保护性耕作对蚕豆根系生长及根际土壤有机碳动态的影响

摘要

依托西南紫色土丘陵区坡耕地长期定位试验,采用传统平作(T)、垄作(R)、传统平作十秸秆半量覆盖(TS1)、垄作十秸秆半量覆盖(RS1)、传统平作十秸秆全量覆盖(TS2)、垄作十秸秆全量覆盖(RS2)6个处理,研究保护性耕作对蚕豆(Vicia faba L.)根系生长动态、土壤环境及根际土壤有机碳动态的影响.结果表明:保护性耕作能显著影响蚕豆根系生长发育.秸秆覆盖在平作和垄作下均能提高蚕豆根系生物量、单株根长度、根总表面积和根平均直径,各指标总趋势表现为:T＜TS1＜TS2,R＜RS1＜RS2.同时,相对于传统平作(T),秸秆覆盖可以提高蚕豆生育后期根系呼吸速率,而垄作(R)和垄作十秸秆可降低土壤呼吸速率.保护性耕作措施较传统平作(T)表现出明显的有机碳积累优势.TS2和RS2处理的水溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)含量和颗粒态有机碳(particulate organic carbon,POC)含量均显著高于传统平作(T),而TS1和RS1处理与之相比差异不显著.TS1、RS1、TS2、RS2均可以显著增加根际微生物碳(microbial biomass carbon,MBC)含量,且TS2、RS2的增幅大于TS1、RS1.TS2和RS2的根际土壤矿化强度显著低于传统平作(T).因此,秸秆覆盖十垄作的保护性耕作措施有利于改善土壤微环境,促进作物生长,具有良好的农田综合效应.