旱地秸秆覆盖免耕对土壤有机碳的影响

【摘要】：本文通过对半干旱地区的典型——定西县进行秸秆覆盖免耕的试验，研究了秸秆覆盖免耕两年后土壤全碳、焦磷酸钠提取态碳、热水溶性碳水化合物、水解碳水化合物、不同氧化程度态碳在土壤中的变化，结果表明： 1．秸秆覆盖免耕(NTS)可以提高土壤全碳含量，尤其是表层土壤的全碳含量。0～5㎝土层的全碳含量为7.83g/kg，在作物播种前的所有处理中最高，全年土壤平均全碳含量为6.95 g/kg。收获后0～5㎝、5～10㎝、10～30㎝、0～30㎝土层的全碳含量分别比播前增加20.28％、58.41％、53.80％和44.16％。NTS的土壤全碳含量与土层深度显著负相关，各土层间的全碳含量差异不显著。NTS播前与常规耕作（T）、传统耕作结合秸秆还田（TS）、免耕地膜覆盖（NTP）的0～5㎝土层全碳含量差异极显著。 2．NTS 可以稳定土壤理化性质。作物播种前和收获后土壤焦磷酸钠提取态碳含量分别为2.14g/kg和2.07g/kg，变幅很小。焦磷酸钠提取态碳占土壤全碳的比例与耕作措施、取样时期和土壤条件有关，作物播种前该比例为23.70％～52.05％，收获后为15.73％～29.81％。NTS的焦磷酸钠提取态碳含量无论在作物播种前还是收获后，层次间和处理间差异均不显著。 3．NTS有利于土壤表层碳水化合物的积累。作物播种前NTS 0～5㎝土层的热水溶性碳水化合物含量在所有处理中最高，为271.56mg/kg，收后热水溶性碳水化合物含量比播种前高44.515 mg/kg。收获后NTS 10～30㎝土层的热水溶性碳水化合物含量与NTP显著相关。NTS的热水溶性碳水化合物含量占水解碳水化合物含量的百分比随土层深度的增加而降低，播前0～5cm、5～10cm、10～30cm土层的比率分别为12.74％、9.90％、9.39％，收后该比率分别为15.46％、13.28％和11.78％。作物收后热水溶性碳水化合物的全量占水解碳水化合物全量的比率比播前增加2.78％。不同取样时期，热水溶性碳水化合物占水解碳水化合物的百分率的变动范围大，播前为6.31％～11.94％，收后为6.88％～19.21％。 4．水解碳水化合物的变化幅度小，含量稳定。水解碳水化合物在三个土层中，作物收获后比播种前分别减少0.020％、0.003％和0.001％。在5～10㎝土层，NTS与NT的土壤水解碳水化合物含量差异显著。碳水化合物含量占土壤有机质的百分率的变动范围，播前为15.78％～23.47％，收后为10.02％～17.40％。 WP=4 5．土壤中不同氧化程度态碳的含量及其变化规律，可以作为研究土壤有机碳由活跃状态到稳定状态变化规律的依据。秸秆覆盖免耕有利于表层土壤碳的积累，NTS在播前的不同氧化程度态碳在0～5㎝和5～10㎝土层中最高，10～30㎝土层中含量最低。在适于作物生长的气候条件下，土壤有机碳的转化过程进行的十分剧烈，新生成的松结合态土壤有机碳迅速老化，与土壤团粒结合，转化为紧结合态土壤有机碳。 【关键词】：秸秆覆盖免耕 土壤全碳 焦磷酸钠提取态碳 热水溶性碳水化合物 水解碳水化合物 不同氧化程度态碳
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S158
【目录】：

• 摘 要3-7
• 引 言7-9
• 1 文献综述9-23
• 1.1 秸秆覆盖免耕发展概述9-10
• 1.2 秸秆覆盖还田的综合效应10-11
• 1.3 免耕的综合效应11-14
• 1.4 土壤有机碳研究动态14-23
• 1.4.1 土壤有机碳的变化14-15
• 1.4.2 土壤有机碳的作用15
• 1.4.3 土壤有机碳的转化15
• 1.4.4 土壤中不同碳形态15-16
• 1.4.5 土壤有机碳与种植制度的关系16
• 1.4.6 土壤中的腐殖质16-17
• 1.4.7 腐殖质的提取17
• 1.4.8 腐殖酸的生理活性17
• 1.4.9 土壤中的碳水化合物17-20
• 1.4.10 土壤碳水化合物的数量、来源和存在状态20-21
• 1.4.11 土壤碳水化合物的种类21
• 1.4.12 土壤碳水化合物的生物学稳定性及影响因素21-22
• 1.4.13 土壤碳水化合物的提取22-23
• 2 、实验设计与方法23-26
• 2.1 试区概况23
• 2.2 试验设计23-24
• 2.3 材料和方法24
• 2.4 土壤有机碳的测定24-26
• 3 结果与分析26-43
• 3.1 秸秆覆盖免耕对土壤全碳的影响26-29
• 3.2 秸秆覆盖免耕对土壤中焦磷酸钠提取态碳的影响29-33
• 3.3 秸秆覆盖免耕对土壤中热水溶性碳水化合物的影响33-36
• 3.4 秸秆覆盖免耕对土壤水解碳水化合物的影响36-40
• 3.5 秸秆覆盖免耕对土壤不同氧化程度态碳的影响40-43
• 4 结论43-46
• 参 考 文 献46-52
• 致 谢52-53
• 附: 小区布置图53

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