宋 影，郭素娟，孫慧娟，謝明明，張 麗

(北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，省部共建森林培育保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

有機(jī)物料是提升低肥力土壤質(zhì)量的有效改良劑，不僅可改善土壤化學(xué)性質(zhì)和生物特性，還影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、通氣保水性等物理性狀[1-2]。因有機(jī)物料來(lái)源和應(yīng)用條件不同，作用效果也有所不同。侯曉娜等[3]研究表明，單施生物炭對(duì)平均重量直徑(MWD)、幾何平均直徑(GMD)和大于0.25 mm 團(tuán)聚體(R0.25)含量無(wú)顯著影響，而單施秸稈和生物炭與秸稈配施則顯著提高了MWD、GMD和R0.25。安艷等[4]研究發(fā)現(xiàn)淺施生物質(zhì)炭在0～10 cm土層主要減少了土壤5～8 mm、<0.25 mm團(tuán)聚體含量，增加了1～2 mm、2～5 mm團(tuán)聚體含量，MWD有所減小，穩(wěn)定性降低，且增加了土壤總孔隙度和田間持水量。徐秋桐等[5]研究表明，施用豬糞/水稻秸稈堆肥和沼渣可顯著增加土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體，降低土壤容重。吳俊松等[6]和朱敏等[7]研究表明，秸稈還田能增加土壤孔隙度和土壤含水量，改善土壤水勢(shì)。Sun等[8]室內(nèi)純培養(yǎng)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，經(jīng)干旱-再濕潤(rùn)處理土壤，秸稈添加使其微生物生物量和土壤大團(tuán)聚體顯著增加。Ojeda等[9]研究認(rèn)為，有機(jī)質(zhì)本身吸濕性和持水性影響土壤保水性，生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性無(wú)影響。Ajayi等[10]和Liyanage等[11]研究均發(fā)現(xiàn)，即使添加疏水性有機(jī)物，也能增加植物有效水，這歸功于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的改善以提高土壤保水性。上述研究多關(guān)注室內(nèi)純培養(yǎng)或者表層淺施研究實(shí)踐。表層淺施不利于土壤碳匯積累和耕層加深，而有機(jī)物料深施，即將有機(jī)物料施入土壤亞表層(20～40 cm)，則能解決目前土壤耕層變薄、亞表層有機(jī)質(zhì)虧缺和蓄水能力下降等問(wèn)題[12]。有研究表明，秸稈深還或沼渣深施促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量、團(tuán)聚體穩(wěn)定性及微生物數(shù)量的提高，有利于增強(qiáng)土壤保水保肥能力，提高柑橘等產(chǎn)量[13]。

板栗(Castaneamollissima)分布廣泛，遍及全國(guó)26個(gè)省市，主要依托山區(qū)林地種植，是木本糧食產(chǎn)業(yè)代表，而河北省遷西縣作為全國(guó)板栗主產(chǎn)區(qū)和最主要出口基地，已基本實(shí)現(xiàn)栽培品種良種化[14]。板栗全生育期需水較多，該地區(qū)降雨量分布不均，干旱時(shí)有發(fā)生，對(duì)板栗產(chǎn)量影響較大[15-16]，而對(duì)于灌溉成本較高的低山丘陵地區(qū)，板栗生長(zhǎng)所需水分基本依靠天然降水，尋找行之有效的保水措施迫在眉睫。目前基于產(chǎn)區(qū)大量存在的板栗產(chǎn)業(yè)廢棄物的好氧堆肥配方已取得初步進(jìn)展[17-18]，但關(guān)于堆肥產(chǎn)物深施對(duì)山地板栗園土壤物理性狀及產(chǎn)量的影響研究較少。鑒于此，本研究選取以板栗產(chǎn)區(qū)有機(jī)廢棄物栗蓬栗葉、菌渣、秸稈、雞糞為原料的3種好氧堆肥產(chǎn)物，分析其深施對(duì)山地板栗園土壤團(tuán)聚體分布、保水性及板栗產(chǎn)量的影響，以期為板栗產(chǎn)區(qū)有機(jī)廢棄物的有效處理及其堆肥產(chǎn)物的科學(xué)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域和試驗(yàn)樣地自然概況

研究區(qū)域位于河北省唐山市遷西縣山地板栗園中，地理坐標(biāo)為118°21′E， 40°12′N，屬于東部季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫10.6℃，最熱月(7月)平均氣溫25.4℃，最冷月(1月)平均氣溫-6.5℃，年平均降水量744.7 mm。研究區(qū)域內(nèi)多分布片麻巖，并以此為成土母質(zhì)，土壤類型為褐土，土壤的基本理化性質(zhì)：pH值6.47，土壤有機(jī)質(zhì)含量5.89 g·kg-1，全氮0.63 g·kg-1，堿解氮44.8 mg·kg-1，全磷0.79 g·kg-1，有效磷19.4 mg·kg-1，速效鉀72.0 mg·kg-1。試驗(yàn)樣地以當(dāng)?shù)刂髟云贩N燕山早豐(C.mollissima“Yanshan zaofeng”)為主，樹(shù)齡13 a，平均樹(shù)高2.5 m，采用中等強(qiáng)度的集約經(jīng)營(yíng)模式。

1.2 供試材料

本試驗(yàn)選用3種有機(jī)物料作為供試材料：栗蓬栗葉-菌渣-玉米秸稈-雞糞混合堆肥(BYZ)、菌渣雞糞堆肥(ZF)和栗蓬栗葉-菌渣-雞糞堆肥(BZ)(由試驗(yàn)區(qū)板栗葉與栗蓬自然凋落混合物B、栗蘑菌渣Z、玉米秸稈Y與雞糞F分別按比例B∶Z∶Y∶F=2∶2∶2∶4、Z∶F=6∶4和B∶Z∶F=4∶2∶4配制)均由本實(shí)驗(yàn)室提供，所有供試堆肥產(chǎn)物的發(fā)芽指數(shù)均在85%以上，均達(dá)到腐熟程度。樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，粉碎過(guò)2 mm篩，不同堆肥基本性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

大田試驗(yàn)于2015年4月～2017年4月進(jìn)行。研究期內(nèi)依靠天然降水，不進(jìn)行任何灌溉。于2015年4月初，在板栗林地選擇土壤類型、坡度、坡向等基本一致的區(qū)域作為試驗(yàn)樣地，以長(zhǎng)勢(shì)一致、健康的板栗結(jié)果樹(shù)為研究對(duì)象。本試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即對(duì)照(CK，不施肥)、WJ(無(wú)機(jī)肥處理，其中氮磷鉀用量同有機(jī)肥處理，磷由過(guò)磷酸鈣提供)、BYZ、ZF和BZ，各有機(jī)堆肥用量均以等磷量P2O5(102.9 kg·hm-2)計(jì)，氮和鉀以上述堆肥的最高量計(jì)，不足部分用尿素和氯化鉀補(bǔ)充。試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m×12 m，株行距為3 m×4 m，采用環(huán)狀溝施方式進(jìn)行(沿每棵樹(shù)樹(shù)冠滴水線四個(gè)方向開(kāi)溝，每條溝深40 cm，長(zhǎng)50 cm，寬30 cm，并將0～20 cm和20～40 cm的土壤分別放置，將有機(jī)物料或者無(wú)機(jī)肥與20～40 cm的土壤混勻，填土，自然沉降，一次性全量施入)，每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，處理小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。施肥后每個(gè)月(30 d)分別用環(huán)刀和保鮮袋采集0～20 cm和20～40 cm的新鮮土壤(每個(gè)小區(qū)按照梅花形于樹(shù)冠滴水線附近設(shè)置5個(gè)點(diǎn))，直至采果結(jié)束(2015年9月)，測(cè)定土壤含水量和土壤水勢(shì)，2016年試驗(yàn)處理與采樣同2015年。分別于2015年9月和2016年9月果實(shí)成熟期測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量，并于2017年4月初(下一次施肥前)再采集一次土樣，每個(gè)小區(qū)按照梅花形于樹(shù)冠滴水線附近設(shè)置5個(gè)點(diǎn)，分0～20 cm和20～40 cm 2個(gè)層次采集原狀土樣，將同一層次的5個(gè)點(diǎn)土樣采用四分法均勻混合成1個(gè)樣品(約2 kg)，共計(jì)30個(gè)樣品。在采集和運(yùn)輸過(guò)程中盡量減少對(duì)土樣的擾動(dòng)，以免破壞團(tuán)聚體。將采集的土壤于室溫下自然風(fēng)干，沿土塊自然裂隙掰開(kāi)，過(guò)8 mm篩，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

土壤團(tuán)聚體的分級(jí)：采用濕篩法[8, 19]，用自動(dòng)振蕩篩對(duì)土壤團(tuán)聚體(2017年4月初)進(jìn)行分級(jí)，共分4個(gè)粒級(jí)(>0.5 mm、0.25～0.5 mm、0.053～0.25 mm和<0.053 mm)。具體操作為：將風(fēng)干土過(guò)8 mm篩子，除去根茬和石塊,稱取風(fēng)干土50 g至玻璃杯中，從邊緣慢慢地加蒸餾水，浸泡20 h以上，然后將吸水達(dá)到飽和的土樣放入團(tuán)聚體分析儀的套篩(0.5 mm，0.25 mm和0.053 mm)的頂層，在上下振幅為38 mm下濕篩30 min，結(jié)束后將篩子上的團(tuán)聚體沖洗到不同燒杯中，<0.25 mm的團(tuán)聚體需在筒中沉降24 h，倒去上清液，在60℃下烘干并稱重(準(zhǔn)確至0.01 g)，計(jì)算各粒級(jí)團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性用平均重量直徑(MWD)和大于0.25 mm團(tuán)聚體含量(R0.25)表示[3-4]:

土壤含水率用烘干法測(cè)定，使用WP4露點(diǎn)水勢(shì)儀測(cè)定土壤水勢(shì)，環(huán)刀法測(cè)定土壤容重，容重-比重?fù)Q算法測(cè)定土壤(2017年4月初)總孔隙度[20]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行圖表制作，使用spss17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)、Duncan法比較不同處理土壤團(tuán)聚體、土壤含水率、土壤水勢(shì)及板栗產(chǎn)量的差異，用Pearson法作板栗產(chǎn)量與土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析。

表1 供試有機(jī)物料基本性質(zhì)

注：BYZ：栗蓬栗葉-菌渣-秸稈-雞糞混合堆肥；ZF：菌渣雞糞堆肥；BZ：栗蓬栗葉-菌渣-雞糞堆肥。

Note: BYZ: compost of hulls and leaves ofCastaneamollissima, fungus slag, corn stalks and chicken manure; ZF: compost of fungus slag and chicken manure; BZ: composts of hulls and leaves ofCastaneamollissima, fungus slag and chicken manure.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機(jī)物料處理下的土壤含水率和土壤水勢(shì)的動(dòng)態(tài)變化

據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料顯示，研究區(qū)域2015年5月共計(jì)4次降雨，降雨總量為50 mm左右，6月下旬至7月上旬無(wú)降雨，7月中下旬(降雨8次)、8月(上旬5次，中下旬7次)及9月(上旬4次，中下旬5次)降雨量豐富。2016年4月至5月共計(jì)8次降雨，降雨總量為47.6 mm，6月上旬降雨2次，7月上旬無(wú)降雨，7月中下旬(降雨7次)、8月(上旬3次，中下旬5次)及9月(上旬4次，中下旬5次)降雨量豐富，與2015年降雨分布相似。從圖1可以看出，不同處理各土層土壤含水率、土壤水勢(shì)均隨時(shí)間的推移呈現(xiàn)先升高后降低再升高的變化趨勢(shì)，且在7月均存在一最低值，這與當(dāng)?shù)亟涤炅孔兓厔?shì)一致。在0～20 cm和20～40 cm土層土壤中，整個(gè)研究期內(nèi)CK均表現(xiàn)出較低的土壤含水率，特別在7月份初，CK最低，其次是WJ。與CK相比，有機(jī)物料處理保持較高的土壤含水率，總體表現(xiàn)為BZ>BYZ>ZF。

從圖1(c)和圖1(d)可以看出，與土層20～40 cm相比，土層0～20 cm的土壤水勢(shì)隨時(shí)間的變化波動(dòng)較大，這與表層土壤易受外界溫度和降雨等氣象因子的影響有關(guān)。與CK和WJ處理相比，BZ、BYZ和ZF處理在整個(gè)研究期內(nèi)均保持較高的土壤水勢(shì)，即使在干旱的7月初，這三個(gè)處理土層0～20 cm、20～40 cm土壤水勢(shì)分別保持在-1.16～-3.18 MPa、-0.43～1.44 MPa，分別比CK高出2.28～4.27 MPa、1.03～2.00 MPa，比WJ高出0.17～1.52 MPa、0.23～1.01 MPa，可見(jiàn)有機(jī)物料處理可提高土壤水勢(shì)，特別在干旱時(shí)期，可增強(qiáng)土壤的持水能力。

2.2 不同有機(jī)物料處理下土壤團(tuán)聚體組成

從圖2可以看出，各處理土壤團(tuán)聚體的分布趨勢(shì)表現(xiàn)出相似的規(guī)律，即以>0.5 mm和0.053～0.25 mm為主，含量分別為31.46%～41.87%、34.63%～49.98%，0.25～0.5 mm(9.57%～14.53%)和<0.053 mm(6.84%～14.47%)含量均較低。在CK與WJ處理中，各土層0.053～0.25 mm團(tuán)聚體質(zhì)量百分含量均最高，達(dá)41.79%～49.98%。在同一土層中，與CK和WJ處理相比，有機(jī)物料處理(BYZ、ZF和BZ)>0.5 mm的大團(tuán)聚體均顯著增加，增幅分別為7.10%～33.09%、1.10%～25.84%，而0.053～0.25 mm微團(tuán)聚體含量顯著降低，分別較CK和WJ處理降低13.58%～30.72%、5.08%～19.83%，且<0.053 mm的微團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，尤以BZ處理最顯著。

注：(a)0～20 cm土層中土壤含水率；(b)20～40 cm土層中土壤含水率；(c)0～20 cm土層中土壤水勢(shì)；(d)20～40 cm土層中土壤水勢(shì)。Note: (a)Soil moisture content in 0～20 cm soil horizon; (b)Soil moisture content in 20～40 cm soil horizon; (c)Soil water potential in 0～20 cm soil horizon; (d)Soil water potential in 20～40 cm soil horizon.圖1 不同有機(jī)物料處理下的土壤含水率和土壤水勢(shì)Fig.1 Variation of soil moisture content and soil water potential under different organic materials application

圖2 不同有機(jī)物料處理下土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成Fig.2 Distribution of soil aggregates under different organic materials application

2.3 不同有機(jī)物料處理下土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性

從表2可以看出，CK與WJ處理0～20 cm土層的MWD、R0.25小于20～40 cm土層，而有機(jī)物料處理表現(xiàn)為0～20 cm土層的MWD、R0.25大于或者等于20～40 cm土層。0～20 cm與20～40 cm土層中，有機(jī)物料處理的MWD、R0.25均與對(duì)照存在顯著差異，總體表現(xiàn)為：ZF>BYZ>BZ>WJ≥CK，說(shuō)明有機(jī)物料處理顯著增加了土壤的穩(wěn)定性。

表2 不同有機(jī)物料處理下的土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性

注：小寫(xiě)字母為同一列中不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercases in a column mean significant difference atP<0.05 level. The same as below.

2.4 不同有機(jī)物料處理下的土壤總孔隙度

從圖3可以看出，0～20 cm土層中，BZ處理的土壤總孔隙度顯著高于CK和WJ處理，而B(niǎo)YZ和ZF與CK差異不顯著。20～40 cm土層中，各處理的土壤孔隙度總體表現(xiàn)為：BZ>BYZ>ZF=WJ=CK，可見(jiàn)有機(jī)物料BZ處理顯著增加了土壤總孔隙度。

2.5 不同有機(jī)物料處理下的板栗產(chǎn)量

從表3可以看出，2015-2016年試驗(yàn)園各處理板栗平均產(chǎn)量總體表現(xiàn)為：BZ>BYZ>ZF>WJ>CK，其中BZ最高，比CK平均增產(chǎn)157.1%，其次是BYZ，較CK增產(chǎn)131.6%，CK最低，這與土壤含水率、土壤總孔隙度總體表現(xiàn)一致，說(shuō)明有機(jī)物料深施顯著提高了板栗產(chǎn)量，尤以BZ處理最為顯著。

2.6 板栗產(chǎn)量與土壤水分指標(biāo)的相關(guān)性

相關(guān)分析(表4)表明，20～40 cm土層中，平均土壤含水率和平均土壤水勢(shì)均與板栗產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明在不進(jìn)行灌溉僅依靠天然降水的條件下，板栗產(chǎn)量與20～40 cm土層土壤水分狀況密切相關(guān)，而0～20 cm土層中平均土壤水勢(shì)與板栗產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(除2015年)，說(shuō)明深施干擾引起的表層土壤水勢(shì)變化對(duì)板栗產(chǎn)量也產(chǎn)生顯著影響。

圖3 不同有機(jī)物料處理下的土壤總孔隙度Fig.3 Soil total porosity under different organic materials application

處理 Treatment2015年產(chǎn)量/(kg·hm-2)Yield in 20152016年產(chǎn)量/(kg·hm-2)Yield in 20162015-2016年平均產(chǎn)量/(kg·hm-2)Average yield in 2015-2016CK1446.12±25.04e1558.01±24.17e1502.07±24.71eBYZ3338.64±57.83b3619.47±66.13b3479.06±62.98bZF2712.77±47.00c2820.00±35.24c2766.39±41.22cBZ3702.17±64.15a4022.40±70.66a3862.29±67.52aWJ1863.38±32.27d2275.59±13.47d2069.49±22.88d

表4 板栗產(chǎn)量與土壤水分指標(biāo)的相關(guān)分析

注：*表示P<0.05，**表示P<0.01。

Note: *: correlation is significant atP<0.05 level; **: correlation is significant atP<0.01 level.

3 討 論

3.1 有機(jī)物料深施對(duì)土壤保水性和孔隙狀況及果實(shí)產(chǎn)量的影響

土壤含水量是衡量土壤自然狀況下水分和土壤通氣狀況的重要指標(biāo)，是影響微生物活性的重要因素之一[20]。土壤水勢(shì)是表征土壤干旱程度以及土壤水分對(duì)植物有效性的重要指標(biāo)，用水勢(shì)描述土壤中水分對(duì)作物的有效性能夠避免土壤質(zhì)地的影響造成的誤差，因而具有較好的代表性[6]。本研究結(jié)果顯示，在板栗生長(zhǎng)季內(nèi)0～40 cm土層土壤含水率、土壤水勢(shì)均隨時(shí)間的推移呈現(xiàn)先升高后降低再升高的變化趨勢(shì)，且在7月初均存在一最低值，這與當(dāng)?shù)?月下旬至7月初降雨量較少有關(guān)，7-8月份是當(dāng)?shù)氐挠昙?，降雨量較多，從8月份開(kāi)始土壤含水率和土壤水勢(shì)均升高，土壤經(jīng)歷干濕交替過(guò)程，而7月初是板栗的幼果發(fā)育和葉片趨于成熟的關(guān)鍵時(shí)期，也是板栗營(yíng)養(yǎng)診斷的關(guān)鍵時(shí)期[21]，此時(shí)若存在較嚴(yán)重的土壤干旱脅迫，板栗的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)受到一定的影響。本研究發(fā)現(xiàn)，與CK相比，有機(jī)物料處理基本保持較高的土壤含水率，總體表現(xiàn)為BZ>BYZ>ZF，這與有機(jī)物料本身有機(jī)質(zhì)含量和總孔隙度大小順序(表1)相一致。安艷等[4]研究也發(fā)現(xiàn)，施用生物質(zhì)炭能使蘋果園土壤含水率增加。與20～40 cm土層相比，0～20 cm土層的土壤水勢(shì)隨時(shí)間的變化波動(dòng)較大，這與表層土壤易受外界溫度和降雨等氣象因子的影響有關(guān)。在整個(gè)研究期內(nèi)，有機(jī)物料處理保持較高的土壤水勢(shì)，特別在干旱時(shí)期，土壤的持水能力增強(qiáng)，確保板栗果實(shí)發(fā)育所需的水肥條件。

土壤孔隙度是農(nóng)林作物生長(zhǎng)的重要土壤環(huán)境條件，起到調(diào)節(jié)土壤中水、氣、熱狀況等作用[20]。吳俊松等[6]研究表明，秸稈溝埋還田20、40 cm時(shí)，越靠近秸稈層，土壤容重降幅越大，孔隙度增幅也越大，本研究也得到相似的結(jié)果，即在20～40 cm土層，BZ和BYZ處理土壤總孔隙度顯著大于CK，這可能與有機(jī)物料本身有機(jī)質(zhì)含量高、總孔隙度較大(表1)有關(guān)，而有機(jī)質(zhì)含量和總孔隙度較低的ZF深施處理的土壤總孔隙度與對(duì)照差異不顯著。

相關(guān)分析表明，20～40 cm土層中平均土壤含水率和平均土壤水勢(shì)均與板栗產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，這可能是因?yàn)?0～40 cm土層是板栗細(xì)根分布較多的區(qū)域，在不進(jìn)行灌溉僅依靠天然降水的條件下，較高的土壤含水率和平均土壤水勢(shì)再加上較佳的土壤孔隙狀況(圖3)，為微生物活性的增強(qiáng)創(chuàng)造了有利的微環(huán)境，更有利于細(xì)根的生長(zhǎng)及其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，從而促進(jìn)地上光合干物質(zhì)積累，最終提高產(chǎn)量[13]。在本研究中，與對(duì)照(CK)、純無(wú)機(jī)肥處理(WJ)相比，3種有機(jī)物料深施顯著提高了板栗產(chǎn)量，其中BZ處理在整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)保持較高的土壤含水率和水勢(shì)，土壤總孔隙度最大，且顯著提高單位面積葉片磷等元素含量[21]，增產(chǎn)效果最明顯(表3)，較對(duì)照CK增產(chǎn)157.1%。

3.2 有機(jī)物料深施對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響

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理化性質(zhì)和微生物特性，進(jìn)而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)[22-23]。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物料對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成的影響因來(lái)源、處理方式以及應(yīng)用條件而異。胡誠(chéng)等[24]對(duì)低產(chǎn)黃泥田的研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田有利于>0.25 mm水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體總量增加。成艷紅等[25]對(duì)紅壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成研究表明，稻草覆蓋增加了<0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。陳霞等[13]在對(duì)柑橘果園的沼渣深施研究發(fā)現(xiàn)，沼肥施用提高了土壤中0.5～2 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體數(shù)量，降低了<0.25 mm微團(tuán)聚體的數(shù)量。Sun等[26]通過(guò)180 d室內(nèi)恒溫培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，木屑生物質(zhì)炭對(duì)黏性土大團(tuán)聚體的形成無(wú)顯著作用，而相同制備條件下，6%稻草生物質(zhì)炭處理0.25～0.5 mm大團(tuán)聚體含量顯著提高51.7%。本研究表明，經(jīng)自然干旱-再濕潤(rùn)交替過(guò)程的土壤(圖2)，有機(jī)物料添加(BYZ、ZF和BZ)使>0.5 mm的大團(tuán)聚體顯著增加，而使0.053～0.25 mm微團(tuán)聚體顯著減少，這與Sun等[8]研究結(jié)果基本一致，可見(jiàn)有機(jī)物料促進(jìn)了微團(tuán)聚體向大團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化，其原因在于有機(jī)物料本身具有較大的比表面積，且含有有機(jī)大分子等結(jié)構(gòu)，具有膠結(jié)和團(tuán)聚作用，能促進(jìn)微團(tuán)聚體向大團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化[27]。值得注意的是，無(wú)論是在0～20 cm土層還是20～40 cm土層，BZ處理<0.053 mm的粉+黏團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較高，這可能與其本身有機(jī)質(zhì)含量高(表1)有關(guān)，促使形成了較多蓄積大量有機(jī)碳的穩(wěn)定微團(tuán)聚體相關(guān)[27]。

平均質(zhì)量直徑(MWD)、R0.25是反映土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的常用指標(biāo)，MWD、R0.25值越大，表示團(tuán)聚度越高，穩(wěn)定性越強(qiáng)[3-4, 23]。本研究結(jié)果顯示，有機(jī)物料處理的MWD、R0.25總體表現(xiàn)為：ZF>BYZ>BZ>WJ≥CK，說(shuō)明有機(jī)物料處理顯著增加了土壤的穩(wěn)定性，這與侯曉娜等[3]、安艷等[4]研究結(jié)果一致，且ZF增幅最大，這與有機(jī)物料處理下板栗產(chǎn)量大小排序不一致，可能由于ZF堆肥原料中含有較高比例的栗蘑菌渣，施入土壤后，通過(guò)菌絲作用和根系分泌物等暫時(shí)的介質(zhì)粘結(jié)在一起形成較多的大團(tuán)聚體[27]。對(duì)照(CK)與純無(wú)機(jī)肥(WJ)處理0～20 cm土層的MWD、R0.25小于20～40 cm土層，這與安艷等[4]研究結(jié)果基本一致。而有機(jī)物料處理表現(xiàn)為0～20 cm土層的MWD、R0.25大于或者等于20～40 cm土層，這與陳霞等[13]對(duì)柑橘園高量沼肥深施處理的效果一致，即有機(jī)物料深施對(duì)0～20 cm土層的團(tuán)聚體水穩(wěn)定性提高效果更佳。

綜上，本文研究了有機(jī)物料深施對(duì)山地板栗園土壤團(tuán)聚體組成和穩(wěn)定性、保水性及果實(shí)產(chǎn)量的影響。而有機(jī)物料深施對(duì)土壤性狀的影響及其與地上部果實(shí)產(chǎn)量的相互作用是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的生態(tài)過(guò)程，不僅與有機(jī)物料來(lái)源和組成等因素有關(guān)，還受到土壤類型、應(yīng)用條件等諸多因素的影響，這還有待于更為全面和深入的探討。

4 結(jié) 論

1)各處理土壤團(tuán)聚體均以>0.5 mm和0.053～0.25 mm為主，含量分別為31.46%～41.87%、34.63%～49.98%，土壤含水率、土壤水勢(shì)均隨時(shí)間的推移呈現(xiàn)先升后降低再升高的變化趨勢(shì)，且在7月初均最低;

2)與對(duì)照、純無(wú)機(jī)肥處理相比，施用有機(jī)物料使果實(shí)產(chǎn)量及各土層土壤平均質(zhì)量直徑(MWD)、大于0.25 mm團(tuán)聚體含量(R0.25)顯著增加，各土層土壤含水率、土壤總孔隙度總體表現(xiàn)為BZ>BYZ>ZF，與果實(shí)產(chǎn)量大小排列一致，即BZ處理增產(chǎn)效果最顯著，比對(duì)照CK平均增產(chǎn)157.1%；

3)相關(guān)分析表明，20～40 cm土層中平均土壤含水率和平均土壤水勢(shì)與板栗產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，(P<0.05)；

4)有機(jī)物料特別是栗蓬栗葉-菌渣-雞糞堆肥(BZ)不僅能改良土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤保水性，而且對(duì)板栗有顯著的增產(chǎn)效果，是產(chǎn)區(qū)好氧堆肥原料體系和山地板栗園深施實(shí)踐的較佳選擇。