保护性耕作下黄土高原作物轮作系统土壤健康评价.pdf
882——886 草业科学 28卷06期 06／2011 PRATACULTURALSCIENCE V01．28，No．06 ‘H，o∞ooo《’q～ ；前植物3 保护性耕作下黄土高原作物 3生产层3 、》‘时}CH，oCHo-·cr 轮作系统土壤健康评价 王明明，李峻成，沈禹颖 (兰州大学草地农业科技学院农业部草地农业生态系统学重点开放实验室，甘肃兰州730020) 摘要：在黄土高原雨养农业区，以4个耕作处理[传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖(ts)、免耕(nt)和免耕+秸轩 cm土壤全碳、有机碳、全氮及微生物生物量碳 覆盖(nts)]的2年3熟粮豆轮作系统为对象，研究了o～5和5--10 和氮等指标的变化特征．结果表明，实施保护性耕作7年后．有机碳含量在ts、nt和nts处理下比t处理显著增加 cm土层 22．9％、25．3％和42．6％。O～5Cm层土壤微生物生物量碳和氮含量均以nts最高。t处理最低。在O～10 内．免耕促进了土壤瑗的表聚化，但耕作有助于秸秆有机碳在土壤剖面的均匀分布。研究结果表明，短期尺度下 微生物量碳和氮是反映耕作措施的敏感指标，中期尺度下土壤有机碳可以敏感反映土壤健康秩况． 关键词：土壤全碳；土壤全氮；土壤有机碳；土壤微生物量碳氮 中图分类号：S151．9+5；S344．1文献标识码：A 文章编号：i001—0629(2011)06—0882-05 土壤有机碳含量涉及陆地生态碳循环，是评价 年平均气温8．o～10．0℃，极端最高气温39．6℃， 生态系统可持续的基础指标之一[1{]，土壤有机质的 极端最低气温为一22．4℃．5℃年平均积温 3 d， 形成、转化与稳定性依赖于土壤微生物的活性，土壤 446℃·d。无霜期平均为161d，生长季255 微生物量碳、氮对土壤肥力的变化敏感，是土壤肥力 年降水量480～660mm，多集中在7—9月，年平均蒸 504 和土壤健康评价的重要生物学指标之一[3喝]。 发量1 ITLrH。自然土壤为黑垆土，有机质含量在 我国黄土高原是典型的旱作农业区，传统农业 1％以下，土壤含氮量低于0．1％，pH值为8．0-V8．5。 生产系统生产力低，水土流失严重，土壤质量退化， 1．2试验设计试验开始于2001年，共设4个耕 导致农业系统稳定性差，通过适宜的基于生态系统 作处理：I传统耕作(t)；Ⅱ传统耕作+秸秆覆盖 稳定性的管理措施，如草田轮作、保护性耕作等，可 改善土壤肥力，促进土壤健康。研究表明，保护性耕 理4个重复，随机区组排列，共16个小区，小区面积 作提高了土壤有机碳含量，减少了COz向大气的释 m×13 为4 m。作物轮作序列为春玉米一冬小麦一 放[7。1叫，土壤微生物数量及活性均提高．微生物群落 夏大豆。 结构多样性改善[1¨。连续9年实施免耕+秸秆覆 测试土壤采自2003年(水土保持耕作实施第3 盖能有效提高冬小麦一夏玉米轮作系统表层土壤微 年)9月和2007年(水土保持耕作实施第7年)9月 生物量51．7％[挖】，然而，保护性耕作措施对土地利 玉米作物收获期，按O～5和5～10cm利用土钻分 用强度很高的2年3熟轮作系统的研究尚不多见。 层取样，每个小区取样5次。混合。除去可见有机 本研究以黄土高原西部玉米(Zeamays)一小麦
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