农艺措施对干旱区棉田土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

• 作者: 张亚黎 张前兵 张旺锋 杨玲 王进 罗宏海
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 干旱区 棉花 农艺措施 棉田 土壤有机碳 微生物量碳
• 年，卷（期）: 2014,（22）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 4463-4474
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.22.012

摘要

目的探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳（SOC）及微生物量碳含量（MBC）的影响，揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制，为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。方法试验采用裂裂区设计，以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区，秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区，4种施肥处理：单施有机肥（为腐熟鸡粪，OM）、单施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）和不施肥（CK）为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度，并于每年棉花收获期采集土壤样品，测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。结果干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施交互作用下土壤有机碳、微生物量碳含量差异均不显著（P＞0.05）。土壤有机碳、微生物量碳含量表层0—20 cm含量均最高，其下层随着土壤深度的增加呈逐渐降低的趋势，至40—60 cm土层降至最低。不同农艺措施下，土壤有机碳含量变化表现为，与常规漫灌方式相比，膜下滴灌方式增加了2.5%—3.0%，秸秆还田比秸秆不还田增加了2.3%—6.3%，与CK处理相比，（NPK+OM）处理土壤有机碳含量增加了14.3%—16.8%，且（NPK+OM）/OM处理土壤有机碳含量显著大于CK/NPK处理（P＜0.05）。土壤微生物量碳含量为膜下滴灌方式比常规漫灌方式增加了21.9%—34.3%，秸秆还田比秸秆不还田增加了12.1%—29.4%，与CK处理相比，（NPK+OM）处理土壤微生物量碳含量增加了83.9%—151.0%。棉田土壤微生物熵（qMB）的大小变化在灌溉处理间表现为膜下滴灌>常规漫灌方式，秸秆处理间为秸秆还田>秸秆不还田处理，施肥处理间土壤微生物熵在0—40 cm土层显著大于40—60 cm土层，且不同土层间（NPK+OM）处理土壤微生物熵为最大，其次分别为OM、NPK、CK处理。棉田土壤微生物代谢熵（qCO2）大小变化在不同灌溉处理间表现为膜下滴灌低于常规漫灌方式，秸秆处理间为秸秆还田低于秸秆不还田处理，施肥处理间为（NPK+OM）<OM<NPK<CK，且（NPK+OM）处理与其它各施肥处理差异显著（P＜0.05）。不同农艺措施间互作，膜下滴灌方式及秸秆还田措施下，（NPK+OM）处理棉田土壤微生物代谢熵最低。结论干旱区棉花生产中，采用膜下滴灌节水技术，氮磷钾化肥和有机肥配施，并实施秸秆还田等农田管理措施，可使土壤质量得到进一步改善，有利于农田土壤的可持续利用。