不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影响因素.pdf

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1、第28卷第18期农业工程学报V01．28No．182012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep．2012不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影响因素张俊丽，SikanderKhanTanveer，温晓霞，陈月星，高明博，刘杨，廖允成※(西北农林科技大学农学院，杨凌712100)摘要：为揭示不同耕作方式对旱作玉米田土壤呼吸的影响，对比研究深松耕、免耕、旋耕和翻耕4种耕作方式下土壤呼吸速率的动态变化及其与土壤水分、温度、有机质、全氮、pH值等的关系。结果表明，夏玉米生长季，4种耕作方式下土壤呼吸速率

2、随生育时期均呈先增加后降低的趋势，平均土壤呼吸速率为深松耕>翻耕>旋耕>免耕；播种前至拔节期土壤温度为翻耕>深松耕>旋耕>免耕，抽雄期至成熟收获期为免耕>旋耕>深松耕>翻耕；各耕作方式下O～20cm层土壤有机质、全氮均逐渐增加，与免耕比较，翻耕有机质和全氮均降低；生育前期土壤pH值波动明显，抽雄期后趋于平缓，土壤pH值平均值为翻耕>旋耕>免耕>深松耕。各影响因素与土壤呼吸速率相关分析表明，深松耕和翻耕土壤水分、温度与土壤呼吸速率呈显著或极显著正相关；有机质与土壤呼吸速率呈负相关，且与深松耕措施下土壤呼吸速率呈显著负相关；除免耕外，其他耕作方式下土壤全氮、pH值与土壤呼吸呈负相关。该

3、研究可为补充完善土壤呼吸排放机理、评估区域碳收支平衡及制定科学有效的土壤碳调控管理措施提供依据。关键词：土壤，湿度，氮，耕作方式，旱作农田，夏玉米，土壤呼吸，影响因素doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．18．028中图分类号：$513文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一18—0192—08张俊丽，SikanderKhanTanveer，温晓霞，等．不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影响因素[J]．农业工程学报，2012，28(18)：192—199．ZhangJunli，SikanderKhanTanveer，WenXiaoxi

4、a，eta1．Soilrespirationanditsaffectingfactorsindry-landmaizefieldunderdifferenttillagesystems[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(18)：192—199．(inChinesewithEnglishabstract)0引言气候变暖是人类面临的最为严峻的全球性环境问题，这与工业生产中化石燃料的大量消耗有关，但农业生产对温室气体排放的影响也不容忽视ll】

5、，c02对温室效应的贡献率达56％，是最重要的温室气体吲。农田是陆地碳循环中最大的碳库，具有巨大的碳截获潜力【3】，土壤呼吸则是农田碳库向大气碳库输入碳的主要途径，土壤呼吸相对微小变化就会导致大气中C02的浓度的巨大改变，从而加剧或减缓全球气候变暖【4巧】。因此深入研究土壤呼吸排放特征以及各影响因素对土壤呼吸的贡献是评价作物和土壤碳平衡和能量平衡的基础【6J。有研究表明，土壤水分、土壤温度‘7‘91、有机质、全氮Ⅲ01、pH值【11】等是影收稿日期：2012-03-26修订日期：2012-07-05基金项目：国家自然科学基金项目(31071375，31171506)；西北农林科技大

6、学基本科研业务费专项资金项目(PY200904)：西北农林科技大学国际科技合作项目。作者简介：张俊丽(1985一)，女，山西长治人，博士生，研究方向为高效农作制度和农业生态。杨凌西北农林科技大学农学院，712100。Email．．junlizhan92011@163．tom※通信作者：廖允成(1969一)，男，安徽六安人，博士，教授，博士生导师，主要从事农业资源利用及农业生态研究。杨凌西北农林科技大学农学院，712100。Emaihyunchengliao@163．tom响土壤呼吸的重要因素。研究者对旋耕和免耕农田土壤呼吸特征进行了大量研究，但多集中在单因素或两两因素的效应分析，如

7、土壤呼吸与土壤水热关烈4。5，7，9‘10】。同一耕作背景下，各因素综合作用对土壤呼吸的影响缺乏直接证据，并且已有研究多集中在冬小麦【7’l2

8、，对夏玉米的研究较少，而夏玉米作为西北黄土高原地区“压夏扩秋”的重要粮食作物，在实现中国旱区粮食安全战略目标中有重要意义。因此本研究立足旱作农田，以夏玉米为研究对象，系统研究了不同耕作方式下土壤呼吸排放特征及其与影响因素之间的相互关系，可为补充完善土壤呼吸排放机理、评估区域碳收支平衡及制定科学有效的土壤碳调控管理措施提供依据。