CO2浓度与温度升高对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响

• 作者: 焦健宇 郑粉莉 王婧 王雪松 魏晗梅
• 来源期刊: 干旱地区农业研究
• 学科: 农学
• 关键词: CO2浓度升高 温度升高 谷子 地下生物量 土壤微生物生物量 轻度干旱
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 旱区生态与资源利用|Ecology and Resource Utilization in Arid Areas
• 页码范围: 104-112,122
• 页数: 10页
• 分类号: S154.3|S515
• 语种: 中文
• DOI: 10.7606/j.issn.1000-7601.2022.01.12

摘要

为探究CO2浓度升高、增温以及二者交互作用对谷子各生育期土壤微生物生物量的影响,采用盆栽试验,通过人工气候室控制环境CO2浓度和温度,设置对照(400μmol?mol-1 CO2浓度和22℃环境温度,CK)、CO2浓度升高(700μmol?mol-1 CO2浓度和22℃环境温度,EC)、CO2浓度升高和增温4℃(700μmol?mol-1 CO2浓度,26℃环境温度,EC+T)3种气候条件,且每个气候条件均设置充分供水(70.0％田间持水量)和轻度干旱(50.0％田间持水量)两种水分处理,分析CO2浓度升高、增温4℃以及二者交互作用对谷子各生育期(开花期、开花后10 d、灌浆期、成熟期)土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)、土壤微生物生物量磷(MBP)的影响.结果表明:在充分供水条件下,CO2浓度升高使土壤MBC、MBN、MBP含量分别增加了27.01％～102.52％、27.02％～54.60％、74.05％～161.42％(P<0.05),但其影响程度随着谷子生长而逐渐减弱;与EC相比,EC+T处理使各生育期土壤MBC、MBN、MBP含量分别降低了19.77％～28.22％、8.56％～20.24％、29.54％～39.70％(P<0.05).在轻度干旱条件下,谷子各生育期的土壤MBC和MBN含量在3种气候情景(CK、EC、EC+T)间无显著差异,各生育期土壤MBP含量无明显变化规律.在3种气候条件下,与充分供水相比,轻度干旱使开花期、开花后10 d、灌浆期土壤MBC和MBN含量分别降低了14.70％～38.53％和37.06％～78.10％(P<0.05),但其对土壤MBP含量影响不显著.在充分供水的条件下,CO2浓度升高和增温的交互作用显著增加了谷子开花期和开花后10 d的土壤MBC和MBN含量,二者在开花期增幅分别为44.37％和16.15％(P<0.05),在开花后10 d增幅分别为45.38％和27.18％(P<0.05);CO2浓度升高和生育期的交互作用对土壤MBC、MBN、MBP含量有显著影响;但增温和生育期的交互作用对土壤MBC、MBN、MBP含量均无显著影响.对于谷子地下生物量而言,在充分供水条件下,CO2浓度升高使开花期和开花后10 d谷子地下生物量增加了85.71％和27.38％(P<0.05),但对灌浆期和成熟期的地下生物量的影响不显著;与EC相比,EC+T处理使开花期和开花后10 d的地下生物量降低了15.12％和12.44％(P<0.05),但对灌浆期和成熟期地下生物量的影响不显著.在轻度干旱条件下,3种气候情景间的谷子地下生物量总体上无显著差异.