【摘要】：全球氣候變暖是目前人類面臨的最主要的環(huán)境問題之一。生物炭還田是緩解氣候變暖的一種有效措施。然而,生物炭輸入對(duì)土壤呼吸的影響機(jī)制研究仍然較為缺乏。本研究在山西省農(nóng)科院東陽試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行,通過對(duì)高粱土壤施加不同量的無機(jī)肥和生物炭的5種處理,利用土壤呼吸2年的測(cè)定數(shù)據(jù),分析了土壤呼吸對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)和土壤理化性質(zhì)特征。目的是揭示不同處理措施對(duì)高粱農(nóng)田土壤理化性質(zhì)及呼吸(R_s)的影響。試驗(yàn)處理開始于2011年,土壤呼吸2016-2017年測(cè)定。5個(gè)處理分別為:空白對(duì)照組(CK)、施用生物炭(CK+B)、施用無機(jī)肥(OPT)、施用無機(jī)肥和全年一半的生物炭(OPT+1/2B)和施用無機(jī)肥和生物炭(OPT+B)。結(jié)果表明:(1)在日尺度上,施肥及生物炭顯著改變了R_s的日均值(P0.05),沒有顯著改變R_s的日變化趨勢(shì),但改變了極值出現(xiàn)的時(shí)間,CK和OPT+1/2B的最高值分別出現(xiàn)在12:00和14:00,CK的R_s日變化的CV值比OPT+1/2B的高4.5%。(2)總體上,施肥和添加生物炭可以提高土壤呼吸速率,但未達(dá)到顯著差異(P0.05),CK+B的土壤呼吸均值與CK相比,在苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期分別高21.4%、9.1%、33.8%、12.1%,成熟期低6.8%�；屎蜕锾颗涫┑腛PT+B處理在高粱生長(zhǎng)季低于OPT處理,這表明無機(jī)肥與生物炭配施可以抑制生物炭對(duì)R_s的促進(jìn)作用。(3)測(cè)定期間,5種處理R_s與10 cm深度的土壤溫度(T_(10))的關(guān)系可用指數(shù)模型描述。土壤溫度對(duì)呼吸的解釋度在24.4~41.3%之間,施入生物炭后的R_s和T_(10)的解釋度要更高。除CK處理,其它四種處理R_s和10 cm深度的土壤水分(W_(10))的關(guān)系可以用線性方程描述,他們之間的關(guān)系呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,解釋度為17.3~38.1%。與單因素模型相比,土壤水熱因子雙變量模型能更好的描述R_s的變化,各處理解釋度在29.8~51.8%之間。(4)總體上,各處理的土壤pH值、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤容重均未達(dá)到顯著差異(P0.05),但施入生物炭后,土壤pH值和土壤有機(jī)質(zhì)含量出現(xiàn)上升趨勢(shì),土壤容重減小或保持不變。施入生物炭后土壤蔗糖酶活性降低;CK+B和OPT+B相比CK和OPT分別降低了34.3%和81.6%。處理對(duì)過氧化氫酶和磷酸酶活性則無顯著影響。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 3-1 各處理土壤 pH 值隨生育期的變化Fig. 3-1 The variety of soil pH with the growth period of Sorghum in different treatments3.1.2 生物炭對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響土壤有機(jī)質(zhì)包括動(dòng)植物和微生物的殘?jiān)捌渖顒?dòng)的排泄物、分泌物和土壤腐殖質(zhì)等。它并不是一種單純的有機(jī)物，不僅可以為植物生長(zhǎng)提供能量，還可以用來表征土壤肥力。圖 3-2 為各處理有機(jī)質(zhì)含量隨生育期的變化圖，由圖可得，在高粱成熟期，未施肥的 CK 處理、常規(guī)施肥的 OPT 處理和 OPT+1/2B 處理較苗期有所降低，分別下降了 0.12 g/kg、0.21 g/kg 和 0.94 g/kg，降幅分別為 1.8%、3.6%和 12.2%，而其余添加生物炭的 CK+B 和 OPT+B 樣地較出苗期均表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，分別增加了 0.19 g/kg和 0.27 g/kg，增幅為 2.47%和 4.1%。高粱的生育期內(nèi)，各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量基本上呈現(xiàn)“U”型的趨勢(shì)，總體趨勢(shì)是高粱生長(zhǎng)季前期，，土壤有機(jī)質(zhì)含量在較高的水平，隨著高粱的生長(zhǎng)，植物根系發(fā)育和土壤微生物活動(dòng)加強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)分解速度加快，有機(jī)質(zhì)含量不斷減少，各處理在生長(zhǎng)較為旺盛抽穗期-灌漿期達(dá)到最小，隨著植物生
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S153

【參考文獻(xiàn)】

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