土壤有机碳 (SOC) 储存的性能.) – 小麦和棉花 (Gossypium hirsutum L.) – 在田间和区域范围内对小麦种植系统进行了评估。田间试验包括 N、NP、NK、PK、NPK、FYM、N + FYM、NPK + FYM 和对照 (UF) 处理。DNDC 和 RothC 高估了表层 SOC 储存量 0.35-1.16 Mg C ha-1 (6-21%)，与无机肥料处理相比，施肥高 1.01-1.16 Mg C ha-1 (14-18%) . 尽管 RothC 仅略微高估了 SOC 储量，但 DNDC 为测量与模拟 SOC 储量提供了更好的匹配（R 2 = 0.783*，DNDC；0.669*，RothC，p < .05）。对来自水稻-小麦（R 2 = 0.935**，DNDC；R 2 = 0.920**，RothC，p < .01）和玉米-小麦（R 2 = 0.895**）的长期研究的独立数据集进行模型验证对于 RothC，DNDC 和 R 2 = 0.967**，p < .01) 系统在测量和模拟 SOC 储量之间显示出极好的一致性。在区域范围内，情景 1 (NPK) 下 SOC 存储的变化在长达 8 年的模拟中非常显着，此后没有变化。在场景 2 (NPK + FYM) 中，DNDC 模拟 10 年后三个系统中的 SOC 储存量分别为 2.0、0.4 和 1.4 Mg C ha-1。在情景 1 下，在淤泥 + 粘土部分中螯合的 C 量在 0.31 和 0.97 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）-1 之间变化，在 0.78 和 2.67 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）之间变化场景 2 下的 1。p < .01) 和玉米-小麦（DNDC 的 R 2 = 0.895** 和 RothC 的 R 2 = 0.967**，p < .01）系统在测量的和模拟的 SOC 储量之间表现出极好的一致性。在区域范围内，情景 1 (NPK) 下 SOC 存储的变化在长达 8 年的模拟中非常显着，此后没有变化。在场景 2 (NPK + FYM) 中，DNDC 模拟 10 年后三个系统中的 SOC 储存量分别为 2.0、0.4 和 1.4 Mg C ha-1。在情景 1 下，在淤泥 + 粘土部分中螯合的 C 量在 0.31 和 0.97 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）-1 之间变化，在 0.78 和 2.67 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）之间变化场景 2 下的 1。p < .01) 和玉米-小麦（DNDC 的 R 2 = 0.895** 和 RothC 的 R 2 = 0.967**，p < .01）系统在测量的和模拟的 SOC 储量之间表现出极好的一致性。在区域范围内，情景 1 (NPK) 下 SOC 存储的变化在长达 8 年的模拟中非常显着，此后没有变化。在场景 2 (NPK + FYM) 中，DNDC 模拟 10 年后三个系统中的 SOC 储存量分别为 2.0、0.4 和 1.4 Mg C ha-1。在情景 1 下，在淤泥 + 粘土部分中螯合的 C 量在 0.31 和 0.97 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）-1 之间变化，在 0.78 和 2.67 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）之间变化场景 2 下的 1。情景 1 (NPK) 下 SOC 存储的变化在长达 8 年的模拟中非常显着，此后没有变化。在场景 2 (NPK + FYM) 中，DNDC 模拟的 10 年后 SOC 储存量在三个系统中分别为 2.0、0.4 和 1.4 Mg C ha-1。在情景 1 下，在淤泥 + 粘土部分中螯合的 C 量在 0.31 和 0.97 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）-1 之间变化，在 0.78 和 2.67 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）之间变化场景 2 下的 1。情景 1 (NPK) 下 SOC 存储的变化在长达 8 年的模拟中非常显着，此后没有变化。在场景 2 (NPK + FYM) 中，DNDC 模拟 10 年后三个系统中的 SOC 储存量分别为 2.0、0.4 和 1.4 Mg C ha-1。在情景 1 下，在淤泥 + 粘土部分中螯合的 C 量在 0.31 和 0.97 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）-1 之间变化，在 0.78 和 2.67 kg C 10 years−1（Mg 淤泥 + 粘土）之间变化场景 2 下的 1。