秸稈還田下耕作措施對農田黑土有機碳組分及其穩(wěn)定性的影響
發(fā)布時間：2020-12-10 04:12
土壤有機碳（soil organic carbon,SOC）的變化對土壤質量以及二氧化碳（CO2）的循環(huán)均有重要影響,SOC儲量的減少會降低土壤肥力從而影響作物產量。因此,增加SOC儲量成為土壤地力提升的標準之一,而通過秸稈還田通過直接增加碳投入被認為是提升SOC儲量的實施方法。然而在長期條件下,秸稈還田后不同耕作措施SOC儲量的增加速率如何?不同耕作措施對SOC在物理及化學分組中的變化情況影響如何?土壤有機碳穩(wěn)定性對不同耕作措施的響應情況及其驅動機制?僅秸稈還田作為外源碳在土壤各組分中分配情況如何?為了回答以上問題,我們以東北農田黑土為研究對象,基于保護性耕作長期定位試驗,實施以秸稈還田為基礎結合不同耕作方式（免耕NT、秋翻MP）和作物輪作（玉米連作MM、玉米大豆輪作MS）的耕作措施,并設置傳統(tǒng)性耕作方式（CTMM）作為對照,研究耕作措施對SOC在各物理和化學組分中周轉的影響,闡明不同耕作措施下SOC的穩(wěn)定性;結合田間示蹤(13C同位素)試驗,定量計算秸稈還田后新碳在SOC各組分中的分布情況以及耕作方式（NT,MP）對新碳分布的影響。通過以...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所)吉林省
【文章頁數】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
論文技術路線框圖
圖 2.1 長期定位試驗小區(qū)分布圖Figure 2.1 Long-term field experiment layout2.2.2 田間示蹤試驗為了定量計算秸稈碳進入土壤后在有機碳組分中的分配情況，我們設置了田間示蹤試驗。試驗采用隨機區(qū)組設計，利用直徑 10cm，高 30cm 的 PVC 環(huán)于 2015 年秋收后采集長期定位試驗 NTMM 與 MPMM 處理小區(qū)中的原狀土壤，埋入中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農業(yè)站試驗田中（圖2.2）。田間示蹤試驗小區(qū)所在區(qū)域臨近保護性耕作長期定位試驗地，因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標記的玉米秸稈，添加量按照實際還田量計算，同時設置不添加秸稈的對照處理，試驗設置
埋入中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農業(yè)站試驗田中（圖2.2）。田間示蹤試驗小區(qū)所在區(qū)域臨近保護性耕作長期定位試驗地，因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標記的玉米秸稈，添加量按照實際還田量計算，同時設置不添加秸稈的對照處理，試驗設置四個處理：a）免耕對照；b）免耕+13C 標記秸稈；c）秋翻對照；d）秋翻+13C標記秸稈，每個處理設置四個重復。由于每次測樣需要破壞性采樣，所以每個處理設定 9 個平行。一共 144 個樣品，具體參見樣品放置示意圖（圖 2.3）。秸稈添加完成后，于 2015年 10月將 PVC 環(huán)采集的樣品埋入土壤中，露出土壤
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同農田管理措施下土壤有機碳及其組分研究進展[J]. 梁貽倉. 安徽農業(yè)科學. 2013(24)
[2]土壤活性有機碳分組及測定方法[J]. 胡海清,陸昕,孫龍. 森林工程. 2012(05)
[3]施肥對紅壤性水稻土有機碳活性和難降解性組分的影響[J]. 陳小云,郭菊花,劉滿強,焦加國,黃欠如,賴濤,李輝信,胡鋒. 土壤學報. 2011(01)
[4]干濕交替對東北溫帶次生林與落葉松人工林土壤有機碳礦化的影響[J]. 劉云凱,張彥東,孫海龍. 水土保持學報. 2010(05)
[5]利用δ13C方法研究添加玉米秸稈下紅壤總有機碳和重組有機碳的分解速率[J]. 尹云鋒,蔡祖聰. 土壤學報. 2007(06)
[6]耕作方式對耕層黑土有機碳庫儲量的短期影響[J]. 梁愛珍,張曉平,楊學明,C.F.Drury. 中國農業(yè)科學. 2006(06)
[7]土壤活性有機碳庫測定方法研究進展[J]. 楊麗霞,潘劍君. 土壤通報. 2004(04)
[8]六盤山林區(qū)幾種土地利用方式對土壤有機碳礦化影響的比較[J]. 吳建國,張小全,徐德應. 植物生態(tài)學報. 2004(04)
[9]土壤有機質概念和分組技術研究進展[J]. 武天云,Jeff J.Schoenau,李鳳民,錢佩源,張樹清,Sukhadev S.Malhi,王方. 應用生態(tài)學報. 2004(04)
[10]東北黑土有機碳儲量及其對大氣CO2的貢獻[J]. 方華軍,楊學明,張曉平. 水土保持學報. 2003(03)
博士論文
[1]保護性耕作下黑土有機碳固定機制研究[D]. 范如芹.中國科學院研究生院(東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所) 2013
本文編號：2908064
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所)吉林省
【文章頁數】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
論文技術路線框圖
圖 2.1 長期定位試驗小區(qū)分布圖Figure 2.1 Long-term field experiment layout2.2.2 田間示蹤試驗為了定量計算秸稈碳進入土壤后在有機碳組分中的分配情況，我們設置了田間示蹤試驗。試驗采用隨機區(qū)組設計，利用直徑 10cm，高 30cm 的 PVC 環(huán)于 2015 年秋收后采集長期定位試驗 NTMM 與 MPMM 處理小區(qū)中的原狀土壤，埋入中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農業(yè)站試驗田中（圖2.2）。田間示蹤試驗小區(qū)所在區(qū)域臨近保護性耕作長期定位試驗地，因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標記的玉米秸稈，添加量按照實際還田量計算，同時設置不添加秸稈的對照處理，試驗設置
埋入中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農業(yè)站試驗田中（圖2.2）。田間示蹤試驗小區(qū)所在區(qū)域臨近保護性耕作長期定位試驗地，因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標記的玉米秸稈，添加量按照實際還田量計算，同時設置不添加秸稈的對照處理，試驗設置四個處理：a）免耕對照；b）免耕+13C 標記秸稈；c）秋翻對照；d）秋翻+13C標記秸稈，每個處理設置四個重復。由于每次測樣需要破壞性采樣，所以每個處理設定 9 個平行。一共 144 個樣品，具體參見樣品放置示意圖（圖 2.3）。秸稈添加完成后，于 2015年 10月將 PVC 環(huán)采集的樣品埋入土壤中，露出土壤
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同農田管理措施下土壤有機碳及其組分研究進展[J]. 梁貽倉. 安徽農業(yè)科學. 2013(24)
[2]土壤活性有機碳分組及測定方法[J]. 胡海清,陸昕,孫龍. 森林工程. 2012(05)
[3]施肥對紅壤性水稻土有機碳活性和難降解性組分的影響[J]. 陳小云,郭菊花,劉滿強,焦加國,黃欠如,賴濤,李輝信,胡鋒. 土壤學報. 2011(01)
[4]干濕交替對東北溫帶次生林與落葉松人工林土壤有機碳礦化的影響[J]. 劉云凱,張彥東,孫海龍. 水土保持學報. 2010(05)
[5]利用δ13C方法研究添加玉米秸稈下紅壤總有機碳和重組有機碳的分解速率[J]. 尹云鋒,蔡祖聰. 土壤學報. 2007(06)
[6]耕作方式對耕層黑土有機碳庫儲量的短期影響[J]. 梁愛珍,張曉平,楊學明,C.F.Drury. 中國農業(yè)科學. 2006(06)
[7]土壤活性有機碳庫測定方法研究進展[J]. 楊麗霞,潘劍君. 土壤通報. 2004(04)
[8]六盤山林區(qū)幾種土地利用方式對土壤有機碳礦化影響的比較[J]. 吳建國,張小全,徐德應. 植物生態(tài)學報. 2004(04)
[9]土壤有機質概念和分組技術研究進展[J]. 武天云,Jeff J.Schoenau,李鳳民,錢佩源,張樹清,Sukhadev S.Malhi,王方. 應用生態(tài)學報. 2004(04)
[10]東北黑土有機碳儲量及其對大氣CO2的貢獻[J]. 方華軍,楊學明,張曉平. 水土保持學報. 2003(03)
博士論文
[1]保護性耕作下黑土有機碳固定機制研究[D]. 范如芹.中國科學院研究生院(東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所) 2013
本文編號：2908064
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