农艺措施对菜田壤碳汇形成的影响.pdf

农艺措施对菜田土壤碳汇形成的影响 摘 要 农业是重要温室气体排放源，我国农业的面积比较大，农田生态系统碳库的 微小变化都将对大气 CO2 浓度带来很大的影响。目前农业碳平衡问题日益成为 生态科学研究的热点和前沿问题，农业管理措施决定了现阶段农业生态系统是碳 源还是碳汇。有大量文献表明，土壤有机碳损失的原因是低水平的农业生产，频 繁翻耕，肥料施用不当，清除、焚烧作物残余物。因此，改善农艺措施，是减少 有机质的分解，降低菜田土壤 CO2 排放行之有效的方法。本试验研究不同间作 处理、耕作与休耕、施用不同处理有机肥的管理措施，探讨其对土壤-植物系统 碳库的影响，目的是寻找合理的农艺措施既能提高单位面积产量，又能降低土壤 向大气中排放的碳量。主要的研究内容及结果如下： ①对土壤理化性状的影响 间作处理可以提高土壤的有机质、碱解氮、速效钾的含量；耕作处理降低土 壤容重，增加土壤的空隙度，但造成了土壤养分的流失，休耕处理能提高土壤速 效养分及土壤有机质含量；施用添加微生物发酵剂的腐熟有机肥（H ）比自然堆 置腐熟（M ）和自然晒干（L ）的有机肥更能提高土壤的速效养分。 ②对土壤有机碳的影响 与玉米单作（V-CK ）相比，玉米和矮生菜豆间作（V-T1 ）、玉米和蔓生菜豆 间作（V-T2 ）处理的生物量均提高，耕层土壤的有机碳含量增加了 20.38% 、 27.74% ；与甘蓝单作（L-CK ）相比，甘蓝、水萝卜 1：2 间作（L-T1 ）、甘蓝、 水萝卜 2 ：2 间作（L-T2 ）的耕层土壤有机碳增加的比率分别是：24% 、9% ；菜 豆-休闲-小白菜处理（TR1 ）的耕层土壤的有机碳含量极显著高于菜豆-休闲处理 （CK ），提高了 25.43% ；H 、M 处理土壤有机碳含量显著性提高，提高比率为 14.06%、5.28% 。 ③对土壤酶活性的影响 间作处理和休耕处理 0~20cm 土层的土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、蔗糖 I 酶活性均有所提高；H 处理的过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性在 0~10、 10~20cm 土层均小于 L 处理；而 M 处理过氧化氢酶在两个土层中均大于 L 处理； 磷酸酶和脲酶活性均小于 L 处理。 ④对植物固碳和土壤碳库的影响 植物固碳的影响。总体来讲，间作、休耕、施用腐熟有机肥均能促进植物生 长，提高单位面积生物量，使得植物固碳量提高。V-T1 、V-T2 处理的作物固碳 量较 V-CK 处理极显著增加，增加的幅度为 26.19% 、29.56% ；有机肥实验中单 位小区植物总固碳量是 H 处理的含量最大，达到了 3166.92g，极显著高于 L 和 M 处理。 土壤有机碳储量和累积量影响。试验后 V-T1 处理的土壤有机碳储量和有机 碳累积量均极显著高于 V-CK 处理，增幅为 12.14%；而V-T2 处理的有机碳储量 小于 V-CK 处理，差异不显著。与 L-CK 处理相比，L-T1 、L-T2 处理的有机碳储 量分别增加了 29.19% 、14.69%；土壤有机碳累积量分别提高了 62.10%、30.84% 。 CK、TR1 、TR2 处理有机碳储量分别较试验前提高了 23.22% 、72.85%、-4.44% 。 H 和 M 处理的土壤有机碳储量极显著大于 L 处理，增加的幅度分别是 18.01%、 20.23% 。 关键词：CO2 减排，间作，休耕，有机肥，土壤酶，碳循环 II EFFECTS OF FORMATION OF CARBON SEQUESTRATION UNDER VEGETABLE FIELDS ON AGRICULTURAL MEASURES ABSTRACT