麦茬免耕对不同麦玉轮作方式土壤有机碳含量的影响

摘要

为探讨耕作及轮作方式对小麦、玉米田土壤有机碳的影响,设小麦/玉米→小麦/玉米→小麦/玉米(T1)、小麦-冬油菜→玉米→小麦(T2)、小麦→玉米→小麦(T3)三种轮作模式,以及小麦免耕留茬(N)和传统耕作(C)两种耕作方式,研究6种模式下西北荒漠绿洲区小麦(W)、玉米(M)农田土壤呼吸、土壤有机碳及有机碳组分变化。结果表明,2016-2018年度,在小麦、玉米关键生育时期,免耕处理(NT1-W、NT1-M、NT2、NT3)的土壤呼吸速率分别较相应传统耕作处理减少了5.51%~37.08%、1.26%~6.44%、5.37%~68.63%和16.74%~71.92%,0~5cm土层有机碳含量分别增加了-4.23%~12.75%、13.27%~23.92%、6.78%~15.15%和-11.48%~23.74%。在2018年,5~20cm土层的微生物量碳含量表现为NT1-M>NT2>NT3>CT3>CT1-M>NT1-W>CT2>CT1-W;NT1-W、NT1-M、NT2、NT3处理的土壤水溶性有机碳含量分别较相应传统耕作处理降低了22.97%、9.14%、13.57%和6.55%。小麦间作玉米免耕处理提高土壤重组有机碳的效果最优,0~5cm和5~20cm土层的重组有机碳分别较CT2、CT3高出19.87%~34.60%、18.33%~30.38%和16.15%~31.33%、14.63%~33.89%。总之,免耕轮作使土壤呼吸速率、有机碳含量降低,改善了土壤有机碳组分,但不同轮作模式间有差异;本试验条件下,小麦/玉米→小麦/玉米和小麦-冬油菜→玉米更有利于土壤固碳,可以考虑作为重要轮作模式在研究区域进行推广和应用。