论文部分内容阅读
本文通过14C标记冬小麦秸秆的室内分解试验，研究冬小麦秸秆在农田土壤分解过程中，土壤外源有机碳和原有有机碳的分解矿化、土壤微生物碳、土壤残留碳的变化规律，以期能够为农田土壤有机碳的周转规律和农田土壤温室气体的减源增汇提供依据。本试验结果表明：
秸秆碳分解变化规律：小麦秸秆进入土壤后，前期秸秆碳分解迅速，一个月内秸秆碳分解量占加入秸秆总量的60％左右，90天的培养期中秸秆分解量约占加入秸秆量的80％，小麦秸秆分解半衰期为44～83天。秸秆碳的分解过程中受温度的影响较为显著，35℃条件下秸秆碳分解释放量显著高于25℃；施氮量对秸秆碳的分解影响不显著；秸秆碳的分解有随含水量增加而增大趋势，但是所设的3个水平之间差异不显著。
土壤原有有机碳变化规律：小麦秸秆的施入对土壤原有有机碳的分解具有正激发效应，培养15天后原有有机碳的分解占90天分解总量的50％以上，培养90天后，各处理原有有机碳的输出量为80.49～499.79mg·kh-1。施氮量对土壤原有有机碳分解的影响初始阶段差异不大，培养15天以后施氮量为150kg·ha-1的处理明显高于其他两个水平；温度对原有有机碳分解的影响极其显著，35℃处理的分解量达25℃分解量的8倍之多；原有有机碳的分解速率随含水量的升高逐渐增大。
分解过程中土壤微生物的动态变化：小麦秸秆分解过程中土壤微生物碳含量先是迅速升高，约培养15天后达到最大值167.53～245.34mg·kg-1，而后逐步下降，趋于平稳。其中标记小麦秸秆中的碳进入微生物的量即微生物14C占微生物碳总量的1/3左右，土壤原有有机碳是土壤微生物的主要物质和能量来源，且微生物12C的周转速率相对较低，周转期较长。土壤微生物易受环境条件的影响，本试验中施氮量的3个水平对微生物碳含量影响不显著，而含水量和温度的不同水平能够显著影响微生物碳的含量；80％田间持水量的处理土壤微生物含量远高于60％和40％田间持水量的处理；对温度来说，25℃条件下土壤微生物含量要显著高于35℃下的含量。
各处理土壤有机碳的平衡：本试验中，除高温(35℃)条件的几个处理外，其余处理土壤有机碳含量均有增加，为碳汇。施氮对碳素的平衡没有显著影响，75kg·ha-1的处理略高于其它2个水平；碳素的累积随含水量增加呈现下降趋势；而温度对碳素平衡影响极显著，高温条件下有机碳损失极为严重。