【摘 要】
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目前,设施土壤因过量水肥施用等原因导致的次生盐渍化现象普遍且严重。同时,设施菜地由于水肥的施用量大且频繁,其温室气体的排放量显著高于其他农田。而另一方面,农村每年产生的大量秸秆需要找到合理的应用途径。为探索菜地覆盖秸秆缓解设施菜地盐渍化、降低温室气体排放的技术途径,我们在2019-2020、2020-2021连续两年,利用夏季高温季节塑料大棚的闲茬期进行了秸秆覆盖试验。以小麦秸秆为材料,设置覆盖量
【基金项目】
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国家重点研发计划（子课题编号:2018YFD1000802-05,2019YFD1000303-12）；
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目前,设施土壤因过量水肥施用等原因导致的次生盐渍化现象普遍且严重。同时,设施菜地由于水肥的施用量大且频繁,其温室气体的排放量显著高于其他农田。而另一方面,农村每年产生的大量秸秆需要找到合理的应用途径。为探索菜地覆盖秸秆缓解设施菜地盐渍化、降低温室气体排放的技术途径,我们在2019-2020、2020-2021连续两年,利用夏季高温季节塑料大棚的闲茬期进行了秸秆覆盖试验。以小麦秸秆为材料,设置覆盖量:不覆盖（N）;中量覆盖（5000kg/ha;M）,高量覆盖（10000kg/ha;H）和土壤湿度:潮湿处理（90%土壤相对湿度,W）,淹水处理（保持5cm水层,S）两因素共6个处理组合,观测不同处理对土壤理化性质和温室气体排放的影响以及对后茬蔬菜生长的效应。所得结果如下:1秸秆腐解率中量覆盖显著高于高量覆盖;淹水处理显著高于潮湿处理。2秸秆覆盖可显著降低土壤中过高的速效氮含量,缓解土壤盐渍化程度。秸秆覆盖对土壤速效磷含量无显著影响,但能显著提高土壤速效钾、全氮、全磷和全钾含量,增加土壤养分。高量覆盖对上述土壤指标的改良效应大于中量覆盖;与潮湿处理相比,淹水处理会导致表土各种养分含量下降。3秸秆覆盖可显著增加土壤有机碳、微生物碳、微生物氮含量以及土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,且高量覆盖提升幅度显著高于中量覆盖;在秸秆覆盖量相同的情况下,淹水处理对土壤微生物碳、微生物氮和3种土壤酶活性的提升作用高于潮湿处理,这可能是由于淹水处理下秸秆腐解量高于潮湿处理所导致。4在本实验秸秆覆盖的夏季高温季节,秸秆覆盖可降低土表温度,高量覆盖的降温效果显著高于中量覆盖;潮湿淹水处理均可显著降低土表温度,淹水处理效果更显著。高温季节土表温度的降低,对土壤各种理化指标的改良可能会产生有益的影响。5对16sRNA、AOAamoA、AOBamoA等基因开展荧光定量分析,结果表明秸秆覆盖可显著提高土壤细菌总量,而不同土壤湿度对此影响不大;秸秆覆盖可显著降低硝化反硝化细菌种群,可能与秆秸覆盖导致土表速效氮含量下降有关。6秸秆覆盖可显著降低菜地土表以下30cm处的氮渗漏,且高量覆盖的效果显著高于中量覆盖;与潮湿处理相比,淹水处理下菜地土表以下30cm处的氮渗漏显著升高。7在本实验的夏季高温季节,秸秆覆盖导致菜地CO2和CH4排放显著上升,而N2O排放则显著下降,且高量覆盖的效应显著高于中量覆盖;与潮湿处理相比,淹水覆盖显著提高了 CH4的排放,但可降低N2O的排放;秸秆覆盖有利于提高通过硝化作用产生N2O的比率,且高量覆盖提高的幅度大于中量覆盖;与潮湿处理相比,淹水处理显著提高了反硝化作用产生N2O的比率。8在夏季秸秆覆盖后于秋茬种植黄瓜,且于第二年春茬种植番茄。结果表明,夏季秸秆覆盖可显著提高后茬黄瓜和番茄的产量,降低田间N2O的排放,且高量覆盖的改良效应显著高于中量覆盖。9与第一年覆盖相比,连续两年秸秆覆盖改良土壤、减少温室气体排放和氮渗漏、提高后茬作物产量的效应显著提升,表明持续秸秆覆盖可能会取得更好效果。综上所述,在塑料大棚夏季高温季节的空闲茬口进行秸秆覆盖,可有效改良盐渍化菜地各项土壤理化性质,减少温室气体排放和氮渗漏,提高后茬作物的产量,具有较重要的推广应用价值。
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