加气灌溉下红壤土呼吸速率变化及其与土壤水氧的关系

作     者：于珍珍 王宏轩 邹华芬 孙海天 汪汇源 汪春 李海亮 YU Zhenzhen;WANG Hongxuan;ZOU Huafen;SUN Haitian;WANG Huiyuan;WANG Chun;LI Hailiang

作者机构：黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/国家土壤质量湛江观测实验站广东湛江524000 河南农业大学机电学院河南郑州450002 中国热带农业科学院科技信息研究所海南海口571101 

出 版 物：《热带作物学报》 (Chinese Journal of Tropical Crops)

年 卷 期：2022年第43卷第1期

页      面：110-118页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

基　　金：中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(No.19CXTD-31) 广东省农村科技特派员重点派驻任务(粤科函农字409) 海南省自然科学基金青年基金项目(No.719QN282) 

主　　题：红壤土 玉米 加气灌溉 土壤呼吸 含水率 含氧量 

摘      要：加气灌溉技术是在地下滴灌的基础上发展起来的一种土壤通气增氧的新型灌溉方式,可以有效避免土壤含氧量低、通气性差给作物带来的危害。探明加气灌溉(AI)技术下红壤土呼吸速率变化规律与作用机理,为加气灌溉技术的推广提供理论依据。本研究基于中国热带农业科学院国家土壤质量湛江观测实验站,对比研究了加气灌溉与不加气灌溉处理下土壤呼吸速率的动态变化,并分析了土壤呼吸速率变化对土壤含水率及土壤含氧量的响应关系。结果表明:2种处理下土壤呼吸速率的日变化特征曲线基本一致。总体上呈现出单峰曲线变化,土壤呼吸速率峰值出现在11:00左右,最小值出现在23:00—次日3:00,2种试验处理日变化规律相似,AI和CK处理下土壤呼吸速率日均值分别为1.64μmol/(m^(2)·s)和1.53μmol/(m^(2)·s),AI处理显著高于CK处理(P0.05)。季节变化下AI处理下的土壤呼吸速率一直高于对照组CK,在整个生长期内基本均存在一定的差异性。与常规种植方式(CK)相比,加气灌溉分别提高了土壤呼吸速率和土壤含氧量7.50%和27.75%,降低了土壤含水率4.90%,土壤含水率和含氧量分别可以解释AI和CK处理下红壤土呼吸变化的85.04%、61.15%和69.92%、41.61%,土壤含水率和含氧量共同解释了AI和CK处理下土壤呼吸变化的41.2%~58.4%。AI处理下土壤含水率和含氧量对土壤呼吸交互作用拟合效果更优。该研究证明加气灌溉技术主要通过提高土壤氧气含量进而提高土壤呼吸速率,研究结果为补充完善加气灌溉下土壤呼吸排放机理及加气灌溉技术在我国红壤地区的推广应用提供数据支撑和技术参考。