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免耕对土壤特性的影响作者：胡娜来源：《河南农业·综合版》2018年第07期耕作是农业生产的一项重要技术措施，不同的耕作方式通过影响土壤的理化性质等，进而影响作物的生长发育、产量形成和品质特征等。
本文主要概括免耕对土壤性状的影响，为该技术措施的应用提供科学依据。
一、免耕对土壤物理性质的影响（一）免耕对土壤容质量的影响容质量是土壤的重要物理指标之一，用来衡量土壤的松紧程度。
关于免耕对土壤容质量的影响作用，研究中没有统一的结论，存在着较大分歧。
有些研究认为免耕使得土壤容质量增加，但有些研究认为免耕降低了土壤容质量。
在其中一项研究中，少免耕的土壤容质量都较翻耕的低，与常规耕作相比，免耕5年后土壤容质量在0～5 cm的7.5%、在10～15 cm的（二）免耕对土壤水分的影响土壤水分是作物生长发育所需水分的重要来源，其含量高低直接影响着作物的生长状况。
不同的耕作方式通过改变土壤结构、影响地表蒸发量等来影响土壤含水量。
免耕避免了土壤扰动，大孔隙数量减少，中小孔隙数量增加。
有研究指出，小麦免耕和玉米免少耕能显著增加（三）免耕对土壤温度的影响土壤温度对作物根系的生长发育有重要影响。
耕作措施改變了土壤结构，影响土壤导热能力，从而引起土壤温度大小变化，进而影响作物根系活性。
研究表明，免耕对土壤温度的影响随着时间季节的变化呈现出不同的影响作用。
在冬小麦生长前期，旋耕和翻耕处理0～20 cm 土层比免耕高，而4月以后免耕有更高的土壤温度。
二、免耕对土壤养分状况的影响（一）免耕对土壤有机质质量分数的影响土壤有机质质量分数的高低取决于土壤原有有机质的矿化和外源有机物的补充。
免耕等保护性耕作措施有利于土壤有机碳质量分数增加。
研究发现，二氧化碳释放量随着翻耕深度的增加而增加，翻耕时的二氧化碳释放量均大于免耕，说明耕作条件下，土壤有机质矿化强烈，而免耕处理避免了土壤扰动，可以改善土壤结构，有利于土壤有机质积累，提高了土壤供肥能力，从而保证作物高产稳产。
河西灌区麦茬免耕对春玉米田土壤微生物量碳的影响摘要：试验在20 cm留茬压倒（nps20）、40 cm留茬压倒（nps40）、40 cm立秆留茬（ns40）、20 cm立秆留茬（ns20）和传统耕作（ct）5个处理的基础上增加5 400 m3/hm2灌溉量（i1）、3 600 m3/hm2灌溉量（i2）两种灌溉量，共设计了10个处理，研究了小麦不同留茬高度、不同留茬方式以及不同灌水量对土壤微生物量c季节性变化的影响。
结果表明，与传统耕作相比，留茬免耕一年后土壤微生物量c在休闲期、播种期和收获期平均增加量分别以40 cm立秆留茬（ns40）、40 cm立秆留茬（ns40）和20 cm留茬压倒（nps20）较大；不同灌水量下，留茬免耕两年后土壤微生物量c以ns40i1最高。
关键词：河西走廊；绿洲灌区；留茬免耕；春玉米；土壤微生物量碳中图分类号：s345；s158.5 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）02-0286-04河西走廊是西北地区重要的商品粮基地，玉米是该地区仅次于小麦的主要粮食作物。
由于地表水和地下水的数量减少、草地退化、人为无节制开垦、大片林木的消失等原因，为沙尘暴提供了丰富的沙尘源，而由沙尘暴引起的土壤风蚀、水蚀等则严重影响了该地区的土壤环境，导致绿洲农田土壤肥力下降、土质恶化。
近年来，以作物秸秆根茬覆盖地表、少耕和免耕为核心内容的保护性耕作在河西走廊这一特殊的绿洲气候条件下开始进行试验推广。
已有研究证明，保护性耕作由于地面有残茬、秸秆或牧草覆盖，土壤少耕或不耕，土壤结构不受或少受扰动，从而能够大幅度减轻田间扬沙和水土流失，在解决沙尘暴治理土地沙漠化问题中起了突出的作用，是一项切实有效防止风蚀、保持水土、增加土壤肥力的耕作方法[1]。
土壤微生物量（mb）是指土壤中体积小于50 μm3的生物总量，它是活的土壤有机质部分，但活的植物体根系不包括在内[2]。
土壤微生物是土壤有机质和土壤养分c、n、p、s等转化和循环的动力，并参与土壤中有机质的分解、腐殖质的形成、土壤养分的转化循环等过程，土壤微生物对覆盖与耕作等措施有比较敏感的反应。
免耕与秸秆还田对农田生态环境和稻麦生产力的影响的开题报告研究背景：随着全球人口的增加和经济的发展，农业对于粮食、纤维和能源等生产需求越来越大。
然而，传统农耕方式不仅劳动强度大，而且对土壤、水资源和环境带来了不可逆转的损坏。
为了减轻劳动压力并改善农田生态环境，免耕和秸秆还田已经成为了一种逐渐普及的农业生产方式。
研究目的：本研究旨在探究免耕和秸秆还田对于农田生态环境和稻麦生产力的影响。
研究内容：1. 免耕方式对农田生态环境的影响：通过对免耕与传统耕作方式下的土壤质量、土壤微生物群落、土壤肥力和水资源利用效率等方面进行比较研究，探究免耕方式对农田生态环境的影响。
2. 秸秆还田对农田生态环境的影响：通过对秸秆还田与无秸秆还田下的土壤肥力、作物生长和土壤保水能力等方面进行比较研究，揭示秸秆还田对农田生态环境的改善作用。
3. 免耕和秸秆还田对稻麦生产力的影响：通过对免耕和传统耕作方式下、秸秆还田和无秸秆还田的稻麦产量、营养品质和土壤水分利用效率等方面进行比较研究，探究免耕和秸秆还田对稻麦生产力的影响。
研究意义：通过本次研究，将有效提高人们对于免耕和秸秆还田等农业生产方式的认知，促进加强农田生态环境保护，提高农业资源利用效率，为推动农业可持续发展提供科学依据和思路。
研究方法：本研究将采用田间试验和实验室分析相结合的方法，通过对比分析不同耕作方式和秸秆还田对生态环境和作物生产力的影响，给出相关的数据支持和科学结论。
预期研究成果：通过本研究，将揭示免耕和秸秆还田对于农田生态环境和稻麦生产力的影响，为农业生产提供科学依据和技术指导，促进农业可持续发展。
旱作条件下免耕对土壤微生物量碳、氮、磷的影响
张丽华;黄高宝;张仁陟
【期刊名称】《甘肃农业科技》
【年(卷),期】2006(000)012
【摘要】在干旱半干旱的定西市安定区李家堡镇设计田间定位试验,运用氯仿熏蒸浸提法测定土壤微生物量碳、氮和磷,研究免耕对土壤微生物量的影响.结果表明:免耕能提高表层土壤微生物生物量,免耕配合秸秆覆盖相比传统耕作在表层土壤中土壤微生物量碳增加了78.4%,土壤微生物量氮增加了89.6%,土壤微生物量磷增加了29.6%,免耕的生物活性主要表现在耕层.
【总页数】4页(P3-6)
【作者】张丽华;黄高宝;张仁陟
【作者单位】甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学农学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】S158.3
【相关文献】
1.免耕对旱作燕麦田耕层土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响 [J], 郭晓霞;刘景辉;张星杰;李立军;赵宝平;Surya N.Acharya
2.轮作条件下免耕对黄土高原旱作土壤水分入渗特性的影响 [J], 郭晓霞;刘景辉;田露;李立军;赵宝平;张向前
3.不同促腐条件下秸秆还田对土壤微生物量碳氮磷动态变化的影响 [J], 张电学;韩
志卿;李东坡;刘微;高书国;侯东军;常连生
4.免耕覆盖条件下氮磷配施对旱地小麦氮素积累、分配及产量的影响 [J], 张萌;高志强;李光;赵红梅;任爱霞;孙敏
5.旱作区春玉米秸秆还田方式对土壤微生物量碳氮磷及酶活性的影响 [J], 刘子刚;卢海博;赵海超;王炯琪;和江鹏;王雨晴;黄智鸿;赵海香;魏东
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粮油农资 132020.9免耕秸秆覆盖对土壤性质及粮油作物的影响崔 佳(瓦房店市农业技术推广中心，辽宁 瓦房店 116300）我国是粮食生产大国，也是秸秆资源大国。
玉米的种植面积已超过上千万公顷，年秸秆资源总产量高达7×108吨，但由于长期以来田间焚烧和废弃未利用的达到3×108吨，严重浪费资源、污染空气和环境。
玉米对生长环境较为敏感，适宜的温度更利于玉米生长发育，如何改善土壤的水肥状况是提高玉米产量的关键，但由于农民为追求作物产量及经济效益的提高，化肥施用量逐年增加，出现土地盐碱化、土壤有机质含量降低、结构失调等问题。
因此，作物高产稳产的根本保证是增施有机肥，提高土壤中有机质的含量，寻求适宜当地农田的废弃秸秆利用方式已迫在眉睫。
秸秆还田是改善土壤的主要方式，不仅能够增加土壤有机质含量及养分含量，而且能够改善土壤理化性状，优化农田生态环境，提高作物产量与品质，促进农田生态系统健康等作用，秸秆还田被认为是发展可持续农业的一项重要措施。
秸秆覆盖的应用对秸秆资源利用和环境保护发挥了重要作用。
1 秸秆覆盖对土壤性质的影响土壤容重和孔隙度影响着土壤养分进一步的转化、利用，最终导致整个作物的生长发育受到限制。
作物的生长发育与土壤的特性相互制约。
因此，若此能量循环系统其中某一部分反向发展都将导致生态生产发生问题。
目前，我国主要的秸秆覆盖方式为直接还田和间接还田，秸秆的利用率较低，在秸秆覆盖过程中，土壤的化学性质受有机物的分解影响。
随着深沟覆盖造林种植时间越来越长，林带土壤的pH值逐渐下降，造成该现象的主要是因为秸秆覆盖和枯枝落叶等外来有机物进入土壤后分解产生有机酸，造成土壤的pH逐渐值下降。
不同的耕作方式严重影响土壤中水分、养分等其他性质，传统的耕作方式过度破坏土壤结构，在某种程度上加剧了农田土壤的水分胁迫，长时间的耕作会导致玉米田犁底层上移、土壤耕层变浅、土壤结构紧实、物理性状变劣。
而秸秆覆盖能够改良土壤结构、提高土壤含水率、土壤肥力、改善了土壤中养分、热量以及土壤微生物种类、数量，土壤酶活性等因素。
河西灌区麦茬免耕对春玉米田土壤微生物量氮和磷的影响张文颖,张恩和,张凤云(甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070) 摘要:2004～2005年,在甘肃河西走廊的黑河灌区,设计20cm 留茬压倒(N PS20)、40cm 留茬压倒(NPS40)、40cm 立秆(NS40)、20c m 立秆(NS20)和传统耕作(CT )5个耕作处理,I 1(5400m 3/hm 2)和I 2(3600m 3/hm 2)2个灌溉水平,研究了春小麦不同留茬高度、不同留茬方式对春玉米田在不同灌水水平下土壤微生物量N 和P 的季节性变化的影响.结果表明:土壤微生物量N 春种前有表聚的现象,土壤微生物量P 则在整个耕层分布比较均匀;留茬免耕可显著增加播种前0～5c m 土层土壤微生物量N 和P 含量,10～20c m 土层则变化较小;连续免耕2a 后,春种前0～5c m 土层土壤微生物量N 和P 的增殖,分别以20cm 留茬压倒免耕处理(NPS 20)和40c m 留茬压倒免耕处理(NP S 40)的最高,分别增加了23.97%和148.80%,且土壤水分对表土层及耕层的土壤微生物量P 的影响较土壤微生物量N 显著. 关键词:绿洲灌区;春玉米;留茬免耕;土壤微生物量氮;土壤微生物量磷 中图分类号:S 154.3 文献标识码:A 文章编号:100324315(2006)0620108206Effects of no 2tillage with stubble on soil microbial bio massN and P in irrigated oasis of t he Hexi CorridorZHAN G Wen 2ying ,ZHAN G En 2he ,ZHAN G Feng 2yun(Colle ge of Agronomy ,G ansu Agricultural Univer sity ,La nzhou 730070,China) Abstract :During 2004to 2005,a field experi ment wa s carried out to st udy t he effect s of different sp ri ng wheat st ubble st ayi ng t reat ment s (N PS 20、N PS 40、NS 40、NS 20、C T )a nd 2i rri gation l evel (5400m 3/hm 2and 3600m 3/hm 2)in no 2t illage wit h st ubbl e on soil microbi al biomass N and P.The result s showed t hat soil microbial biomass N (SMB 2N )wa s collected i n soil surface layer before seedli ng ti me whil e soil microbial biomass P (SMB 2P)wa s average d.Conservation t illage increased SMB -N a nd SMB 2P in 0～5cm soil layer ,while t hat i n 10～20cm soil l ayer had no significant difference duri ng sowi ng sta 2pare d wit h t he resul t of t he last year ,t he hi ghest increased quantit y of SMB 2N and SMB 2P i n 0～5cm soil layer appeared i n N PS 20and N PS 40respectively ,w hi ch reached to 23.97%and 148.80%,and soil water had more evi dent effect on SMB 2P t han on SMB 2N. K ey w or ds :oasis i rrigat ed a rea ;no 2t illage wit h st ubbl e ;spring maize ;soil micro bial bioma ss nit rogen ;soil microbial bioma ss phosphor us作者简介:张文颖(1980-),女,甘肃民勤人,在读硕士,主要从事保护性耕作土壤生态效应方面的研究.资助基金:国家高科技研究发展计划(863计划)资助项目(2002AA2Z4191).通讯作者:张恩和(1966-),男,教授,博士生导师,主要从事农作制度和特用作物方面的研究.E -mail :zhangeh @ 收稿日期62006年12月第6期108～113甘 肃 农 业 大 学 学 报JOURNAL O F G ANSU A GRICUL TURAL UNIVERSIT Y 第41卷双月刊:200-02-27 河西走廊是西北地区的主要商品粮基地,长期以来由于片面追求高产量,盲目地开采各种资源,使得该区的生态环境每况愈下.大量研究证明[1],秸秆还田可培肥土壤,提高土壤质量,特别是能改善土壤结构,调节土壤水、肥、气、热和生物活性以及稳定、持续地供给作物养分.高留茬免耕保护性耕作在河西走廊这一特殊的绿洲气候条件下已逐渐开始试验推广,作为一项切实有效的耕作方式,它可防止风蚀、保持水土、增加土壤肥力.土壤微生物是土壤中物质分解、转化和养分循环的主动力,土壤微生物量及其周转对植物有效养分起着储备库和源的作用,对土壤碳、氮、磷和硫的植物有效性及其在陆地生态系统的信号发生深刻的影响[2].作为土壤肥力的活指标[3],其本身也是土壤氮素转化的活性库之一[4].耕作土壤由于大量农作物被移出农田,造成微生物的能源缺乏,而在秸秆还田免耕下施用有机肥则可使土壤表层的微生物量明显增加.土壤氮素主要集中在耕层,且93%～97%以有机氮的形式存在,土壤微生物是植物有效氮的重要储备,施用无机氮时添加C/N比较高的秸秆,可以减少无机氮的淋失或挥发散失,提高氮肥的利用率.土壤微生物磷通常占全磷的2.4%～23.3%,微生物磷是有机磷中活性较高的部分,它不仅是土壤有效磷的重要来源,而且与土壤有效磷直接相平衡[5].因此,在河西走廊开展免耕条件下土壤微生物量的研究,对于提高该区的土壤自然肥力、保护生态环境和推广保护性耕作具有重要的理论指导意义.1 试验设计与方法1.1 试验区概况 试验区位于河西走廊凹陷带张掖盆地的黑河灌区,地理坐标E100°10′～100°35′,N38°50′～39°09′之间,海拔1440～1600m.该区属大陆性干旱气候,冬夏较长,春秋较短,春季多风少雨,冬季较为寒冷.多年平均气温7.0℃,最低气温-28℃,最高气温38.5℃,≥10℃的活动积温3234.3℃;年平均降水量125mm,蒸发量2291mm,年日照时数8～33,平均冻土深度,无霜期8具有日照时间长、太阳辐射强、昼夜温差大、降水稀少、蒸发强烈、光热资源丰富等特点,适宜多种农作物生长.试验地土壤为灌漠土,耕层(0～20cm)土壤理化性状为:有机质17.98g/kg,全氮0.77 g/kg,碱解氮49.2mg/kg,全磷0.1413%,速效磷9.11mg/kg,速效钾93.95mg/kg,阳离子代换量为8.02me/100g土,p H值为8.83.1.2 试验设计 试验于2004年春小麦收割后布置留茬,分20 cm和40cm2种留茬高度,立秆留茬和留茬收后压倒2种留茬方式,连续进行2a留茬免耕.试验设NS20(20cm留茬立秆免耕)、NS40(40cm留茬立秆免耕)、N PS20(20cm留茬压倒免耕)、NP S40(40cm 留茬压倒免耕)、C T(传统耕作)5个主处理,灌水量I1(5400m3/hm2)和I2(3600m3/hm2)2个副处理,供试玉米品种为中单2号,采用裂区设计,共10个处理(表1),每处理重复3次.小区面积11.5m×8 m,在各小区之间间隔留0.5m和1.0m的走道,防止水分侧渗,并供行人和灌溉,栽培管理同大田.春玉米试验过程中不施农家肥,基肥(纯N213.3 kg/hm2,纯P2O590kg/hm2)于播种前用免耕播种机施入,追肥于拔节期和灌浆期进行.冬季灌溉定额各处理均为1200m3/hm2,玉米生育期分3次进行灌水,灌水定额分别为拔节期900m3/hm2、1500 m3/hm2;抽穗期900m3/hm2、1500m3/hm2;灌浆期600m3/hm2、1200m3/hm2.表1 试验设计Ta b.1 Experimental design试验处理试验因素灌溉定额/m3hm-2留茬高度/cm覆盖方式耕作措施S20I1570020立秆免耕NS20I2390020NP S20I1570020收后压倒免耕NP S20I2390020NS40I1570040立秆免耕NS40I2390040NP S40I1570040收后压倒免耕NP S40I2390040C TI15700不留茬铁茬传统耕作C TI23900不留茬 注:灌水处理是在覆盖、耕作措施的基础上进行裂区设计的,故休闲期和播种前土壤微生物量的测定不涉及灌水量的影响3 取样及测定方法 于春小麦播种前(3年月)、春小麦收获后901第6期 张文颖等:河西灌区麦茬免耕对春玉米田土壤微生物量氮和磷的影响 20000h120cm14 d.. 1.2004(2004年7月)、春小麦留茬休闲期(2004年10月)、春玉米播种前(2005年4月)和春玉米收获后(2005年10月)分3次取样.取样时采用口径6.5cm 的土钻,在各小区以蛇形取样法在0～5c m ,5～10cm ,10～20cm 土层随机选取5点,分层取样后将各层次的样制成混合样放在保鲜袋中保存,并尽快带回试验室冷藏备用.测定时,先将土壤过2mm 筛,捡去可见有机物.土壤微生物N 采用氯仿熏蒸,0.5mol/L K 2SO 4浸提法(土∶水=1∶2)测定[6];土壤微生物P 采用氯仿熏蒸,0.5mol/L Na HCO 3浸提法(土∶水=1∶4)测定[7,8].2 结果与分析2.1 麦茬免耕对土壤微生物量N 的影响 测试表明(表2),春小麦收获后留茬覆盖对土壤微生物量N 的影响,在各时期有相同的结果.同一留茬量下,0～5cm 土层土壤微生物量N 均是留茬压倒处理高于立秆留茬处理,且0～5cm 土层和耕层的土壤微生物量N 以留茬量较大的处理N PS 40最高.播前和休闲期分别较对照增加261.49%和121.00%.这主要是由于:收获期,气温很高而土壤含水量很低,与立秆相比免耕的压倒处理能更好地保持表层的土壤含水量,不致使水分含量在高温季节降到很低,较大的覆盖量且将秸秆压倒为此期土壤微生物提供了较为适宜的增殖环境;而立秆处理则由于较低的表层土壤含水量,影响了微生物态养分的转化.传统耕作与免耕处理相比则由于地表完全裸露,造成微生物的能源缺乏,从而严重制约了表层微生物的增殖,使之处于最低水平.休闲期,土壤都未经扰动,但免耕处理均有留茬覆盖地表,减少了土壤水分蒸发,使土壤微生物活动具有较为丰富的碳源和土壤水分,为土壤微生物提供了适宜的增殖环境.对传统耕作而言,裸露的地表、极低的表层土壤含水量都不利于微生物的活动,从而影响了0～5cm 土层微生物体内养分的转化,而5～10cm 和10～20cm 土层则由于前茬作物大量根系和根系分泌物的存在缓解了不利因素的影响. 耕作方式对土壤微生物量及其分布影响较大(表2),休闲期土壤微生物量N 含量,免耕处理均高于传统耕作,免耕处理各层次之间的差异较大,且表层含量相对较高,而传统耕作则各层次较为接近.0～5cm 土层的土壤微生物量N 含量以留茬40cm 压倒处理的最高;5～10cm 土层则是处理N PS 20的最高,且与N S 40、NS 20差异显著(P <0.05);10～20cm 土层各处理间差异不明显.在相同覆盖量下,20cm 留茬处理的0～5cm 和5～10cm 土层的土壤微生物量N 含量均是压倒处理高于立秆处理;10～20cm 土层则是立杆留茬处理高于留茬压倒处理,但各层次之间差异不显著;40cm 留茬处理的土壤微生物量N 含量在各土层均为留茬压倒处理高于立秆留茬处理,且各层次之间差异显著.表2 麦茬免耕对土壤微生物量N 含量的影响Ta b.2 E ff ect s of no 2tillage with stubble cover on soil microbial bio ma ss N测定时间/年2月层次/cm不同处理下土壤微生物量N 含量/mg kg -1NS 20NS 40NPS 20NP S 40C T 2004204(播种期)0～529.07a bA 38.39abA 29.87abA 42.33aA 11.71bA 5～108.71a A 18.64aA 18.63aA 16.03aA 9.74aA 10～2014.78bA 14.17bA 35.77aA 18.34a bA 10.43bA 2004207(收获期)0～57.55bA 20.82abA 27.70aA 22.26a bA 22.55a bA 5～1021.09a A 21.01aA 13.48abA 16.81aA 10.86bA 10～2020.48a A 9.51aA 16.69aA 8.92aA 14.77aA 2004210(休闲期)0～518.07a bA 29.66aA 26.14aA 37.88aA 17.14bA 5～1010.36bA 11.83bA 22.32aA 14.66aA 18.40aA 10～2026.17a A 13.86abA 19.76aA 19.03aA 11.14bA 2005204(播种期)0～535.86a A 43.57aA 37.03aA 46.40aA 15.02bB 5～5a bA abA 3aA 38aA 3bA ～365B65 注灌水处理是在覆盖、耕作措施的基础上进行裂区设计的,故休闲期和播种前土壤微生物量的测定不涉及灌水量的影响011 甘肃农业大学学报 2006年101.9420.722.4424.1.0710201.7a bA1.22a 20.4aA22.19aA10.0bA:. 春种前,除2004年4月在处理NS20的5～10 cm土层,其他免耕处理各层次土壤微生物量N含量均高于传统耕作,且0～5cm土层的土壤微生物量N含量相对处于最高水平,与其他层次间差异显著(P<0.05),说明此期的微生物量N有表聚的现象.免耕处理的土壤微生物量N含量与传统耕作在0～5c m土层差异显著;5～10cm土层免耕1a后与传统耕作无明显差异,免耕2a后留茬收后压倒处理较传统耕作显著增加;10～20cm土层免耕2a 后,留茬压倒处理高于立秆留茬处理和传统耕作.不同留茬方式之间,除40cm留茬处理的5～10cm土层和20cm留茬处理的0～5cm土层外,压倒处理土壤微生物量N含量均高于立茬处理,且留茬越高,表层土壤微生物量N含量越高,这与影响土壤微生物量C在同一时期变化的低温有关.相对于免耕处理,传统耕作由于春耕使残留于地表的作物秸秆和根系均匀分布于耕层中,致使该时期传统耕作各层次之间微生物量N含量无显著差异.表3 麦茬免耕对不同灌水量下春玉米收获后土壤微生物量N含量的影响Tab.3 Effect s of n o2tillage with stubble cover on s oil mic robial biomass N under diffe rent ir rigation water qua ntitymg/kg层次/cm不同处理下土壤微生物量N含量NS20I1NS20I2NS40I1NS40I2NPS20I1NS20I2NPS40I1NP S40I2C TI1C TI20～550.38aA 6.61b B18.36bA16.96a A32.19a A13.24bB21.91aA45.29aA 3.44bB17.26aA 5～109.44b B 5.98b B18.98bA15.94a A43.50a A47.03aA13.51aA11.34bB10.63bB9.74aA 10～2023.77b B36.97aA35.51aA26.06a A38.22a A44.27aA18.43aA14.37bB41.47aA14.38aA 收获期,耕层土壤微生物量N含量处理NPS40与传统耕作接近,其他免耕处理均高于传统耕作,且处理N PS20的增幅最大(20.11%),但仍与传统耕作差异不显著.处理N PS20、N PS40、NS40和传统耕作的耕层土壤微生物量N含量最高值都出现在0～5 cm土层,而处理NS20的0～5cm土层土壤微生物量N含量在耕层处于最低水平,这可能是由于处理N S20具有较高的产量造成的.5～10cm土层的土壤微生物量N含量在此期表现为立秆留茬处理相对于留茬压倒处理和传统耕作均有所增加,且与传统耕作之间差异显著,这与播种期有所不同;10～20 cm土层各处理之间均无显著性差异.2005年10月的测定结果表明(表3),在相同的留茬量和灌水量下,0～5cm土层的土壤微生物量N含量高留茬量下压倒处理高于立秆处理;低留茬量下无规律可寻. 5～10cm土层,低留茬量下,压倒处理高于立秆处理;高留茬量下,立秆处理则相对较高;10～20cm 土层与5～10cm土层也具有相同的趋势.在同一灌水量下,高灌量的立秆留茬处理在0～5cm土层的土壤微生物量N含量,20cm留茬处理高于40cm 留茬处理,留茬压倒处理则相反;低灌量下,留茬量大的处理其微生物量N含量高于留茬量较小的处理,说明在土壤水分成为微生物活动主要制约因子的收获期,高留茬可更好地保持土壤表层水分,利于微生物的快速增殖. 年际比较表明(表2),春种前免耕处理的0～5 cm土层土壤微生物量N含量均有所增加,且留茬20cm处理的增幅较大,分别为30.24%和23.98%;5～10cm土层与此有相同的趋势;10～20cm土层则变化较小.耕层平均土壤微生物量N 含量,留茬20cm处理的变化不明显,留茬40cm处理的则表现为增加,且与传统耕作差异显著.传统耕作在各时期变化均较小,且各层次间较为接近,说明高留茬免耕处理可显著增加播种期的土壤微生物量N含量.2.2 麦茬免耕对土壤微生物量P含量的影响 由表4可知,土壤微生物量P含量在各时期的变化不如微生物量N的明显.免耕1a后的收获期与春种前相比,除处理NS40外,0～5cm土层的土壤微生物量P含量均是收获期高于春种前,耕层含量则是春种前高于收获期,说明春种前土壤微生物量P有向整个耕层平均的趋势,而收获期则有表聚的现象. 春种前(2004年4月),各处理间耕层土壤微生物量P含量在各层次之间均无显著性差异.经过2a 免耕后(5年月),各处理～5土层土壤微生物量含量无显著性差异;5～土层,处理NS的含量最高,且立秆留茬处理高于留茬压倒处111第6期 张文颖等:河西灌区麦茬免耕对春玉米田土壤微生物量氮和磷的影响 20040cmP10cm40理;10～20cm 土层,免耕处理均高于传统耕作,免耕处理间在同一留茬量下差异不显著.说明高留茬量下,土壤温度是微生物量P 含量的主要影响因素;低留茬量下,土壤水分又成为主要制约因素. 收获期,不同耕作方式之间土壤微生物量P 含量,0～5cm 土层和5～10cm 土层均是传统耕作高于免耕处理,尤其以5～10cm 土层差异较大,传统耕作显著高于处理N S 40(P <0.05).10～20cm 土层不同耕作方式之间无明显差异.免耕处理0～5cm 土层的土壤微生物量P 含量均为压倒处理显著高于立秆留茬处理;5～10cm 土层则有相反的趋势;10～20cm 土层各处理间差异较小.此期传统耕作表层土壤微生物量P 含量高于免耕处理的原因,可能是免耕处理的产量相对较高,从而消耗了较多的矿化态P ,造成土壤微生物和作物之间对养分吸收的激烈竞争,影响了微生物的增殖. 休闲期,不同耕作方式之间土壤微生物量P 含量,0～5cm 土层处理N S 20的最高,处理NS 40的最低,且二者差异显著(P <0.05);5～10cm 土层处理NS 20的仍最高,N PS 40的最低,前者比后者增加了213.57%;10～20cm 土层传统耕作相对处于较高水平,说明在气温较高而降水较为丰富的休闲期,留茬20cm 有助于土壤微生物态P 的转化.在同一留茬量下,0～5cm 土层的土壤微生物量P 含量,低留茬量下立秆处理高于留茬压倒处理,高留茬量下则相反;5～10cm 土层均为立秆留茬较高;10～20cm 土层则是压倒处理占优势,这可能与土壤通气状况和水分含量有关.表4 麦茬免耕对土壤微生物量P 含量的影响Tab.4 Effect s of n o 2tillage wit h stubble cover on s oil mic robial biomass Pmg/kg测定时间/年2月层次/cm不同处理下土壤微生物量P 含量/mgkg -1NS 20NS 40NPS 20NP S 40C T 0～51.30aA4.59aA2.10aA1.66aA1.71aA 2004204(春种前)5～10 1.40aA2.38aA 1.80aA 1.74aA 0.65aA 10～200.97aA 2.32aA 1.05aA 1.02aA 1.00aA 0～52.41abAB 0.55bB 4.27aAB3.59aAB 5.34aA 2004207(收获后)5～10 1.91abA 1.37bA 1.42bA 0.52bA4.87aA 10～200.50aA 0.71aA 1.72aA 0.18aA 0.68aA 0～58.31aA 2.08bA 3.58aA 5.05aA 3.40a bA 2004210(休闲期)5～10 4.39aA 1.95abA 3.57aA 1.40bA 3.17aA 10～200.54aA 0.28aA 1.56aA 0.94aA 1.02aA 0～53.11aA 3.67aA 3.43aA4.13aA 2.13aA 2005204(春种前)5～10 1.91aA 3.04aA 1.76abA 0.20bB 0.91bB 10～200.27bA0.91aA0.58abA0.67aA1.14aA 随着免耕年限的延长(2005年4月),免耕处理的土壤微生物量P 含量较传统耕作均有所增加,处理NPS 40的增幅最大(93.90%),其次为NS 40、N PS 20和NS 20,分别较传统耕作增加了72.30%、61.03%、46.01%.与2004年4月相比,除处理N S 40外,其他免耕处理0～5cm 土层的土壤微生物量P 含量均有所增加,处理N PS 40的增殖最高,达148.80%.5～10cm 土层立秆留茬处理表现为增加,留茬压倒处理却有所下降,10～20cm 土层各留茬处理较上年均表现为减少.传统耕作不同年份间微生物量P 变化较为平缓.说明留茬免耕对春种前土壤微生物量P 的增殖作用主要表现在表层.表5 麦茬免耕对不同灌水量下春玉米收获后土壤微生物量P 含量的影响Ta b.5 E ff ects of no 2tilla ge with stubble cove r on soil microbial biomass P unde r diff erent ir rigation water qua ntitymg/kg层次/cm 不同处理下土壤微生物量N 含量NS 20I 1NS 20I 2NS 40I 1NS 40I 2NPS 20I 1NS 20I 2NPS 40I 1NP S 40I 2C TI 1C TI 2～553356636835～5568538365586～55B85B638B33211 甘肃农业大学学报 2006年0 1.9aA1.4aA.71aA1.27aA.21aA0.7a A4.4a A.0aA1.0aA1.2aA 102.2aA 2.aA 2.aA 1.aA .aA 2.19a A 2.0a A 2.2aA 1.4aA 0.41aA 10201.19aA4.1aA0.2b 0.7aA0.7b 1.a A0.4b 1.4aA0.0aA1.44aA 春玉米收获期(表5),除NP S20I2外,其他免耕处理0～5cm土层的土壤微生物量P含量均高于传统耕作,整个耕层也存在着相同的趋势.处理NPS20 I1在0～5cm土层的土壤微生物量P含量最高,且与相同灌水量下对照的差异达到显著性水平.免耕处理之间的比较表明,在相同留茬量下,高灌量处理的土壤微生物量P含量高于低灌量处理,且各层次间差异显著,表层含量高于下层.在灌水量相同而留茬方式不同时,高灌量下压倒处理的土壤微生物量P含量高于立秆留茬处理;低灌量下,2种留茬方式下变化趋势相反,这与土壤微生物量C和N的变化趋势有所不同,说明土壤水分对表土层及耕层土壤微生物量P的影响较C和N显著.3 小结与讨论 1) 留茬免耕由于土壤表层留有大量的作物秸秆、根茬,使得0～5cm土层的土壤微生物学性质发生了深刻的变化.留茬免耕1a后,与传统耕作相比,春种前微生物量N含量明显增加,收获期变化不大;微生物量P含量在播种期免耕处理相对于传统耕作明显地增加,收获期反而低于传统耕作;免耕2a后,土壤微生物量N含量在春种前较上年有增加的趋势.说明土壤微生物量的季节性变化主要与能源的供应有关. 2) 留茬免耕处理后,0～5cm土层土壤微生物量N含量在各时期表现为:压倒处理高于立秆处理,且0～5cm土层土壤微生物量N含量以高留茬量下的处理NPS40为最高,说明免耕与留茬覆盖相结合,且留茬采用压倒的方式可增加耕层的土壤微生物量N,以便更好地改善土壤肥力状况,这与陈蓓等[9]的研究结果相似. 3) 土壤水分和温度是影响微生物量变化的主要因素,留茬免耕处理后土壤微生物量N在春种前有表聚的现象,土壤微生物量P则有向整个耕层平均的趋势. 4) 土壤水分对土壤微生物的增殖产生深刻的影响,收获期微生物量N含量相对处于最低水平,高留茬则有利于缓解水分对收获期微生物增殖的限制,这与高云超等[10].的结果相似土壤微生物量P 的季节性变化不明显,但土壤水分对表土层及耕层的土壤微生物量P的影响较N显著.参考文献[1] 张成娥,王栓全.作物秸秆腐解过程中土壤微生物量的研究[J].水土保持学报,2000,14(3):96～99[2] Smit h J L,Paul E A.The significa nce of soil microbialbioma ss e stimation in soil bioche mist ry[M].Bollag,JM G Stozzy:New Y ork,Marcel de kker,Inc,1991,359～396[3] Shaver T M,Peter son G A.Surface soil physical prop2ertie s af ter twelve year s of dryland no2tilled manage2 ment[J].Soil Science Society of Ame rica Journal, 2002,66:1296～1303[4] 田育军,林 杉,赵笃乐,等.长期不同施肥土壤微生物态氮作为土壤供氮指标的研究[J].甘肃农业大学学报,2000,35(1):24～28[5] 何振立.土壤微生物量及其在养分循环和环境质量评价中的意义[J].土壤,1997,(2):61～69[6] Brooke s P C,La ndma n A,Pruden G,e t al.Chlorofor mf umigation and t he relea se of soil nitroge n:a rapid di2rect extraction method to mea sure microbial biomass nit rogen in soil.Soil Biol Bioc hem,1985,17:837～842 [7] Brookes P C,Powlson D S,Je nkinson D S.Measure2ment of microbial biomass phosp horus in t he soil.SoilBiol Bioche m,1982,(14):319～329[8] McL aughlin M J,Al ston A M.Mea surement of phos2p horus in the soil 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