不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影響因素.pdf

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1、第28卷第18期農(nóng)業(yè)工程學報V01．28No．182012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep．2012不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影響因素張俊麗，SikanderKhanTanveer，溫曉霞，陳月星，高明博，劉楊，廖允成※(西北農(nóng)林科技大學農(nóng)學院，楊凌712100)摘要：為揭示不同耕作方式對旱作玉米田土壤呼吸的影響，對比研究深松耕、免耕、旋耕和翻耕4種耕作方式下土壤呼吸速率的動態(tài)變化及其與土壤水分、溫度、有機質(zhì)、全氮、pH值等的關(guān)系。結(jié)果表明，夏玉米生長季，4種耕作方式下土壤呼吸速率

2、隨生育時期均呈先增加后降低的趨勢，平均土壤呼吸速率為深松耕>翻耕>旋耕>免耕；播種前至拔節(jié)期土壤溫度為翻耕>深松耕>旋耕>免耕，抽雄期至成熟收獲期為免耕>旋耕>深松耕>翻耕；各耕作方式下O～20cm層土壤有機質(zhì)、全氮均逐漸增加，與免耕比較，翻耕有機質(zhì)和全氮均降低；生育前期土壤pH值波動明顯，抽雄期后趨于平緩，土壤pH值平均值為翻耕>旋耕>免耕>深松耕。各影響因素與土壤呼吸速率相關(guān)分析表明，深松耕和翻耕土壤水分、溫度與土壤呼吸速率呈顯著或極顯著正相關(guān)；有機質(zhì)與土壤呼吸速率呈負相關(guān)，且與深松耕措施下土壤呼吸速率呈顯著負相關(guān)；除免耕外，其他耕作方式下土壤全氮、pH值與土壤呼吸呈負相關(guān)。該

3、研究可為補充完善土壤呼吸排放機理、評估區(qū)域碳收支平衡及制定科學有效的土壤碳調(diào)控管理措施提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：土壤，濕度，氮，耕作方式，旱作農(nóng)田，夏玉米，土壤呼吸，影響因素doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．18．028中圖分類號：$513文獻標志碼：A文章編號：1002—6819(2012)一18—0192—08張俊麗，SikanderKhanTanveer，溫曉霞，等．不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影響因素[J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2012，28(18)：192—199．ZhangJunli，SikanderKhanTanveer，WenXiaoxi

4、a，eta1．Soilrespirationanditsaffectingfactorsindry-landmaizefieldunderdifferenttillagesystems[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(18)：192—199．(inChinesewithEnglishabstract)0引言氣候變暖是人類面臨的最為嚴峻的全球性環(huán)境問題，這與工業(yè)生產(chǎn)中化石燃料的大量消耗有關(guān)，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對溫室氣體排放的影響也不容忽視ll】

5、，c02對溫室效應的貢獻率達56％，是最重要的溫室氣體吲。農(nóng)田是陸地碳循環(huán)中最大的碳庫，具有巨大的碳截獲潛力【3】，土壤呼吸則是農(nóng)田碳庫向大氣碳庫輸入碳的主要途徑，土壤呼吸相對微小變化就會導致大氣中C02的濃度的巨大改變，從而加劇或減緩全球氣候變暖【4巧】。因此深入研究土壤呼吸排放特征以及各影響因素對土壤呼吸的貢獻是評價作物和土壤碳平衡和能量平衡的基礎(chǔ)【6J。有研究表明，土壤水分、土壤溫度‘7‘91、有機質(zhì)、全氮Ⅲ01、pH值【11】等是影收稿日期：2012-03-26修訂日期：2012-07-05基金項目：國家自然科學基金項目(31071375，31171506)；西北農(nóng)林科技大

6、學基本科研業(yè)務費專項資金項目(PY200904)：西北農(nóng)林科技大學國際科技合作項目。作者簡介：張俊麗(1985一)，女，山西長治人，博士生，研究方向為高效農(nóng)作制度和農(nóng)業(yè)生態(tài)。楊凌西北農(nóng)林科技大學農(nóng)學院，712100。Email．．junlizhan92011@163．tom※通信作者：廖允成(1969一)，男，安徽六安人，博士，教授，博士生導師，主要從事農(nóng)業(yè)資源利用及農(nóng)業(yè)生態(tài)研究。楊凌西北農(nóng)林科技大學農(nóng)學院，712100。Emaihyunchengliao@163．tom響土壤呼吸的重要因素。研究者對旋耕和免耕農(nóng)田土壤呼吸特征進行了大量研究，但多集中在單因素或兩兩因素的效應分析，如

7、土壤呼吸與土壤水熱關(guān)烈4。5，7，9‘10】。同一耕作背景下，各因素綜合作用對土壤呼吸的影響缺乏直接證據(jù)，并且已有研究多集中在冬小麥【7’l2

8、，對夏玉米的研究較少，而夏玉米作為西北黃土高原地區(qū)“壓夏擴秋”的重要糧食作物，在實現(xiàn)中國旱區(qū)糧食安全戰(zhàn)略目標中有重要意義。因此本研究立足旱作農(nóng)田，以夏玉米為研究對象，系統(tǒng)研究了不同耕作方式下土壤呼吸排放特征及其與影響因素之間的相互關(guān)系，可為補充完善土壤呼吸排放機理、評估區(qū)域碳收支平衡及制定科學有效的土壤碳調(diào)控管理措施提供依據(jù)。