成都平原旱作土壤N-,2-O和CO-,2-排放及土壤微生物特性研究.pdf

1、采用靜態(tài)箱氣相色譜法，研究了成都平原旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)兩種不同種植模式(小麥、油菜)下，土壤N<,2>O和CO<,2>排放通量的季節(jié)變化規(guī)律及其影響因素，試驗設(shè)置三種處理：(1)常規(guī)施肥處理(Nu)，(2)無氮處理(N<,0>)，(3)空閑處理(Np常規(guī)施肥無作物)。在研究供試土樣土壤酶活性、土壤微生物量碳、氮的基礎(chǔ)上，進一步采用變性梯度凝膠電泳(DGGE)研究了不同處理土壤微生物遺傳多樣性的特征，以期從微觀上揭示N<,2>O和CO<,2

2、>排放的影響因素。現(xiàn)將實驗結(jié)果分述如下。 1)土壤N<,2>O、CO<,2>排放具有明顯的季節(jié)變化特征，隨著溫度的升降和作物的生長周期變化而上下波動。油菜和小麥地常規(guī)處理土壤N<,2>O排放通量的變化幅度分別為0.01～0.48 mg·m<,-2>·h<,-1>和0.02～0.24 mg·m<,-2>·h<,-1>；其CO<,2>排放通量變化幅度分別為121.42～1585.80 mg·m<,-2>·h<,-1>和142.39～

3、1246.19 mg·m<,-2>·h<,-1>。小麥播種和油菜移栽的初期(11、12、1月)，各處理的N<,2>O、CO<,2>排放通量波動不大，日平均排放量較低，第二年開春(2、4月)后，隨著溫度的上升，N<,2>O、CO<,2>排放通量不斷增大，到作物盛花期時，達到整個作物生長周期中N<,2>O、CO<,2>排放通量的最大值。在成熟收獲階段，N<,2>O、CO<,2>排放通量又重新回到一個較低點。 2)在整個作物的生長周期

4、內(nèi)，各處理(包括無作物生長的空閑處理)的N<,2>O、CO<,2>排放通量與5鋤土壤溫度在P<0.01水平下顯著正相關(guān)，呈較好的指數(shù)函數(shù)相關(guān)關(guān)系。而與土壤濕度呈負相關(guān)(R=-0.478<'**>，P<0.01)。土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量，以常規(guī)處理高于無氮處理，說明氮肥施用促進了土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量。油菜地各處理的土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量高于小麥地相應(yīng)處理，常規(guī)處理和無氮處理的土壤N<,2>

5、O、CO<,2>排放通量高于空閑地處理，說明作物的生長促進了土壤溫室氣體的排放。 3)DGGE技術(shù)對各土壤樣品微生物多樣性分析結(jié)果表明，兩種不同作物種植方式下，油菜和小麥地常規(guī)處理的土壤樣品細菌Shannon指數(shù)分別為1.59、1.58，空閑處理的土壤樣品細菌Shannon指數(shù)分別為1.68、1.66，空閑處理土壤樣品多樣性指數(shù)高于常規(guī)處理；真菌多樣性指數(shù)具有相同的規(guī)律。空閑地土壤具有相對較高的微生物多樣性，而兩種不同作物常規(guī)處

6、理之間微生物多樣性差異不明顯。 4)常規(guī)處理土壤微生物量碳均高于無氮處理和空閑處理，油菜地各個處理的土壤微生物量氮分別高于小麥地相對應(yīng)的處理。而兩種種植方式下，不同處理土壤微生物量氮高低順序表現(xiàn)為：空閑處理)常規(guī)處理)無氮處理，表明土壤微生物量氮與土壤的有效氮含量有關(guān)。 5)兩種種植方式下，土壤過氧化氫酶、土壤轉(zhuǎn)化酶活性高低順序為常規(guī)處理>無氮處理>空閑處理；油菜地各處理土壤過氧化氫酶活性高于小麥地相對應(yīng)處理，而不同作物