耕作方式與秸稈還田對土壤活性有機碳特性的影響.pdf

1、本研究在湖北省隨州市均川鎮(zhèn)進行，2012年在湖北省隨州市均川鎮(zhèn)和武穴市花橋鎮(zhèn)進行，以稻麥復(fù)種系統(tǒng)為對象，設(shè)置了免耕(NT)和翻耕(PT)兩種耕作方式以及0 kg/hm2(SR0)，1750 kg/hm2(SR1),3500 kg/hm2(SR2)，5250 kg/hm2(SR3)四種還田量，研究短期耕作和秸稈還田對稻田表層(0-20 cm)土壤活性有機碳(LOC)、微生物多樣性和作物產(chǎn)量的影響。結(jié)果如下：
　　 ⑴對粘壤土和砂壤

2、土兩種土壤質(zhì)地中團聚體組分含量分析結(jié)果表明，2-0.25mm粒級的大團聚體所占比重最大，為優(yōu)勢粒級。相比較翻耕，免耕降低粘壤土0-5cm土層2-1mm粒級團聚體7％-11％的含量，增加0.25-0.053 mm粒級團聚體14％-23％的含量，并且免耕提高砂壤土5-10cm土層1-0.25 mm粒級團聚體2％-13％的含量，降低0.25-0.053 mm粒級團聚體25％-48％的含量。表明免耕促進粘壤土中微團聚體的形成，但是能促進大團聚體

3、在砂壤土中的積累。秸稈還田對粘壤土和砂壤土兩種土壤質(zhì)地中團聚體組分含量沒有顯著影響。
　　 ⑵相比較翻耕，免耕降低粘壤土0-5 cm土層2-1 mm粒級團聚體8％-14％的有機碳含量，提高＜0.053 mm粒級團聚體6％-18％的有機碳含量，表明免耕能促進粘壤土中有機碳在粉黏團聚體中富集。秸稈還田提高粘壤土0-5 cm土層2-1 mm粒級團聚體0.2％-16％的有機碳含量。免耕與秸稈還田對砂壤土土壤團聚體中有機碳的分配沒有顯著影

4、響。粘壤土中有機碳主要富集在1-0.053 mm粒級團聚體中。砂壤土中有機碳主要富集在0.25-0.053 mm和2-1mm粒級團聚體中。
　　 ⑶免耕較翻耕降低砂壤土10-20 cm土層5％-21％的TOC含量，7％-43％的EOC含量和10％-46％的MBC含量以及5-10 cm土層23％-36％的DOC含量，增加粘壤土0-5 cm土層2％-37％的MBC含量以及5-10 cm土層11％-32％的TOC含量，并且降低粘壤土5

5、-20 cm土層33％-67％的DOC含量。秸稈還田對土壤TOC、EOC和MBC含量無顯著影響，但分別增加粘壤土5-20 cm以及砂壤土5-10 cm土層17％-59％和29％-42％的DOC含量。粘壤土易氧化態(tài)碳組分含量為中活性組分＞低活性組分＞高活性組分。5250 kg/hm2還田量增加其0-5 cm土層14％-18％的高活性組分含量，免耕降低5-10 cm土層15％-19％的高活性組分含量。砂壤土易氧化態(tài)碳組分含量為低活性組分＞中

6、活性組分＞高活性組分，免耕降低10-20 cm土層23％-43％的中活性組分含量。微生物生物量碳可以作為表征土壤碳庫質(zhì)量和土壤生物學(xué)肥力的理想指標。
　　 ⑷相比較翻耕，免耕降低粘壤土5-10 cm土層0.7％-22％的碳庫活度，但能提高砂壤土5-10 cm土層5％-9％的碳庫活度，降低砂壤土10-20 cm土層6％-44％的碳庫管理指數(shù)，表明短期免耕降低砂壤土的土壤質(zhì)量。粘壤土0-5 cm表層土壤的碳庫管理指數(shù)顯著高于砂壤土，

7、10-20 cm土層土壤碳庫管理指數(shù)則顯著低于砂壤土。
　　 ⑸秸稈還田顯著提高粘壤土表層細菌數(shù)量以及微生物多樣性，第一主成分和第二主成分可以解釋55.95％的變異。免耕顯著提高砂壤土土壤表層細菌數(shù)量以及微生物多樣性，第一主成分和第二主成分可以解釋64.23％的變異。第一主成分主要反映微生物多樣性的指標，第二主成分主要反映土壤質(zhì)量。免耕處理下，粘壤土秸稈還田與不還田的土壤微生物多樣性的差異較大。砂壤土5250 kg/hm2秸稈還

8、田量與不還田的土壤微生物多樣性的差異較大。翻耕條件下，各處理差異不顯著。
　　 ⑹砂壤土和粘壤土兩種土壤質(zhì)地的試驗結(jié)果均表明，3500 kg/hm2和1750 kg/hm2秸稈還田量提高水稻15％-35％和2％-28％的產(chǎn)量。免耕沒有明顯的增產(chǎn)效果。相關(guān)性分析結(jié)果表明，產(chǎn)量與易氧化態(tài)碳成極顯著正相關(guān)，與水溶性碳則成顯著負相關(guān)。易氧化態(tài)碳、水溶性碳為活性碳，對于短期內(nèi)稻田耕作方式與秸稈還田量的改變響應(yīng)最為敏感，與作物生長密切相關(guān)。