免耕覆盖对为生物量碳的影响.doc

免耕覆盖对土壤微生物量碳的影响 陈英，陈蓓，张军，张仁陟* 甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州 730070 通过设置在甘肃省定西县李家堡镇甘肃农业大学旱农实验站的田间定位试验，研究连续3年春小麦（Triticum aestivum）—豌豆（Pisum sativum Linn.）双序列轮作后6种不同处理土壤微生物量碳的变化情况，结果表明：免耕条件下表土层土壤微生物量碳总是显著地高于翻耕土壤；秸秆覆盖表土层和亚表层土壤微生物量碳明显高于不覆盖；不同处理对表土层和亚表层土壤微生物量碳的影响差异达极显著；表土层土壤微生物量碳有明显的季节动态变化；土壤微生物量碳随土层加深而递减。 免耕；覆盖；土壤微生物量碳中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）06-土壤微生物生物量既是土壤有机质和土壤养分转化和循环的动力，又可作为土壤中植物有效养分的储备库。土壤耕作不仅影响土壤的理化性状，而且影响土壤微生物学特征[1-3]。Carter等曾把土壤微生物碳含量作为由不同耕作法引起土壤生物学性质变化的一个指标[4]。徐阳春、沈其荣等人发现，长期免耕并施用有机肥，有利于增加土壤微生物的活性[5]。但以往的报道多是水浇地或水稻田，而在黄土高原干旱半干旱地区免耕和覆盖处理对土壤微生物的效应则鲜见报道。 本文通过对春小麦（Triticum aestivum）—豌豆（Pisum sativum Linn.）双序列轮作体系下连续三年免耕覆盖与常规耕翻处理土壤微生物量碳含量变化进行比较，旨在研究免耕覆盖对土壤微生物学特性的影响，阐明这些土壤管理措施在旱作农业中对维护土壤的作用。 试验设在陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区的定西县李家堡镇麻子川村。试区属中温带偏旱区，平均海拔2000 m，年均太阳辐射141.6 kcal·cm-2，日照时数2476.6 h，年均气温6.4 ℃，0 ℃积温2933.5 ℃，10 ℃积温2239.1 ℃，无霜期140 d。多年平均降水390.9 mm，年蒸发量1531 mm, 干燥度2.53，80%保证率的降水量为365 mm，变异系数为24.3%，为典型的雨养农业区。土壤为典型的黄棉土，土质绵软，土层深厚，质地均匀，贮水性能良好。 试验始于2001年8月，共设6个处理，4次重复，小区面积4 m×20 m，随机区组排列。实行春小麦-豌豆双序列轮作制度，春小麦各处理施纯氮105 kg·hm-2；纯P2O5 105 kg·hm-2。豌豆各处理均施纯氮20 kg·hm-2，纯P2O5 105 kg·hm-2。所有肥料都作为基肥在播种时同时施入，并施化学除草剂进行土壤处理。试验处理如下： 常规耕翻（conventional tillage with no straw代码T）：即前茬作物收获后，犁地次，犁地深度分别为20 cm、10 cm和5 cm；耱次。 秸秆覆盖耕翻（conventional tillage with straw incorporated代码TS）：即前茬作物收获后，把地上秸秆切碎成3 cm左右，撒于地表翻耕到20 cm左右深处，犁地与耱地同T。 薄膜覆盖耕翻（conventional tillage with plastic mulch代码TP）：同常规耕翻，在10月份最后一次耱地后即覆膜，膜距为40 cm。 免耕（No-till with no straw cover代码NT）：即前茬作物收获后，不翻耕土地，而在第二年春直播后茬作物。 秸秆覆盖免耕（No-till with straw cover代码NTS）：即前茬作物收获后，不翻耕土地，而把地上秸秆切碎成3 cm左右撒于地表作覆盖物。 薄膜覆盖免耕（No-till with plastic mulch代码NTP）：即前茬作物收获后，不翻耕土地，覆膜时间同TP。 在田间按蛇形采样法随机采集3点，采样深度为05 cm、510 cm、1030 cm，三层分别取混合样。采集后迅速保鲜带回冷藏供测定用，同时测土壤含水量。每个样品2次重复。采样日期为：播前 2004年3月15日 、后 2004年8月6日 、封冻前 2004年11月5日 。 土壤微生生物量碳采用氯仿熏蒸0.5 mol·L-1 K2SO4浸提法测定，熏蒸提取采用孙维[6]、林启美[7]等人的方法，浸提液中可溶性碳采用重铬酸钾氧化外热源法测定，转换系数为0.38。其他土壤理化性质采用常规土壤农化分析方法测定。 试验结果表明，不同处理均表现出随着土层加深，土壤微生物量碳依次递减（图1）。05 cm土层 510 cm土层 1030 cm土层，05 cm土层平均比510 cm土层高21.4%，而510 cm土层平均比1030 cm土层高27.6%，说明不同处理对土壤微生物量碳随土壤深度的增加效应