增溫及秸稈施用對(duì)農(nóng)田土壤呼吸及酶活性的影響.pdf

1、為研究增溫及秸稈施用對(duì)農(nóng)田土壤呼吸及酶活性的影響，在田間進(jìn)行冬小麥-大豆輪作生長(zhǎng)季隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。設(shè)置對(duì)照(CK)、增溫(W)、秸稈施用(S)、增溫及秸稈施用(WS)4個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)中試驗(yàn)田各區(qū)組的土壤呼吸速率，采用LI-8100土壤碳通量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定，同時(shí)利用該系統(tǒng)測(cè)定各小區(qū)土壤溫度和土壤濕度。另外，在作物不同的生育期，測(cè)定各個(gè)小區(qū)的脲酶、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶。
　　試驗(yàn)結(jié)果分析表明，在2014～2015輪作

2、年和2015～2016輪作年，不同處理的農(nóng)田土壤呼吸速率的季節(jié)變異基本趨于一致，其季節(jié)變異與土壤溫度的變異具有一致性。在2014～2015年冬小麥-大豆輪作生長(zhǎng)季，對(duì)照(CK)、增溫(W)、秸稈施用(S)、增溫及秸稈施用(WS)處理的平均土壤呼吸速率分別1.71±0.03、2.47±0.04、2.20±0.05、2.95±0.01μmol·(m2·s)-1。方差分析表明，W、S和WS處理的土壤呼吸與對(duì)照均存在顯著差異(p＜0.05)，增

3、溫、秸稈施用和增溫及秸稈施用處理的土壤呼吸速率均高于對(duì)照處理。
　　在2015～2016年冬小麥-大豆輪作生長(zhǎng)季，對(duì)照(CK)、增溫(W)、秸稈施用(S)、增溫及秸稈施用(WS)處理的平均土壤呼吸速率分別2.03±0.06、2.76±0.04、2.88±0.03、3.24±0.03μmol·(m2·s)-1。方差分析表明，W、S和WS處理的土壤呼吸與對(duì)照均存在顯著差異(p＜0.05)。2015～2016冬小麥-大豆輪作年不同處理下

4、土壤呼吸速率的變異規(guī)律與2014～2015輪作年一致，增溫、秸稈施用和增溫及秸稈施用處理均提高了農(nóng)田土壤呼吸作用。同時(shí)，土壤溫度是影響兩個(gè)輪作年農(nóng)田土壤呼吸速率的季節(jié)變異的重要因素，兩者之間的關(guān)系可用指數(shù)回歸方程解釋。
　　在2014～2015年冬小麥生長(zhǎng)季的拔節(jié)期，增溫和秸稈施用均提高了轉(zhuǎn)化酶活性，各處理過氧化氫酶與對(duì)照無(wú)顯著差異(p＞0.05);在孕穗期，各處理的脲酶和轉(zhuǎn)化酶活性與對(duì)照有顯著差異(p＜0.05)。在2015大豆

5、生長(zhǎng)季的幼苗期，增溫提高了土壤轉(zhuǎn)化酶的活性;在開花期，各處理的轉(zhuǎn)化酶活性均與對(duì)照有顯著差異(p＜0.05);在鼓粒期，增溫提高了脲酶活性，秸稈施用提高了轉(zhuǎn)化酶活性，各處理的過氧化氫酶活性與對(duì)照無(wú)顯著差異(p＞0.05)。在2015～2016年冬小麥生長(zhǎng)季的拔節(jié)、孕穗和揚(yáng)花期，增溫和秸稈施用均提高了轉(zhuǎn)化酶活性;在孕穗和揚(yáng)花期，增溫和秸稈施用均提高了過氧化氫酶活性;增溫和秸稈施用均提高了揚(yáng)花期脲酶的活性。在2016年大豆生長(zhǎng)季的幼苗和開花期

6、，增溫和秸稈施用均提高了轉(zhuǎn)化酶活性;在鼓粒期，各處理均提高了脲酶、轉(zhuǎn)化酶及過氧化氫酶活性。增溫和秸稈施用對(duì)脲酶、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶活性均有影響，都表現(xiàn)為促進(jìn)作用。
　　土壤呼吸和脲酶、轉(zhuǎn)化酶及過氧化氫酶之間的關(guān)系，均可用一元線性回歸方程描述。2014～2015年冬小麥生長(zhǎng)季，土壤呼吸與脲酶活性存在一元線性回歸關(guān)系（P=0.061）;土壤呼吸與轉(zhuǎn)化酶活性存在顯著一元線性回歸關(guān)系(P=0.013)，與過氧化氫酶活性存在極顯著一元線性回

7、歸關(guān)系(P=0.002)。2015年大豆生長(zhǎng)季，土壤呼吸與脲酶活性存在顯著一元線性回歸關(guān)系(P=0.028);土壤呼吸與轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶活性均存在一元線性回歸關(guān)系，其P值分別為0.111和0.215。2015～2016年冬小麥生長(zhǎng)季，土壤呼吸與脲酶活性存在顯著(P=0.016)一元線性回歸關(guān)系，與轉(zhuǎn)化酶活性存在顯著一元線性回歸關(guān)系(P=0.015)，與過氧化氫酶活性存在顯著一元線性回歸關(guān)系(P=0.038)。2016年大豆生長(zhǎng)季，土壤