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垄作免耕下紫色水稻土有机碳的分布特征唐晓红;邵景安;黄雪夏;魏朝富;谢德体;潘根兴【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2007(44)2【摘要】土壤有机碳的空间分布特征是研究土壤有机碳储量及其动态的重要内容之一.本文从土壤团聚体、剖面和田块等尺度研究了四川盆地紫色水稻土在垄作免耕下有机碳的分布特征.结果表明:紫色水稻土团聚体含碳量在大团聚体(2～0.25 mm)中最高,但有机碳总量主要分布在0.25～0.02 mm,其次是0.02～0.002 mm;垄作免耕下团聚体有机碳主要富集在0～10 cm土层的大团聚体(＞0.25 mm)中(富集系数＞1.5),而常规平作、水旱轮作和垄作翻耕下,剖面中土壤有机碳含量分布自上而下缓慢降低;实验田表层土壤有机碳含量及相关土壤特性的空间分布呈条带状和斑块状格局,具有明显的空间变异性.土壤有机碳含量在垄作免耕处最高,达30.71 g kg-1,在常规平作处最低,为16.50 g kg-1左右.长期垄作免耕会导致有机碳向土壤表层大团聚体的相对富集及在土壤剖面的层次分异.【总页数】9页(P235-243)【作者】唐晓红;邵景安;黄雪夏;魏朝富;谢德体;潘根兴【作者单位】西南大学资源环境学院,重庆,400716;重庆市数字化农业重点实验室,重庆,400716;西南大学资源环境学院,重庆,400716;重庆市数字化农业重点实验室,重庆,400716;西南大学资源环境学院,重庆,400716;西南大学资源环境学院,重庆,400716;重庆市数字化农业重点实验室,重庆,400716;西南大学资源环境学院,重庆,400716;重庆市数字化农业重点实验室,重庆,400716;南京农业大学农业资源与生态环境研究所,南京,210095【正文语种】中文【中图分类】S714【相关文献】1.垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响 [J], 慈恩;朱洁;彭娟;符卓旺;高明;谢德体2.稻田垄作免耕对根际土壤有机碳及颗粒态有机碳的影响 [J], 昌龙然;谢德体;慈恩;骆云中;符卓旺3.垄作免耕对稻田垄埂土壤有机碳累积和作物产量的影响 [J], 慈恩;王莲阁;丁长欢;谢德体4.垄作免耕水稻土团聚性的研究 [J], 魏朝富;高明5.长期垄作免耕对稻田土壤有机碳剖面分布的影响 [J], 慈恩;朱洁;彭娟;符卓旺;高明;魏朝富;谢德体因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多年固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响的报告，600字报告标题：多年固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响近年来，随着农业基础设施技术发展和改进，多年固定道保护性耕作已经在农业科学领域中取得了巨大的成功。
该技术旨在通过改善耕作模式和技术，减少耕作过程中的水土流失，提高植被覆盖度，从而提高土壤肥力和作物产量。
本报告旨在探讨多年固定道保护性耕作对土壤有机碳含量以及小麦产量的影响。
利用多年固定道保护性耕作可以提高土壤有机碳含量。
首先，多年固定道保护性耕作可以改善水土流失问题，减少水土流失，使得土壤中的有机碳含量有所提高。
其次，多年固定道保护性耕作能够有效增加植物覆盖度，从而增加土壤有机碳的累积，使土壤有机碳的质量和含量得到显著改善。
此外，多年固定道保护性耕作还可以有效改善土壤健康，改善土壤质量，从根部吸收养分，有助于土壤有机碳累积。
多年固定道保护性耕作也可以有效提高小麦产量。
多年固定道保护性耕作能够改善土壤有机质、水分、养分以及植物生长激素含量，改善土壤条件，增加植物生长环境的适宜性，从而有效提高小麦产量。
此外，多年固定道保护性耕作能够改善土壤的结构，使得植物的根系可以更好地吸收土壤中的养分，增加小麦的生长速度和强度，进而提高小麦产量。
因此，多年固定道保护性耕作可以有效提升土壤有机碳含量和小麦产量。
然而，在实施多年固定道保护性耕作的同时，必须注意土壤管理，以避免养分流失，过度放牧等问题，以实现有机肥料和养分的有效累积。
另外，不同种类的作物应当采用不同的耕作模式，以更完善的方式实现土壤保护和作物生产的共同目的。
总的来说，多年固定道保护性耕作是一种有效的农业保护技术，可以改善土壤质量，增加土壤有机碳含量，提高小麦产量，为农民及其家庭提供切实的经济效益。
建议今后在政府和社会各方面的支持下，加强多年固定道保护性耕作的技术推广，提高水土流失控制能力，提高土壤肥力，促进绿色可持续发展。
保护性耕作对土壤固碳的可能影响摘要保护性耕作通过免耕、秸秆覆盖等措施，以减少土壤侵蚀，提高土壤肥力，并使农田生态系统中SOC增加，AOC（ROC、MBC、DOC）相比于SOC更加灵敏，增加倍数分别是是SOC的3-6倍、14-16倍、9-11倍，同时减少了CO2和CH4的排放。
保护性耕作对土壤固碳受气候类型、免耕时间和土壤类型的影响，且免耕有降低土壤生产力的可能，因此，要因地制宜并谨慎的的采用保护性耕作。
关键词保护性耕作，免耕，SOC，AOC，固碳1.前言保护性耕作是由保持土壤覆盖，减少土壤翻动和压实，实行作物轮作等基本内容组成，采取土壤、水分和农业资源保护性管理措施，以增加农业生产的经济、生态和社会效益为目标，保障粮食安全及环境和资源保护的综合的可持续农业生产体系（FAO,2002）。
它通过少耕、免耕、秸秆覆盖等措施，以减少风蚀、水蚀，提高土地肥力、抗旱能力并且增产节支，并使农田生态系统中土壤碳含量提高，同时减少CO2向大气中的释放（杨学明等，2003），能改善日益恶化的生态环境，实现粮食生产的可持续发展，达到经济效益、社会效益和生态效益的协调统一（黄高宝等，2006）。
土壤耕作和秸秆覆盖可影响土壤性质、环境质量和作物生产力（Keshavarzpour and Rashidi, 2008）。
然而，没有秸秆覆盖的情况下过度耕作会使土壤物理性质退化，降低土壤有机碳（SOC）的含量和作物产量（Ahmad et al., 1996）。
因此，国内外的研究者对传统性耕作与免耕和秸秆覆盖结合在减少生态系统的土壤侵蚀，通过提高土壤有机质（SOM）改善土壤质量，提高土壤肥力、渗透速率和土壤贮水量、生物多样性以及能源利用效率等的比较研究进行了大量的工作（Lal, 1995; Ogban et al., 2001;Iqbal et al., 2005）。
相比于犁耕通过机械破坏和粉碎使土壤变得松散，免耕保护了土壤的结构（Rashidi et al., 2008），因此，不同的耕作措施可以改变土壤孔隙的数量、性状、持续性和大小分布，而土壤孔隙控制着土壤储存和传输水分的能力。
保护性耕作对土壤有机碳含量的影响苏琳;张仁陟;蔡立群【期刊名称】《江苏农业学报》【年(卷),期】2012(028)003【摘要】为了探讨土壤有机碳对不同耕作措施的响应,进行长期田间定位试验,研究了采用秸秆还田免耕(NTS)、秸秆还田翻耕(TS)、免耕(NT)及常规翻耕(T)4种措施下春小麦-豌豆轮作后土壤有机碳含量的变化,测定了0～5.0cm、5.1～10.0cm、10.1～30.0cm土层中总有机碳含量、腐殖质碳含量和热水溶性有机碳含量.结果表明:轮作10年后,与T处理相比,NTS、TS和NT处理的0～30cm土层中土壤总有机碳含量、腐殖质碳含量和热水溶性有机碳含量均有不同程度的提高.土壤总有机碳含量、热水溶性有机碳含量及NTS和NT处理下腐殖质碳含量均随土层深度的增加而减少;TS和T处理下,5.1～10.0cm土层中腐殖质碳含量最高,0～5.0cm土层中腐殖质碳含量最低.10.1～30.0cm土层中,TS处理的腐殖质碳含量大于NTS处理.表明秸秆覆盖和免耕均有利于土壤总有机碳、腐殖质碳和热水溶性有机碳的积累.【总页数】6页(P524-529)【作者】苏琳;张仁陟;蔡立群【作者单位】甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃兰州730070;甘肃农业大学研究生处,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】S157【相关文献】1.云南不同林龄橡胶林土壤有机碳含量变化及影响因子 [J], 赵林林;吴志祥;孙瑞;杨川;符庆茂;谭正洪2.地形对色季拉山典型植被过渡带土壤有机碳含量的影响 [J], 王君惠;喻武3.地形对色季拉山典型植被过渡带土壤有机碳含量的影响 [J], 王君惠;喻武4.广东台山镇海湾红树林国家湿地公园土壤有机碳含量及其影响因素分析 [J], 华国栋;庄礼凤;李家祥;张雪娜;王丹枫;吴林芳5.不同土壤有机碳含量对玉米光合生理及生长发育的影响 [J], 郭占强;肖国举;李秀静;胡延斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
保护性耕作方式对土壤有机碳及组分含量的影响保护性耕作方式对土壤有机碳及组分含量的影响近年来，随着人口的增加和农业的发展，土壤的保护和可持续利用问题日益引起人们的关注。
保护性耕作作为一种可持续的耕作方式，被广泛应用于农田管理中。
它通过合理利用地力、保持土壤水分，有效地改善土壤质量，减少化肥的使用，对土壤有机碳及其组分含量具有积极的影响。
本文旨在探讨保护性耕作方式对土壤有机碳及组分含量的影响，并提供相关的科学依据。
首先，保护性耕作方式能够增加土壤有机碳含量。
有机碳是土壤质地、肥力和水分保持的重要指标，对维持土壤生态系统的稳定具有关键作用。
保护性耕作方式通过减少耕翻，保持植被覆盖和减少农药的使用，能够降低有机碳的氧化速率，从而增加土壤有机碳的积累。
此外，植物残体、根系和土壤微生物的不断输入，也为土壤有机碳的增加提供了有力的支持。
其次，保护性耕作方式对土壤有机碳组分含量也有显著影响。
有机碳主要包括活性有机碳、凝聚有机碳和稳定有机碳三个组分。
活性有机碳是指容易被微生物分解和释放为二氧化碳的有机物质，对土壤肥力起着重要作用。
研究表明，保护性耕作方式能够显著增加土壤活性有机碳的含量，提高土壤肥力和养分循环效率。
凝聚有机碳是指与土壤胶体结合形成的物质，对改善土壤结构和保持水分具有重要作用。
保护性耕作方式能够促进土壤胶体的形成和稳定，增加土壤凝聚有机碳的含量。
稳定有机碳是指不容易被分解和释放的有机物质，对土壤质地和肥力的改善具有重要意义。
保护性耕作方式可以减缓稳定有机碳的氧化速率，增加其在土壤中的积累。
此外，保护性耕作方式还能够影响土壤微生物群落结构和功能。
土壤微生物是土壤生态系统中重要的组成部分，能够参与有机物的分解和循环，对土壤生态功能具有重要作用。
研究表明，保护性耕作方式能够显著增加土壤微生物的丰富度和多样性，提高土壤微生物的活性和功能。
这对于土壤有机碳的积累和保持具有积极的促进作用。
综上所述，保护性耕作方式对土壤有机碳及组分含量具有显著的影响。
第27卷第11期2007年11月生态学报ACTA ECOLOGI CA SI N I CA Vol .27,No .11Nov .,2007基金项目:国家自然科学基金资助项目(49771073);中国科学院重点基金资助项目(KZ9522J12203)收稿日期:2006211203;修订日期:2007208213作者简介:邵景安(1976～),男,安徽亳州人,博士,主要研究领域土地利用与生态过程.E 2mail:shaoja@lreis .ac .cn3通讯作者Corres ponding author .E 2mail:weicf@s wu .edu .cn致谢:W e would like t o thank individuals who assisted in designing and sa mp ling of this experi m ent .Founda ti on ite m :The p r oject was financially supported by the Nati onal Natural Science Foundati on of China (No .49771073)and Key Pr oject of Chinese Acade my of Sciences (No .KZ9522J12203)Rece i ved da te:2006211203;Accepted da te:2007208213B i ography:SHAO J ing 2An,mainly engaged in land use and eco 2p r ocess .E 2mail:shaoja@lreis .ac .cn保护性耕作对稻田土壤有机质的影响邵景安1,2,唐晓红1,魏朝富1,3,谢德体1(1.西南大学资源环境学院,重庆 400716;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)摘要:研究使用常规犁耕2休闲(DTF ),常规犁耕2小麦(DT W ),保护耕作2休闲(CTF ),保护耕作2小麦(CT W )4个处理,评价连续实验10a 后保护性耕作对稻作区S OM 的影响。
保护性耕作对农田土壤有机碳库的影响张四海;曹志平;张国;胡婵娟【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2012(021)002【摘要】农田土壤有机碳库是陆地生态系统碳库的重要组成部分,对维持全球碳平衡具有重要意义.有机碳库的储量除了受气候和环境因素的影响外,还受农业耕作措施的影响.综述了保护性耕作对土壤有机碳库的影响,并从碳输入、碳分解和碳固持3个方面讨论了保护性耕作影响有机碳库的途径.大量实验结果表明,保护性耕作在表层土壤中能提高作物根系生物量1.0％～142.9％；增加土壤微生物的生物量2.2％～140％.免耕还显著降低土壤的呼吸强度,在0.9％～72.6％之间,从而减少碳的损失.免耕还提高了土壤团聚体数量,从而有利于有机碳在土壤中的固持.今后的研究应该在如下几方面加强:(1)加强区域性对比研究；(2)加强长期定位研究；(3)加强对固碳机理的研究；(4)建立模型加强对多种因子综合效应的研究.【总页数】7页(P199-205)【作者】张四海;曹志平;张国;胡婵娟【作者单位】中国农业大学资源与环境学院,北京100193;中国农业大学资源与环境学院,北京100193;中国农业大学资源与环境学院,北京100193;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】S153.6【相关文献】1.保护性耕作对南方稻麦两熟高产农田土壤碳库特性的影响 [J], 张岳芳;孙国峰;周炜;胡宇容;王鑫;陈留根;郑建初2.长期施肥对中国3种典型农田土壤活性有机碳库变化的影响 [J], 张璐;张文菊;徐明岗;蔡泽江;彭畅;王伯仁;刘骅3.保护性耕作对土壤养分及有机碳库的影响 [J], 康轩;黄景;吕巨智;银秋玲;梁和;雷振甜;李仍云4.转变耕作方式对长期旋免耕农田土壤有机碳库的影响 [J], 田慎重;王瑜;宁堂原;董晓霞;董亮;郑东峰;郭洪海5.保护性耕作对农田土壤碳库特性的影响 [J], 吕瑞珍;熊瑛;李友军;吕强;黄明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
保护性耕作对土壤有机碳指标及其相关性的影响保护性耕作对土壤有机碳指标及其相关性的影响近年来，随着全球气候变化和环境保护意识的增强，人们对于土壤有机碳的关注度也逐渐提升。
土壤有机碳是土壤中的有机物质的主要组成部分，对于维持土壤生态系统的功能和持久性非常重要。
在农业生产中，保护性耕作作为一种可持续农业方法，已经被广泛应用，其可有效地减少土壤侵蚀，保护土壤质量，改善农田生态环境。
然而，保护性耕作对土壤有机碳指标及其相关性的影响目前尚不完全清楚，本文将对此进行探讨。
首先，保护性耕作对土壤有机碳含量的影响。
保护性耕作采用覆盖作物残留物的方法，可以有效地增加土壤有机质的含量。
覆盖物可以降低土壤的蒸发损失，保持土壤湿度，提供养分，并提供理想的生长条件，促进土壤微生物的活动，进而促进土壤有机质的积累。
研究发现，保护性耕作对土壤有机碳含量具有显著的正向影响。
例如，一项基于长期定位试验的研究表明，与传统耕作相比，保护性耕作可以增加土壤有机碳含量高达30%以上。
该结果进一步证实了保护性耕作对土壤有机质含量的积极贡献。
其次，保护性耕作对土壤有机碳组成的影响。
土壤有机碳主要由不同类型的有机质组成，包括植物残体、微生物体和土壤胶体等。
保护性耕作可以增加覆盖物的输入，从而增加土壤中植物残体的含量。
同时，覆盖物的降解也会为土壤提供更多的微生物体，进一步促进土壤中微生物的繁殖和分解活动。
此外，由于水土保持措施的采用，土壤的氧化还原环境得到改善，有利于微生物的生存和活动，进而促进土壤有机质的形成。
因此，保护性耕作有助于提高土壤中植物残体和微生物体的含量，从而增加土壤有机碳的组成。
再次，保护性耕作对土壤有机碳与其他指标的相关性的影响。
除了土壤有机碳，保护性耕作也对其他土壤指标具有显著影响，包括土壤氮含量、土壤 pH 值、土壤水分等。
保护性耕作通过提供覆盖物、改善土壤结构，以及增加土壤的水分保持能力，可以提高土壤中的营养元素和水分含量，从而促进土壤的肥力和生态系统功能。
保护性耕作对土壤有机碳库和温室气体排放的影响的开题
报告
一、研究背景和意义
保护性耕作是一种为农业生产和环境保护相结合的农业生产方式，它是在保持机械化耕作基础上，通过耕作深度和作业时间的合理控制、秸秆还田和轮作休闲等一系列措施，防止耕作对土壤的破坏，提高土壤质量和农产品产量和品质，还能减少化肥和农药的使用，从而达到减少环境污染和减少温室气体排放的目的。
因此，该方法的研究对于维护农业生产的稳定性和生态环境的健康性具有重要意义。
二、研究现状
保护性耕作已经发展多年，并得到了广泛的应用。
对于其对土壤有机碳库和温室气体排放的研究也是逐渐深入的。
其中，对于保护性耕作对土壤有机碳库的影响，研究表明可增加土壤有机质含量，提高土壤质量和抗逆性能，从而提高农产品产量和品质。
对于其对温室气体排放的影响，研究表明可有效减少温室气体的排放，其中主要是通过减少化肥和农药的使用和增加土壤有机质含量来实现的。
三、研究内容和方法
本研究将探讨保护性耕作对土壤有机碳库和温室气体排放的影响，并以广东省的某农耕区为例进行实验研究。
实验采用田间试验的方法，通过对比保护性耕作和传统耕作两种方式在土壤有机碳含量和氧化亚氮排放量等方面的变化，来探究保护性耕作对土壤有机碳库和温室气体排放的影响。
四、研究预期结果
该研究预期将得出以下结论：保护性耕作可显著提高土壤有机质含量、改善土壤结构和质量，同时可有效减少温室气体的排放。
此外，还可进一步明确保护性耕作在农业生产和生态环境维护中的重要性，为今后农业生产方式的深化改革提供科学依据。
四川盆地紫色土耕层有机碳含量变化特征及影响因素目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)2. 四川盆地紫色土概述 (7)2.1 地理环境 (8)2.2 土壤特性 (9)2.3 农业背景 (10)3. 紫色土耕层有机碳含量变化特征 (11)3.1 长期动态变化 (12)3.2 空间分布特征 (14)3.3 环境响应特性 (15)4. 影响紫色土耕层有机碳含量的因素分析 (16)4.1 土壤类型与质地 (18)4.2 地形与海拔 (19)4.3 气候条件 (20)4.4 土地利用与管理 (20)4.5 植被状况 (22)4.6 人类活动 (23)5. 紫色土耕层有机碳平衡与可持续管理 (25)5.1 碳存储潜力与现状 (26)5.2 管理策略与技术 (27)5.3 减排与增汇机制 (29)6. 案例分析 (31)6.1 典型区域选择 (32)6.2 数据收集与分析 (33)6.3 结果与讨论 (34)7. 结论与建议 (35)7.1 研究总结 (37)7.2 对可持续管理和环境保护的建议 (38)1. 内容概述本文深入探讨了四川盆地紫色土耕层有机碳含量的变化特征及其主要影响因素。
通过详尽的实地调查与实验分析，揭示了该区域土壤有机碳储量的分布规律、变化趋势以及驱动因素，并对可能的影响机制进行了系统的分析和讨论。
文章首先概述了四川盆地的地理位置、气候条件、植被类型和土地利用方式等基本情况，为理解紫色土的形成和演替提供了基础背景。
文章详细分析了紫色土耕层有机碳含量的空间分布特征，指出了不同区域、不同土地利用方式下有机碳含量的差异性和变化规律。
在有机碳含量的时间变化方面，文章通过长期定位观测和数据分析，揭示了有机碳含量的季节性变化、年际变化以及长期变化趋势。
这些变化受到多种因素的综合作用，包括气候变化、土地利用变化、植被恢复过程、人类活动等。
文章还深入探讨了影响四川盆地紫色土耕层有机碳含量的主要因素，如土壤类型、肥力状况、植被覆盖度、水分条件等。
赵 光,唐晓红,罗友进,等.保护性耕作对四川紫色水稻土团聚体组成及有机碳含量与分布的影响[J ].江苏农业科学,2010(1):288-292.保护性耕作对四川紫色水稻土团聚体组成及有机碳含量与分布的影响赵 光1,唐晓红1,2,罗友进1,魏朝富1(1.西南大学资源环境学院,重庆400715; 2.四川农业大学都江堰分校城乡建设学院,四川都江堰611830) 摘要:通过18年田间定位试验,研究了保护性耕作对四川盆地紫色水稻土团聚体组成和有机碳含量的影响。
结果表明:保护性耕作影响紫色水稻土团聚体组成及有机碳含量,土壤有机碳含量随着深度增加而降低。
各种耕作处理的不同土层均以0.02～0.25mm 团聚体所占的比例最大;垄作免耕和畦作免耕土壤表层(0～10c m )>0.25mm 的团聚体占比增加,尤其畦作免耕表现得更加明显;垄作免耕使表层(0～20c m )中各粒径团聚体中有机碳含量显著增加,0.25～2mm 团聚体占比与土壤有机碳含量呈显著线性正相关;长期保护性耕作导致有机碳在土壤剖面的层次分异以及土壤表层大团聚体的相对富集。
通过研究保护性耕作对紫色水稻土剖面团聚体有机碳分布的影响,有利于揭示农业管理措施对土壤碳库变化的影响。
关键词:保护性耕作;紫色水稻土;有机碳;团聚体 中图分类号:S714 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2010)01-0288-05收稿日期:2009-05-04基金项目:国家科技支撑计划项目“耕地地力提升与退化耕地修复关键技术研究”(编号:2006BAD05801)。
作者简介:赵 光(1984—),男,山东烟台人,硕士,主要从事土壤地球化学研究。
E -mail:guant ousun100@ 。
通信作者:魏朝富,博士,研究员,博士生导师,主要研究方向为土地利用与生态过程。
E -mail:weicf@s wu .edu .cn 。
碳是自然界中与人类生存密切相关的最重要的物质之一,存在于水圈、大气圈、土壤圈和生物圈中,并保持着动态的平衡[1]。
全球大约有1500Gt 的碳是以有机质的形态存在于土壤中[2],土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库[3-4]。
近年来,随着人类对自然资源的滥用,尤其是无节制地燃烧石化燃料、毁灭森林和改变土地利用方式等活动,使碳在地球各圈层特别是在大气圈与土壤圈之间的平衡受到影响,造成大气CO 2浓度持续增高,导致温室效应及全球气候变暖,碳平衡已成为全球气候变化研究的重要内容之一。
配合土壤固碳机理及其影响因素的研究,分析与预测未来通过改变管理政策与农业技术途径而可能达到的土壤固碳能力已成为今后研究的发展方向[5]。
土壤有机碳是土壤质量的核心,同时又是土壤圈调节大气CO 2浓度的主要媒介,其变化对大气CO 2浓度影响很大,土地利用方式变化可直接影响土壤有机碳含量,进而影响碳在大气圈和土壤圈中的循环[6]。
农业土壤受人类活动影响显著,在土壤固碳中占有重要地位[7]。
土壤团聚体是土壤结构最基本的单元,是形成土壤良好结构的物质基础,对土壤中的许多物理、化学及生物化学作用有重大的影响,长期以来一直受到科研工作者的极大关注。
具有良好团聚体结构的土壤,不仅具有高度的孔隙性和持水性,而且有良好的通透性,在植物生长期能够很好地调节植物对水、肥、气、热诸因素的需要。
然而在中国四川盆地紫色土区稻田农业生态系统中,关于长期保护性耕作对有机碳在团聚体中的分配特点仍然不是很清楚。
本研究通过采集长达20年的田间肥料定位试验小区的土样,测定有机碳在不同粒级的土壤大团聚体中的含量,探讨在长期保护性耕作条件下四川紫色水稻土区土壤大团聚体与土壤肥力之间的关系。
1 材料与方法1.1 试验处理试验点位于西南大学实验农场,从1990年开始实施长期定位肥料试验。
该生态区属亚热带季风气候,年平均降水量1105mm,常年平均温度18.3℃,年日照1276h 。
土壤为中生代侏罗系沙溪庙组灰棕紫色沙泥岩母质上发育的中性水稻土。
试验前土壤的基本性状为:pH 值7.1,有机质23.1g/kg,全氮1.74g/kg,全磷0.75g/kg,全钾22.7g/kg,碱解氮120.1mg/kg,速效磷7.5mg/kg,速效钾71.1mg/kg,物理性沙粒447.4g/kg,物理性黏粒144.2g/kg 。
试验处理分为:(1)常规平作(中稻—冬水田)(CRW F:conventi onal tillage,rice and winter fall ow ),按传统方法每年3犁3耙翻耕植稻,水稻收获后灌冬水。
(2)垄作免耕(中稻—油菜)(NRR:no till 2age and ridge,rice and rape ),全年不翻耕,做垄方法为:拉线起垄,将垄沟的土壤覆在垄埂上,垄面不抹平,尽量保持土壤结构,1垄1沟55c m,垄顶宽25c m,沟宽30c m,沟深35c m;水稻植在垄埂的两侧,每垄栽2行,每小区5垄,水稻收获后种小麦/油菜,小麦/油菜生长期间降低垄沟水位,保持浸润灌溉,次年小麦/油菜收后灌水种植水稻。
(3)畦作免耕(中稻—小麦),全年免耕,做畦规格为1畦1沟120c m,畦宽85cm,沟宽35c m,沟深35c m,每小区2畦,水稻收后种小麦,小麦生长期降低畦沟水位,保持畦内浸润,次年小麦收后种水稻。
(4)垄作翻耕(中稻—小麦)。
做垄规格与处理(2)相同,每年小麦收获后翻耕重新做垄种稻。
(5)畦作翻耕(中稻—小麦)做畦规格与处理(4)相同,每年小麦收后翻耕重新做畦种稻。
垄作和平作处理每小区种水稻600穴,畦作540穴。
每个处理小区面积为20m 2,4次重复,随机区组排列。
各处理的施肥量均为:N125.6kg/h m2(尿素);P2O5 60.0kg/h m2(过磷酸钙);K2O75.0kg/h m2(氯化钾)。
每年的小麦和水稻都是过磷酸钙作底肥一次施用,尿素用量的2/3作底肥,1/3作追肥,氯化钾底肥和追肥各半。
2008年10月上旬水稻收获后,在各处理区中按0～10、10～20、20～30、30～40、40～60c m分5层取样,取样采取“S”多点取样土,土样风干后,按四分法将多余的去掉,保留1kg备用。
1.2 测定方法1.2.1 土壤团聚体分离测定方法 参照水稳性团聚体分离方法[8]。
取原状风干土50g于1000mL三角瓶中,加入蒸馏水[m(水)∶m(土)=10∶1)],浸泡过夜(16h)后,在恒温振荡器(DHZ-C型)以210r/m in的转速振荡2.5h,使其充分分散,再转移到1000mL量筒中,将量筒上下倒转10次后,用湿筛法分离出>2mm和2～0.25mm的团聚体,继而把过筛土壤悬液用吸管法分离得0.25～0.02mm、0.02～0.002mm及<0.002mm的团聚体悬液,最后将所有提取的样品在电热恒温干燥箱中40～50℃烘干、称重。
1.2.2 分析方法 土壤容重测定采用环刀法,有机碳测定用H2S O4-K2Cr2O7外加热法[9]。
1.2.3 数据处理 所有测定结果用Excel、SPSS和LSD统计分析软件进行统计分析。
2 结果与分析2.1 不同耕作方式下土壤剖面中有机碳分布特征5种不同耕作方式土壤剖面有机碳分布特点见表1。
不同耕作方式土壤有机碳含量差异明显,其中土壤表层有机碳含量均较高,为18.37～23.06g/kg,垄作免耕土壤有机碳含量最高,为23.06g/kg,而畦作翻耕最低,为18.37g/kg,随着土壤深度的增加,有机碳含量逐步降低,剖面40～50c m处有机碳含量为表层土壤的40%～60%。
有机碳在耕作层积累显著,而耕层以下的土层中有机碳含量锐减。
土壤剖面有机碳含量差异主要是由于植物残体和植物根系以及根系的分泌物主要集中分布于表层土壤中,而下层土壤中有机碳的来源主要靠表层土壤中有机碳的向下迁移,使得土壤剖面中有机碳的含量从上到下逐渐减少。
所以,耕作改变土壤有机碳在剖面中的分布格局。
表1 不同耕作方式下紫色水稻土土壤剖面中有机碳含量分布特点土层深度(c m)不同耕作方式下土壤有机碳含量(g/kg)常规平作垄作免耕畦作免耕垄作翻耕畦作翻耕0～1020.5723.0622.8919.0118.37 10～2019.1016.1015.6415.0913.05 20～3014.1115.1714.2713.2812.81 30～4011.7712.7312.5311.3511.26 40～609.9811.2011.1612.1110.39 土壤有机碳含量的高低取决于2个因素:一是土壤有机碳的矿化消耗和腐殖化积累,二是以枯枝落叶和死亡根系等凋落物形式归还到土壤中的有机物质的数量。
5种不同的耕作方式下表层土壤的有机碳含量有显著的差异。
由表1可以看出,不同耕作方式的土壤表层有机碳含量顺序为:垄作免耕>畦作免耕>对照>垄作翻耕>畦作翻耕。
垄作免耕和畦作免耕的土壤有机碳含量高于其他耕作方式,表明土壤表层垄作免耕和畦作免耕有利于土壤有机碳的积累,这可能是由于免耕措施影响土壤中微生物对有机碳的分解,导致了有机碳的分解与矿化速率降低,加上人为施肥管理条件下有机碳的输入较高所致。
垄作翻耕和畦作翻耕表层土壤的有机碳含量低于对照,这可能是由于翻耕使得土壤的通透性增加,增强了土壤中微生物的活性,加快了大分子有机物的分解与矿化速率,导致了表层土壤有机碳含量的降低。
2.2 不同耕作方式下土壤团聚体粒径分布特征土壤团聚体是土壤结构的基本单位,其组成和稳定性直接影响土壤肥力和作物生长[10]。
土壤物理状况的优劣不仅决定于大团聚体,更重要的是取决于微团聚体的性质。
土壤微团聚体是构成土壤结构的颗粒单位,在很大程度上决定土壤的质量特征,不同粒径的微团聚体是土壤具有自动调节能力的物质基础。
从表2可见,不同耕作方式对土壤团聚体大小有较大的影响。
总体来看,不同耕作方式的各层土壤中0.02～0.25mm的团聚体所占的比例最大,达到了46%左右,最高的达50.8%,最低的为41.5%;其次是0.002～0.02mm和0.25～2mm的团聚体颗粒;>2mm和<0.002mm的团聚体颗粒较少。
土壤中小于0.25mm的团聚体称为微团聚体,土壤微团聚体的数量和组合构成了土壤肥力的实质。
紫色水稻土中微团聚体含量要>80%,这与紫色水稻土肥力水平有重要关系。
通过表2还可以看出,不同耕作方式的土壤不同深度团聚体也表现出不同的分布特点,常规平作0.25～0.02mm团聚体变化不大;垄作免耕和畦作免耕0.25～0.02mm团聚体表现为双峰的形式,垄作翻耕和畦作翻耕0.25～0.02mm团聚体从表层到深层百分含量基本没有变化,而0.02～0.002mm的团聚体表现为随着土层深度的增加而增加。
