【摘要】：秸稈還田是一項(xiàng)重要的農(nóng)藝措施,能向土壤提供豐富的養(yǎng)分元素,促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)繁殖,從而影響土壤溫室氣體的產(chǎn)生和有機(jī)質(zhì)的礦化。團(tuán)聚體對(duì)土壤中的有機(jī)質(zhì)有保護(hù)作用。有機(jī)質(zhì)的保護(hù)作用因不同粒級(jí)團(tuán)聚體性質(zhì)的不同而差異顯著。不同粒級(jí)團(tuán)聚體在添加秸稈后有機(jī)質(zhì)的礦化作用可能會(huì)不同,這會(huì)進(jìn)一步影響到土壤的C、N循環(huán),從而影響土壤溫室氣體排放。為了探究秸稈對(duì)土壤溫室氣體排放和DOC組分變化的影響,本研究分別選取紅壤水稻土和5種有機(jī)質(zhì)濃度不同的土壤作為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn),研究秸稈添加條件下,溫室氣體排放試驗(yàn)研究和土壤可溶性有機(jī)碳(DOC)組分變化表征實(shí)驗(yàn)。主要的研究結(jié)果如下:(1)秸稈添加顯著增加了 CH4和CO2的排放通量和累積排放,對(duì)N20的排放有顯著抑制效果。相關(guān)性分析表明,CH4和CO2的排放通量和土壤中DOC呈正相關(guān)關(guān)系,而與土壤中的NH4+-N、NO3--N以及WEN的濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而N2O的排放通量和WEN濃度呈正相關(guān),與土壤中NH4+-N、NO3--N、DOC濃度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。DOC和NO3--N對(duì)土壤CH4、CO2和N2O排放影響最大。高C/N秸稈的添加刺激了土壤中微生物的活動(dòng),產(chǎn)生了激發(fā)效應(yīng),使土壤原有機(jī)質(zhì)的礦化加強(qiáng)、DOC和礦質(zhì)氮的濃度也增加。(2)通過篩選特征波數(shù)變量,運(yùn)用偏最小二乘回歸法統(tǒng)計(jì)模型可建立紅外光譜表征土壤可溶性有機(jī)碳的模型,結(jié)果表明紅外光譜吸光度與土壤可溶性有機(jī)碳濃度之間是存在內(nèi)在聯(lián)系的。中紅外光譜結(jié)合偏最小二乘回歸法得到的土壤可溶性有機(jī)碳模型決定系數(shù)可以達(dá)到0.966。(3)由三維熒光光譜法得到的DOC特征熒光光譜參數(shù)包括熒光指數(shù)(FI)、腐殖化指數(shù)(HIX)、自生源指標(biāo)(BIX)等均從不同角度均說明了該試驗(yàn)研究土壤中的DOC主要來源是微生物。類酪氨酸和類腐殖酸在5種組分中占的比例較大,并且在培養(yǎng)過程中變化的比例也比較大。秸稈很大程度上促進(jìn)了類腐殖酸、芳香族蛋白質(zhì)II、類富里酸物質(zhì)的積累,也促進(jìn)了類溶性微生物代謝產(chǎn)物和芳香族蛋白質(zhì)I的降解。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X144
【圖文】：

圖１－１本研宄的技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏａｄｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ逡逑２．材料與方法逡逑２．１供試土壤逡逑實(shí)驗(yàn)所用土壤采自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水稻試驗(yàn)基地（１１４°３５’Ｅ，逡逑３０°３７Ｎ），按“十字交叉法”在試驗(yàn)田的多個(gè)點(diǎn)位取得耕層（０ｃｍ－２０ｃｍ）的土逡逑壤，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，混勻，去除其中植物根系、石塊等。逡逑２．２團(tuán)聚體分級(jí)逡逑土壤風(fēng)干后，采用干篩法進(jìn)行團(tuán)聚體分級(jí)。用木錘輕輕捶打風(fēng)干結(jié)塊后的土逡逑壤，捶打過程中避免太用力而導(dǎo)致土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的破壞。取備好的風(fēng)干土，放逡逑

３．１溫室氣體排放特征逡逑３．１．１邋ＣＨ４排放特征逡逑整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，土壤ＣＨ４排放通量變化趨勢(shì)如圖３－所示，各處理ＣＨ４排逡逑放通量變化趨勢(shì)基本一致，都是前期比較劇烈，在培養(yǎng)的第７天排放通量達(dá)到最逡逑大，隨時(shí)間呈現(xiàn)出先上升后下降再上升的變化趨勢(shì)。四個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體的排放峰值逡逑在７．１９？３０．４５嗎ｋｇ＋ｄ－１之間變化，且整體都隨培養(yǎng)時(shí)間的增加顯著降低（戶＜０．０１）逡逑（圖邋３－１，表邋３－１）。逡逑秸稈添加條件下，未經(jīng)破碎處理的四個(gè)土壤團(tuán)聚體的平均通量分別為０．０２２７逡逑Ｈｇ邋ｋｇ－１．ｄ－１、０．０４５３邋＾ｉｇｋｇｄ．ｄ－１、０．００７７邋ｇｇｋｇｉｄ－１邋和邋０．０２２９邋陽邋ｋｇ－１．ｄ—１。而團(tuán)聚體逡逑破碎處理的四個(gè)土壤團(tuán)聚體粒級(jí)ＣＨ４平均通量分別是０．０２５６邋ｐｇ邋ｋｇ＋ｄ－１、０．００３４逡逑ｊｉｇ邋ｋｇ－１＇ｄ－１、０．０２８９邋ｐｇ邋ｋｇ－１邋．ｄ－１邋和邋０．０１８３邋｜ｘｇ邋ｋｇ－１．ｄ－１。而土壤團(tuán)聚體經(jīng)破碎后（圖逡逑３－ｌｂ）的ＣＨ４排放通量要比未破碎的（圖３－１邋ａ）排放通量要大，經(jīng)破碎處理的逡逑四個(gè)土壤團(tuán)聚體粒級(jí)的ＣＨ４平均通量分別為０．００４０、０．００３７、０．００３３和０．０４４０逡逑昭ｋｇ－１．ｄ－１，而未經(jīng)破碎的四個(gè)土壤團(tuán)聚體粒級(jí)的平均通量分別是０．００９７、逡逑０．００６９、０．００３４和０．００４５邋ｐｇｋｇ＋ｄ－１。所以

逡逑整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期的ＣＨ４累積排放量動(dòng)態(tài)變化如圖３－２所示。在培養(yǎng)的第５４天逡逑（培養(yǎng)結(jié)束）時(shí)，添加秸稈處理的ＣＨ４累積排放量在２９５．９０？８１９．５７咫ｋｇ－１之間逡逑變化，較未添加秸稈處理（２８４．８２？４１８．８４昭ｋｇ－１）顯著增加（圖３－３）。逡逑對(duì)未破碎土壤來說，添加秸稈比不添加秸稈的ＣＨ４累積排放量要約高出３５０逡逑ｐｇｋｇ－１。土壤團(tuán)聚體的粒級(jí)越小，ＣＨＵ累積排放量越大，添加秸稈條件下全土的逡逑ＣＨ４累積排放量最大，為７８０邋ｐｇ邋ｋｇ－１。土壤經(jīng)破碎后，ＣＨ４累積排放量顯著增加逡逑（戶＜０．０１）。不管是否添加秸桿，相同處理水平下，土壤團(tuán)聚體的粒級(jí)越小，ＣＨ４逡逑累積排放量越大，但實(shí)驗(yàn)中＞0．２５ｍｍ粒徑的土壤團(tuán)聚體出現(xiàn)的最大值為１０５０逡逑（ｉｇ邋ｋｇ－１

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2783342