The effects of activated carbon and plants diversity ... - 华南农业大学

华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品摩 尔 下 CO2 的 21 倍 。 因 此 , 对 稻 田 生 态 系 统 CO2 和 CH4 释 放 量 的 研 究 是 目 前 国 际 上 研[53]究 的 热 点 问 题 之 一 。 稻 田 CH4 的 排 放 量 与 地 上 部 生 物 量 和 地 下 部 根 的 生 物 量 都 有 一 定[54]的 相 关 性 , 与 地 上 部 生 物 量 直 线 相 关 , 同 时 根 量 越 大 ,CH4 排 放 通 量 越 高 。 有 研 究 表 明 ,稻 田 休 闲 期 间 会 排 放 更 多 的 CO2 和 CH4, 而 在 休 闲 区 种 植 冬 季 覆 盖 作 物 后 不 仅 可 以 停 止冬 季 稻 田 CH4 的 排 放 , 而 且 能 够 有 效 地 减 少 后 作 水 稻 生 长 期 间 CH4 的 排 放 量 。 但 是 , 关于 覆 盖 作 物 减 少 冬 闲 田 和 后 作 水 稻 生 长 期 间 CO2 和 CH4 释 放 量 的 具 体 机 理 还 有 待 进 一 步研 究 。4 草 田 轮 作 对 后 作 水 稻 的 影 响农 区 种 草 , 农 牧 结 合 很 好 地 建 立 了 一 个 多 元 化 的 种 养 结 合 的 整 体 , 并 改 善 了 环 境 ,提 高 了 土 壤 肥 力 。 但 是 , 在 不 同 的 轮 作 方 式 中 , 粮 食 作 物 是 第 一 位 的 , 牧 草 作 为 次 要 作物 , 不 得 对 主 要 作 物 有 直 接 或 间 接 的 不 良 影 响 。 前 作 作 物 对 后 作 作 物 生 长 发 育 和 产 量 的影 响 , 是 决 定 草 田 轮 作 方 式 是 否 具 有 科 学 性 和 应 用 价 值 的 重 要 问 题 。 目 前 , 国 外 对 草 田轮 作 模 式 的 研 究 主 要 集 中 在 冬 季 牧 草 的 生 长 表 现 、 营 养 品 质 变 化 动 态 和 肥 料 利 用 率 等 方面 , 而 对 于 互 为 前 后 作 的 粮 食 和 牧 草 作 物 相 互 影 响 的 研 究 涉 及 较 少 ; 国 内 主 要 集 中 在 对[24]“ 意 大 利 黑 麦 草 – 水 稻 ” 草 田 轮 作 系 统 的 研 究 。在 我 国 南 方 地 区 , 水 稻 是 主 要 粮 食 作 物 。 牧 草 的 生 产 不 能 影 响 后 作 水 稻 ( 粮 食 ) 的[55]生 产 , 是 草 田 轮 作 系 统 构 建 的 首 要 前 提 。 毛 凯 等 研 究 表 明 : 稻 田 轮 作 一 年 生 豆 科 牧 草[24]可 提 高 水 稻 产 量 13.42%~18.57%; 朱 练 峰 等 研 究 了 冬 种 黑 麦 草 和 黑 麦 对 后 作 水 稻 生 产的 影 响 , 结 果 表 明 : 冬 闲 田 分 别 种 植 多 花 黑 麦 草 和 黑 麦 都 能 够 促 进 后 茬 水 稻 分 蘖 发 生 ,[56]并 显 著 提 高 水 稻 的 有 效 穗 数 和 叶 面 积 指 数 , 增 加 水 稻 前 期 干 物 质 的 积 累 。 高 菊 生 等 在湖 南 南 部 进 行 多 年 的 水 稻 轮 作 长 期 试 验 , 试 验 结 果 表 明 : 长 期 进 行 水 稻 与 紫 云 英 轮 作 可以 增 加 水 稻 产 量 特 别 是 生 物 产 量 , 稻 米 总 产 比 水 稻 冬 闲 增 产 26.4%, 稻 草 总 产 增 产 27.1%,[57]长 期 进 行 水 稻 与 紫 云 英 轮 作 可 以 加 快 水 稻 分 蘖 速 度 。 但 是 , 王 丽 宏 等 在 南 方 冬 闲 区 选择 不 同 的 覆 盖 作 物 进 行 轮 作 , 结 果 表 明 对 于 不 同 的 覆 盖 作 物 – 双 季 稻 草 田 轮 作 系 统 , 覆 盖作 物 残 茬 在 短 期 内 并 没 有 对 水 稻 产 量 产 生 显 著 影 响 。 目 前 , 关 于 我 国 南 方 稻 田 不 同 轮 作系 统 中 不 同 覆 盖 作 物 对 土 壤 环 境 和 后 作 水 稻 增 产 影 响 的 研 究 较 多 , 而 对 促 进 后 茬 水 稻 增产 的 机 理 研 究 涉 及 甚 少 。 在 IRR 轮 作 系 统 中 , 目 前 主 流 的 观 点 认 为 , 冬 种 黑 麦 草 导 致 稻田 肥 力 水 平 改 善 以 及 酶 活 性 和 微 生 物 区 系 活 性 提 高 是 促 进 后 作 水 稻 增 产 的 主 要 原 因 。 但[58]是 , 单 纯 从 稻 田 土 壤 理 化 性 质 改 善 的 角 度 无 法 解 释 后 作 水 稻 的 增 产 幅 度 。 黎 国 喜 等 在研 究 IRR 系 统 中 发 现 , 冬 种 黑 麦 草 的 根 茬 腐 解 液 可 以 显 著 促 进 水 稻 幼 苗 的 生 长 , 同 时 从腐 解 液 中 分 离 出 4 个 促 进 水 稻 生 产 的 活 性 组 分 , 但 对 其 结 构 的 分 析 鉴 定 还 需 进 一 步 研 究 。然 而 , 在 其 他 草 田 轮 作 系 统 中 , 对 于 不 同 牧 草 对 后 作 作 物 增 产 作 用 的 机 理 尚 未 明 确 , 今后 有 必 要 开 展 更 深 入 研 究 。212