黄土区地膜覆盖对麦田土壤微生物体碳的影响

研究了1999年(丰水年)和2000年(干旱年)旱地条件下不同时间覆膜(不覆膜、覆膜30 d、覆膜60d和全程覆膜)对春小麦(Triticum aestivum)农田土壤微生物体碳的影响。结果表明,1999年土壤微生物体碳平均为335.3 mg·kg^(-1)干土,2000年平均为259.3 mg·kg^(-1)干土,前者高出后者29.37％。2年中最高微生物体碳均出现在全程覆膜处理。1999年,土壤微生物体碳在覆膜60d时即接近最高值,该处理籽粒产量也最高。2000年,由于春小麦生育后期降水丰富,在整个生育期中,微生物体碳增长表现为“增长-平稳甚至出现下降-再增长”的梯形方式,到生育后期,各处理之间才出现显著差异,全程覆膜处理的微生物体碳后期大幅度增加,与1999年接近。2年中各处理的C/N处于7.732～9.042之间,远低于11.3的临界值,C/P处于300.8～719.6之间,均高于300的临界值,不利于土壤微生物体碳的增加,微生物和作物对土壤有效态氮和磷的吸收处于竞争状态,表明该农田生态系统有机质严重不足,已经构成了限制作物生产力发挥的重要因素,长期地膜覆盖和大量使用化肥将加剧这一问题的严重性。

培养条件下枯落物分解过程中微生物残体对土壤有机碳形成的贡献

采用黄土丘陵区多年生C3草本植物长芒草为对象,模拟“枯落物⁃土壤”转换界面,进行了为期512 d的室内分解试验,对枯落物分解过程中界面土层微生物残体和土壤碳组分动态进行了研究。结果表明:土壤微生物残体的形成在分解早期和中期由真菌主导,而在晚期由细菌主导。真菌残体碳对矿物结合态有机碳的贡献率(38.7%~75.8%)明显高于细菌(9.2%~22.5%),是细菌残体贡献率的3~4倍。土壤有机碳含量在枯落物分解过程中呈下降趋势。植物碳源的输入调动了微生物对土壤碳组分的利用。颗粒态有机碳分解早期和晚期持续下降,成为土壤有机碳含量减少的直接原因;而微生物残体碳和矿质结合态有机碳的波动变化对土壤有机碳含量的降低只起到间接作用。一次性外源添加枯落物引起的土壤微生物残体碳的增加并没有直接贡献土壤有机碳的积累。