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《草业学报》 2017年01期
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保护性耕作下蚕豆田土壤呼吸及碳平衡特性

熊瑛  王龙昌  赵琳璐  杜娟  张赛  周泉  
【摘要】:土壤呼吸是碳循环的重要环节,为探讨垄作和覆盖对旱三熟蚕豆田土壤呼吸的影响,测定了平作(T)、垄作(R)、平作+半量覆盖(TS1)、垄作+半量覆盖(RS1)、平作+全量覆盖(TS2)、垄作+全量覆盖(RS2)6种处理下的西南紫色土丘陵区蚕豆/玉米/甘薯旱三熟体系中蚕豆生长季节的土壤呼吸变化,分析了蚕豆田碳平衡特性。结果表明,蚕豆生长季节农田土壤呼吸随作物生长一致,呈先增加后减弱的变化趋势,变化范围为0.885~10.213μmol/(m~2·s)。全生育期平均土壤呼吸速率差异显著,表现为TS2RS2RS1TS1TR;分别为4.096,3.780,3.441,3.104,2.850,2.439μmol/(m~2·s),较平作不覆盖处理增加了43.7%,32.6%,20.7%,8.9%,-14.4%。垄作显著降低了蚕豆农田土壤呼吸速率,而秸秆覆盖显著提高土壤呼吸速率,且随着覆盖量的增加而增加。不同生育阶段土壤呼吸总量存在差异,表现为成熟期苗期鼓粒期分枝现蕾期开花结荚期,其中开花结荚期约占50%;利用根排除法测得蚕豆田根系呼吸占土壤呼吸比例变幅为19.49%~54.23%,利用回归分析法测得结果为37.02%~60.64%,二者均值分别为38.62%和49.12%。不同耕作和覆盖处理下蚕豆田整个生长季均表现为碳汇,净碳汇为857.26~2236.25kg/hm~2。与平作不覆盖相比,RS2、TS2、RS1、TS1、R分别较平作不覆盖处理T高出160.86%,101.44%,30.78%,47.63%,110.41%,差异达显著水平。试验结果表明垄作和秸秆覆盖有利于蚕豆田生态系统的碳汇,以垄作+全量覆盖的效果最好。

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