不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機(jī)碳組分與酶活性關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機(jī)碳組分與酶活性關(guān)系研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:提高農(nóng)田土壤固碳能力和維持土壤碳庫(kù)平衡,是有效緩解全球氣候變化和減少碳損失的重要途徑之一。農(nóng)田土壤碳庫(kù)作為土壤碳庫(kù)的核心組成,由于頻繁受到人為活動(dòng)干擾,土壤碳庫(kù)中活性有機(jī)碳及其碳組分不斷處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中,而土壤酶作用下土壤有機(jī)碳的分解礦化過(guò)程是土壤有機(jī)碳庫(kù)周轉(zhuǎn)的核心環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期過(guò)渡的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)如耕作措施作為改變土壤有機(jī)碳庫(kù)變化的關(guān)鍵因素,促使土壤有機(jī)質(zhì)輸入及有機(jī)碳周轉(zhuǎn)速率加快,使得土壤碳庫(kù)與大氣碳庫(kù)的平衡遭到嚴(yán)重破壞,對(duì)土壤農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。黃土高原自然條件惡劣,加之人類過(guò)渡的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),使得該地區(qū)水土流失嚴(yán)重,生態(tài)持續(xù)惡化。保持農(nóng)田碳庫(kù)平衡是保持土壤肥力和提高作物產(chǎn)量及改善該地區(qū)生態(tài)環(huán)境,維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本文依托位于隴中黃土高原旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)長(zhǎng)期保護(hù)性耕作定位實(shí)驗(yàn),研究了不同耕作措施條件下土壤有機(jī)碳以及有機(jī)碳組分與土壤酶活性的動(dòng)態(tài)變化以及之間的相關(guān)關(guān)系,研究結(jié)果如下:1.不同耕作措施下,隨著小麥生育時(shí)期推進(jìn),土壤易氧化有機(jī)碳表現(xiàn)為先增加,拔節(jié)期達(dá)到峰值后下降,收獲期有所回升。土壤微生物量碳則表現(xiàn)為先增加,在拔節(jié)期達(dá)到峰值后下降。與常規(guī)耕作相比,免耕結(jié)合秸稈覆蓋能顯著提高小麥生育期0-30cm土層土壤易氧化有機(jī)碳含量與微生物量碳含量,傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田、免耕較傳統(tǒng)耕作均能提高0-30cm土壤總有機(jī)碳、土壤易氧化有機(jī)碳、土壤微生物量碳含量,0-30cm土層均表現(xiàn)為免耕秸稈覆蓋傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田免耕傳統(tǒng)耕作。2.不同耕作措施下,隨小麥生育時(shí)期推進(jìn),土壤蔗糖酶活性呈現(xiàn)先上升,在灌漿期出現(xiàn)峰值后逐漸下降的變化規(guī)律。淀粉酶,纖維素酶,過(guò)氧化物酶,脫氫酶活性呈現(xiàn)先上升,在拔節(jié)期出現(xiàn)峰值后逐漸下降至灌漿期,灌漿期到收獲后又有所回升。與傳統(tǒng)耕作相比較,在研究所涉及的生育時(shí)期均有免耕秸稈覆蓋、免耕以及傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田均可提高土壤蔗糖酶、淀粉酶、纖維素酶、過(guò)氧化物酶、脫氫酶等參與碳循環(huán)的土壤酶活性,對(duì)于提升0-10cm土壤酶活性影響明顯。3.免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田、免耕3種不同保護(hù)性耕作措施相對(duì)于傳統(tǒng)耕作,均提高了碳庫(kù)管理指數(shù),提高土壤易氧化有機(jī)碳與土壤總有機(jī)碳比值、土壤微生物量碳與總有機(jī)碳比值。秸稈處理的土壤易氧化有機(jī)碳與土壤總有機(jī)碳的比值、土壤微生物量碳與土壤總有機(jī)碳的比值高于無(wú)秸稈處理,且免耕處理要高于翻耕處理,尤其是對(duì)0-10cm土層作用明顯。4.不同耕作措施下整個(gè)生育期內(nèi),0-30cm土層土壤易氧化有機(jī)碳與土壤酶、土壤總有機(jī)碳、土壤微生物量碳均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,土壤總有機(jī)碳、土壤微生物量碳在0-5cm土層均與土壤酶有顯著正相關(guān)關(guān)系,5種土壤酶除5-10cm、10-30cm土壤蔗糖酶與其它酶相關(guān)性較低外,其它酶在不同土層之間均呈現(xiàn)極顯著相關(guān)或顯著相關(guān)。5.0-10cm土層,土壤蔗糖酶活性增加有利于土壤總有機(jī)碳、土壤易氧化有機(jī)碳、土壤微生物量碳的積累,土壤纖維素酶活性增加有利于土壤易氧化有機(jī)碳、土壤微生物量碳含量增加,土壤淀粉酶、脫氫酶對(duì)土壤易氧化有機(jī)碳作用顯著。
【關(guān)鍵詞】:耕作措施 活性有機(jī)碳組分 土壤酶活性 生育時(shí)期 相關(guān)關(guān)系
【學(xué)位授予單位】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S153.6;S154.2
【目錄】:
- 摘要3-5
- Summary5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究目的與意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
- 1.2.1 耕作措施對(duì)土壤有機(jī)碳及其碳組分的影響10-12
- 1.2.2 生育期及季節(jié)變化對(duì)土壤活性有機(jī)碳組分的影響12
- 1.2.3 耕作措施對(duì)土壤酶活性的影響12-13
- 1.2.4 生育期及季節(jié)變化對(duì)土壤酶活性的影響13-14
- 1.2.5 土壤酶與有機(jī)碳之間的關(guān)系14-16
- 1.3 研究?jī)?nèi)容16
- 1.4 技術(shù)路線16-17
- 第二章 材料與方法17-19
- 2.1 試驗(yàn)區(qū)概況17
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)17
- 2.3 樣品采集17-18
- 2.4 測(cè)定方法18
- 2.4.1 土壤總有機(jī)碳及其活性有機(jī)碳組分測(cè)定18
- 2.4.2 土壤酶活性測(cè)定18
- 2.4.3 土壤碳庫(kù)管理指數(shù)計(jì)算方法18
- 2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析18-19
- 第三章 結(jié)果與分析19-39
- 3.1 不同耕作措施對(duì)有機(jī)碳及活性碳組分的影響19-25
- 3.1.1 不同耕作措施對(duì)土壤總有機(jī)碳的影響19-20
- 3.1.2 不同耕作措施對(duì)土壤易氧化有機(jī)碳的影響20-22
- 3.1.3 不同耕作措施對(duì)土壤微生物量碳的影響22-24
- 3.1.4 不同耕作措施對(duì)土壤碳庫(kù)管理指數(shù)的影響24-25
- 3.1.5 不同耕作措施對(duì)土壤碳素效率的影響25
- 3.2 不同耕作措施對(duì)土壤酶活性的影響25-36
- 3.2.1 不同耕作措施對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響25-28
- 3.2.2 不同耕作措施對(duì)土壤淀粉酶活性的影響28-30
- 3.2.3 不同耕作措施對(duì)土壤纖維素酶活性的影響30-32
- 3.2.4 不同耕作措施對(duì)土壤過(guò)氧化物酶活性的影響32-34
- 3.2.5 不同耕作措施對(duì)土壤脫氫酶活性的影響34-36
- 3.3 不同耕作措施下土壤有機(jī)碳及碳組分與土壤酶的相關(guān)關(guān)系36-39
- 3.3.1 不同耕作措施下土壤活性有機(jī)碳組分與土壤酶的相關(guān)關(guān)系36-37
- 3.3.2 土壤酶與土壤活性有機(jī)碳組分間的回歸分析37-39
- 第四章 結(jié)論與討論39-43
- 4.1 討論39-41
- 4.1.1 不同耕作措施對(duì)生育期土壤活性有機(jī)碳組分的影響39-40
- 4.1.2 不同耕作措施對(duì)碳庫(kù)管理指數(shù)與碳素效率的影響40
- 4.1.3 不同耕作措施對(duì)生育期內(nèi)土壤酶活性的影響40-41
- 4.1.4 不同耕作措施下土壤有機(jī)碳組分與土壤酶活性關(guān)系41
- 4.2 結(jié)論41-43
- 參考文獻(xiàn)43-53
- 致謝53-54
- 作者簡(jiǎn)介54-55
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介55
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機(jī)碳組分與酶活性關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):303271
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