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甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的影响分析

2018-08-07曾成瑜

中国绿色画报 2018年2期
关键词:二氧化碳

【摘要】:现阶段关于我国广西地区甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的相关研究较少,为弥补此处研究空白,本文对我国广西地区甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸影响情况进行研究。探讨3种不同土壤处理模式下,土壤二氧化碳呼吸状况,进而分析甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸实质性作用,为保护我国生态环境,促进地区农业发展,贡献一份力量。

【关键词】:甘蔗叶子覆盖;土壤呼吸;二氧化碳

土壤呼吸是陆地碳重要组成部分,是参与大气循环的重要物质。从传统意义上讲,土壤呼吸参与大气循环,影响大气中二氧化碳浓度及含量,进而影响全球局部气候。土壤生态系统作为陆地呼吸系统的重要组成部分,但土壤呼吸系统特别是农田呼吸系统容易受到人类生产活动影响,不同方式的耕作及处理方式均可影响土壤呼吸[1]。本文以广西南宁马山甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的影响为例,探讨其农业耕作模式对碳循环的影响,为保护环境、增殖农业生产提供基础信息。

1、资料与方法

1.1一般资料

本次选择的农田实验点为百龙滩镇勉圩村古日屯10亩旱地,百龙滩镇勉圩村古日屯属于广西南宁马山耕地较多的村落,经纬位置:北纬23°24′-24°20′,东经107°41′-104°29′,隶属亚热带季风气候,全年平均降雨量1667.6mm,年平均气温21.3°C。甘蔗生育期一般是一年。

1.2实验设计

本次实验时间开始于2016年1月,结束于2017年1月。实验设计主要有10亩耕地,实验品种为新台糖22号。实验处理方法主要有3种:A种 处理技术为清除农作物秸秆、叶子,翻耕开沟种植;按农民常规施肥;处理3亩耕地。B种 处理技术为粉碎甘蔗叶子,翻耕土壤,开沟种植甘蔗,将地里所有甘蔗叶子进行粉碎,直接覆盖在田里,翻耕开沟种植; C种 为还田翻耕开沟种植甘蔗,将地里甘蔗叶子全部覆盖在地里,即: 精细整地,深耕35—40cm以上,耙平、耙细,然后按行距90—100cm开好种植沟种植甘蔗;按配方施肥;然后覆盖甘蔗叶子。处理3亩耕地。

1.3土壤呼吸测定方法

选取适当时间对耕地土壤进行测定,测定措施选择原位静态呼吸法:该方法需借助原位静态碱液进行。研究人员将选取体积为300cm3土壤置于圆筒,将1.5N的NaOH溶液置于圆筒中土壤,让土壤充分吸收溶液,同时将圆筒覆盖塑料膜,扎紧。静置24小时,送实验室检测。

1.4统计学分析

采用SPSS21.0软件,对治疗前后计数资料都以百分比表示,行t检验,计量资料以 表示,行X2检验,当P<0.05时表示统计学意义存在。

2、结果

2.1不同处理措施对土壤呼吸的影响

3种不同处理后的耕地在相同时间内进行取样检测发现,其土壤呼吸量均有不同。在2016年4月20日第一次取样检测发现,A、B两种处理措施的土壤二氧化碳释放量为3.90g·m-2·d-1,C种处理方法后土壤二氧化碳释放量为7.80g·m-2·d-1;,A、B两种处理后的土壤二氧化碳释放量显著低于C种处理措施(P<0.05)。

2.2甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的季节性变化

甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的季节性变化情况如下:2016年6月12日为土壤呼吸最强值13.34 g·m-2·d-1,最低值出现在2016年10月28日,为4.21 g·m-2·d-1。4、5、6月土壤呼吸数值稳定,为8.2 3g·m-2·d-1。

3、讨论

甘蔗叶子覆盖理论在十几年前就已出现,但未能在我国大范围实行。其原因较多,一是我国农业耕地较多,人口众多,传统农耕思想严重影响农民的耕种行为。新的耕种理念很难在农民群体中实施,大多数农民一直认为清除上阶段种植的作物,翻耕土地,是提高土壤生殖能力最简单、最有效的措施[2]。所以,覆盖理论虽大力推行,但在农田操作中如一纸空文,无人执行 [3]。

就本文研究结果来看,甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的影响深远。甘蔗叶子覆盖处理技术可显著增加耕地土壤二氧化碳呼吸量,与其A、B两种处理措施相比具有显著的统计学差异;这与甘蔗叶子覆盖提供了土壤蓄水性有关[4]。将甘蔗叶子直接覆盖在耕地上,不用翻盖,在甘蔗叶子腐烂后其微生物直接深入土壤,提高了土壤活力,从而改善了土质;加之不用翻盖土壤,保证了土壤的稳定性,为微生物参与土壤呼吸提供了安全、稳定的环境。从甘蔗叶子覆盖对土壤呼吸的季节性变化结果来看,土壤呼吸能力为6月份最高,10月底最低。6月份为广西南宁马山农作物生殖发育最佳时间,大量农作物破土而出,蓄势生长,较好的土壤呼吸能力势必为农作物的生长提供充足的养分,保证农业产量。10月底为广西南宁马山休耕时期,此时土壤呼吸能力减弱,既符合生物特性,又符合季节温度特性。这与胡国庆等[5]研究结果相似,胡国庆等人认为土壤呼吸能力的大小,与人为处理方式及温度有关。甘蔗叶子覆盖可显著提高土壤排放二氧化碳能力,提高土壤吸收性,进而改善土质,提高产量;同时,相同处理模式下,温度较高的季节土壤呼吸能力较大,温度较低的季节土壤呼吸能力显著降低。

土壤呼吸受处理方式影响,采用甘蔗叶子覆盖处理耕地,不仅能增加土壤的呼吸能力,改善土壤活性,还能可提高农作物产量,节约花费,降低农业支出,提高农民收入。

【参考文献】:

[1]胡发龙, 柴强, 甘延太,等. 少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征[J]. 中国农业科学, 2016, 49(1):120-131.

[2]王维钰, 乔博, Kashif AKHTAR,等. 免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响[J]. 中国农业科学, 2016, 49(11):2136-2152.

[3]杜珊珊, 丁新宇, 杨倩,等. 黄土旱塬区免耕玉米田土壤呼吸对降雨的响应[J]. 生态学报, 2016, 36(9):2570-2577.

[4]李晓莎, 武宁, 刘玲,等. 不同秸秆还田和耕作方式对夏玉米农田土壤呼吸及微生物活性的影响[J]. 应用生态学报, 2015, 26(6):1765-1771.

[5]胡国庆, 刘肖, 何红波,等. 免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素的去向研究[J]. 土壤学报, 2016, 53(4):963-971.

作者简介:曾成瑜,1968年10月,大学本科,汉族,广西马山。

职称:农艺师。单位:马山县百龙滩镇农业和林業站。

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