發(fā)布時(shí)間：2020-05-10 22:51

【摘要】：土壤有機(jī)碳庫(kù)在維持土壤質(zhì)量以及緩解全球氣候變化中扮演著重要的角色。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳庫(kù)及碳循環(huán)過程受農(nóng)業(yè)管理措施的強(qiáng)烈影響。新疆是我國(guó)最大的干旱區(qū),綠洲農(nóng)業(yè)是新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。然而新疆綠洲農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量普遍偏低,嚴(yán)重制約干旱區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文從土壤有機(jī)碳庫(kù)的角度入手,以干旱區(qū)綠洲棉田為對(duì)象,開展不同農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫(kù)及碳循環(huán)調(diào)節(jié)效應(yīng)的研究:農(nóng)業(yè)管理措施包括秸稈管理和施肥方式,秸稈管理包括秸稈還田(S)、秸稈不還田(NS);施肥方式包括不施肥(CK)、單施氮磷鉀化肥(NPK)、單施有機(jī)肥(OM)和氮磷鉀化肥與有機(jī)肥混施(NPK+OM)。研究取得了以下結(jié)論:1.研究了不同農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)動(dòng)態(tài)變化的影響。結(jié)果表明,施肥和秸稈還田均顯著增加了土壤有機(jī)碳庫(kù),提高了有機(jī)碳(SOC)、易氧化有機(jī)碳(LBC)、微生物生物量碳(MBC)、水溶性有機(jī)碳(WSOC)、熱水溶性有機(jī)碳(HWSOC)的含量及碳庫(kù)管理指數(shù)(CMI)。秸稈還田較秸稈不還田土壤有機(jī)碳庫(kù)提高了20.6%;處理NPK、OM、NPK+OM分別較CK提高了7.8%、29.5%、37.7%。不同施肥處理下SOC、LBC、MBC、WSOC、HWSOC均表現(xiàn)為NPK+OMOMNPKCK。對(duì)CMI與SOC及其組分間的相關(guān)性分析表明,CMI與SOC、LBC、MBC、WSOC、HWSOC、SOC庫(kù)均呈極顯著相關(guān)關(guān)系,是評(píng)價(jià)綠洲棉田管理措施對(duì)土壤質(zhì)量影響的重要指標(biāo)。2.研究了不同農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)土壤呼吸速率動(dòng)態(tài)變化的影響。結(jié)果表明,土壤呼吸速率表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征,峰值出現(xiàn)在7月中旬,最小值出現(xiàn)在1-2月。秸稈還田下土壤呼吸速率高于秸稈不還田處理,施肥處理間土壤呼吸速率為NPK+OMOMNPKCK,秸稈和施肥綜合作用下,S-NPK+OM處理土壤呼吸速率最大。對(duì)土壤呼吸與土壤溫度和含水量進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),土壤呼吸速率與土壤溫度(R2=0.5765,P0.0001)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,但與土壤含水量(P=0.1058)沒有顯著相關(guān)。3.研究了不同農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)作物群體光合速率、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,棉花生育期間群體光合速率的變化趨勢(shì)呈單峰曲線,在盛鈴前期達(dá)到峰值。秸稈還田對(duì)棉花群體光合速率沒有顯著影響,但施肥顯著提高群體光合速率。不同施肥處理下群體光合速率大小順序?yàn)?NPK+OMNPKOMCK。NPK+OM處理群體光合速率較CK、OM、NPK分別提高了55.70-58.98%、30.96-32.44%、13.05-14.93%。不同農(nóng)業(yè)管理措施下棉花干物質(zhì)積累和產(chǎn)量與群體光合速率變化結(jié)果一致。其中,NPK+OM處理籽棉產(chǎn)量分別較CK、OM和NPK處理提高了19.05-24.95%、7.57-10.25%和3.01-3.73%。4.研究了不同農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)農(nóng)田土壤固碳潛力的影響及與碳循環(huán)過程的關(guān)系。結(jié)果表明,秸稈還田和施肥均顯著提高了土壤C輸入和C排放,但只有秸稈還田下單施有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥混施處理下土壤表現(xiàn)為C匯,其他各處理均為C源。目前新疆農(nóng)業(yè)管理措施(秸稈還田兼施化肥)下,土壤固碳潛力為-1.1 t C ha-1,因此每年需要額外的向土壤中施入1.1 t C ha-1,抵消C損失和維持農(nóng)田土壤C平衡。在干旱區(qū)通過實(shí)施秸稈還田結(jié)合有機(jī)無機(jī)肥混施,提高土壤C固定能力,是一個(gè)實(shí)現(xiàn)糧食安全和緩解氣候變化的有效策略。
【圖文】：

秸稈管理和施肥措施對(duì)綠洲農(nóng)田土壤碳庫(kù)及碳循環(huán)影響的研究表 2-1 試驗(yàn)位點(diǎn)土壤理化性狀初始值Table 2-1 Initial (2009) soil properties of the experimental site土壤性狀soil properties土層深度 soil depth （cm）0-20 20-40 40-60Soil organic C （g kg-1） 9.86 8.82 7.42Total N （g kg-1） 1.25 1.08 0.94Total P （g kg-1） 2.04 1.91 1.78Available N （mg kg-1） 84.0 72.8 66.4Available P （mg kg-1） 91.5 84.3 72.1Available K （mg kg-1） 315 288 253

秸稈管理和施肥措施對(duì)綠洲農(nóng)田土壤碳庫(kù)及碳循環(huán)影響的研究2.3 秸稈管理和施肥方式對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響秸稈管理對(duì) SOC 庫(kù)沒有顯著影響，但施肥方式顯著影響了 SOC 庫(kù)（圖 2-2）。與CK處理相比，施肥處理顯著提高0-40 cm土層SOC庫(kù)。NPK+OM處理（50.64-72.49 t ha-1）SOC 庫(kù)最大，CK 處理（42.09-58.87 t ha-1）SOC 庫(kù)最小。與 NPK 處理相比，，NPK+OM和 OM 處理分別提高了 9.33-36.76%和 1.20-21.71%。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2658021