耕作措施对红壤坡耕地土壤CO₂排放的影响

摘要

[目的]探析红壤坡耕地不同耕作措施对土壤二氧化碳（CO₂）排放的影响，为红壤坡耕地绿色低碳耕作模式构建与耕作措施优化提供理论依据。[方法]通过设置横坡垄作（RT）、顺坡垄作（DT）、覆膜耕作（PM）和传统耕作（CT）4种典型耕作措施试验小区，采用结构方程模型探究了土壤理化性状与土壤CO₂排放间的响应关系，并采用综合评价模型定量分析了不同耕作措施的降碳增产综合效益。[结果]RT的土壤有机碳和全氮含量总体较高，可显著增加土壤总孔隙度，降低土壤容重（p<0.05）,DT则相反；PM的土壤温度及含水率显著高于其余耕作措施，RT和DT为代表的垄作措施显著高于CT。在作物生育期内，不同耕作措施的土壤CO₂排放通量在60.53～818.90 mg/（m²·h）,呈先升高后降低的波动趋势，耕作措施间土壤CO₂累计排放量大小关系为PM>DT>CT>RT,RT可显著减少3.4%～22.4%（p<0.05）,而作物生育期间为花粒期>穗期>苗期。降雨侵蚀对红壤坡耕地土壤CO₂排放具有明显“Birch效应”,降雨侵蚀后耕作措施间土壤CO₂排放通量大小关系为DT>PM>CT>RT。红壤坡耕地主要通过调节土壤温度、土壤含水率、全氮和容重来影响土壤CO₂排放通量。[结论]RT对降低土壤CO₂排放及增加作物产量具有积极作用，可优先在南方红壤坡耕地进行推广。

关键词

土壤CO₂排放 / 耕作措施 / 红壤坡耕地 / 作物生育期