胡 誠(chéng), 陳云峰, 喬 艷, 劉東海, 張順陶, 李雙來*

(1湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，武漢 430064; 2農(nóng)業(yè)部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站, 武漢 430064;3湖北省荊門市農(nóng)業(yè)局，湖北荊門 448000)

?

秸稈還田配施腐熟劑對(duì)低產(chǎn)黃泥田的改良作用

胡 誠(chéng)1, 2, 陳云峰1, 2, 喬 艷1, 2, 劉東海1, 2, 張順陶3, 李雙來1, 2*

(1湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，武漢 430064; 2農(nóng)業(yè)部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站, 武漢 430064;3湖北省荊門市農(nóng)業(yè)局，湖北荊門 448000)

低產(chǎn)黃泥田; 秸稈還田; 秸稈腐熟劑; 土壤肥力

黃泥田是由黃壤、 黃壤性土或黃泥土水耕而成，其成土母質(zhì)為頁(yè)巖，板巖風(fēng)化物[1]。主要分布于安徽、 江蘇、 浙江、 福建、 貴州及湖北等省，是當(dāng)?shù)氐闹饕彤a(chǎn)水稻田[2]。低產(chǎn)黃泥田是一種發(fā)育程度低的水稻土，其主要障礙因子是“粘、 瘦、 薄、 旱”，水耕熟化時(shí)間短，熟化度低，土壤粘重，抵御自然災(zāi)害的能力低。低產(chǎn)黃泥田土壤剖面沒有分異或分異甚微，鐵錳移動(dòng)和沉積少，犁底層發(fā)育不好，潴育層未見發(fā)育，其理化特性與起源土壤相似，有機(jī)質(zhì)含量低，磷、 鉀缺乏，永久電荷少，離子交換量低，含水氧化膠體多，對(duì)磷固定強(qiáng)[1]。目前黃泥田上的作物產(chǎn)量一般都不高，水稻單產(chǎn)每畝只有300多公斤。秸稈還田是一種改良黃泥田的好方法，湖北省秸稈產(chǎn)量大，而且容易獲得，但是傳統(tǒng)的秸稈直接還田，腐解時(shí)間長(zhǎng)，難于推廣。因此，本文開展了秸稈還田、 同時(shí)施用秸稈腐熟劑的研究，為低產(chǎn)黃泥田改良提供技術(shù)上的支撐。

土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和肥力的重要載體，其組成和穩(wěn)定性直接影響了土壤的許多物理、 化學(xué)、 生物學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。保持最適宜的土壤結(jié)構(gòu)是土壤肥力演變的重要內(nèi)容[3]。土壤腐殖物質(zhì)是有機(jī)物料在微生物、 酶的作用下形成的特殊類型的高分子有機(jī)化合物的混合物[4]。它的形成與轉(zhuǎn)化對(duì)土壤肥力、 土壤固碳和環(huán)境解毒有重要意義。土壤中的腐殖物質(zhì)大多是與礦物部分相結(jié)合，形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體而存在，由于結(jié)合的方式和松緊程度不一，可分為松結(jié)態(tài)、 穩(wěn)結(jié)態(tài)和緊結(jié)態(tài)三種，它們?cè)诠烫己头柿μ匦陨细鞑幌嗤２煌Y(jié)合形態(tài)腐殖質(zhì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)狀況具有不同的影響，對(duì)土壤的肥沃狀況也有很大的影響[5]。以前的秸稈還田試驗(yàn)主要集中在對(duì)土壤肥力與作物產(chǎn)量的影響方面[6]，秸稈還田對(duì)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、 腐殖質(zhì)組成、 腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)的研究很少報(bào)道。本文開展了不同的秸稈還田方式對(duì)低產(chǎn)黃泥田作物產(chǎn)量、 土壤養(yǎng)分含量及土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、 腐殖質(zhì)組成、 腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)影響的研究。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)與土壤狀況

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理。1)對(duì)照，施用化肥N80kg/hm2，P2O590kg/hm2,K2O120kg/hm2; 氮肥基、 蘗、 穗肥比例為4 ∶3 ∶3，磷、鉀肥全部基施; 2)麥秸，即在對(duì)照基礎(chǔ)上施用干麥秸3000kg/hm2; 3)麥秸+腐熟劑，即在處理2)基礎(chǔ)上施用秸稈腐熟劑30kg/hm2; 4)稻秸，在對(duì)照基礎(chǔ)上施用干稻草3000kg/hm2; 5)稻秸+腐熟劑，即在處理4)基礎(chǔ)上，加施秸桿腐熟劑30kg/hm2; 6)油菜秸，即在對(duì)照基礎(chǔ)上施用干油菜秸3000kg/hm2; 7)油菜秸+腐熟劑，即在處理6)基礎(chǔ)上，加施秸桿腐熟劑30kg/hm2。小區(qū)面積20m2，隨機(jī)區(qū)組排列，四周設(shè)保護(hù)行，中間設(shè)排水溝，3次重復(fù)。

試驗(yàn)所用氮肥為尿素(N46%)，磷肥為過磷酸鈣(P2O512%)，鉀肥為氯化鉀(K2O60%)。秸稈快腐劑主要由能強(qiáng)烈分解纖維素、 半纖維素、 木質(zhì)素的枯草芽孢桿菌、 熱帶假絲酵母、 綠色木霉菌和米曲霉組成。有效活菌數(shù)為0.50億/克，每公頃施用30kg。

2012年早稻: 3月26日育秧苗，4月25日整田同時(shí)施基肥，2012年4月26日移栽，5月2日施分蘗肥，6月8日施孕穗肥，7月16日收獲。早稻品種為兩優(yōu)287。2012年晚稻: 6月25日育秧苗，7月19日整田，7月20日施基肥，7月21日移栽，7月27日施分蘗肥，8月22日施孕穗肥，10月31日收獲。2012年7月29日、 8月11日、 8月26日施用農(nóng)藥3次，晚稻品種為T優(yōu)250。早晚稻為同一田塊原位試驗(yàn)。

2013年早稻: 4月24日施基肥，4月25日移栽，5月2日施分蘗肥，5月23日施孕穗肥，7月17日收獲。早稻品種為兩優(yōu)287。2013年晚稻: 7月19日施基肥，7月20日移栽，7月26日施分蘗肥，8月20日施孕穗肥，10月22日收獲。晚稻品種為湘豐優(yōu)103。早晚稻為同一田塊原位試驗(yàn)，2012年與2013年在不同的田塊試驗(yàn)，田間管理相同。

1.3數(shù)據(jù)收集與測(cè)定方法

收獲期測(cè)定早晚稻籽粒的產(chǎn)量，考種，取土樣測(cè)定土壤的物理化學(xué)指標(biāo)。水稻產(chǎn)量是每個(gè)小區(qū)20m2稻谷的實(shí)際產(chǎn)量，然后折算成每公頃的稻谷產(chǎn)量。土壤常規(guī)理化性質(zhì)的測(cè)定參照鮑士旦等[7]的方法，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定，土壤全氮采用半微量凱氏法測(cè)定，堿解氮用堿解擴(kuò)算法測(cè)定，土壤有效磷采用0.5mol/LNaHCO3浸提—鉬銻抗比色法測(cè)定，土壤速效鉀采用1mol/L的NH4Ac浸提—火焰光度法測(cè)定，土壤pH值用去CO2蒸餾水浸提—玻璃電極法測(cè)定，土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性測(cè)定采用干/濕篩法[8]，腐殖質(zhì)的提取與分組用腐殖質(zhì)組成修改法，主要是參照Kumada方法、 但修改了提取溫度和分組方法[4]，腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)采用傅積平改進(jìn)法測(cè)定[9]。

2　結(jié)果與分析

2.1不同秸稈還田處理對(duì)稻谷產(chǎn)量的影響

無論是早稻還是晚稻所有添加了秸稈的處理都比單施化肥的對(duì)照稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)1423.2kg/hm2，達(dá)到23.5%; 所有添加了秸稈腐熟劑的秸稈還田處理都比不添加秸稈腐熟劑的秸稈還田處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)653.8kg/hm2，達(dá)到9.6% (表1)。在2012年與2013年的早稻作物上，小麥秸稈、 稻草與油菜秸稈添加腐熟劑之后的作物產(chǎn)量顯著高于單施化肥的對(duì)照(P<0.05)。與對(duì)照相比，油菜秸稈還田配施秸稈腐熟劑晚稻顯著增產(chǎn)(P<0.05)。

表1　不同秸稈還田處理稻谷產(chǎn)量及增產(chǎn)率Table 1　Rice grain yields and yield increase rate in different treatments

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants. 同列數(shù)值后不同字母表示處理之間差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlettersinthesamecolumnaresignificantlydifferentamongtreatments(P<0.05).

2.2不同的秸稈還田處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，與單施化肥的對(duì)照相比，添加秸稈處理的土壤有機(jī)質(zhì)、 全氮、 堿解氮、 有效磷、 速效鉀含量與陽(yáng)離子交換量都有所提高，容重有所下降，pH值變化不大。添加了秸稈腐熟劑處理的土壤有機(jī)質(zhì)、 土壤全量養(yǎng)分與有效養(yǎng)分、 陽(yáng)離子交換量普遍高于相應(yīng)的單獨(dú)秸稈還田處理，而土壤容重則略有下降(表2)。油菜秸稈+秸稈腐熟劑處理的土壤有機(jī)質(zhì)、 全氮、 堿解氮、 有效磷與速效鉀含量均顯著高于單施化肥的對(duì)照處理，土壤容重顯著下降 (P < 0.05)。

表2　不同秸稈還田處理的土壤理化性質(zhì)Table 2　Physical-chemical properties in the soils from different treatments of returning straw

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants; 同列數(shù)值后不同字母表示處理之間差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlettersinthesamecolumnaresignificantlydifferentamongtreatments(P<0.05).

2.3不同秸稈還田處理對(duì)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響

表3　不同秸稈還田處理不同大小土壤風(fēng)干團(tuán)聚體分布(%)Table 3　Percentages of different sizes of soil dry-aggregates in different treatments

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants.

表4　不同處理不同粒級(jí)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布(%)Table 4　Distributions of different size of soil water-stable aggregates under different treatments

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants.

2.4不同秸稈還田處理對(duì)土壤腐殖質(zhì)組成的影響

與單施化肥的對(duì)照相比，添加秸稈處理的土壤水溶性物質(zhì)都有所增加，其中添加油菜秸稈的兩個(gè)處理較對(duì)照顯著增加; 添加秸稈處理的土壤胡敏酸、 富里酸、 可提取腐殖物質(zhì)總量、 胡敏素含量增加，其中麥秸+秸桿腐熟劑、 油菜秸、 油菜秸+秸桿快腐劑處理胡敏酸、 胡敏素含量、 可提取腐殖物質(zhì)總量較對(duì)照顯著增加，富里酸含量各處理之間差異不顯著(P>0.05)。添加秸桿腐熟劑之后，胡敏酸與富里酸比值較相應(yīng)的單獨(dú)秸稈還田處理要低一些(表5)。

2.5不同秸稈還田處理對(duì)土壤腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)的影響

與單施化肥的對(duì)照相比，添加秸稈的處理土壤松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)、 穩(wěn)結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)、 緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量及結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)總含量都有所增加，秸稈還田處理土壤松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量與結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)總含量顯著高于單施化肥的對(duì)照處理; 然而穩(wěn)結(jié)合態(tài)、 緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量各處理之間差異均不顯著(P>0.05)。松、 穩(wěn)、 緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)中松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量最高，所有的處理都在60%以上，松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)所占百分?jǐn)?shù)在所有的秸稈還田處理中都高于單施化肥的對(duì)照，穩(wěn)結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)所占百分?jǐn)?shù)單施化肥的對(duì)照處理高于所有的秸稈還田處理，緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)所占百分?jǐn)?shù)單施化肥的對(duì)照處理高于其它的秸稈還田處理(麥稈還田處理除外)(表6)。

3　討論

秸稈還田能夠提高土壤肥力，增加作物的產(chǎn)量[6]。曾桂寧[10]報(bào)道稻草還田提高了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、 有效磷、 速效鉀含量，降低了土壤容重，本研究結(jié)果與之一致。研究還發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后土壤陽(yáng)離子交換量均有所提高，尤其是添加了秸稈快腐劑之后陽(yáng)離子交換量增加更多，而陽(yáng)離子交換量是評(píng)價(jià)土壤保水保肥能力和指導(dǎo)土壤改良的重要指標(biāo)，一般陽(yáng)離子交換量大，土壤保肥性能好，肥料流失量小，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)肥性[11-12]。添加了秸稈快腐劑之后加速了秸稈的腐解，增加了土壤有機(jī)質(zhì)，降低了土壤容重，改善了土壤物理化學(xué)性質(zhì)，促進(jìn)了有效養(yǎng)分的釋放，增加了土壤陽(yáng)離子交換量，改良了土壤，因此，作物產(chǎn)量提高。本研究也發(fā)現(xiàn)小麥秸稈、 稻草與油菜秸稈添加快腐劑之后的作物產(chǎn)量增加。

表5　不同處理土壤腐殖質(zhì)組成Table 5　Composition of soil humus in different treatments

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants;WSS—Watersolublesubstances;HA—Humicacid;FA—Fulvicacid;HM—Humin;HE—Extractedhumicsubstances; 同列數(shù)值后不同字母表示處理之間差異顯著(P<0.05)Valuesfollowedbydifferentlettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferences(P<0.05).

表6　不同處理不同結(jié)合形態(tài)土壤腐殖質(zhì)含量和在總量中的比例Table 6　The contents and percentage of different fractions in the total soil humus in different treatments

注(Note): “+”meantheadditionofstrawdecomposinginoculants; 同列數(shù)值后不同字母表示處理之間差異顯著(P<0.05)Differentlettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferences(P<0.05).

土壤腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分[5]，是有機(jī)物料在微生物、 酶的作用下形成的特殊類型的高分子有機(jī)化合物的混合物，對(duì)土壤肥力、 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有調(diào)節(jié)作用，是土壤肥力的基礎(chǔ)，其數(shù)量、 質(zhì)量一定程度上反映了土壤形成過程和肥力水平[4]。土壤腐殖質(zhì)由非腐殖物質(zhì)和腐殖物質(zhì)組成，非腐殖物質(zhì)由水溶性物質(zhì)與水浮性物質(zhì)組成，腐殖物質(zhì)由胡敏酸、 富里酸和胡敏素組成[19]。與單施化肥的對(duì)照相比，秸稈還田處理的土壤水溶性物質(zhì)、 胡敏酸、 富里酸、 可提取腐殖物質(zhì)總量、 胡敏素含量增加，說明秸稈還田有利于土壤腐殖物質(zhì)的增加。萬曉曉等[19]報(bào)道長(zhǎng)期的秸稈還田增加了土壤胡敏酸與富里酸含量，于淑芳等[20]報(bào)道長(zhǎng)期施用有機(jī)肥增加了棕壤、 潮土、 褐土腐殖酸與胡敏素含量。與此同時(shí)，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥有利于胡敏酸和胡敏素的積累，胡敏酸是腐殖質(zhì)中對(duì)土壤肥力貢獻(xiàn)最大的成分，其顯著提高也說明了長(zhǎng)期施有機(jī)肥能增加堿化草甸土土壤的吸附性能和保持養(yǎng)分和水分的能力，并能促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)體的形成，從而改良了鹽漬土[21]。所有添加了秸稈快腐劑的處理比單獨(dú)的秸稈還田處理的HA/FA值低，可能是微生物的添加使秸稈迅速分解，使其含有的類FA增加以及新形成的FA大量減少所致，竇森等[4]也觀察到了類似的結(jié)果。

土壤腐殖質(zhì)除少部分以游離態(tài)存在外，大部分與土壤介質(zhì)結(jié)合，其結(jié)合形態(tài)可分為3種，即松結(jié)合態(tài)、 穩(wěn)結(jié)合態(tài)和緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)，3種結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)質(zhì)與量的組成與變化和土壤肥力關(guān)系密切[22]。與單施化肥的對(duì)照相比，添加秸稈處理的土壤松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)、 穩(wěn)結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)、 緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量及結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)總含量都有所增加。本研究中松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)比例最大，區(qū)惠平等[23]研究表明稻田耕層土壤腐殖質(zhì)以游離松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)為主，而華北平原小麥-玉米種植模式的旱地土壤緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)比例最高[24]。松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)主要影響到土壤養(yǎng)分的釋放[25]，秸稈快腐劑的添加增加了土壤松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量。張鴻齡等[22]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥土壤緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量與結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)總含量顯著增加，相似于本文的研究。接曉輝等[26]報(bào)道施用有機(jī)肥的處理，土壤松結(jié)態(tài)、 穩(wěn)結(jié)態(tài)、 緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)的含量都是隨著施肥年份的增加而增加。秸稈還田土壤松、 緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量比值增加，李建明等[5]發(fā)現(xiàn)草本植物殘?bào)w顯著提高了這個(gè)比值。

4　結(jié)論

在早晚稻上秸稈還田配施秸稈腐熟劑增加了稻谷的產(chǎn)量，比單施化肥最多增產(chǎn)1423.2kg/hm2，增幅為23.5%; 添加秸稈腐熟劑比單獨(dú)秸稈還田最多增產(chǎn)653.8kg/hm2，增幅為9.6%。

秸稈還田配施秸稈腐熟劑提高了土壤有機(jī)質(zhì)、 全氮、 堿解氮、 有效磷、 速效鉀含量及陽(yáng)離子交換量，降低了土壤容重。秸稈還田提高了大于0.25mm風(fēng)干團(tuán)聚體、 水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量, 降低了小于0.25mm風(fēng)干團(tuán)聚體含量，秸稈還田處理減少了土壤團(tuán)聚體破壞率。

秸稈還田處理顯著提高了土壤松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)含量和結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)總含量。秸稈還田配施秸稈腐熟劑可以進(jìn)一步提高秸稈還田的效果，因此，化肥+油菜秸桿+秸桿腐熟劑處理是一種良好的低產(chǎn)黃泥田改良措施。

[1]廖臻瑞. 黔東南州低產(chǎn)黃泥田的改良利用[J]. 耕作與栽培, 1994, (4): 44-47.

LiaoZR.Improvementandutilizationoflow-yieldingyellowclayeysoilinSouth-EastcantonofGuizhouProvince[J].TillageandCultivation, 1994, (4): 44-47.

[2]蔡慶生. 宣州市黃泥田的特征與改良利用[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 1998, 4(1): 48-49.

CaiQS.CharacteristicandimprovmentutilizationofYyellowclayeysoilinXuanzhouCity[J].AnhuiAgriculturalScienceBulletin, 1998, 4(1): 48-49.

[3]史奕, 陳欣, 沈善敏. 有機(jī)膠結(jié)形成土壤團(tuán)聚體的機(jī)理及理論模型[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2002, 13(11) : 1495-1498.

ShiY,ChenX,ShenSM.Mechanismsoforganiccementingsoilaggregateformationanditstheoreticalmodels[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2002, 13(11) : 1495-1498.

[4]竇森, 于水強(qiáng), 張晉京. 不同CO2濃度對(duì)玉米秸稈分解期間土壤腐殖質(zhì)形成的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2007, 44(3): 458-466.

DouS,YuSQ,ZhangJJ.Effectsofcarbondioxideconcentrationonhumusformationincornstalkdecomposition[J].ActaPedologicaSinica, 2007, 44(3): 458-466.

[5]李建明, 吳景貴, 王利輝. 不同有機(jī)物料對(duì)黑土腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)影響差異性的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30(8): 1608-1615.

LiJM,WuJG,WangLH.Effectsofthedifferentorganicmaterialsonthecombinedstatesofhumusinblacksoil[J].JournalofAgro-EnvironmentScience, 2011, 30(8): 1608-1615.

[6]夏艷濤, 吳亞晶. 秸稈還田對(duì)水稻病蟲害及產(chǎn)量影響研究[J]. 北方水稻, 2013, 43(6): 37-39.

XiaYT,WuYJ.Researchoneffectofstrawsbackintofieldonpestsanddiseasesandyield[J].NorthRice, 2013, 43(6): 37-39.

[7]鮑士旦. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000.

BaoSD.Soilandagriculturalchemistryanalysis[M].Beijing:ChinaAgriculturalPress, 2000.

[8]姜燦爛, 何園球, 劉曉利, 等. 長(zhǎng)期施用有機(jī)肥對(duì)旱地紅壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2010, 47(4): 715-722.JiangCL,HeYQ,LiuXL, et al.Effectoflong-termapplicationoforganicmanureonstructureandstabilityofaggregateinuplandredsoil[J].ActaPedologicaSinica, 2010, 47(4): 715-722.

[9]傅積平. 土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)分組的測(cè)定[J], 土壤通報(bào), 1983, 14(2): 36-37.FuJ.Determinationofcompositioninthecombinedstatesofsoilhumus[J].ChineseJournalofSoilScience, 1983, 14(2): 36-37.[10]曾桂寧. 秸稈還田腐熟對(duì)提升土壤有機(jī)質(zhì)的效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2013,(23): 228-229.

ZengGN.Effectofstrawreturnonincreasingsoilorganicmatter[J].ModernAgricultureTechnology, 2013, (23): 228-229.

[11]楊秀珍, 吳 迪, 秦樊鑫, 等. 貴州典型鉛鋅礦區(qū)土壤陽(yáng)離子交換量水平分析與施肥建議[J]. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2012, 30(6): 29-32.

YnagXZ,WuD,QingFX, et al.DeterminationofcationexchangecapacityandfertilizationsuggestionsinPb-ZnareasoilofGuizhouprovince[J].JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences), 2012, 30(6): 29-32.

[12]姜林, 耿增超, 李珊珊, 等. 祁連山西水林區(qū)土壤陽(yáng)離子交換量及鹽基離子的剖面分布[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 32(11) : 3368-3377.

JiangL,GengZC,LiSS, et al.SoilcationexchangecapacityandexchangeablebasecationcontentintheprofilesoffourtypicalsoilsintheXishuiforestzoneoftheQilianMountains[J].ActaEcologicaSinica, 2012, 32(11): 3368-3377.

[13]劉振, 段英華, 徐明崗, 等. 長(zhǎng)期不同施肥下黑土和紅壤團(tuán)聚體氮庫(kù)分布特征[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2013,19(6); 1386-1392.

LiuZ,DuanYH,XuMG.Distributionofnitrogeninaggregatesofblacksoilandredsoilunderlong-termfertilization[J].JournalofPlantNutritionandFertilizer, 2013, 19(6): 1386-1392.

[14]王興祥, 張?zhí)伊? 魯如坤. 施肥措施對(duì)紅壤結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2001, 9(3) : 70-72.

WangXX,ZhangTL,LuRK.Effectofapplicationoffertilizeronsoilstructureinredsoil[J].ChineseJournalofEco-Agriculture. 2001, 9(3) : 70-72

[15]TisdallJM,OadesJM.Organicmatterandwater-stableaggre-

gateinsoil[J].JournalofSoilScience, 1982, 33(2): 141-163.

[16]張 賽, 王龍昌. 保護(hù)性耕作對(duì)土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳含量的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2013, 27(4): 263-272.

ZhangS,WangLC.Effectofconservationtillageonstabilityandcontentoforganiccarboninsoilaggregates[J].JournalofSoilandWaterConservation, 2013, 27(4): 263-272.

[17]周從從, 陳竹君, 趙世翔, 等. 不同栽培模式及施氮量對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2013, 31(3): 100-105.

ZhouCC,ChenZJ,ZhaoSX, et al.Effectsofdifferentcultivatingpatternsandnitrogenfertilizerapplicationonsoilaggregates[J].AgriculturalResearchintheAridAreas, 2013, 31(3): 100-105.

[18]劉敏英, 鄭子成, 李廷軒. 不同植茶年限土壤團(tuán)聚體的分布特征及穩(wěn)定性研究[J]. 茶葉科學(xué), 2012, 32(5): 402-410.

LiuMY,ZhenZC,LiTX.Studyonthecompositionandstabilityofsoilaggregateswithdifferentteaplantationage[J].JournalofTeaScience, 2012, 32(5): 402-410.

[19]萬曉曉, 石元亮, 依艷麗. 長(zhǎng)期秸稈還田對(duì)白漿土有機(jī)碳含量及腐殖質(zhì)組成的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 2012,(3): 7-11.WanXX,ShiYL,YiYL.Effectofstrawreturningoncontentoforganiccarbonandcompositionofhumusinalbicsoils[J].SoilandFertilizerscienceinChina, 2012, (3): 7-11.

[20]于淑芳, 楊力, 張玉蘭, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤腐殖質(zhì)組成的影響[J]. 土壤通報(bào), 2002, 33(3): 165-167.

YuSF,YangL,ZhangYL, et al.Influenceoflong-termfertilizationonhumuscompositionofsoil[J].ChineseJournalofSoilScience, 2002, 33(3): 165-167.

[21]依洪濤, 姜丹丹, 戴建軍, 等. 有機(jī)肥施用年限對(duì)堿化草甸土腐殖質(zhì)組成的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 2012,(6): 10-13.

YiHT,JiangDD,DaiJJ, et al.Effectsofdifferentageofapplicationorganicfertilizationonhumusfractionsinalkalizedmeadowsoil[J].SoilandFertilizerSciencesinChina, 2012, (6): 10-13.

[22]張鴻齡, 梁成華, 杜立宇, 等. 長(zhǎng)期定位施肥對(duì)保護(hù)地土壤腐殖質(zhì)結(jié)合形態(tài)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2006, 17(5): 831-834.

ZhangHL,LiangCH,DuLY, et al.Effectsoflong-termlocalizedfertilizationonsoilhumuscombiningforminshelteredvegetablefield[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2006, 17(5): 831-834.

[23]區(qū)惠平, 何明菊, 黃景, 等. 稻田免耕和稻草還田對(duì)土壤腐殖質(zhì)和微生物活性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 30(24): 6812-6820.

OuHP,HeMJ,HuangJ, et al.Effectofno-tillageandricestrawmanuringonthecombinedformsofhumusandmicrobialactivitiesinpaddysoil[J].ActaEcologicaSinica, 2010, 30(24): 6812-6820.

[24]韓賓, 徐尚起, 張海林, 等. 耕作方式對(duì)土壤腐殖質(zhì)結(jié)合狀態(tài)及組成的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 15(1) : 72-78.

HanB,XuSQ,ZhangHL, et al.Effectsoftillagepracticesoncombinedformsofhumusandhumuscomponents[J].JournalofChinaAgriculturalUniversity, 2010, 15(1) : 72-78.

[25]劉文利, 付民杰, 梁運(yùn)江, 等. 果園土壤中結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)組成特征[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2013, 27(3): 278-283.

LiuWL,FuMJ,LiangYJ, et al.Compositioncharacteristicofcombinedhumusinorchardssoils[J].JournalofSoilandWaterConservation, 2013, 27(3): 278-283.

[26]接曉輝, 楊麗娟, 周崇峻, 等. 長(zhǎng)期定位施肥對(duì)保護(hù)地土壤腐殖質(zhì)含量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備, 2008,(3): 32-34.JieXH,YangLJ,ZhouCJ, et al.Effectoflong-termfertilizationonthechangeofthecontentsofcombinedformationofhumusintheprotectedcultivation[J].AgriculturalScience&TechnologyandEquipment, 2008,(3): 32-34.

Effectofreturningstrawaddedwithstraw-decomposinginoculantsonsoilmeliorationinlow-yieldingyellowclayeysoil

HUCheng1,2,CHENYun-feng1,2,QIAOYan1,2,LIUDong-hai1,2,ZHANGShun-tao3,LIShuang-lai1,2*

(1 Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China;2 Qianjiang Scientific Observing and Experimental Station of Agro-environment and Arable Land Conservation, Ministry of Agriculture, Wuhan 430064, China; 3 Agriculture Bureau of Jingmen City in Hubei Province, Jingmen 448000, China)

【Objectives】Theyellowclayeysoilisalessdevelopedpaddysoil.Afieldexperimentwascarriedouttoinvestigatethemeliorationeffectofreturningstrawaddedwithstraw-decomposinginoculantsinlow-yieldingyellowclayeysoil. 【Methods】Threekindsoftreatmentswereestablished:singlechemicalfertilizerascontrol,chemicalfertilizer+returningwheatstraw,ricestraworrapestraw,andthesestrawreturning+straw-decomposinginoculants.Cropyields,soilphysical-chemicalproperties,proportionvariationofdefacementsizesofsoilaggregates,thecompositionandcombiningformofsoilhumuswereinvestigatedindoublecroppingriceinJingmenCity,HubeiProvince.【Results】Boththeearlyandlatericeyieldswereincreasedwithreturningstraw+straw-decomposinginoculants,withthehighestincreaseof1423.2kg/hm2,equalingto23.5%.Comparewithreturningstrawonly,thericegrainyieldswiththereturningstraw+straw-decomposinginoculantswasincreasedby653.8kg/hm2,orby9.6%.Incomparisontocontrol,latericegrainyieldswithrapestrawreturning+straw-decomposinginoculantsweresignificantlyincreased.Thecontentsofsoilorganicmatter,totalN,alkali-hydrolysableN,availableP,availableKandthecationexchangecapacitywithtreatmentofreturningstraw+straw-decomposinginoculantswerehigherthanthosewiththetreatmentofreturningsinglestrawonly,buttheeffectinsoilbulkdensitywasopposite.ComparedtoCK,thepercentageofsoildry-aggregates>5mmwithstrawreturningwereincreasedby3.78%-8.62%,those> 0.25mmwerealsoincreased,butthose< 0.25mmweredecreased.Inaddition,thetreatmentofstrawreturningincreasedthecontentofwatersolublesubstance,humicacid,fulvicacid,huminandextractedhumicsubstancesinsoil.Theratioofhumicacidversusfulvicacidinthestrawreturningtreatmentswithadditionofstraw-decomposinginoculantswerelowerthaninthetreatmentswithoutaddition.ComparedwithCK,thecontentsofloosely,firmly,tightlycombinedhumusandthetotalcombinedhumusinthestrawreturningtreatmentswereallincreased,andthecontentsoflooselycombinedhumusarehigherrelativetothoseoffirmlyandtightlycombinedhumus,andthepercentagecontentwasover60%.【Conclusion】Strawreturningplusstraw-decomposinginoculantsiseffectiveinriceyieldincreasesandameliorationofthetestedsoil.Exceptthesoilbulkdensity,allthetesteditemsareenhancedmorewiththetreatmentsofstrawreturningplusinoculantsthanwithstrawreturningonly.Therefore,theadditionofstraw-decomposinginoculantsisrecommendedinthelowyieldclayeysoilsforthehighefficiencyofstrawreturningpractice.

low-yieldingyellowclayeysoil;strawreturning;straw-decomposinginoculant;soilfertility

2014-07-02接受日期: 2014-10-08網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-05-13

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201403016); 湖北省研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2010BBB010); 湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心項(xiàng)目(2014-620-003-003)資助。

胡誠(chéng)(1972—)，男，湖北安陸人，博士，副研究員，主要從事土壤生態(tài)學(xué)研究。Tel: 027-88430575,E-mail:huchenghxz@163.com

Tel: 027-88430471,E-mail: 156691670@qq.com

S153.6

A

1008-505X(2016)01-0059-08