不同耕作方式下麦田根系呼吸对土壤呼吸的贡献
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摘要
【研究背景】土壤呼吸是表征土壤质量和土壤肥力的重要生物学指标,是土壤中出现生命活动的标志之一,反映了土壤生物活性和物质代谢的强度。以生态系统理论与方法对耕作措施、呼吸组分、土壤质量等问题进行系统研究具有重要意义,对预测未来土壤CO_2排放规律和合理的农业耕作措施非常重要。【材料与方法】采用静态箱法对常规秸秆还田、免耕秸秆还田、深松秸秆还田和旋耕秸秆还田4种处理下的土壤呼吸及其水热因子进行测定和分析,并利用根去除法研究根系呼吸对土壤呼吸的贡献。【结果与分析】不同耕作方式下根系呼吸与土壤呼吸表现出相同的变化趋势,即苗期至越冬期逐渐降低,越冬期降至最小值,随后逐渐上升,开花期达到最大值,后期又呈降低趋势,不同耕作方式下土壤呼吸速率差异显著,表现为常规秸秆还田>旋耕秸秆还田>深松秸秆还田>免耕秸秆还田,根系呼吸速率表现为深松秸秆还田>常规秸秆还田>旋耕秸秆还田>免耕秸秆还田。土壤呼吸速率与10 cm土层的土壤温度相关性系数达到极显著水平(P<0.05),可以解释土壤呼吸变异的85%-97%,而土壤呼吸速率与土壤水分的相关性不显著性。冬小麦生长季中,不同耕作方式下根系呼吸占土壤呼吸的比例波动在21.7%-82.0%,均值为49.1%,具体表现为免耕秸秆还田>深松秸秆还田>旋耕秸秆还田>常规秸秆还田。与常规秸秆还田相比,免耕秸秆还田和深松秸秆还田可降低土壤呼吸,提高根系呼吸对土壤呼吸的贡献,其中深松秸秆还田的根系呼吸最高,有利于作物生长。【结论】深松秸秆还田通过改善土壤特性,增强根系呼吸,有利于增加作物产量。
引文