玉米保護性耕作下土壤有機碳固定研究.pdf

1、近年來,以少投節(jié)能固碳為核心的保護性耕作技術(shù)體系,被強調(diào)作為一項具有直接降低CO2排放量潛力的措施而受到廣泛關(guān)注。保護性耕作通過改善土壤條件,改變有機物質(zhì)的輸入來影響有機碳的分解速率。開展保護性耕作下農(nóng)田土壤有機碳固定研究對于增加農(nóng)田土壤有機碳累積,緩解溫室效應(yīng)具有重要意義。然而,當前有關(guān)北方旱區(qū)保護性耕作下農(nóng)田土壤碳固定研究較少,因此本文以地處山西省壽陽縣的旱區(qū)保護性耕作長期定位試驗為研究平臺,分別開展了對保護性耕作下土壤有機碳儲量變

2、化、團聚體變化及團聚體內(nèi)有機碳庫物理組分變化和有機碳形成及周轉(zhuǎn)的影響因子的研究,為探索旱地土壤有機碳累積及周轉(zhuǎn)過程,選擇合理的富碳耕作措施提供理論依據(jù)。本研究得出以下主要結(jié)論:
　　 (1)耕作措施影響土壤有機碳含量及其儲量空間分布,免耕覆蓋(NTSM)和免耕留茬(NTLS)處理下隨土層深度增加有機碳含量及其儲量逐層下降,秸稈還田(ASRT)和傳統(tǒng)耕作(CT)處理下0～20cm無顯著差異,20cm以下逐層遞減。ASRT、NTSM

3、和NTLS處理下土壤有機碳在表層(0～10cm)累積,NTSM增碳效應(yīng)顯著,與CT相比,有機碳含量增加14.5％,碳儲量增加35.7％。0～100cm內(nèi)土壤有機碳儲量為NTSM＞NTLS＞ASRT＞CT。
　　 (2)耕作措施影響土壤水穩(wěn)性團聚體分布及其碳含量。與CT相比,ASRT、NTSM和NTLS處理均能促進土壤水穩(wěn)性大團聚體數(shù)量及其有機碳含量的增加,提高土壤團聚體平均重量直徑,NTSM處理下效果最顯著。土壤水穩(wěn)性大團聚體含

4、量和土壤總有機碳含量呈顯著正相關(guān)。
　　 (3)土壤團聚體內(nèi)輕組(LF)、顆粒有機物(iPOM)、礦物結(jié)合態(tài)有機碳(mSOC)是土壤團聚體內(nèi)有機碳庫的重要組成成分。LF、LFOC(輕組有機碳)、iPOM和iPOC(顆粒有機碳)含量在250～2000μm水穩(wěn)性大團聚體內(nèi)最高,在53～250μm水穩(wěn)性微團聚體內(nèi)最少。ASRT、NTSM和NTLS處理均能在一定程度內(nèi)增加土壤水穩(wěn)性大團聚體內(nèi)(＞2000μm和250～2000μm)LF、

5、LFOC、iPOM和iPOC含量。NTSM處理增幅最大。0～20cm內(nèi),LFOC、iPOC和mSOC含量與土壤有機碳含量呈顯著正相關(guān),對土壤總有機碳的貢獻率為LFOC＞iPOC＞mSOC。
　　 (4)土壤溫度、水分、容重、緊實度、pH、酶活性是土壤有機碳的影響因子。耕作措施對土壤理化因子的影響主要集中在表層(0～10cm),與CT相比,NTSM和NTLS處理下土壤溫度降低約1.6～2.0℃,土壤水分含量提高20.2％、30.6