玉米立茬与粉碎秸秆覆盖对生长季土壤呼吸的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 34; no. 8; pp. 146 - 155
• Main Authors: 贾洪雷, 李森森, 王刚, 张宇, 刘慧力, Michael J. Walsh
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 吉林大学生物与农业工程学院, 长春 130022 2018; 吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春 130022%吉林大学生物与农业工程学院, 长春 130022; 吉林大学电子科学与工程学院,长春 130012%吉林大学电子科学与工程学院,长春,130012%吉林大学生物与农业工程学院,长春,130022%康奈尔大学生物与环境工程系,美国纽约,伊萨卡 14853
• Subjects: 土壤水分; heterotrophic respiration; soil moisture; 生长季节; respiration; standing residue mulching; 土壤; shattered residue mulching; 呼吸; 根际呼吸; rhizospheric respiration; growing season; 异养呼吸; 粉碎残茬覆盖; soils; 立茬覆盖
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.08.019

S154.3; 农田土壤呼吸(Rs)是全球CO2循环的重要组成部分,生长季土壤呼吸对于作物的产量有巨大的影响,同时,作物残茬的覆盖模式会影响土壤呼吸.该文应用了粉碎秸秆覆盖地表(SH)和立茬覆盖地表(ST)是两种主流的作物残茬覆盖地表模式,自2000年起,玉米收获之后,在试验地块施用这2种作物残茬覆盖地表的模式.自2013年开始,在试验地块测量每年冬季的土壤结冻深度,积雪的厚度与 CO2通量,土壤温度与湿度.总土壤呼吸分为异养呼吸(HR)和根际呼吸(RR),该文使用放射性碳标记技术和数学方程计算异养呼吸和根际呼吸的CO2通量.试验结果显示,与SH处理相比,ST处理地表平均积雪厚度可以增加44%,最大土壤冻深降低18%,并且冻土完全融化的时间将提前10到27 d.ST与SH的平均CO2通量分别为16.55和14.02 mmol/m2h.对于整个生长季,SH与ST的土壤呼吸差别在生长季开始和结束时期较小,在生长季的中期较大.ST的平均Rs比SH多3.3 mmol/m2h,在ST中,HR是Rs的主要构成部分,而RR只约占总土壤呼吸10%.冗余分析结果显示,Rs和HR与土壤温度和积雪厚度呈正相关,与冻土深度呈负相关.该文的研究结果显示相比较于粉碎秸秆残茬覆盖,立茬覆盖地表有利于提高生长季的土壤呼吸,可为玉米的光合作用提供较多CO2,这将有利于作物增产.