玉米间作系统土壤活性有机碳、氮的时空变异研究.pdf

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1、第43卷第2期土壤通报Vo1．43．No．22012年4月ChineseJournalofSoilScienceApr．，2012新垦灰钙土蚕豆／玉米间作系统土壤活性有机碳、氮的时空变异研究夏志敏，梅沛沛，王平。，桂林国。，李隆，周建斌(1．西北农林科技大学林学院，陕西杨凌712100；2．中国农业大学资源与环境学院，北京100083；3．宁夏农科院农业资源与环境研究所，宁夏银川750002；4．西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100)摘要：以宁夏新垦的淡灰钙土为对象，研究了蚕豆／玉米间作系统不同施氮水平下土壤活性有机碳、氮的时空变异特征。结果表明：新垦淡灰钙土土壤

2、微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)及可溶性有机碳、氮(soc、SON)等活性有机碳、氮含量较低；随着施氮量的增加土壤SMBC含量显著增加；玉米收获期土壤SMBC、SMBN含量显著高于蚕豆收获期；土壤SMBC、SMBN含量空间变异为：蚕豆行间(F—F)含量最高，玉米行(M)、玉米行间(M—M)最低。与不施氮相比，施氮显著提高了蚕豆收获期土壤SOC、SON含量，而玉米收获期各施氮水平间土壤SOC和SON含量无明显差异；土壤SOC、SON的空间变异为：玉米行间>蚕豆行间、蚕豆行(F)、蚕豆与玉米行间(F—M)>玉米行。玉米收获期土壤SMBC及SMBN含量的显著增加，说明土壤微生物对

3、矿质氮的固持对于新垦土壤肥力的提高具有重要作用。关键词：新垦地；蚕豆／玉米间作；微生物碳、氮；可溶性有机碳、氮中图分类号：S154文献标识码：A文章编号：0564—3945(2012)02—0336—06近年来，农业生产中过量施用氮肥带来的资源浪以及根系形态特征的变化，导致土壤养分存在着空间费及生态环境问题已引起人们的广泛关注。因此，在差异性。但目前有关问作体系田间养分空间分布特性保障国家粮食和生态环境安全的基础上，如何减少氮的研究主要集中在土壤无机氮方面0l，而与土壤碳、氮肥的投入，是研究者和社会各界关注的主要问题。转化具有密切关系的土壤微生物碳、氮及可溶性碳、氮间套作是中国

4、传统耕作方式之一，在我国特别是等活性有机碳、氮空间变异特征的研究少见报道。西北干旱半干旱地区有较为广泛的应用，其中豆科／因此，本文以蚕豆／玉米间作模式为研究对象，研非豆科间作体系是常见的间作模式之一。在这一模式究了该间作体系土壤活性有机碳、氮的空间变异特下，豆科作物通过固氮菌固定空气中的氮素，供自身性，以期揭示间作体系土壤碳氮的转化机理，为提高和间作作物吸收利用Ⅲ；残留在土壤中的氮素也可供问作农田生态系统土壤的肥力提供依据。后茬作物利用。因此，豆科／禾本科间作体系是降低1材料与方法氮肥投人、高效利用土壤氮素营养的有效途径。Zarea等[51研究发现，间作能增加土壤微生物量的1．

5、1试验地区概况含量，间作不同作物根系的生长在空间与时间上的差试验设在宁夏红寺堡灌区兴盛村。该地区年均降异性，以及交互作用可诱导根系分泌功能增强，从而水量为。该地区年均降水量为146～307mm，年均蒸活化更多种类与数量的微生物。土壤微生物量的多少发量约为1600～2000mm【”1。供试土壤为淡灰钙土，在一定程度上反映着土壤有机碳、氮同化和矿化能力2005年以前为荒地。0～20cm耕层土壤基本理化特的大小，是土壤生物活性大小的标志并与土壤养分供性为：容重为1．39gcm；有机质5．21gkg-；全氮0．25应和储备有密切关系161。叶优良I7l研究发现，小麦／玉米gkg-；有效

6、磷6．56mgkg-；速效钾117．8mgkg；pH间作体系下，不同氮肥和灌水量对小麦带土壤硝态氮7．38；土壤质地为沙土。含量和累积量影响较小，对玉米带影响显著，随氮肥1．2试验设计用量增加，玉米带土壤硝态氮含量和累积量增加，随试验开始于2009年，采用玉米／蚕豆间作种植模灌水量和氮肥用量增加。说明间套作物根系在土壤空式。每两行玉米间作两行蚕豆，每小区3个带幅。玉米间分布上的差异，根系功能活跃期在时间上的错位，行间距0．40m，株距0．30m；蚕豆行间距和株距均为收稿日期：2010—12—08；修订日期：2011—03—02基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2007B

7、AD89B02)和国家自然科学基金(40571087)和西北农林科技大学创新团队项目资助作者简介：夏志敏(1985一)，男，湖北黄冈人，硕士，主要从事植物营养与环境方面研究。E-mail：hgxzm@126．con通讯作者：E—mail：jbzhou@nwsuaf．edu．en；Tel：029—870827932期夏志敏等：新垦灰钙土蚕豆／玉米间作系统土壤活性有机碳、氮的时空变异研究3370．20m，相邻的玉米行和蚕豆行的距离为0．30m。小区1．4测定方法面积为3．6m×6m，各处理重复3