【摘要】：全膜雙壟溝播技術(shù)使得玉米成為隴中旱農(nóng)區(qū)的主栽作物之一,但該技術(shù)下玉米高產(chǎn)出導(dǎo)致土壤養(yǎng)分耗竭、肥力下降。通過培肥補(bǔ)充土壤養(yǎng)分、提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)水平是持續(xù)提高作物產(chǎn)量的重要途經(jīng)。然而,培肥方式也會(huì)對土壤碳排放產(chǎn)生影響。為此,本研究依托甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)旱作農(nóng)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)站在2012年建立的培肥方式定位試驗(yàn),以不施肥(NA)為對照,設(shè)計(jì)四個(gè)等氮的不同培肥方式,即單施化肥(CF)、商品有機(jī)肥+化肥(SC)、單施商品有機(jī)肥(SM)和單施玉米秸稈(MS),研究了培肥方式對旱作玉米農(nóng)田土壤碳排放及碳平衡的影響,并從土壤溫度、水分及理化性質(zhì)角度探討了培肥方式影響土壤碳排放的主要機(jī)制,主要結(jié)果如下:1.四種培肥方式均增加土壤呼吸速率和碳排放總量。土壤呼吸速率隨玉米生育進(jìn)程的推進(jìn),表現(xiàn)先增大后減小趨勢,7月25日左右達(dá)到最大;CF、SC、SM和MS下的平均土壤呼吸速率和碳排放總量較NA分別增加了21.72%、28.09%、10.33%、48.31%和31.86%、41.92%、10.91%、56.65%;2.培肥處理提高了玉米產(chǎn)量,水分利用效率,碳排放效率,增強(qiáng)碳匯效應(yīng),其中CF和SC增幅最明顯。CF和SC處理下籽粒產(chǎn)量較NA分別增加151.41%和121.23%,生物量較NA分別提高131.53%和117.10%,水分利用效率較NA分別提高了66.04%和51.04%,碳排放效率較NA分別顯著增加92.93%和54.55%;各種培肥方式下玉米農(nóng)田均表現(xiàn)為大氣CO_2的“匯”,CF和SC碳匯效應(yīng)最強(qiáng);3.土壤呼吸速率與土壤溫度顯著正相關(guān),與土壤含水量無相關(guān)關(guān)系。土壤溫度與呼吸速率變化規(guī)律基本一致,0-25cm平均土壤溫度為CFSMNAMSSC;土壤溫度可以解釋土壤呼吸速率變化的54.6%-76.9%;4.碳排放量與土壤有機(jī)碳、全氮、孔隙度呈顯著正相關(guān),與土壤pH、容重、緊實(shí)度呈顯著負(fù)相關(guān)。有機(jī)培肥顯著提高土壤有機(jī)碳,SC、SM和MS下的有機(jī)碳含量較NA分別增加18.40%、16.22%和22.46%;CF、SC、SM和MS土壤全氮含量較NA分別顯著增加0.11 g·kg~(-1)、0.11 g·kg~(-1)、0.10 g·kg~(-1)和0.14g·kg~(-1);四種培肥方式均降低了0-10cm土壤容重,增大了孔隙度,降低了0-10cm土壤緊實(shí)度。綜上所述,本研究各種培肥方式通過提高土壤溫度、增加土壤有機(jī)碳和全氮降低土壤容重及等均增加了旱作玉米農(nóng)田土壤碳排放量,同時(shí)也顯著增加了玉米產(chǎn)量,從而增加了土壤碳排放效率、增強(qiáng)了土壤碳匯效應(yīng)。單施化肥和有機(jī)肥配施化肥兩種培肥方式提高玉米產(chǎn)量、增加碳排放效率的效果最佳,但有機(jī)肥配施化肥在提高土壤有機(jī)碳、改良土壤結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)于化肥,因此,在隴中旱農(nóng)區(qū)應(yīng)用全膜雙壟溝播技術(shù)種植玉米,要持續(xù)提高玉米產(chǎn)量和碳排放效率,有機(jī)肥配施化肥是比較適宜的培肥方式。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S513;S154.1

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