耕作方式对华北冬小麦田土壤微生物生物量碳分布特征的影响
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122 doi:10.11838/sfsc.1673-6257.20547耕作措施对旱农区农田土壤质量与碳排放的影响沈吉成1,2,3,赵彩霞2,3#,刘瑞娟2,3,叶发慧2,3,李亚鑫2,3,李玲玲1*,陈文杰2,3*[1.省部共建干旱生境作物学国家重点实验室(甘肃农业大学),甘肃 兰州 730070; 2.中国科学院高原生物适应与进化重点实验室,中国科学院西北高原生物研究所, 中国科学院种子创新研究院,青海 西宁 810008; 3.青海省作物分子育种重点实验室,青海 西宁 810008]摘 要:依托2001年布设在陇中旱农区的田间定位试验,于2018年研究了传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和免耕+秸秆覆盖(NTS)对麦豆轮作体系下豌豆田土壤碳排放、土壤质量的影响。
研究结果表明:1)NTS 处理可以提高黄绵土土壤质量。
NTS 处理下土壤物理、化学和生物学质量均最高;2)NT、NTS 可以减少黄绵土土壤碳排放量,增强土壤碳汇功能。
各处理下土壤碳排放量表现为T>TS>NTS>NT。
较T 处理,NTS、NT 处理下碳排放量分别减少21.58%、22.96%;不同处理下土壤碳排放效率(CEE)表现为NTS>NT >TS >T,NTS、NT 和TS 处理下土壤CEE 较T 处理分别提高了91.43%、34.29%和28.57%;T 处理下豌豆田生态系统碳平衡(NEP)最低,NTS 处理下最高;且较T 处理,NTS 处理下NEP 显著提高114.18%,NTS 处理下豌豆田表现为碳汇。
因此,在陇中旱农区采取免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施,既可以提高土壤质量,也可以减少土壤碳排放,增强农田土壤碳汇功能,是有利于陇中旱农区农田生产力水平持续提高的适宜耕作措施。
关键词:旱农区;土壤质量;土壤碳排放与碳平衡;耕作措施;秸秆还田碳含量逐渐下降,并向大气中不断释放CO 2,形成大气CO 2的排放源[5]。
第29卷第8期2009年8月生态学报ACT A ECOLOGI CA SI N I CA Vol .29,No .8Aug .,2009基金项目:国家自然科学基金资助项目(40501033);国家“十一・五”科技支撑计划资助项目(2007BAD87B10)收稿日期:2008209209; 修订日期:20092022023通讯作者Corres ponding author .E 2mail:jiangxianjun@s wu .edu .cn;xdt@s wu .edu .cn真菌和细菌生物量在土壤团聚体中的分布和耕作响应罗红燕,蒋先军3,谢德体3,李 楠,曹良元(西南大学资源环境学院,重庆 400715)摘要:首次报道亚热带紫色水稻土中土壤真菌和细菌生物量在不同粒径水稳性团聚体中的分布及耕作的影响。
实验样品采自16年的国家紫色土长期定位试验站的垄作免耕(Combining R idge and No 2tillage,NT )、冬水稻田(Fl ooded Paddy Field,FPF )和常规平作(Conventi onal Tillage,CT )土壤。
表层土样(0~20c m )通过湿筛法分别得到>4.76mm 、2.0~4.76mm 、1.0~2.0mm 、0.25~1.0mm 、0.053~0.25mm 、<0.053mm 粒径的土壤团聚体。
采用麦角固醇和胞壁酸标记法测定各级团聚体中真菌和细菌的生物量。
结果显示在垄作免耕、冬水稻田、常规平作土样中,真菌生物量与细菌生物量在<0.053mm 的粘粒中含量最低;在0.053~0.25mm 的土壤微团聚体中最高;在大于0.25mm 的大团聚体中真菌和细菌生物量随粒径的增大而增多,但细菌和真菌生物量在不同耕作方式的土样中的变化模式有一定的差异。
3种耕作方式相比较,垄作免耕的土壤真菌和细菌的生物量在3种耕作方式中最高,冬水稻田次之,常规平作最低。
《生物炭对小麦-玉米生长发育及土壤特性的影响》摘要:本文通过实验研究生物炭对小麦-玉米生长发育及土壤特性的影响。
通过对比分析,探讨了生物炭的施用对作物生长和土壤理化性质的影响,为农业可持续发展和土壤改良提供理论依据。
一、引言随着全球气候变化和环境污染问题日益严重,农业可持续发展已成为世界关注的焦点。
生物炭作为一种新型的农业技术手段,被广泛应用于土壤改良和农作物增产。
本研究旨在探讨生物炭对小麦-玉米生长发育及土壤特性的影响,以期为农业可持续发展提供理论支持和实践指导。
二、研究方法1. 实验设计本研究采用对比实验设计,分别在农田中设置生物炭施用组和对照组。
施用组在小麦和玉米生长期间,分别在农田中施用生物炭。
对照组则不施加任何处理。
2. 样品采集与分析在小麦和玉米的生长发育过程中,定期采集土壤和作物样品。
土壤样品用于分析土壤理化性质和微生物多样性;作物样品用于分析其生长指标、产量和品质等。
三、生物炭对小麦-玉米生长发育的影响1. 生长指标实验结果表明,生物炭的施用显著提高了小麦和玉米的生长指标。
施用生物炭的小麦和玉米株高、叶面积、根系发育等均优于对照组。
这表明生物炭能够促进作物的生长发育,提高作物产量。
2. 产量与品质与对照组相比,生物炭施用组的小麦和玉米产量均有显著提高。
同时,生物炭还能改善作物的品质,如提高小麦的蛋白质含量、玉米的淀粉含量等。
四、生物炭对土壤特性的影响1. 土壤理化性质生物炭的施用显著改善了土壤的理化性质。
土壤的pH值、有机质含量、氮、磷、钾等营养元素含量均有显著提高。
这有利于提高土壤的肥力和保水能力,为作物生长提供良好的环境。
2. 土壤微生物多样性生物炭的施用还显著提高了土壤微生物多样性。
土壤中的细菌、真菌、放线菌等微生物数量增加,有利于提高土壤的生物活性和养分循环效率。
五、结论与建议本研究表明,生物炭的施用对小麦-玉米生长发育及土壤特性具有显著的正面影响。
生物炭能够促进作物的生长发育,提高作物产量和品质;同时还能改善土壤的理化性质和微生物多样性,提高土壤的肥力和保水能力。
不同耕作方式下土壤有机质含量与微生物数量的关系研究摘要:对玉溪师范学院及周边地区的菜地、梨地、竹地、荒地、山坡林地、池塘底泥等6种不同土地耕作方式下进行土壤采样分析,对土壤中微生物数量与土壤有机质含量进行比对分析,研究二者之间的关系。
结果表明,不同耕作方式下微生物总量各有差异,具体表现为池塘底泥>菜地>梨地>竹林>山坡林地>荒地,且从土壤有机质含量测定上得出池塘底泥>菜地>梨地>竹林>山坡林地>荒地,由此可推出微生物数量与土壤有机质间存在着一定的正相关关系,即土壤微生物数量随土壤中有机质含量的增加而增加。
关键词:土壤微生物;有机质含量前言人类的生产活动和耕作方式会不同程度地影响着土壤的理化性质,即能改变了土壤的有机质含量、通透性、保肥保水性、枯落物的分解能力及动植物分泌物的吸附能力,进而为土壤中的微生物提供了不同的生存环境并影响着微生物的繁殖状况。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,虽然土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成、土壤肥力、农林业的可持续发展等方面都有着极其重要的作用。
由于土壤有机质是微生物生长繁殖的物质和能量的主要能源,所以土壤中的微生物主要栖息在有机质颗粒上。
土壤有机质是土壤肥力的重要指标,它能为植物直接提供养分,也可改善土壤的物理性状。
土壤中微生物是土壤物质循环的调节者,是活的土壤有机质部分,主要包括细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物。
土壤微生物与土壤肥力密切相关,比如土壤中有机质的分解转化以及腐殖质的累积等受放线菌和真菌的影响较大。
随着土地利用方式的不同,土壤微生物的组成和种群数量必然会存在一定程度上的差异。
因此加强对土壤微生物种群及数量与土地不同耕作方式之间的相关规律研究,对土壤肥力的培育与维持具有重要的生产实践意义。
1、土样采集与制备1.1 土样采集在玉溪师院学院及周边地方选取6种不同并具有代表性耕作方式下的土地的土壤进行采样,所选土样为梨地、竹地、菜地、荒地、山坡林地、池塘底泥。
土壤微生物生物量在团聚体中的分布以及耕作影响陈智;蒋先军;罗红燕;李楠;李航【摘要】了解土壤微生物在土壤结构体内部的分布对于预测相关的土壤生物化学过程具有重要意义.由于气候、土壤以及耕作的影响,该领域的研究结果存在很大的空间和时间变异,因此有待进行更多的在不同气候和土壤类型下的研究.首次报道亚热带紫色水稻土中微生物生物量在长期不同耕作方式的土壤中不同水稳性团聚体中的分布特征.结果表明微生物生物量在紫色水稻土水稳定性团聚体中的分布模式决定于土壤结构本身,而耕作方式的影响不显著;微生物生物量碳在不同粒级土壤团聚体中无显著性差异,微生物生物量氮与可溶性有机碳在 0.25~0.053 mm 微团聚体中含量最高;垄作免耕显著提高土壤团聚体中的微生物生物量及可溶性有机碳含量,而对微生物生物量及可溶性有机碳在土壤团聚体中的分布模式无显著影响.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)012【总页数】6页(P5964-5969)【关键词】土壤结构;免耕;土壤有机碳;微生物生物量【作者】陈智;蒋先军;罗红燕;李楠;李航【作者单位】西南大学资源环境学院,重庆400715;西南大学资源环境学院,重庆400715;西南大学资源环境学院,重庆400715;西南大学资源环境学院,重庆400715;西南大学资源环境学院,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】S1在农业以及环境领域里,微生物活动对许多过程有重大的影响,如,N的矿化、反硝化、生物固N和C、N循环,土壤结构的稳定性以及土壤中有机污染物的降解等[1]。
土壤中的微生物居住在一个由土壤颗粒控制的环境里,这些土壤颗粒的特性、形状和大小各异,并且具有高度复杂的空间分布与组成。
土壤水稳定性团聚体是最重要的土壤结构体,了解微生物在土壤团聚体中的分布对于预测这些过程的发生以及反应速率是至关重要的[2]。
土壤微生物量中所含养分所占比例虽然小,但却是活的土壤有机质部分,能综合反映土壤微生物活性和有机质的分解过程[3]。
不同耕地利用方式对土壤有机碳的影响随着全球人口的增长以及经济发展的加快,地球上的自然资源得到了不断的开发和利用。
其中,耕地是人类最重要的生产资料之一,也是自然资源最为重要的组成部分之一。
然而,随着农业生产的不断发展,土地的利用方式也在不断变化。
不同的耕地利用方式对土壤有机碳的影响也不尽相同。
下面我们就来探讨一下这方面的问题。
一、耕地利用方式对土壤有机碳的影响概述土壤有机碳是种生命和繁荣的基本要素,对于农业生产和生态环境都具有重要的意义。
而耕地是土壤有机碳最主要的来源之一。
因此,耕地利用方式对土壤有机碳的影响就显得十分重要。
不同的耕地利用方式对土壤有机碳的影响也是不同的。
一般来说,传统耕地的利用方式相对简单,土地上普遍种植传统农作物,如水稻、小麦等。
这种耕地利用方式比较单一,土地上的有机质含量一般较低。
而现代农业的发展,耕地的利用方式也更加多样化。
如直播、覆盖、夏种等一系列的农业生产方式,都对土壤有机碳的积累具有一定影响。
二、直播耕作对土壤有机碳的影响直播耕作是指农民在农田中直接撒种,不需要翻地的一种农业生产方式。
与传统耕地的利用方式相比,直播耕作会更好地保留土壤有机碳。
直播种植不需要翻地,可减少翻地所带来的土壤侵蚀和水分蒸发,降低土壤侵蚀的可能性,从而有利于土壤中有机碳的积累。
但注意,直播耕作请求有较好的耕作技巧,不适合所有的农田类型。
三、苫盖耕作对土壤有机碳的影响苫盖耕作是指把植物秸秆、落叶、稻草等垫在土地表面,使土面上覆盖一层厚度约为15厘米左右的有机物质,形成一种覆盖层,从而达到保水、保温,抑制杂草生长的效果。
通过苫盖耕作这种方式,有利于土壤中有机质的积累。
因为有机物质可以降低耕地上土壤温度的变化,对农作物的生长发育有促进作用,促进微生物的生长繁殖,也就使有机质在土壤中得以积累。
同时,苫盖还可以形成一层防风、抗旱、保温、增加氮素、保持土壤水分的保护层,提高土壤生产力。
四、夏作耕作对土壤有机碳的影响夏作是指在主要种植作物的非种植期间(季节)。