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灌溉方式和秸稈還田對(duì)設(shè)施番茄田CO2排放的影響.pdf

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灌溉方式和秸稈還田對(duì)設(shè)施番茄田CO2排放的影響.pdf

第 34 卷 第 17 期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) Vol.34 No.17 76 2018 年 9 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Sep. 2018 灌溉方式和秸稈還田對(duì)設(shè)施番茄田 CO 2 排放的影響王亞芳 1 ,呂昊峰 1 ,杜九月 1 ,李英杰 1 ,廉曉娟 2 ,王正祥 2 ,王敬國 1 ,林 杉 1(1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100193;2. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)科學(xué)院資源與環(huán)境研究所,天津 300100) 摘 要:中國北方下沉式設(shè)施菜田表層土壤缺失,以及高溫高濕的環(huán)境條件,導(dǎo)致耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量低、礦化快。如 何減緩?fù)寥烙袡C(jī)質(zhì)礦化,是該文所關(guān)注的焦點(diǎn)問題。該研究采用二因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),主因素為灌溉方式(傳統(tǒng)畦灌施肥、 滴灌施肥) ,副因素為秸稈(含 C 量為 0、3 500 kg/hm 2 ) 。測(cè)定了 48 h 內(nèi)每 3 h 的 CO 2 排放通量,以及全生育期 CO 2 日排 放通量、土壤溫度。結(jié)果表明:1)08:0009:00 測(cè)定的土壤 CO 2 排放通量與 CO 2 日均排放通量不存在顯著差異,二者呈 極顯著線性正相關(guān)關(guān)系,其決定系數(shù)為 0.987;而其他時(shí)段測(cè)定值與日均值均存在顯著差異。2)與傳統(tǒng)畦灌相比,無論 是否添加秸稈,滴灌處理均顯著降低了 CO 2 累積排放量。3)CO 2 排放高峰出現(xiàn)在定植后 815 d,隨后逐漸降低并趨于 平穩(wěn);定植后 40 d內(nèi)能檢測(cè)到處理間 CO 2 日排放通量的差異,此后處理間差異不顯著。4)CO 2 累積排放通量和土壤積溫呈 顯著正相關(guān)關(guān)系。綜上所述,滴灌施肥栽培體系可顯著降低土壤 CO 2 排放量,有利于設(shè)施菜田土壤有機(jī)質(zhì)的積累。 關(guān)鍵詞:土壤;灌溉;排放控制;設(shè)施菜田;CO 2 排放通量;土壤呼吸;秸稈還田 doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.011 中圖分類號(hào):S152.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002-6819(2018)-17-0076-06 王亞芳,呂昊峰,杜九月,李英杰,廉曉娟,王正祥,王敬國,林 杉. 灌溉方式和秸稈還田對(duì)設(shè)施番茄田CO2排放的影響J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2018,34(17):7681. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.011 http:/www.tcsae.org Wang Yafang, Lü Haofeng, Du Jiuyue, Li Yingjie, Lian Xiaojuan, Wang Zhengxiang, Wang Jingguo, Lin Shan. Effect of irrigation and straw returning on soil CO 2emissions in greenhouse tomatoJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(17): 76 81. (in Chinese with English abstract) doi : 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.17.011 http:/www.tcsae.org 0 引 言中國設(shè)施蔬菜發(fā)展迅猛, 1982年種植面積僅 1萬 hm 2 , 2013 年達(dá)到 370 萬 hm 2 ,占蔬菜種植面積的 18%,總產(chǎn) 量高達(dá) 2.5 億 t,占蔬菜總產(chǎn)量的 34% 1 。設(shè)施蔬菜反 季節(jié)栽培顯著提高了產(chǎn)量和菜農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。然而,一 方面,北方下沉式設(shè)施菜田表層土壤缺失,導(dǎo)致土壤有 機(jī)質(zhì)含量低和生產(chǎn)體系穩(wěn)定性差 2 ;另一方面,菜農(nóng)盲 目追求產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)利益,采用大水大肥的栽培模式,以 及高溫高濕的環(huán)境條件,可能導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)礦化快、 積累慢。 土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力和作物產(chǎn)量的重要決定因 子,可以改善土壤結(jié)構(gòu)和保蓄性 3 。一般認(rèn)為,當(dāng)土壤有 機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 34 g/kg,土壤質(zhì)量下降的潛在風(fēng)險(xiǎn)增 加 4 。集約化耕作將加快有機(jī)質(zhì)分解過程,導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)數(shù) 量下降,引起有機(jī)質(zhì)組分和質(zhì)量退化 5 。因此,保持和提 升土壤有機(jī)質(zhì)含量,更新土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量,提高活性有 機(jī)質(zhì)成分, 成為當(dāng)今國際土壤學(xué)最活躍的研究課題。 Lal 6 指出,包括中國在內(nèi)的發(fā)展中國家,增加土壤有機(jī)質(zhì)是收稿日期:2018-04-23 修訂日期:2018-07-11 基金項(xiàng)目:國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD23B01-4) ;國家自然科學(xué)基 金項(xiàng)目(41761134087) 作者簡(jiǎn)介:王亞芳,博士生,主要從事菜田土壤碳氮轉(zhuǎn)化的研究。 Email:15701574181163.com 通信作者:林 杉,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事植物營養(yǎng)生理生態(tài)研究。 Email:linshancau.edu.cn 保障糧食安全的必然選擇。雖然中國設(shè)施菜田的土壤有 機(jī)質(zhì)含量高于露地農(nóng)田系統(tǒng),但是仍然低于歐美國家設(shè) 施蔬菜栽培土壤有機(jī)質(zhì)含量的最低標(biāo)準(zhǔn) 7 。此外,為了降 低冬季保溫成本,中國菜農(nóng)在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)上常采用下 沉式設(shè)施大棚,將表土移走建造保溫墻,造成富含有機(jī) 質(zhì)的表層肥沃土壤缺失 2 。 如何快速有效地提高設(shè)施菜田 土壤有機(jī)質(zhì)含量,進(jìn)而提升土壤養(yǎng)分的保蓄和供應(yīng)能力, 以滿足設(shè)施蔬菜快速生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分和水分的高需求,是中 國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面臨的技術(shù)瓶頸。 水分和氮肥是影響設(shè)施蔬菜栽培的重要因子,合理 施肥灌溉將有利于設(shè)施蔬菜的生長(zhǎng)。然而,過量水肥投 入,一方面將造成土壤酸化和次生鹽漬化、土壤結(jié)構(gòu)破 壞;另一方面,高溫高濕的環(huán)境條件將加快土壤有機(jī)質(zhì) 分解 8-9 , 進(jìn)而增加植物對(duì)外源水分和養(yǎng)分投入的依賴性。 滴灌施肥一體化是解決上述矛盾的有效技術(shù)手段,除滿 足設(shè)施蔬菜對(duì)水肥的高需求外,還可大幅度減少對(duì)環(huán)境 的負(fù)面影響。然而,滴灌施肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和秸稈礦化 的影響,則鮮見報(bào)道。 土壤有機(jī)碳的收支主要取決于有機(jī)物質(zhì)的投入量和 異養(yǎng)呼吸分解消耗量 10 。秸稈進(jìn)入土壤,一部分被微生 物異養(yǎng)呼吸分解釋放到大氣中,另一部分轉(zhuǎn)化成土壤有 機(jī)碳,土壤呼吸是土壤有機(jī)碳輸出的主要途徑,是陸地 生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分 11 ,通??蓪⑼寥篮粑?劃分為:微生物分解有機(jī)質(zhì)的基礎(chǔ)呼吸、根呼吸、根際 微生物呼吸、激發(fā)效應(yīng)引起的微生物分解植物殘?bào)w及根 系分泌物呼吸 12 。通過檢測(cè)土壤呼吸 CO 2 排放通量和累 ·農(nóng)業(yè)水土工程· 第 17 期 王亞芳等:灌溉方式和秸稈還田對(duì)設(shè)施番茄田 CO 2 排放的影響 77 積排放量,有助于評(píng)價(jià)灌溉方式和添加秸稈對(duì)土壤有機(jī) 質(zhì)含量的間接影響。本文將在建立和完善土壤 CO 2 日排 放規(guī)律的基礎(chǔ)上,評(píng)價(jià) 2 種灌溉施肥模式和秸稈還田對(duì) 設(shè)施菜田土壤 CO 2 累積排放量的影響。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理 試驗(yàn)于 2016年 3月至 7月在天津農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科 技創(chuàng)新基地日光溫室進(jìn)行。該日光溫室建于 2011 年,長(zhǎng) 70 m,寬 7 m,北墻高 3.5 m。表層 030 cm土壤質(zhì)地為 粉砂質(zhì)壤土,砂粒、粉粒和黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 30%、 62%和 8%,容重為 1.34 g/cm 3 ,pH 值 8.6,有機(jī)質(zhì)質(zhì)量 分?jǐn)?shù) 34 g/kg。 試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì),主因素為灌溉施肥方式 (傳統(tǒng)畦灌施肥、滴灌施肥一體化),副因素為秸稈還田 (含 C 量為 0、3 500 kg/hm 2 )。共設(shè) 4 個(gè)處理,分別為畦 灌施肥 (CIF) 、 畦灌施肥+秸稈 (CIF+S) 、 滴灌施肥 (DIF) 、 滴灌施肥+秸稈(DIF+S)。重復(fù) 3 次,共 12 個(gè)小區(qū)。小 區(qū)間埋設(shè)防滲膜隔離至 60 cm 深,畦灌區(qū)和滴灌區(qū)防滲 膜埋深 90 cm。供試番茄品種為朝研圣迪,種苗為天津朝 研種苗有限公司培育,留 4 穗果,每穗留果 45 個(gè)。采 用當(dāng)?shù)氐湫偷亩翰绾颓锒缫荒陜墒旆N植制度,37 月為冬春茬,3 月 11 日定植,6 月開始采收,7 月 9 日收 獲完畢。小區(qū)面積 6.7 m×3.6 m,每小區(qū) 3 畦,分別為土 壤和植物樣品采集區(qū)(6.7×1.2 m)、監(jiān)測(cè)區(qū) (6.7×1.2 m)、 測(cè)產(chǎn)區(qū)(6.7×1.2 m);畦寬 1.2 m分寬窄行進(jìn)行種植,寬 行 70 cm,窄行 50 cm,4 葉期番茄幼苗雙行定植于窄行。 畦灌區(qū)株距 0.4 m,滴灌區(qū)株距 0.35 m。所有處理基施商 品雞糞 13 800 kg/hm 2 (相當(dāng)于施 N 200 kg/hm 2 ),施玉 米秸稈 7 800 kg/hm 2 (相當(dāng)于施 C 3 500 kg/hm 2 )。在定 植前,上述雞糞和經(jīng)粉碎的玉米秸稈均勻撒施地表后, 立即旋耕。畦灌處理,按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶傳統(tǒng)習(xí)慣進(jìn)行施肥 灌溉。每季基施 NPK 復(fù)合肥 2 060 kg/hm 2 (N:P 2 O 5 :K 2 O 比例 17-17-17,金正大復(fù)合肥料工程研究中心),定植后 每 15 d 追施上述復(fù)合肥 300 kg/hm 2 ,全生育期共施用復(fù) 合肥 4 500 kg/hm 2 ;澆定植水 100 mm,每次施肥后澆水 60 mm,總灌溉量 600 mm。滴灌處理,依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量法 估算作物整個(gè)生育期內(nèi)的需肥總量,然后根據(jù)作物不 同生育期的需水肥規(guī)律,將其分配到每天進(jìn)行滴灌施 肥。在實(shí)際操作過程中,綜合考慮土壤含水量、氣象 等因素進(jìn)行滴灌施肥。通過在滴灌處理各小區(qū)內(nèi)埋設(shè) 張力計(jì)(張力計(jì)陶土頭埋置地下 20 cm 處)來指示土 壤水分變化,確定是否灌溉施肥;當(dāng)張力計(jì)讀數(shù) (09:00)達(dá)到控制灌溉水下限20 kPa 13 時(shí),即需要灌 溉施肥; 陰雨天, 不進(jìn)行滴灌施肥。 澆定植水 100 mm, 定植 15 d 后進(jìn)行滴灌施肥,除陰雨天外,每天灌溉量 介于 46 mm,全生育期灌溉量 300 mm;平均每次 施肥量 14.7 kg/hm 2 ,全生育期施肥量 1 300 kg/hm 2 , 滴灌肥 N:P 2 O 5 :K 2 O 比例 19-8-27 (圣誕樹滴灌專用肥, 北京富特森公司)。 1.2 測(cè)定與計(jì)算方法 每小區(qū)中間種植畦距離走道 85 cm 處,分別埋設(shè)長(zhǎng) 寬高分別為 50 cm×50 cm×20 cm 的不銹鋼底座(厚度 4 mm)。為了確保采樣箱內(nèi)外土壤水分和養(yǎng)分的交換, 底座四周高 10 cm處共開直徑 3 cm圓孔 20 個(gè); 為了確保 底座與氣體采樣箱密閉,底座上部焊接寬 1.5 cm、深 1 cm 水槽。定植前,底座埋入土壤,使其水槽上沿與地表持平。 底座內(nèi)和底座外 40 cm范圍內(nèi)不種植植物,全生育期農(nóng)事 操作與常規(guī)操作保 持一致。氣體采樣箱體積為 0.5×0.5×0.5 m 3 ,由厚度 4 mm 透明 PVC板制成。氣體箱 兩側(cè)有通氣口(玻璃膠密封),其頂部安裝溫度自動(dòng)記 錄儀(EBI-20T,Ebro Instruments,Germany),記錄測(cè) 定時(shí)氣體箱內(nèi)的空氣溫度,并且頂部安裝直徑 12 cm 風(fēng) 扇,混勻氣體箱內(nèi)的氣體。此外,每小區(qū)距土表 10 cm 處,埋設(shè)溫度自動(dòng)記錄儀,精度 0.1 ,記錄每小時(shí)土壤 溫度。番茄果實(shí)轉(zhuǎn)色時(shí)分次采收,將各小區(qū)測(cè)產(chǎn)區(qū)的果 實(shí)全部稱質(zhì)量,計(jì)算單位面積番茄累積總產(chǎn)量。 應(yīng)用 CO 2 紅外分析儀(GXH-3010E1,北京華云分析 儀器研究所有限公司),測(cè)定土壤呼吸 14 。紅外分析儀 二氧化碳探頭量程為 01 000×10 -6 ,最小測(cè)量精度為 1×10 6 。為了驗(yàn)證上午 08:0009:00 測(cè)定的 CO 2 排放通 量,是否能夠代表全天日均排放通量,于 2016 年 3 月 27 和 28 日檢測(cè)了所有小區(qū) 48 h內(nèi)每 3 h的 CO 2 排放通量, 進(jìn)行了配對(duì) T 檢驗(yàn)和相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析。 從定植開始, 每天 08:0009:00采樣測(cè)定箱體內(nèi) CO 2 排放通量。將底座水槽內(nèi)注入高約 0.5 cm的水,將氣體 箱進(jìn)氣管以及出氣管(直徑 4 mm)分別與紅外分析儀的 出氣口和進(jìn)氣口相連,同時(shí)接通風(fēng)扇電源,將氣體箱平 穩(wěn)的扣在底座水槽內(nèi),開始測(cè)定。每次檢測(cè)箱體內(nèi) 8 個(gè) 時(shí)間段 CO 2 濃度,測(cè)定總時(shí)長(zhǎng) 240 s;采樣時(shí)長(zhǎng) 20 s,采 樣間隔 10 s。根據(jù)單位時(shí)間箱體內(nèi) CO 2 濃度的變化,計(jì) 算土壤 CO 2 排放通量和累積排放量,計(jì)算公式如下。 1 1 (273.15 ) c P V F M t R T A = × +(1) 2 2 1 1 24 60 60 M F F M = × × × (2) 式中 F 1 為 CO 2 排放通量, mg/(m 2 ·s); F 2 為 CO 2 -C排放通 量,kg/(hm 2 ·d); c t 為t 時(shí)間內(nèi)氣體箱內(nèi) CO 2 濃度變化 率;P 為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 101.3 kPa;R 為理想氣體常數(shù) 8.314 J/(mol·K);T 為氣體箱內(nèi)溫度,;V 與 A 分別為 氣體箱體積和底面積,m 3 和 m 2 ;M 1 為 CO 2 摩爾質(zhì)量 44 g/mol,M 2 為 C摩爾質(zhì)量 12 g/mol。 3 2 0 ( ) ( 0,1,2, ) n i F F n = = = (3) 式中 F 3 為 CO 2 -C累積排放量, kg/hm 2 ; i為移栽后天數(shù), d。 1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析采用 Excel 2013 和 SAS V8.2 軟件,作二因素方差分析,包括灌溉施肥方式和有無添 加秸稈,以及灌溉施肥方式和有無添加秸稈的交互作用。 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)(http:/www.tcsae.org) 2018 年 78 48 h的 CO 2 排放通量,作配對(duì) T 檢驗(yàn)和相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析。 2 結(jié)果與分析 從 27、28 日和二日平均值來看,上午 08:0009:00 所測(cè)定的 CO 2 排放通量與日均排放通量間,均不存在顯 著差異(表 1);而其他時(shí)間段除 28 日 11:00 和 23:00所 測(cè)定排放通量與日均排放通量不存在顯著差異外,均存 在顯著差異。此外,上午 08:0009:00 所測(cè)定的 CO 2 排放 通量與日均排放通量間,存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,其決 定系數(shù)為 0.987(圖 1)。 表 1 CO 2 日均排放通量與各時(shí)段排放通量平均值比較 Table 1 Average daily CO 2emission flux compared with average emission at different time periods 測(cè)定時(shí)間 Time 測(cè)定日期 Date CO 2日均值 Average daily CO 2 /(mol·m -2 ·s -1 ) 08:00 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00 02:00 05:00 03-27 5.94± 0.015 5.90±0.014 ns 7.85±0.014*7.99±0.018* 6.30±0.018* 4.89±0.014* 5.22±0.016* 4.84±0.014* 4.50±0.013* 03-28 5.06 ± 0.013 4.80±0.011 ns 5.39±0.011 ns 6.31±0.016* 6.13±0.018* 4.44±0.013* 5.26±0.015 ns 4.26±0.012* 3.86±0.010* 匯總 Total 5.50 ± 0.003 5.35±0.003 ns 6.62±0.003* 7.15±0.004* 6.22±0.004* 4.66±0.003* 5.40±0.004* 4.55±0.003* 4.18±0.003* 注:*,*,*分別代表 0.001,0.01,0.05水平差異顯著;ns,差異不顯著。對(duì)于 27或 28 日,n=15。 Note: *, *,* represent a significant difference at levels 0.001, 0.01, and 0.05, respectively; ns, not signification. For 27 thor 28 th , n = 15. 圖 1 08:00-09:00土壤 CO 2 排放通量與日均排放 通量的相關(guān)關(guān)系圖 Fig.1 Correlation between soil CO 2 emission flux measured at 08:0009:00 and calculated average daily emission 移栽后 30、60、90 和 120 d 時(shí),畦灌和滴灌處理間 CO 2 累積排放量差異顯著(圖 2)。與滴灌相比,畦灌顯 著增加了土壤 CO 2 累積排放量;與不添加秸稈的處理相比, 注:CIF、DIF、S 分別表示畦灌、滴灌和秸稈。不同大寫字母表示灌溉施肥 方式間差異顯著, 不同小寫字母表示是否施用秸稈之間差異顯著 (P0.05,添加秸稈 F值=0.18,P值=0.689 7>0.05)。 注:圖中箭頭表示所有的畦灌灌溉日期。 Note: Arrows in figure indicate dates of all conventional flooding irrigation fertilization. 圖 4 灌溉方式和施用秸稈對(duì)土壤 CO 2 日排放通量的影響 Fig.4 Effects of irrigation methods and straw application on daily soil CO 2emission flux 圖 5 土壤 CO 2 累積排放量與土壤積溫的擬合 Fig.5 Fitting of soil accumulative CO 2emission and soil temperature 表 2 不同處理下的番茄產(chǎn)量 Table 2 Tomato yields of different test treatments t·hm -2試驗(yàn)處理 Test treatment CIF CIF+S DIF DIF+S 產(chǎn)量 Yield 110±4.02 117±0.56 114±4.34 114±6.16 3 討 論 采用 CO 2 紅外分析儀-動(dòng)態(tài)箱法,可方便快捷地檢測(cè) 設(shè)施菜田土壤 CO 2 排放 15 。為了了解土壤 CO 2 日變化特 征,確定正確的采樣測(cè)定時(shí)間,本試驗(yàn) 48 h連續(xù)測(cè)定結(jié) 果表明,每天上午 08:0009:00 測(cè)定的土壤 CO 2 排放通 量與日排放通量的平均值,不存在顯著差異(表 1);并 且二者之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(圖 1)。這為后續(xù) CO 2 排放通量的測(cè)定打下了良好的基礎(chǔ)(表 1,圖 1)。 下沉式設(shè)施菜田富含有機(jī)質(zhì)的表層土壤缺失、土壤 有機(jī)質(zhì)礦化快和積累慢 8 , 不能滿足設(shè)施蔬菜對(duì)水肥量大 和強(qiáng)度高的需求,大水大肥成為中國設(shè)施菜田水肥管理 的傳統(tǒng)模式。定植后 1-4 個(gè)月,與傳統(tǒng)畦灌相比,無論是 否添加秸稈, 滴灌處理均顯著降低了 CO 2 累積排放量 (圖 2,3),這與曾睿等 16 和 Lavigne 17 等的研究結(jié)果一致。 傳統(tǒng)畦灌施肥體系土壤含水量高,土壤呼吸速率則隨著 土壤含水量增加而提高 17 。滴灌施肥體系有效控制了水 肥投入,顯著降低了土壤 CO 2 排放,有利于設(shè)施蔬菜土 壤有機(jī)質(zhì)的積累(圖 3)。傳統(tǒng)畦灌施肥方式單次灌溉水 量大,灌溉后短時(shí)間內(nèi)可能抑制了土壤微生物和植物根 系呼吸,隨著水分蒸散,形成了有利于微生物活性的水 熱和通氣環(huán)境 18 ,這從灌溉后第 3 天傳統(tǒng)畦灌施肥 CO 2 排放通量急劇增加,可以得到很好的驗(yàn)證(圖 4)。此外, 傳統(tǒng)畦灌后期水分的大量蒸散,表層土壤含水量低,造 成干濕交替頻繁發(fā)生,將激發(fā)土壤有機(jī)碳礦化 19 。 溫度是影響土壤呼吸的主要因子 20 ,主要通過影響 微生物、根生物量及根際活動(dòng),影響土壤呼吸,二者間 具有明顯的相關(guān)關(guān)系。 CO 2 累積排放量與土壤積溫呈顯著 正相關(guān)關(guān)系(圖 5),這與 Adviento-Borbe 等的研究結(jié)果 一致 21 。不同處理 CO 2 累積排放量與土壤積溫?cái)M合方程 中斜率和截距的差異,則恰恰反映了相同溫度條件下土 壤水分和秸稈對(duì)土壤 CO 2 排放的影響(圖 5) 22-24 。傳統(tǒng)漫 灌施肥條件下,添加秸稈為土壤微生物提供了大量碳源物 質(zhì),進(jìn)而顯著增加了設(shè)施番茄土壤呼吸累積排放量 24-25 ; 溫度升高,將導(dǎo)致土壤微生物呼吸作用增強(qiáng), CO 2 排放量 增加 25 。 4 結(jié) 論 1)08:0009:00 測(cè)定的土壤 CO 2 排放通量與 CO 2 日 均排放通量,不存在顯著差異,且二者呈極顯著線性正 相關(guān)關(guān)系。CO 2 排放高峰出現(xiàn)在定植后 815 d,隨后逐 漸降低并趨于平穩(wěn)。 2)定植后 40 d 內(nèi)能檢測(cè)到傳統(tǒng)畦灌與滴灌處理間 CO 2 排放通量的差異,此后處理間差異不顯著。 3)與傳統(tǒng)畦灌相比,無論是否添加秸稈,滴灌處理 均未減少番茄產(chǎn)量,不添加秸稈時(shí)畦灌和滴灌番茄平均 產(chǎn)量分別為(110±4.02)和(114±4.34)t/hm 2 ,添加秸稈 時(shí)則分別為(117±0.56)和(114±6.16)t/hm 2 ;但顯著降 低了土壤 CO 2 排放強(qiáng)度和累積排放量,有利于設(shè)施菜田 土壤有機(jī)質(zhì)的積累。 4)不同處理 CO 2 累積排放通量與土壤積溫的擬合方 程中斜率和截距的差異,可以很好地反映水分和秸稈對(duì) 土壤 CO 2 排放的影響。 參 考 文 獻(xiàn) 1 董靜,趙志偉,梁斌,等. 我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀J. 中國園藝文摘,2017,33(1):7577. 2 Fan Z B, Lin S, Zhang X M, et al. 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