秸稈還田下耕作措施對農(nóng)田黑土有機(jī)碳組分及其穩(wěn)定性的影響
發(fā)布時間:2020-12-10 04:12
土壤有機(jī)碳(soil organic carbon,SOC)的變化對土壤質(zhì)量以及二氧化碳(CO2)的循環(huán)均有重要影響,SOC儲量的減少會降低土壤肥力從而影響作物產(chǎn)量。因此,增加SOC儲量成為土壤地力提升的標(biāo)準(zhǔn)之一,而通過秸稈還田通過直接增加碳投入被認(rèn)為是提升SOC儲量的實(shí)施方法。然而在長期條件下,秸稈還田后不同耕作措施SOC儲量的增加速率如何?不同耕作措施對SOC在物理及化學(xué)分組中的變化情況影響如何?土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性對不同耕作措施的響應(yīng)情況及其驅(qū)動機(jī)制?僅秸稈還田作為外源碳在土壤各組分中分配情況如何?為了回答以上問題,我們以東北農(nóng)田黑土為研究對象,基于保護(hù)性耕作長期定位試驗(yàn),實(shí)施以秸稈還田為基礎(chǔ)結(jié)合不同耕作方式(免耕NT、秋翻MP)和作物輪作(玉米連作MM、玉米大豆輪作MS)的耕作措施,并設(shè)置傳統(tǒng)性耕作方式(CTMM)作為對照,研究耕作措施對SOC在各物理和化學(xué)組分中周轉(zhuǎn)的影響,闡明不同耕作措施下SOC的穩(wěn)定性;結(jié)合田間示蹤(13C同位素)試驗(yàn),定量計(jì)算秸稈還田后新碳在SOC各組分中的分布情況以及耕作方式(NT,MP)對新碳分布的影響。通過以...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
論文技術(shù)路線框圖
圖 2.1 長期定位試驗(yàn)小區(qū)分布圖Figure 2.1 Long-term field experiment layout2.2.2 田間示蹤試驗(yàn)為了定量計(jì)算秸稈碳進(jìn)入土壤后在有機(jī)碳組分中的分配情況,我們設(shè)置了田間示蹤試驗(yàn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),利用直徑 10cm,高 30cm 的 PVC 環(huán)于 2015 年秋收后采集長期定位試驗(yàn) NTMM 與 MPMM 處理小區(qū)中的原狀土壤,埋入中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農(nóng)業(yè)站試驗(yàn)田中(圖2.2)。田間示蹤試驗(yàn)小區(qū)所在區(qū)域臨近保護(hù)性耕作長期定位試驗(yàn)地,因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標(biāo)記的玉米秸稈,添加量按照實(shí)際還田量計(jì)算,同時設(shè)置不添加秸稈的對照處理,試驗(yàn)設(shè)置
埋入中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農(nóng)業(yè)站試驗(yàn)田中(圖2.2)。田間示蹤試驗(yàn)小區(qū)所在區(qū)域臨近保護(hù)性耕作長期定位試驗(yàn)地,因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標(biāo)記的玉米秸稈,添加量按照實(shí)際還田量計(jì)算,同時設(shè)置不添加秸稈的對照處理,試驗(yàn)設(shè)置四個處理:a)免耕對照;b)免耕+13C 標(biāo)記秸稈;c)秋翻對照;d)秋翻+13C標(biāo)記秸稈,每個處理設(shè)置四個重復(fù)。由于每次測樣需要破壞性采樣,所以每個處理設(shè)定 9 個平行。一共 144 個樣品,具體參見樣品放置示意圖(圖 2.3)。秸稈添加完成后,于 2015年 10月將 PVC 環(huán)采集的樣品埋入土壤中,露出土壤
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同農(nóng)田管理措施下土壤有機(jī)碳及其組分研究進(jìn)展[J]. 梁貽倉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(24)
[2]土壤活性有機(jī)碳分組及測定方法[J]. 胡海清,陸昕,孫龍. 森林工程. 2012(05)
[3]施肥對紅壤性水稻土有機(jī)碳活性和難降解性組分的影響[J]. 陳小云,郭菊花,劉滿強(qiáng),焦加國,黃欠如,賴濤,李輝信,胡鋒. 土壤學(xué)報. 2011(01)
[4]干濕交替對東北溫帶次生林與落葉松人工林土壤有機(jī)碳礦化的影響[J]. 劉云凱,張彥東,孫海龍. 水土保持學(xué)報. 2010(05)
[5]利用δ13C方法研究添加玉米秸稈下紅壤總有機(jī)碳和重組有機(jī)碳的分解速率[J]. 尹云鋒,蔡祖聰. 土壤學(xué)報. 2007(06)
[6]耕作方式對耕層黑土有機(jī)碳庫儲量的短期影響[J]. 梁愛珍,張曉平,楊學(xué)明,C.F.Drury. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(06)
[7]土壤活性有機(jī)碳庫測定方法研究進(jìn)展[J]. 楊麗霞,潘劍君. 土壤通報. 2004(04)
[8]六盤山林區(qū)幾種土地利用方式對土壤有機(jī)碳礦化影響的比較[J]. 吳建國,張小全,徐德應(yīng). 植物生態(tài)學(xué)報. 2004(04)
[9]土壤有機(jī)質(zhì)概念和分組技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 武天云,Jeff J.Schoenau,李鳳民,錢佩源,張樹清,Sukhadev S.Malhi,王方. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2004(04)
[10]東北黑土有機(jī)碳儲量及其對大氣CO2的貢獻(xiàn)[J]. 方華軍,楊學(xué)明,張曉平. 水土保持學(xué)報. 2003(03)
博士論文
[1]保護(hù)性耕作下黑土有機(jī)碳固定機(jī)制研究[D]. 范如芹.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
本文編號:2908064
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
論文技術(shù)路線框圖
圖 2.1 長期定位試驗(yàn)小區(qū)分布圖Figure 2.1 Long-term field experiment layout2.2.2 田間示蹤試驗(yàn)為了定量計(jì)算秸稈碳進(jìn)入土壤后在有機(jī)碳組分中的分配情況,我們設(shè)置了田間示蹤試驗(yàn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),利用直徑 10cm,高 30cm 的 PVC 環(huán)于 2015 年秋收后采集長期定位試驗(yàn) NTMM 與 MPMM 處理小區(qū)中的原狀土壤,埋入中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農(nóng)業(yè)站試驗(yàn)田中(圖2.2)。田間示蹤試驗(yàn)小區(qū)所在區(qū)域臨近保護(hù)性耕作長期定位試驗(yàn)地,因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標(biāo)記的玉米秸稈,添加量按照實(shí)際還田量計(jì)算,同時設(shè)置不添加秸稈的對照處理,試驗(yàn)設(shè)置
埋入中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長春綜合農(nóng)業(yè)站試驗(yàn)田中(圖2.2)。田間示蹤試驗(yàn)小區(qū)所在區(qū)域臨近保護(hù)性耕作長期定位試驗(yàn)地,因此自然環(huán)境特征并無明顯差異。向采集回來的 PVC 環(huán)中分別添加13C 標(biāo)記的玉米秸稈,添加量按照實(shí)際還田量計(jì)算,同時設(shè)置不添加秸稈的對照處理,試驗(yàn)設(shè)置四個處理:a)免耕對照;b)免耕+13C 標(biāo)記秸稈;c)秋翻對照;d)秋翻+13C標(biāo)記秸稈,每個處理設(shè)置四個重復(fù)。由于每次測樣需要破壞性采樣,所以每個處理設(shè)定 9 個平行。一共 144 個樣品,具體參見樣品放置示意圖(圖 2.3)。秸稈添加完成后,于 2015年 10月將 PVC 環(huán)采集的樣品埋入土壤中,露出土壤
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同農(nóng)田管理措施下土壤有機(jī)碳及其組分研究進(jìn)展[J]. 梁貽倉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(24)
[2]土壤活性有機(jī)碳分組及測定方法[J]. 胡海清,陸昕,孫龍. 森林工程. 2012(05)
[3]施肥對紅壤性水稻土有機(jī)碳活性和難降解性組分的影響[J]. 陳小云,郭菊花,劉滿強(qiáng),焦加國,黃欠如,賴濤,李輝信,胡鋒. 土壤學(xué)報. 2011(01)
[4]干濕交替對東北溫帶次生林與落葉松人工林土壤有機(jī)碳礦化的影響[J]. 劉云凱,張彥東,孫海龍. 水土保持學(xué)報. 2010(05)
[5]利用δ13C方法研究添加玉米秸稈下紅壤總有機(jī)碳和重組有機(jī)碳的分解速率[J]. 尹云鋒,蔡祖聰. 土壤學(xué)報. 2007(06)
[6]耕作方式對耕層黑土有機(jī)碳庫儲量的短期影響[J]. 梁愛珍,張曉平,楊學(xué)明,C.F.Drury. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(06)
[7]土壤活性有機(jī)碳庫測定方法研究進(jìn)展[J]. 楊麗霞,潘劍君. 土壤通報. 2004(04)
[8]六盤山林區(qū)幾種土地利用方式對土壤有機(jī)碳礦化影響的比較[J]. 吳建國,張小全,徐德應(yīng). 植物生態(tài)學(xué)報. 2004(04)
[9]土壤有機(jī)質(zhì)概念和分組技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 武天云,Jeff J.Schoenau,李鳳民,錢佩源,張樹清,Sukhadev S.Malhi,王方. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2004(04)
[10]東北黑土有機(jī)碳儲量及其對大氣CO2的貢獻(xiàn)[J]. 方華軍,楊學(xué)明,張曉平. 水土保持學(xué)報. 2003(03)
博士論文
[1]保護(hù)性耕作下黑土有機(jī)碳固定機(jī)制研究[D]. 范如芹.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
本文編號:2908064
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