本文主要研究的是免耕、秋耕、深松、常规耕作,对玉米轮作序列土壤中微生物数量及微生物量碳的影响,并结合土壤固碳能力,探讨出较好的处理方式,以提高土壤中微生物的数量及增强土壤的固碳能力,为该地区农业提供合理耕作模式,主要研究结果如下:
细菌、放线菌、真菌是土壤微生物的主要组成部分,而耕作方式会不同程度地影响土壤三大微生物的组成。从土壤微生物的总数看,免耕条件下土壤中微生物的平均数量大于其他耕作方式条件下的数量。
其中耕作方式对微生物的影响是:免耕土样的微生物多样性指数DQ比较大,说明在免耕土壤中微生物的种类含量比较多,并且不同微生物含量的差异程度比较小。
由于泛醌存在于真核微生物线粒体内膜和革兰氏阴性细菌的细胞膜上,它一般用于微生物的好氧呼吸和硝酸盐呼吸;而甲基萘醌存在于革兰氏阳性细菌和个别革兰氏阴性细菌的细胞膜上,它一般用于微生物的厌氧呼吸。所以MK/Q值可以反映革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌与革兰氏阴性菌之比。而且由于泛醌类的氧化还原电位高于甲基萘醌类,MK/Q值也可以反映环境微生物的代谢状况,若是MK/Q值高则表明厌氧代谢占优势,反之MK/Q值低则表明好氧代谢占优势。研究结果表明:免耕的耕作方式可以显著提高土壤微生物的厌氧代谢。
均匀性指数EQ的最大值是1,EQ为1时表示所有微生物的比例相同,EQ值越小则表示微生物种的分布越不均衡。常规土壤中的微生物分布不均衡,其次是秋翻的土壤,免耕和深松土壤微生物分布比较均衡。这可能是由于施用不同耕作方式使土壤中的微生物种类减少,优势种群更加集中,不利于土壤微生物多样性的保持。
耕作方式对微生物量碳的影响:不同处理,土壤微生物量碳均随着土壤层加深而逐渐递减,即0-5cm层>5-10cm层>10-30cm层。
表层土壤(0-5cm)中微生物量碳随着季节的变化有明显的动态变化,无论耕作方式如何,微生物量碳含量在8月份最高,11月份最低。
深松耕作同时具有免耕和翻耕的优点,耕层深度由常规耕作的15-20cm提高到45cm以上,有效土重增加50%以上。深松耕作可减少土壤有机质矿化。所有耕作处理的表层土壤有机碳(SOC)含量均高于底层。
不同耕作方式对土壤腐殖质的影响:CT、ST、NT和AP这4种耕作方式中,土壤HE和HA的绝对含碳量均为表层高于底层。
规耕作表层与底层土壤PQ值变化不明显,但免耕、秋翻与深松3种耕作方式的PQ值均为底层大于表层,说明这3种耕作方式下底层的土壤腐殖化程度较高。对于表层土壤来说,各种耕作方式的PQ值无明显差别。
有机碳含量的多少直接影响土壤的肥力情况,进而影响庄稼的生长,本研究比较分析了不同耕作方式农田土壤固碳能力的差异,旨在为我国以后减少农田C02气体排放及提高固碳能力提供合理的耕作方式。