吳永成，牛應(yīng)澤，胡宗達(dá)

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130； 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源學(xué)院，四川 成都 611130)

不同耕作措施下稻茬直播冬油菜田土壤呼吸研究

吳永成1，牛應(yīng)澤1，胡宗達(dá)2，*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130； 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源學(xué)院，四川 成都 611130)

為探討四川盆地稻茬田冬油菜生長(zhǎng)季的土壤呼吸特征，采用LI-8100A土壤碳通量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，于2012-11—2013-04對(duì)成都平原稻-油輪作系統(tǒng)不同耕作措施下直播冬油菜田的土壤呼吸進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，觀測(cè)期內(nèi)直播冬油菜田土壤呼吸表現(xiàn)為旋耕處理(1.97 μmol·m-2·s-1)高于免耕處理(1.86 μmol·m-2·s-1)，但差異不顯著(P>0.05)。直播冬油菜田土壤呼吸表現(xiàn)出先下降后升高的趨勢(shì)，土壤呼吸速率最低值出現(xiàn)在1月份。旋耕與免耕條件下，直播冬油菜田土壤呼吸的溫度敏感系數(shù)(Q10)分別為2.07和2.16。直播冬油菜田土壤呼吸與地上生物量呈顯著(P<0.05)正相關(guān)，與土壤有機(jī)碳含量呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān)。耕層土壤溫度是影響冬油菜田土壤呼吸的主要因素。

冬油菜；耕作措施；土壤呼吸；土壤溫度；土壤水分含量

土壤碳排放在全球CO2地氣交換和大氣CO2濃度變化中起著重要作用[1-3]。土壤呼吸(RS)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)最重要的環(huán)節(jié)及土壤碳庫(kù)的主要輸出途徑，其微小變化可對(duì)全球氣候變化和碳循環(huán)產(chǎn)生重大影響[3-4]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，且受到強(qiáng)烈的人為干擾；因此，深入探索農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸作用及其影響因子對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支具有重要意義[5]。研究顯示，中國(guó)區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的RS對(duì)全球農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)為10.52%，遠(yuǎn)高于其他陸地生態(tài)系統(tǒng)[1]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)關(guān)于農(nóng)田土壤呼吸的研究工作主要涉及東北、黃淮海平原和長(zhǎng)江中下游等地區(qū)的旱作農(nóng)田[4,6-14]。研究認(rèn)為，耕作措施對(duì)土壤呼吸的影響表現(xiàn)為旋耕地土壤呼吸高于免耕地：如李琳等[7]在2005年對(duì)河北省欒城縣旱作冬小麥的研究發(fā)現(xiàn)，旋耕地的土壤呼吸比免耕地高83.5%；張宇等[8]在2006年對(duì)相同試驗(yàn)區(qū)的研究顯示，旋耕地的土壤呼吸比免耕地高25.4%；楊玲等[9]在陜西楊凌的研究顯示，旋耕地冬小麥土壤呼吸僅比免耕地的高8.7%。這些研究都表明，不同耕作措施對(duì)旱作冬小麥農(nóng)田土壤呼吸有明顯影響。作為與冬小麥生長(zhǎng)季相近的冬油菜，其耕作措施對(duì)土壤呼吸的影響尚不為人深知。因此，本研究擬以四川盆地稻茬田冬油菜為研究對(duì)象，探討不同耕作措施下非生物因子對(duì)稻茬直播冬油菜田土壤呼吸變化的影響，以期為四川盆地土壤碳排放估算提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種德油6號(hào)為甘藍(lán)型雙低雜交油菜，由德陽(yáng)市科樂(lè)油菜研究開(kāi)發(fā)有限公司提供。試驗(yàn)所用商品肥料分別為復(fù)合肥(氮磷鉀有效含量均為15%)、尿素(含N量46%)和硼砂。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)于2012-10—2013-04在成都市大邑縣三岔鎮(zhèn)山墩村進(jìn)行。試驗(yàn)田為沖積性水稻土，質(zhì)地以壤土為主夾雜少量黏土，土壤基礎(chǔ)肥力較好。0～20 cm耕層土壤全氮2.04 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)51.13 g·kg-1，堿解氮66.01 mg·kg-1，速效磷20.11 mg·kg-1，速效鉀110.50 mg·kg-1。

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置旋耕(RT)和免耕(ZT)2種耕作方式，共2個(gè)處理，3次重復(fù)，合計(jì)6個(gè)小區(qū)。每小區(qū)長(zhǎng)10 m、寬6 m，小區(qū)面積60 m2。底肥用量為復(fù)合肥600 kg·hm-2、硼砂15 kg·hm-2，分別于2012-11-28、2012-12-27追施尿素120、75 kg·hm-2。2012-10-11人工拉線(xiàn)點(diǎn)播油菜，10-20達(dá)到出苗期，基本苗密度36萬(wàn)·hm-2。2013-02-27初花，2013-03-23謝花，2013-04-28成熟割稈，全生育期(播種—成熟)198 d。試驗(yàn)區(qū)年均氣溫16.2 ℃，年均降水量1 030 mm。本試驗(yàn)冬油菜生育期間(2012-10—2013-04)月平均氣溫分別為17.5、12.0、7.7、6.4、10.0、16.4、18.4 ℃，月降水量分別為30.4、70.2、7.4、5.1、4.4、16.3、82.8 mm。

1.3 土壤與植株取樣測(cè)定

大田試驗(yàn)播種施肥前，采用五點(diǎn)取樣法對(duì)試驗(yàn)區(qū)田塊耕作層土壤取樣，土樣風(fēng)干后采用常規(guī)方法進(jìn)行土壤的基礎(chǔ)肥力測(cè)定。2012-11—2013-04在對(duì)應(yīng)的土壤呼吸測(cè)定時(shí)期，每個(gè)月各小區(qū)取樣1次，按3個(gè)樣點(diǎn)取樣，每樣點(diǎn)取代表性5株，殺青后在80 ℃下烘干稱(chēng)重測(cè)定植株干重；同時(shí)取0～20 cm土層土樣，風(fēng)干后磨細(xì)過(guò)20目篩，采用重鉻酸鉀氧化—分光光度法測(cè)定土壤有機(jī)碳含量。

1.4 土壤呼吸速率測(cè)定

采用美國(guó)LI-COR公司LI-8100A土壤碳通量系統(tǒng)測(cè)定土壤呼吸速率。在不同耕作處理中每個(gè)小區(qū)光照和位置比較好的地點(diǎn)安置土壤呼吸PVC(直徑20 cm、高度8 cm)環(huán)，植入土層深度3 cm處，且整個(gè)試驗(yàn)期固定不變。每個(gè)小區(qū)布設(shè)9個(gè)PVC環(huán)，共54個(gè)PVC環(huán)。在測(cè)定土壤呼吸前1 d，小心去除PVC環(huán)內(nèi)的地上植被，然后進(jìn)行土壤呼吸測(cè)定，每次測(cè)定過(guò)程重復(fù)2次(取均值作為1次呼吸的測(cè)定值)。同時(shí)用LI-8100A土壤碳通量系統(tǒng)配套的土壤溫濕度探針測(cè)定土壤5 cm處的溫度(℃)和土壤體積含水量(cm3·cm-3)。測(cè)定時(shí)間為2012-11—2013-04，避開(kāi)陰雨天于9:00—17:00[4]測(cè)定2次。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析方法

采用指數(shù)方程解釋土壤呼吸與溫度之間的關(guān)系，用線(xiàn)性模型解釋土壤呼吸與土壤含水量以及土壤溫度與土壤含水量的關(guān)系[15]。相關(guān)公式分別為：y=a×ebT；Q10=e10b；y=a+bSWC；y=a+bT+cSWC。其中：y為RS(μmol·m-2·s-1)，a、b、c分別為擬合參數(shù)，T、SWC為地下5 cm土壤溫度(℃)和土壤體積含水量(cm·cm-3)，Q10為溫度敏感系數(shù)。所有數(shù)據(jù)均利用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Sigmaplot 10.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1直播冬油菜田土壤呼吸和土壤5 cm溫濕度的動(dòng)態(tài)變化

直播冬油菜生長(zhǎng)季，旋耕(RT)處理平均土壤呼吸(1.97 μmol·m-2·s-1)高于免耕(ZT)處理(1.86 μmol·m-2·s-1)，但二者差異不顯著(P>0.05)。直播冬油菜田土壤呼吸的季節(jié)變化表現(xiàn)為先下降后升高的趨勢(shì)，土壤呼吸速率最低值出現(xiàn)在1月份(圖1-A)。土壤溫度及土壤體積含水量隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與土壤呼吸一致(圖1-B、圖1-C)，其中土壤體積含水量的最低值出現(xiàn)在2月份，這可能主要與2012年12月至次年2月降水量較少有關(guān)。此外，與RT處理相比，ZT處理地下5 cm土壤溫度有所升高，而土壤含水量顯著(P<0.05)增加。

2.2直播冬油菜田土壤呼吸與土壤溫度、含水量的關(guān)系

旋耕(RT)與免耕(ZT)下直播油菜田土壤呼吸與土壤溫度顯著相關(guān)(P=0.000)(圖2)，土壤呼吸與土壤5 cm含水量顯著線(xiàn)性相關(guān)(P=0.000，圖3)。RT條件下，土壤溫度是影響直播冬油菜田土壤呼吸的主要因素，可解釋53.6%的土壤呼吸變化。ZT條件下，土壤溫度也是影響直播冬油菜田土壤呼吸的主要因素，但水熱復(fù)合回歸模型要優(yōu)于單因子模型(表1)，土壤溫度與含水量的交互作用可解釋60.5%的土壤呼吸變化。RT與ZT處理?xiàng)l件下，直播冬油菜田土壤呼吸的溫度敏感系數(shù)(Q10)分別為2.07和2.16。

2.3直播冬油菜田土壤呼吸與地上生物量及土壤有機(jī)碳含量的關(guān)系

圖1 土壤呼吸(A)、土壤5 cm溫度(B)及土壤5 cm含水量(C)隨時(shí)間的變化Fig.1 Changes of RS， soil temperature and soil water content at the 5 cm depth by time

圖2 土壤呼吸與土壤5 cm溫度的關(guān)系Fig.2 Relationship of RS and soil temperature at 5 cm depth

圖3 土壤呼吸與土壤5 cm體積含水量的關(guān)系Fig.3 Relationship of RS and soil water content at 5 cm depth

表1土壤呼吸與土壤5 cm溫度、濕度交互效應(yīng)的相關(guān)性

Table1Correlation of RS and interaction effects of soil temperature and soil water content at 5 cm depth

耕作措施Tillage參數(shù)Parameter回歸模型RegressionmodelnFR2P旋耕Rotarytillage(RT)T×SWCy=0.024+0.136T+2.559×SWC252139.4090.5280.000免耕Zerotillage(ZT)T×SWCy=-0.326+0.117T+3.825×SWC252190.7650.6050.000

RT與ZT處理的土壤有機(jī)碳含量(20.33、21.77 g·kg-1)及油菜地上部生物量(17 922、18 671 kg·hm-2)均無(wú)顯著差異(P>0.05)。相關(guān)分析表明，不同耕作措施下，直播油菜田土壤呼吸與土壤有機(jī)碳含量呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān)(圖4-A)，而與群體地上生物量呈顯著(P<0.05)正相關(guān)(圖4-B)。

3 討論

3.1 耕作措施對(duì)土壤呼吸的影響

不同耕作措施下，稻茬直播冬油菜生長(zhǎng)季農(nóng)田土壤呼吸均表現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化，且最高、最低值分別出現(xiàn)在2013-04和2013-01。整個(gè)觀測(cè)期內(nèi)，稻茬直播冬油菜田土壤呼吸速率變化范圍為1.05～2.84 μmol·m-2·s-1，低于大田常規(guī)翻耕移栽油菜的研究結(jié)果[16-17]。冬小麥農(nóng)田不同耕作措施對(duì)土壤呼吸影響的研究顯示，華北平原冬小麥生育期(10月至次年5～6月)RT處理下的土壤呼吸速率(2.32～3.07 μmol·m-2·s-1)顯著高于ZT處理(1.73～1.85 μmol·m-2·s-1)[7-8]，在陜西黃土高原冬小麥季節(jié)(10月至次年6月)上的研究也有類(lèi)似結(jié)論，RT處理(3.57 μmol·m-2·s-1)>ZT處理(3.26 μmol·m-2·s-1)[9]。本研究中，稻茬直播冬油菜田RT處理的平均土壤呼吸速率(1.97 μmol·m-2·s-1)雖高于ZT處理(1.86 μmol·m-2·s-1)，但尚未達(dá)到顯著性水平。相同耕作措施下，稻茬直播冬油菜田的土壤呼吸數(shù)值明顯低于冬小麥農(nóng)田，這可能與作物種類(lèi)、耕地類(lèi)型及研究區(qū)生態(tài)條件等方面的差異有關(guān)。

圖4 不同耕作措施下土壤呼吸與群體生物量(BM)及土壤有機(jī)碳含量(TOC)的相關(guān)性Fig.4 Correlation of RS and biomass or soil total organic carbon under different tillage conditions

3.2 環(huán)境因子對(duì)土壤呼吸的影響

RT與ZT處理下，稻茬直播冬油菜田土壤呼吸速率與土壤5 cm溫度和土壤體積含水量呈顯著正相關(guān)(圖2、圖3)，這與已有研究報(bào)道結(jié)果相似[16-18]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤體積含水量對(duì)土壤呼吸的貢獻(xiàn)率顯著低于土壤溫度，說(shuō)明土壤溫度是影響冬油菜土壤呼吸的主導(dǎo)因子。已有研究中土壤呼吸速率與土壤有機(jī)碳的關(guān)系各異，有的認(rèn)為土壤呼吸與土壤有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)[19]或負(fù)相關(guān)[6]，也有研究顯示二者相關(guān)性不顯著[16，20-21]。本研究結(jié)果顯示，直播冬油菜田土壤呼吸速率與土壤有機(jī)碳含量呈顯著負(fù)相關(guān)。這可能是因?yàn)樵囼?yàn)田具有較高土壤肥力，冬油菜生長(zhǎng)前期土壤溫度低、降水量少，致使土壤微生物活性較低，進(jìn)而影響到土壤呼吸速率，而到油菜中后期由于土壤溫度升高、降水增多，土壤微生物活動(dòng)增強(qiáng)而促進(jìn)土壤呼吸速率的提升[6]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，不同耕作措施下，直播冬油菜田土壤呼吸速率與地上部生物量呈顯著正相關(guān)，這與已有的研究結(jié)果相似[21-23]。

3.3 土壤呼吸溫度敏感性

4 結(jié)論

本試驗(yàn)顯示，在稻-油輪作系統(tǒng)下，直播冬油菜田土壤呼吸具有明顯的季節(jié)變化特點(diǎn)，表現(xiàn)為先下降、后升高的趨勢(shì)。旋耕與免耕對(duì)直播冬油菜田土壤呼吸無(wú)顯著影響。耕層土壤溫度是影響直播冬油菜田土壤呼吸的主要因素。直播冬油菜田土壤呼吸與地上部生物量呈顯著正相關(guān)，與土壤有機(jī)碳含量呈顯著負(fù)相關(guān)。稻茬直播冬油菜田土壤呼吸的溫度敏感系數(shù)(Q10)為2.07～2.16。成都平原地區(qū)的稻茬冬油菜田土壤碳排放估算，應(yīng)采用水熱因子復(fù)合回歸模型。

[1] 展小云， 于貴瑞， 鄭澤梅，等. 中國(guó)區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸碳排放及其空間格局——基于通量觀測(cè)的地學(xué)統(tǒng)計(jì)評(píng)估[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展， 2012， 31(1):97-108. ZHAN X Y， YU G R， ZHENG Z M， et al. Carbon emission and spatial pattern of soil respiration of terrestrial ecosystems in China: Based on geostatistic estimation of flux measurement[J].ProgressinGeography， 2012， 31(1):97-108. (in Chinese with English abstract)

[2] SUSEELA V， DUKES J S. The responses of soil and rhizosphere respiration to simulated climatic changes vary by season[J].Ecology， 2013， 94(2):403-413.

[3] SHRESTHA R K， LAL R， RIMAL B. Soil carbon fluxes and balances and soil properties of organically amended no-till corn production systems[J].Geoderma， 2013， 197-198(3):177-185.

[4] 于愛(ài)忠， 黃高寶， 柴強(qiáng). 不同耕作措施對(duì)西北綠洲灌區(qū)冬小麥農(nóng)田土壤呼吸的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)， 2012， 21(1):273-278. YU A Z， HUANG G B， CHAI Q. Effect of different tillage treatments on soil respiration of winter-wheat farmland in oasis irrigated area Northwest China[J].ActaPrataculturaeSinica， 2012， 21(1): 273-278. (in Chinese with English abstract)

[5] 韓廣軒， 周廣勝， 許振柱. 中國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸作用研究與展望[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 2008， 32(3):719-733. HAN G X， ZHOU G S， XU Z Z. Research and prospects for soil respiration of farmland ecosystems in China[J].JournalofPlantEcology(ChineseVersion)， 2008， 32(3): 719-733. (in Chinese with English abstract)

[6] 張俊麗， SIKANDER K T， 溫曉霞， 等. 不同耕作方式下旱作玉米田土壤呼吸及其影響因素[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2012， 28(18): 192-199. ZHANG J L， SIKANDER K T， WEN X X， et a1. Soil respiration and its affecting factors in dry-land maize field under different tillage systems[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering， 2012， 28(18):192-199.(in Chinese with English abstract)

[7] 李琳， 張海林， 陳阜， 等. 不同耕作措施下冬小麥生長(zhǎng)季農(nóng)田二氧化碳排放通量及其與土壤溫度的關(guān)系[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2007， 18(12):2765-2770. LI L， ZHANG H L， CHEN F， et al. CO2flux and its correlation with soil temperature in winter wheat growth season under different tillage measures[J].ChineseJournalofAppliedEcology， 2007， 18(12):2765-2770. (in Chinese with English abstract)

[8] 張宇， 張海林， 陳繼康， 等. 耕作措施對(duì)華北農(nóng)田CO2排放影響及水熱關(guān)系分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2009， 25(4): 47-53. ZHANG Y， ZHANG H L， CHEN J K， et al. Effects of different tillage practices on CO2emission fluxes from farmland in North China Plain and the analysis of soil temperature and moisture[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering， 2009， 25(4): 47-53. (in Chinese with English abstract)

[9] 楊玲， 廖允成， 高茂盛， 等. 不同耕作措施下旱作麥田CO2排放速率與土壤水熱關(guān)系分析[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 20(1): 70-75. YANG L， LIAO Y C ， GAO M S， et al. Relationship analysis of CO2emission fluxes and soil temperature and moisture in rainfed wheat field with different tillage[J].ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica， 2011， 20(1): 70-75. (in Chinese with English abstract)

[10] 劉爽， 嚴(yán)昌榮， 何文清， 等. 不同耕作措施下旱地農(nóng)田土壤呼吸及其影響因素[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2010， 30(11): 2919-2924. LIU S， YAN C R， HE W Q， et al. Soil respiration and its affected factors under different tillage systems in dryland production systems[J].ActaEcologicaSinica， 2010， 30(11): 2919-2924. (in Chinese with English abstract)

[11] 張慶忠， 吳文良， 王明新， 等. 秸稈還田和施氮對(duì)農(nóng)田土壤呼吸的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2005， 25(11): 2883-2887. ZHANG Q Z， WU W L， WANG M X， et al. The effects of crop residue amendment and N rate on soil respiration[J].ActaEcologicaSinica， 2005， 25(11): 2883-2887. (in Chinese with English abstract)

[12] 高會(huì)議， 郭勝利， 劉文兆， 等. 黃土旱塬區(qū)冬小麥不同施肥處理的土壤呼吸及土壤碳動(dòng)態(tài)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2009，29(5): 2551-2559. GAO H Y， GUO S L， LIU W Z， et al. Soil respiration and carbon fractions in winter wheat cropping system under fertilization practices in arid-highland of the Loess Plateau[J].ActaEcologicaSinica， 2009， 29(5): 2551-2559. (in Chinese with English abstract)

[13] 高會(huì)議， 郭勝利， 劉文兆， 等. 施氮水平對(duì)黃土旱塬區(qū)麥田土壤呼吸變化的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2010， 31(2): 390-396. GAO H Y， GUO S L， LIU W Z， et al. Effects of nitrogen rates on soil respiration in winter wheat cropping system in semi-arid regions on Loess Plateau[J].EnvironmentalScience， 2010， 31(2): 390-396. (in Chinese with English abstract)

[14] 張俊麗， 廖允成， 曾愛(ài)， 等. 不同施氮水平下旱作玉米田土壤呼吸速率與土壤水熱關(guān)系[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 32(7):1382-1388. ZHANG J L， LIAO Y C， ZENG A， et al. Effects of different levels of N fertilizer on soil respiration， and its relation to soil moisture and soil temperature under rainfed land of summer maize[J].JournalofAgro-EnvironmentScience， 2013， 32(7):1382-1388. (in Chinese with English abstract)

[15] 胡宗達(dá)，劉世榮， 史作民， 等. 川西亞高山草甸土壤呼吸的晝夜變化及其季節(jié)動(dòng)態(tài)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32(20):6376-6386. HU Z D， LIU S R， SHI Z M， et al. Diel variations and seasonal dynamics of soil respirations in subalpine meadow in western Sichuan Province， China[J].ActaEcologicaSinica， 2012， 32(20): 6376-6386. (in Chinese with English abstract)

[16] 劉曉雨， 潘根興， 李戀卿， 等. 太湖地區(qū)水稻土長(zhǎng)期不同施肥條件下油菜季土壤呼吸CO2排放[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(12):2506-2511. LIU X Y， PAN G X， LI L Q， et al. CO2emission under long-term different fertilization during rape growth season of a paddy soil from Tailake region， China[J].JournalofAgro-EnvironmentScience， 2009， 28(12):2506-2511. (in Chinese with English abstract)

[17] 徐志波， 江長(zhǎng)勝， 郝慶菊， 等. 稻-油輪作農(nóng)田油菜生長(zhǎng)季土壤呼吸作用及其影響因素分析[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012， 20(12): 1599-1605. XU Z B， JIANG C S， HAO Q J， et al. Soil respiration and its influencing factors in rice-rape rotation fields during rape growing season[J].ChineseJournalofEco-Agriculture， 2012， 20(12): 1599-1605. (in Chinese with English abstract)

[18] 陳述悅， 李俊， 陸佩玲， 等. 華北平原麥田土壤呼吸特征[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2004， 15(9): 1552-1560. CHEN S Y， LI J， LU P L， et al. Soil respiration characteristics in winter wheat field in North China Plain[J].ChineseJournalofAppliedEcology， 2004， 15(9): 1552-1560. (in Chinese with English abstract)

[19] LU X， LU X， TANVEER S K， et al. Effects of tillage management on soil CO2emission and wheat yield under rain-fed conditions[J].SoilResearch， 2016， 54(1): 38-48.

[20] 張濤. 水稻田改造成雷竹林對(duì)土壤碳庫(kù)和土壤呼吸的影響[D].臨安：浙江農(nóng)林大學(xué)，2012. ZHANG T. Effects of conversion from paddy fields to lei bamboo (Phyllostachyspraecox) stands on the soil carbon pool and soil respiration[D].Lin’an: Zhejiang A&F University， 2012.(in Chinese with English abstract)

[21] 韓廣軒， 周廣勝， 許振柱. 玉米生長(zhǎng)季土壤呼吸的時(shí)間變異性及其影響因素[J]. 生態(tài)學(xué)雜志， 2008， 27(10): 1698-1705. HAN G X， ZHOU G S， XU Z Z， et al. Temporal variation of soil respiration and its affecting factors in a maize field during maize growth season[J].ChineseJournalofEcology， 2008， 27(10): 1698-1705. (in Chinese with English abstract)

[22] 孫文娟， 黃耀， 陳書(shū)濤， 等. 作物生長(zhǎng)和氮含量對(duì)土壤-作物系統(tǒng)CO2排放的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)，2004，25(3):1-6. SUN W J， HUANG Y ，CHEN S T， et al. CO2emission from soil-crop system as influenced by crop growth and tissue N content[J].EnvironmentalScience， 2004，25(3):1-6. (in Chinese with English abstract)

[23] 韓廣軒， 朱波， 江長(zhǎng)勝. 川中丘陵區(qū)水稻田土壤呼吸及其影響因素[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 2006， 30(3):450-456. HAN G X， ZHU B， JIANG C S. Soil respiration and its controlling factors in rice fields in the hill region of the central Sichuan Basin[J].JournalofPlantEcology， 2006， 30(3):450-456. (in Chinese with English abstract)

[24] 張賽， 王龍昌， 周航飛， 等. 西南丘陵區(qū)不同耕作模式下玉米田土壤呼吸及影響因素[J].生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014，34(21):6244-6255. ZHANG S， WANG L C， ZHOU H F， et al. Analysis of soil respiration and influencing factors in maize farmland under different tillage patterns in hilly area in southwest China[J].ActaEcologicaSinica， 2014， 34(21):6244-6255. (in Chinese with English abstract)

[25] 戴衍晨，王瑞，申國(guó)明，等. 不同施肥條件下烤煙生長(zhǎng)期土壤呼吸變化及其影響因素[J]. 煙草科技，2016，49(1):8-13，30. DAI Y C， WANG R， SHEN G M. et al. Variations and factors influencing soil respiration in flue-cured tobacco fields under different fertilization treatments[J].TobaccoScience&Technology， 2016，49(1):8-13，30.(in Chinese with English abstract)

[26] 姜繼韶， 郭勝利，王蕊，等. 施氮對(duì)黃土旱塬區(qū)春玉米土壤呼吸和溫度敏感性的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2015，36(5):1802-1811. JIANG J S， GUO S L， WANG R， et al. Effects of nitrogen fertilization on soil respiration and temperature sensitivity in spring maize field in semi-arid regions on Loess plateau[J].EnvironmentScience， 2015，36(5):1802-1811. (in Chinese with English abstract)

(責(zé)任編輯高 峻)

Studyonsoilrespirationofdirect-sowingwinteroilseedrapeinpaddyfieldunderdifferenttillageconditions

WU Yongcheng1， NIU Yingze1， HU Zongda2，*

(1.CollegeofAgronomy，SichuanAgriculturalUniversity，Chengdu611130，China; 2.CollegeofResources，SichuanAgriculturalUniversity，Chengdu611130，China)

In order to explain the characteristic of soil respiration (RS) during the growth season of direct-sowing winter rapeseed in the paddy field， a field experiment was carried out to examine the variations of soil respirations and soil temperature (ST) and soil water content (SWC) at the 5 cm depth of winter oilseed rape under rice-rapeseed rotation system in Chengdu Plain of Sichuan Province from November 2012 to April 2013. It was shown that there was no significant difference of RS between rotary tillage (RT) treatment (1.97 μmol·m-2·s-1) and zero tillage (ZT) treatment (1.86 μmol·m-2·s-1) during growth season of winter oilseed rape. The monthly variation trend of RS was first decreased and then increased and the minimum value appeared in January 2013. Temperature sensitivity (Q10) of RS was 2.07 and 2.16 under RT and ZT， respectively. In addition， there was a significant (P<0.05) positive correlation between RS and above-ground biomass， yet a significant (P<0.05) negative correlation between RS and soil organic carbon. Soil temperature of topsoil was the main influencing factor of soil respiration in direct-sowing winter rapeseed.

winter oilseed rape (BrassicanapusL.); tillage; soil respiration; soil temperature; soil water content

S153

：A

：1004-1524(2017)09-1430-07

吳永成，牛應(yīng)澤，胡宗達(dá). 不同耕作措施下稻茬直播冬油菜田土壤呼吸研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，29(9)： 1430-1436.

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.09.02

2017-03-06

四川省農(nóng)作物育種攻關(guān)栽培課題(2016NYZ0051)

吳永成(1973—)，男，四川大邑人，博士，教授，主要從事油菜栽培及農(nóng)業(yè)生態(tài)研究。E-mail： ycwu2002@163.com

*通信作者，胡宗達(dá)， E-mail: huzd98 @163.com