【摘 要】以中藥渣堆肥等為原料的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理,在小麥大豆輪作體系下能夠獲得比單施化肥處理更高的土壤有機(jī)碳含量和土壤全氮含量,可提高土壤微生物量碳氮和土壤微生物學(xué)特性,得到土壤健康的生物指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】土壤微生物量氮;土壤微生物量碳
土壤基本理化性狀均采用常規(guī)方法測(cè)定。小麥季于返青期、分蘗高峰期、拔節(jié)期、齊穗期和成熟期采集土樣;大豆季于出苗期、幼苗期、開花結(jié)莢期、鼓粒期和成熟期采集土樣。采樣方法為:在每小區(qū)按“S”形采集0-20cm的土樣,新鮮土樣通過2mm篩后4℃保存,供測(cè)定土壤微生物生物量碳、氮用。余下部分在室溫下風(fēng)干去雜,過100目篩后供土壤總有機(jī)碳和全氮分析。土壤微生物量碳、氮含量根據(jù)Brookes等和Vance等的方法,采用氯仿熏蒸滅菌提取法測(cè)定,具體步驟如下:稱取25g鮮土6份,3份放入真空干燥器中,干燥器底部放置盛有無(wú)醇氯仿的小燒杯,打開真空泵抽真空使氯仿沸騰5min,關(guān)閉活塞,避光黑暗處25℃熏蒸培養(yǎng)24h后取出裝有氯仿的小燒杯,反復(fù)抽真空3-5次(每次5min)以排盡氯仿;另3份土壤放入另一干燥器中不熏蒸,避光黑暗處25℃培養(yǎng)24h,作為對(duì)照。培養(yǎng)結(jié)束后加入100mL0.5mol/L的硫酸鉀溶液,振蕩30min后過濾,濾液稀釋5倍后用Elementar公司生產(chǎn)的LiquiTOCⅡ測(cè)定土壤微生物量碳、氮含量。根據(jù)下式計(jì)算微生物量碳、氮含量:SMBC=EC/0.38,SMBN=EN/0.45,EC和EN為熏蒸和未熏蒸土壤K2SO4提取液微生物量碳、氮測(cè)定值之差,0.38為土壤微生物量碳換算經(jīng)驗(yàn)系數(shù),0.45為土壤微生物量氮換算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。土壤有機(jī)C、全N用元素分析儀(ElementarⅡ,德國(guó))測(cè)定。
1.數(shù)據(jù)處理
從表1看出:各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤有機(jī)碳含量?jī)赡昶骄担哂贑K和CF處理,其中CMC處理土壤有機(jī)碳含量?jī)赡昶骄碉@著高于CK和CF處理。除CMC處理的土壤全氮含量?jī)赡昶骄碉@著高于CK處理外,各施氮處理與CK相比差異不顯著,各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤全氮含量?jī)赡昶骄稻哂贑F處理,但差異不顯著。各施用肥料的處理土壤的C/N比(SOC/STN)較CK處理而言除均有所降低,除CMC處理外,差異顯著。各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的C/N比除CMC處理顯著高于CF,RCC和PMC處理與CF處理相比無(wú)顯著差異。各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量?jī)赡昶骄担?3.58g·kg-1-25.05g·kg-1)均高于CK(20.90g·kg-1)和CF(22.96g·kg-1)處理,與CK處理相比增加12.8%-19.9%,與CF相比增加2.7%-9.1%,其中RCC和CMC處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量?jī)赡昶骄?,顯著高于CK和CF處理,PMC、CF和CK處理之間無(wú)顯著差異。
表有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響(0-20cm兩年平均值)
2.不同有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理對(duì)小麥大豆輪作系統(tǒng)土壤微生物量碳、氮的影響
長(zhǎng)期定位施肥對(duì)長(zhǎng)春地區(qū)施肥4年影響下,不同處理成熟期的土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN) 08-10兩年平均值存在顯著差異(表5)。各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤微生物量碳(MBC)2011-2012兩年平均值(463.01mg·kg-1-512.21mg·kg-1)均高于CK(384.59mg·kg-1)和CF(443.38mg·kg-1)處理。分別比CK處理增加20.4%-33.2%,比CF處理增加4.4%-15.5%。其中RCC和CMC處理顯著高于CK處理,各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥與CF處理相比差異不顯著。各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤微生物量氮(MBN)2011-2012兩年平均值(76.76mg·kg-1-87.75mg·kg-1)均顯著高于CF(48.13mg·kg-1) 處理,比CF處理增加59.5%-82.3%。各處理土壤微生物量碳氮比(SMBC/SMBN)也有很明顯差異。CK處理和CF處理在10﹕1到9﹕1左右,而各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥在5﹕1左右到6﹕1左右。
3.有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥對(duì)小麥水稻輪作系統(tǒng)土壤有機(jī)碳(SOC)、全氮(TN)等化學(xué)性質(zhì)的影響
許多研究結(jié)果表明有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施均可提高土壤有機(jī)碳(SOC)、全氮(TN)。孫鳳霞等在紅壤長(zhǎng)期定位施肥19年的結(jié)果表明,與對(duì)照相比,單施有機(jī)肥和化肥有機(jī)肥配施處理顯著提高了紅壤的有機(jī)碳和全氮?;视袡C(jī)肥配施處理土壤有機(jī)碳、全氮顯著高于單施化肥處理。李平儒等在對(duì)塿土的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),等養(yǎng)分條件下的有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施處理的土壤有機(jī)碳、全氮也顯著高于單施化肥處理和對(duì)照。經(jīng)過兩年輪作后各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤有機(jī)碳含量(SOC)與CK、CF處理相比提高19.8%-30.3%和0.96g·kg-1-2.13g·kg-1。各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤全氮含量與CK 相比,提高16.4%-22.0%,與CF相比提高5.6%-10.8%。
這也與前人的研究成果一致。造成這一結(jié)果的原因可能是,這是由于長(zhǎng)期施用化肥,尤其是無(wú)機(jī)氮肥,雖然增加了植物根茬等的殘留,但由于土壤的C/N比下降,加速了土壤中原有有機(jī)碳分解,導(dǎo)致土壤中積累的有機(jī)碳總量較少。還有有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥的化肥氮與有機(jī)肥氮在土壤中的殘留率與穩(wěn)定性及對(duì)土壤原有有機(jī)氮的激發(fā)上的差異,造成了土壤全氮要比CF處理高的原因。不同種類的有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮增加效果不同,是因?yàn)橛袡C(jī)物料C/N及分解速率的原因。而CF處理包括CK處理也較試驗(yàn)開始時(shí)土壤有機(jī)碳、全氮有所提高的原因是殘留在土壤中的植物殘?bào)w增加造成的。
本試驗(yàn)各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量?jī)赡昶骄蹬cCK和CF處理相比分別增加12.8%-19.9%,與2.7%-9.1%。這一結(jié)果也與前人一致。土壤 C/N 反映了土壤有機(jī)質(zhì)的狀態(tài),土壤微生物的數(shù)量與活性。C/N下降,微生物活性提高。而本試驗(yàn)的各有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥處理的C/N也較CK處理有所下降,且與CF處理相當(dāng)。
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