地膜覆盖下施加林丹对土壤碳氮组分的影响.pdf

摘要 摘要 地膜因其增温保湿等特点在农业活动中被广泛使用，长期进行地膜覆盖土 壤性质会发生变化。有机氯农药因其难降解性和曾经使用量大等特点在多地土 壤中检测率和残留浓度较高，其中林丹（γ-HCH ）因具有良好的杀虫性曾是世 界上产量与使用量最高的有机氯农药之一。为了探究地膜覆盖、不同浓度γ- HCH污染及其互作对土壤-植物微生态系统碳氮组分的影响，采用室内盆栽实验， 以黑麦草和苜蓿为研究对象进行研究。实验结果表明： 1 ） 通过分析地膜覆盖对土壤碳氮组分的影响，我们发现：地膜覆盖 （PM ）下土壤温湿度均高于未覆盖处理（NM ），且土壤湿度存在极显著差异 （p 0.01 ）。在50和500 ng·g-1γ-HCH处理下PM 中根际土壤微生物量碳（MBC ） 含量低于NM （p 0.05 ）；在无暴露处理和500 ng·g-1γ-HCH处理下PM 中根际土 壤微生物量氮（MBN ）含量极显著高于NM （p 0.01 ）。PM处理下种植苜蓿土 壤β-1, 4-N- 乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性极显著高于NM （p 0.01 ），但地膜 覆盖对土壤β-1, 4-葡萄糖苷酶 (βG)、β-1, 4-木聚糖酶（βX ）和纤维二糖水解酶 （CBH ）酶活性无显著影响 （p 0.05 ）。在土壤微生物和土壤酶的作用下，土 壤有机物质发生转化和分解，进而影响土壤碳氮组分以及温室气体的排放。PM 处理下土壤铵态氮（NH -N ）、总氮（TN ）和有机碳（SOC ）含量高于NM ， 4 但差异均不显著（p 0.05 ），除TN外变化趋势均表现为随着植物生长先降低后 趋于平稳。地膜覆盖极显著增加了土壤CO 和N O排放量（p 0.01 ），增加了 2 2 CH 的吸收量（p 0.05 ）；且土壤CO 排放通量与土壤湿度呈极显著正相关 4 2 （p 0.01 ），与土壤温度和MBC含量呈显著正相关 （p 0.05 ）；土壤N O排放 2 通量与土壤温湿度呈极显著正相关 （p 0.01 ），与TN 含量呈显著正相关 （p 0.05 ）。土壤碳氮组分的变化对作物鲜重也会产生影响，除苜蓿地下鲜重 外 （p 0.05 ），PM极显著增加了植物的鲜重 （p 0.01 ）。 2 ）通过分析γ-HCH对土壤碳氮组分的影响，我们发现：首先，γ-HCH对土 壤中微生物群落结构和土壤酶活性会产生一定影响：γ-HCH对根际土MBN和 MBC含量影响不显著（p 0.05 ），整体表现出50 ng·g-1γ-HCH处理下含量最高， 无暴露处理最低。种植苜蓿土壤NAG 酶活性受不同浓度的γ-HCH 极显著影响 （p 0.01 ），表现出无暴露处理下NAG酶活性最高，500 ng·g-1γ-HCH处理下最 I 西北大学硕士专业学位论文 低，但不同浓度的γ-HCH对土壤βG、βX和CBH酶活性和种植黑麦草土壤NAG酶 活性无显著影响 （p 0.05 ）。土壤微生物和酶活性对土壤碳氮转化起到至关重 要的作用。土壤NO -N和TN含量整体表现出无暴露处理下含量最高，50 ng·g-1γ- 3 HCH 处理下最低；且在无暴露处理和50 ng·g-1γ-HCH 处理下种植苜蓿土壤中 NO -N含量显著高于种植黑麦草土壤 （p 0.05 ）。土壤SOC含量受不同浓度的γ- 3 HCH污染显著影响（p 0.05 ），表现出无暴露处理下含量最高，50 ng·g-1γ-HCH 处理下最低。土壤CO 和N O排放量和CH 的吸收通量大致上表现出500 ng·g-1γ- 2 2 4 HCH处理下最高，50