文档介绍：玉米秸秆覆盖免耕对土壤呼吸的影响
牛新胜1,牛灵安1,张宏彦2,范聚芳1,郝晋珉2,马永良3*
1. 中国农业大学曲周实验站,河北邯郸 057250;2. 中国农业大学资源与环境学院,北京 100094;
3. 中国农业大学上庄实验站,北京 100094
摘要:土壤呼吸是大气CO2的重要来源,而我原玉米秸秆覆盖免耕对土壤呼吸的影响的研究报道较少。该文的研究目的主要在于揭示玉米秸秆覆盖免耕对土壤呼吸的影响,为农作措施对碳循环的影响的研究提供理论依据。覆盖免耕试验结果表明, g·m-2·d-1,%%。所有测定时间中,除去2007年4月24日外,在其余取样时间里处理之间CO2释放量均呈差异显著。不同处理土壤呼吸均表现出显著的季节性动态变化,7月是全年的呼吸高峰期,覆盖免耕在5月多出一次高峰期。%,显著高于清茬翻耕和还田翻耕,表明玉米秸秆覆盖免耕土壤呼吸季节性变化较为强烈。
关键词:玉米秸秆;覆盖免耕;土壤呼吸
中图分类号:X144 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)01-0256-05
土壤有机碳库约有1500 Pg C,是陆地生态系统的最大碳库,约占总量的67%[1]。土壤呼吸向大气提供CO2,是土壤有机碳输出的重要环节,在生物圈和大气圈碳交换中起着关键作用,其作为土壤生物活性、土壤肥力及透气性的指标而受到重视[2]。土壤呼吸是土壤碳输出的主要途径,每年因土壤呼吸而排放约50 ~ 75 Pg C[3],而因化石燃料燃烧排放到大气中的约为5 Pg C,不到土壤呼吸的10%[4]。所以,土壤呼吸是陆地生态系统碳收支的重要环节。农田生态系统是大气中CO2的一个重要的源。农业耕作措施在碳循环中起着极其重要的作用,包括免耕在内保护性耕作措施被认为是减少农田土壤中碳损失的一个策略[5,6]。Lal.[7,8]在Science上曾经指出,免耕可以减少温室气体的排放,有利于生态环境的改善。玉米秸秆覆盖免耕措施在我原的研究和实行较少,本研究的主要目的在于揭示玉米秸秆覆盖还田免耕对土壤呼吸所产生的影响。为农作措施对碳循环的影响的研究提供理论依据。
1 材料与方法
试验地点概况
试验地点在中国农业大学曲周实验站玉米秸秆覆盖冬小麦免耕播种长期定位试验地。曲周实验站位于河北省曲周县北部,东经114°,北纬36°20′,为黑龙港上游地区,属于温带半湿润季风气候区[9]。光、热、水等气候资源比较丰富,但受季风的影响较为强烈,种植制度为一年两熟制,冬种小麦,夏种玉米。多年平均降雨量为547 mm,主要集中在7、8、9月,年蒸发量1841 mm, ℃,具有代表性。
试验设计
该长期定位试验开始于2002年9月。本研究开始于2006年4月。试验设3个处理,三次重复,共计9个小区,采用随机区组设置。小区大小设置为18 m × 6 m。三个处理分别如下:
(1)清茬翻耕(本文简写为清翻)——小麦秸秆还田免耕播种夏玉米;玉米根茬还田,秸秆清除,翻耕播种冬小麦。
(2)还田翻耕(本文简写为还翻)——小麦秸秆还田免耕播种夏玉米;玉米秸秆全量粉碎还田