西南丘陵区不同耕作模式下玉米田土壤呼吸及影响因素

摘要

为了探讨不同耕作模式对旱作农田土壤呼吸的影响,采用LI6400-09在重庆北碚西南大学实验农场对平作(T)、垄作(R)、平作+覆盖(TS)、垄作+覆盖(RS)、平作+覆盖+秸秆速腐剂(TSD)、垄作+覆盖+秸秆速腐剂(RSD)6种处理下的西南紫色土丘陵区小麦/玉米/大豆套作体系中玉米生长季节的土壤呼吸及其水热生物因子进行了测定和分析.结果表明,玉米整个生育期阶段农田土壤呼吸先增强后减弱,变化范围为1.011-5.575 μmol m-2 s-1,不同处理土壤呼吸速率差异显著,表现为RSD＞TSD＞TS＞RS＞T＞R.垄作降低了玉米农田土壤呼吸速率,秸秆覆盖提高土壤呼吸速率.10 cm土层的土壤温度表现为R＞T＞RSD＞TSD＞RS＞TS,土壤呼吸的土温敏感指标Q10值排序为TS＞TSD＞RS=R＞T＞RSD.5 cm土层的土壤含水量高低排序为TSD＞TS＞RS＞RSD＞R＞T.土壤呼吸的土壤水分响应阈值大小排序依次为R＜T＜RS＜RSD＜TS＜TSD,介于11.98％-13.11％.其中垄作下的响应阈值较低,秸秆覆盖的作用提高了土壤水分的响应阈值.干漏斗法捕获的土壤动物在玉米农田生态系统中优势类群有弹尾目、螨目和双翅目.单纯的垄作减少了土壤动物数量,秸秆覆盖下土壤动物数量明显增多,土壤动物多样性指数较高;陷阱法捕获的土壤动物与土壤呼吸存在正相关关系,地表活动的土壤动物越多,土壤呼吸作用就越强,其中R的相关系数最高,r=1.000,P=0.017,TS的相关系数r=0.915,P=0.029,而传统耕作下土壤动物数量与土壤呼吸没有明显的关系.玉米田整个生长季均表现为碳汇,净碳汇为679.244-723.764 g(C)/m2.与对照相比,垄作和秸秆覆盖有利于农田生态系统的碳汇,增汇达2.91％-6.55％.