分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 通过分析不同作物轮作模式下秸秆还田对土壤呼吸及其温度敏感性的影响, 为深入探究关中地区农田生 态系统碳循环提供理论依据。试验设置于陕西省杨凌地区, 在2012 年10 月至2014 年9 月期间以冬小麦-夏玉米轮作模式和冬小麦-夏大豆轮作模式作为研究对象, 分别设置秸秆还田(SM)和秸秆不还田(NS)两个处理, 测定分析不同处理下土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量的变化趋势和差异, 并估算土壤呼吸的温度敏感性(Q10)。结果表明: 土壤呼吸存在明显的季节变化, 在作物生育期大部分时间内, SM 处理的土壤呼吸速率均显著高于NS处理(P夏大豆>冬小麦, 土壤呼吸总量表现为冬小麦>夏玉米>夏大豆、冬小麦-夏玉米轮作>冬小麦-夏大豆轮作。冬小麦-夏玉米轮作与冬小麦-大豆轮作的土壤温度间存在差异; 其中, 在冬小麦生育前期, 冬小麦-夏玉米轮作的土壤温度显著高于冬小麦-大豆轮作; 第2 季夏玉米生育期内5 cm 深度的土壤温度显著低于同季的夏大豆; 相比NS 处理, SM 处理能提高冬季土壤的温度, 并降低春季和夏季的土壤温度; 在高温少雨的时期内, SM 处理能够提高0~30 cm 土壤的平均含水量, 不同的前茬作物引起两种轮作模式中冬小麦耕作层土壤含水量间明显的差异，夏玉米耕作层土壤含水量显著高于夏大豆。相关分析表明, 土壤呼吸与5 cm 和10 cm 土壤温度均存在极显著的正相关性, 且与5 cm 土壤温度的相关性更好; 但土壤呼吸与0~30 cm 的土壤平均含水量无显著相关性。5 cm 和10 cm 土壤温度变化能够分别解释土壤呼吸变化的64.6%~67.3%和51.5%~59.6%。整个研究周期内, 温度敏感性(Q10)为1.70~2.01, 冬小麦-夏玉米轮作的温度敏感性显著高于冬小麦-大豆轮作, 且同一轮作模式下SM 处理的温度敏感性显著低于NS 处理。因此, 秸秆还田能够提高农田的土壤呼吸作用, 降低土壤呼吸的温度敏感性, 同时能够调节土壤的水热状况。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-08 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 菌渣是栽培食用菌后的下脚料,可作为有机肥再利用。本文通过实验室条件下培养不同比例的菌渣和稻田土壤混合物[不施用菌渣(TS), 土壤与菌渣质量比为10∶1(SM1)、5∶1(SM2)和2∶1(SM3), 全部菌渣(TM)], 研究不同处理有机碳和全氮的变化, 探讨菌渣在稻田土壤中的分解过程, 并分析CO2 释放特征, 为菌渣合理利用提供参考。结果表明, 在相同培养时间, 添加不同比例菌渣处理有机碳和氮含量均比TS 处理高,其中TM 处理的有机碳和全氮分别比TS 处理提高了10.7 倍和11.0 倍。有机碳、氮含量的提高量主要依赖于菌渣的添加量。总体来说, 各处理随培养时间的延长, 由于碳氮的分解, 有机碳、氮均有下降趋势; 在35 d 后TM 处理有机碳氮下降较快。添加菌渣越多, 有机碳残留率也越大。在培养63 d 后, 菌渣有机碳(YC)和氮(YN)的分解残留率与菌渣添加量(X)的关系式分别为: YC=71.26X0.607 5, r2=1.000 0**和YN=74.039X0.413 3,r2=0.999 9**。各处理土壤CO2 释放速率均表现出先增后降然后趋于稳定趋势。菌渣用量越高, CO2 释放速率越高, 各处理在不同培养时间CO2 释放速率均表现为TM>SM3>SM2>SM1>TS。在第7 d 时各处理CO2 释放速率最高, 在第14 d 时渐渐处于平稳下降状态, 培养35 d 后, 各处理土壤有机碳矿化强度很小, 大部分有机碳被固定在土壤中, 其中TM 处理有机碳矿化强度最小。总之, 还田菌渣越多, 土壤中被固定的碳越多。
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