本文選題：輪作模式　切入點(diǎn)：秸稈還田　出處：《中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》2017年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：通過(guò)分析不同作物輪作模式下秸稈還田對(duì)土壤呼吸及其溫度敏感性的影響,為深入探究關(guān)中地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)提供理論依據(jù)。試驗(yàn)設(shè)置于陜西省楊凌地區(qū),在2012年10月至2014年9月期間以冬小麥-夏玉米輪作模式和冬小麥-夏大豆輪作模式作為研究對(duì)象,分別設(shè)置秸稈還田(SM)和秸稈不還田(NS)兩個(gè)處理,測(cè)定分析不同處理下土壤呼吸、土壤溫度及土壤含水量的變化趨勢(shì)和差異,并估算土壤呼吸的溫度敏感性(Q_(10))。結(jié)果表明:土壤呼吸存在明顯的季節(jié)變化,在作物生育期大部分時(shí)間內(nèi),SM處理的土壤呼吸速率均顯著高于NS處理(P0.05),且SM處理的作物生育期土壤呼吸平均速率及土壤呼吸累計(jì)排放量也極顯著高于NS處理(P0.01);不同作物生育期土壤呼吸平均速率依次為夏玉米夏大豆冬小麥,土壤呼吸總量表現(xiàn)為冬小麥夏玉米夏大豆、冬小麥-夏玉米輪作冬小麥-夏大豆輪作。冬小麥-夏玉米輪作與冬小麥-大豆輪作的土壤溫度間存在差異;其中,在冬小麥生育前期,冬小麥-夏玉米輪作的土壤溫度顯著高于冬小麥-大豆輪作;第2季夏玉米生育期內(nèi)5 cm深度的土壤溫度顯著低于同季的夏大豆;相比NS處理,SM處理能提高冬季土壤的溫度,并降低春季和夏季的土壤溫度;在高溫少雨的時(shí)期內(nèi),SM處理能夠提高0~30 cm土壤的平均含水量,不同的前茬作物引起兩種輪作模式中冬小麥耕作層土壤含水量間明顯的差異,夏玉米耕作層土壤含水量顯著高于夏大豆。相關(guān)分析表明,土壤呼吸與5 cm和10 cm土壤溫度均存在極顯著的正相關(guān)性,且與5 cm土壤溫度的相關(guān)性更好;但土壤呼吸與0~30 cm的土壤平均含水量無(wú)顯著相關(guān)性。5 cm和10 cm土壤溫度變化能夠分別解釋土壤呼吸變化的64.6%~67.3%和51.5%~59.6%。整個(gè)研究周期內(nèi),溫度敏感性(Q_(10))為1.70~2.01,冬小麥-夏玉米輪作的溫度敏感性顯著高于冬小麥-大豆輪作,且同一輪作模式下SM處理的溫度敏感性顯著低于NS處理。因此,秸稈還田能夠提高農(nóng)田的土壤呼吸作用,降低土壤呼吸的溫度敏感性,同時(shí)能夠調(diào)節(jié)土壤的水熱狀況。
[Abstract]:The effects of straw returning on soil respiration and temperature sensitivity under different crop rotation patterns were analyzed to provide a theoretical basis for further exploring the carbon cycle of farmland ecosystem in Guanzhong area. The experiment was conducted in Yang Ling area of Shaanxi Province. From October 2012 to September 2014, the winter wheat-summer maize rotation model and winter wheat-summer soybean rotation model were used as the research objects, and two treatments were set up respectively: the straw returned to the field (SM3) and the straw did not return to the field (NSN). The variation trend and difference of soil respiration, soil temperature and soil water content under different treatments were analyzed, and the temperature sensitivity of soil respiration was estimated. The results showed that there were obvious seasonal changes in soil respiration. The soil respiration rate of SM treatment was significantly higher than that of NS treatment P0.05 during most of crop growth period, and the average rate of soil respiration and cumulative soil respiration emission of SM treatment were significantly higher than that of NS treatment. The average rate of soil respiration at the same growth stage was summer corn, summer soybean and winter wheat. The total soil respiration was as follows: winter wheat summer maize summer soybean winter wheat summer corn rotation winter wheat summer soybean rotation and winter wheat summer maize rotation and winter wheat soybean rotation soil temperature were different among them. In the early stage of winter wheat growth, the soil temperature of winter wheat summer maize rotation was significantly higher than that of winter wheat soybean rotation, and the soil temperature at 5 cm depth during the second season summer maize growth period was significantly lower than that of summer soybean in the same season. Compared with NS treatment, SM treatment could increase the soil temperature in winter and decrease the soil temperature in spring and summer, and the average water content of 0 ~ 30 cm soil could be increased by SM treatment during the period of high temperature and little rain. The soil moisture content of winter wheat tillage layer was significantly different from that of summer maize tillage layer, and that of summer maize layer was significantly higher than that of summer soybean crop rotation model, and the correlation analysis showed that the soil moisture content of winter wheat tillage layer was significantly higher than that of summer soybean. Soil respiration had a significant positive correlation with 5 cm and 10 cm soil temperature, and had a better correlation with 5 cm soil temperature. However, there was no significant correlation between soil respiration and average soil moisture content in 0 ~ 30 cm soil. The variation of soil temperature at 0 ~ 30 cm and 0 ~ 30 cm soil temperature could explain 64.67.3% and 51.5% of soil respiration change, respectively. During the whole study period, there was no significant correlation between soil respiration and soil water content. The temperature sensitivity of winter wheat-summer maize rotation was significantly higher than that of winter wheat-soybean rotation, and the temperature sensitivity of SM treatment under the same rotation was significantly lower than that of NS treatment. Straw returning to the field can improve soil respiration, reduce the temperature sensitivity of soil respiration, and regulate soil water and heat status.
【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院/農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院;陜西省循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心;
【基金】：陜西省科技統(tǒng)籌計(jì)劃項(xiàng)目(2015KTCL02-07)資助~~
【分類號(hào)】：S141.4

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本文編號(hào)：1570586