甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的影響分析

【摘要】：現(xiàn)階段關(guān)于我國廣西地區(qū)甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的相關(guān)研究較少，為彌補此處研究空白，本文對我國廣西地區(qū)甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸影響情況進行研究。探討3種不同土壤處理模式下，土壤二氧化碳呼吸狀況，進而分析甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸實質(zhì)性作用，為保護我國生態(tài)環(huán)境，促進地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展，貢獻一份力量。

【關(guān)鍵詞】：甘蔗葉子覆蓋；土壤呼吸；二氧化碳

土壤呼吸是陸地碳重要組成部分，是參與大氣循環(huán)的重要物質(zhì)。從傳統(tǒng)意義上講，土壤呼吸參與大氣循環(huán)，影響大氣中二氧化碳濃度及含量，進而影響全球局部氣候。土壤生態(tài)系統(tǒng)作為陸地呼吸系統(tǒng)的重要組成部分，但土壤呼吸系統(tǒng)特別是農(nóng)田呼吸系統(tǒng)容易受到人類生產(chǎn)活動影響，不同方式的耕作及處理方式均可影響土壤呼吸[1]。本文以廣西南寧馬山甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的影響為例，探討其農(nóng)業(yè)耕作模式對碳循環(huán)的影響，為保護環(huán)境、增殖農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)信息。

1、資料與方法

1.1一般資料

本次選擇的農(nóng)田實驗點為百龍灘鎮(zhèn)勉圩村古日屯10畝旱地，百龍灘鎮(zhèn)勉圩村古日屯屬于廣西南寧馬山耕地較多的村落，經(jīng)緯位置：北緯23°24′-24°20′，東經(jīng)107°41′-104°29′，隸屬亞熱帶季風(fēng)氣候，全年平均降雨量1667.6mm，年平均氣溫21.3°C。甘蔗生育期一般是一年。

1.2實驗設(shè)計

本次實驗時間開始于2016年1月，結(jié)束于2017年1月。實驗設(shè)計主要有10畝耕地，實驗品種為新臺糖22號。實驗處理方法主要有3種：A種 處理技術(shù)為清除農(nóng)作物秸稈、葉子，翻耕開溝種植；按農(nóng)民常規(guī)施肥；處理3畝耕地。B種 處理技術(shù)為粉碎甘蔗葉子，翻耕土壤，開溝種植甘蔗，將地里所有甘蔗葉子進行粉碎，直接覆蓋在田里，翻耕開溝種植； C種 為還田翻耕開溝種植甘蔗，將地里甘蔗葉子全部覆蓋在地里，即： 精細整地，深耕35—40cm以上，耙平、耙細，然后按行距90—100cm開好種植溝種植甘蔗；按配方施肥；然后覆蓋甘蔗葉子。處理3畝耕地。

1.3土壤呼吸測定方法

選取適當(dāng)時間對耕地土壤進行測定，測定措施選擇原位靜態(tài)呼吸法：該方法需借助原位靜態(tài)堿液進行。研究人員將選取體積為300cm3土壤置于圓筒，將1.5N的NaOH溶液置于圓筒中土壤，讓土壤充分吸收溶液，同時將圓筒覆蓋塑料膜，扎緊。靜置24小時，送實驗室檢測。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS21.0軟件，對治療前后計數(shù)資料都以百分比表示，行t檢驗，計量資料以 表示，行X2檢驗，當(dāng)P<0.05時表示統(tǒng)計學(xué)意義存在。

2、結(jié)果

2.1不同處理措施對土壤呼吸的影響

3種不同處理后的耕地在相同時間內(nèi)進行取樣檢測發(fā)現(xiàn)，其土壤呼吸量均有不同。在2016年4月20日第一次取樣檢測發(fā)現(xiàn)，A、B兩種處理措施的土壤二氧化碳釋放量為3.90g·m-2·d-1，C種處理方法后土壤二氧化碳釋放量為7.80g·m-2·d-1；，A、B兩種處理后的土壤二氧化碳釋放量顯著低于C種處理措施（P<0.05）。

2.2甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的季節(jié)性變化

甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的季節(jié)性變化情況如下：2016年6月12日為土壤呼吸最強值13.34 g·m-2·d-1，最低值出現(xiàn)在2016年10月28日，為4.21 g·m-2·d-1。4、5、6月土壤呼吸數(shù)值穩(wěn)定，為8.2 3g·m-2·d-1。

3、討論

甘蔗葉子覆蓋理論在十幾年前就已出現(xiàn)，但未能在我國大范圍實行。其原因較多，一是我國農(nóng)業(yè)耕地較多，人口眾多，傳統(tǒng)農(nóng)耕思想嚴重影響農(nóng)民的耕種行為。新的耕種理念很難在農(nóng)民群體中實施，大多數(shù)農(nóng)民一直認為清除上階段種植的作物，翻耕土地，是提高土壤生殖能力最簡單、最有效的措施[2]。所以，覆蓋理論雖大力推行，但在農(nóng)田操作中如一紙空文，無人執(zhí)行 [3]。

就本文研究結(jié)果來看，甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的影響深遠。甘蔗葉子覆蓋處理技術(shù)可顯著增加耕地土壤二氧化碳呼吸量，與其A、B兩種處理措施相比具有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異；這與甘蔗葉子覆蓋提供了土壤蓄水性有關(guān)[4]。將甘蔗葉子直接覆蓋在耕地上，不用翻蓋，在甘蔗葉子腐爛后其微生物直接深入土壤，提高了土壤活力，從而改善了土質(zhì)；加之不用翻蓋土壤，保證了土壤的穩(wěn)定性，為微生物參與土壤呼吸提供了安全、穩(wěn)定的環(huán)境。從甘蔗葉子覆蓋對土壤呼吸的季節(jié)性變化結(jié)果來看，土壤呼吸能力為6月份最高，10月底最低。6月份為廣西南寧馬山農(nóng)作物生殖發(fā)育最佳時間，大量農(nóng)作物破土而出，蓄勢生長，較好的土壤呼吸能力勢必為農(nóng)作物的生長提供充足的養(yǎng)分，保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。10月底為廣西南寧馬山休耕時期，此時土壤呼吸能力減弱，既符合生物特性，又符合季節(jié)溫度特性。這與胡國慶等[5]研究結(jié)果相似，胡國慶等人認為土壤呼吸能力的大小，與人為處理方式及溫度有關(guān)。甘蔗葉子覆蓋可顯著提高土壤排放二氧化碳能力，提高土壤吸收性，進而改善土質(zhì)，提高產(chǎn)量；同時，相同處理模式下，溫度較高的季節(jié)土壤呼吸能力較大，溫度較低的季節(jié)土壤呼吸能力顯著降低。

土壤呼吸受處理方式影響，采用甘蔗葉子覆蓋處理耕地，不僅能增加土壤的呼吸能力，改善土壤活性，還能可提高農(nóng)作物產(chǎn)量，節(jié)約花費，降低農(nóng)業(yè)支出，提高農(nóng)民收入。

【參考文獻】：

[1]胡發(fā)龍， 柴強， 甘延太，等. 少免耕及秸稈還田小麥間作玉米的碳排放與水分利用特征[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 49（1）：120-131.

[2]王維鈺， 喬博， Kashif AKHTAR，等. 免耕條件下秸稈還田對冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)土壤呼吸及土壤水熱狀況的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 49（11）：2136-2152.

[3]杜珊珊， 丁新宇， 楊倩，等. 黃土旱塬區(qū)免耕玉米田土壤呼吸對降雨的響應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報， 2016， 36（9）：2570-2577.

[4]李曉莎， 武寧， 劉玲，等. 不同秸稈還田和耕作方式對夏玉米農(nóng)田土壤呼吸及微生物活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報， 2015， 26（6）：1765-1771.

[5]胡國慶， 劉肖， 何紅波，等. 免耕覆蓋還田下玉米秸稈氮素的去向研究[J]. 土壤學(xué)報， 2016， 53（4）：963-971.

作者簡介：曾成瑜，1968年10月，大學(xué)本科，漢族，廣西馬山。

職稱：農(nóng)藝師。單位：馬山縣百龍灘鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)站。