劉子驍，鄧良基，周 偉，陳露丹，鄒光基

有機(jī)物料對(duì)宅基地復(fù)墾土壤培肥效果評(píng)價(jià)①

劉子驍，鄧良基*，周 偉，陳露丹，鄒光基

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130)

以成都平原宅基地復(fù)墾土壤為研究對(duì)象，設(shè)空白對(duì)照(CK)、常規(guī)化肥(CF)、全量秸稈還田(T1)、高量秸稈還田(T2)、全量菌渣還田(T3)、高量菌渣還田(T4)、全量豬糞還田(T5)、高量豬糞還田(T6)共8個(gè)處理，研究復(fù)墾宅基地耕作層(0 ~ 20 cm)土壤容重、孔隙度、酸堿度、總有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀共10個(gè)指標(biāo)的變化并開(kāi)展綜合評(píng)價(jià)。秸稈、菌渣、豬糞3種農(nóng)業(yè)廢棄物與化肥配施處理下宅基地復(fù)墾土壤的物理性狀得到改善，總有機(jī)碳、全磷、堿解氮、有效磷與速效鉀含量顯著提高(<0.05)?？傆袡C(jī)碳及全量養(yǎng)分變化結(jié)果表明，T6處理提升效果最優(yōu)；速效養(yǎng)分變化結(jié)果以T4處理提升效果最佳；綜合肥力評(píng)價(jià)結(jié)果表明，T4處理提升效率最高，年均提升0.385級(jí)肥力。高量菌渣還田(T4)處理推薦為最優(yōu)培肥方案：小麥季施菌渣8 507 kg/hm2、尿素307 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣825 kg/hm2、氯化鉀38 kg/hm2，玉米季施菌渣9 411 kg/hm2、尿素324 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣925 kg/hm2、氯化鉀172 kg/hm2。

復(fù)墾土地；農(nóng)業(yè)廢棄物還田；綜合肥力評(píng)價(jià)

我國(guó)作為耕地資源約束型國(guó)家，長(zhǎng)久以來(lái)面臨耕地面積不足和后備資源匱乏的嚴(yán)峻問(wèn)題[1]。然而，近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，農(nóng)村宅基地被廢棄閑置的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重[2-3]，為耕地資源補(bǔ)充提供了一條現(xiàn)實(shí)的可行途徑[3]。但是，由于宅基地土壤結(jié)構(gòu)破壞、養(yǎng)分狀況差，導(dǎo)致部分功能和特性喪失，生產(chǎn)能力較低，該類(lèi)復(fù)墾地亟待通過(guò)培肥措施以便快速提升地力[4]。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)秸稈7.2×108t[5]、菌渣1.1×108t[6]以及豬糞1.2×109t[7]。這些農(nóng)業(yè)廢棄物能顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，增加作物產(chǎn)量[8-9]，是常規(guī)中低產(chǎn)土壤快速提升肥力的重要措施。然而，其利用率均較低[10-11]，特別在宅基地復(fù)墾上僅有少量利用報(bào)道，且鮮見(jiàn)系統(tǒng)的對(duì)比研究。因此，利用農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)復(fù)墾宅基地進(jìn)行培肥改良具有較大潛力。同時(shí)，現(xiàn)有研究多著重分析農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)宅基地復(fù)墾土壤中單個(gè)或少量指標(biāo)的影響[12-13]；而考慮土壤各項(xiàng)理化特征及養(yǎng)分含量，對(duì)其肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

成都平原是我國(guó)人口高度密集的地區(qū)，近年來(lái)由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，大型社區(qū)和中心村建設(shè)明顯加快，部分被廢棄閑置的原農(nóng)村宅基地已復(fù)墾成耕地[14]。然而，因缺乏復(fù)墾后的快速培肥技術(shù)及評(píng)價(jià)方法，其生產(chǎn)潛力尚待提升。崇州市位于成都平原西部，屬于我國(guó)重要商品糧產(chǎn)區(qū)，但其農(nóng)村空心化率達(dá)到8.87%[15]，當(dāng)?shù)卣厝跃邆湟欢◤?fù)墾潛力，且對(duì)復(fù)墾后提升地力需求較大。

本研究以崇州市中南部一處復(fù)墾宅基地作為研究對(duì)象，擬分析秸稈、菌渣、豬糞3種農(nóng)業(yè)廢棄物與化肥的不同配施處理對(duì)宅基地土壤多項(xiàng)肥力指標(biāo)的影響，對(duì)各處理下復(fù)墾土壤作綜合肥力評(píng)價(jià)，探究農(nóng)業(yè)廢棄物配施化肥對(duì)土壤綜合肥力提升效果，進(jìn)而推薦快速提升土地整體肥力的培肥方案，為成都平原宅基地復(fù)墾快速培肥提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)域概況

試驗(yàn)地位于成都崇州市杞泉鎮(zhèn)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地(30°33′27′′N(xiāo)、103°38′34′′E)。試驗(yàn)區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫15.9 ℃，年均無(wú)霜期為285 d，年均日照時(shí)數(shù)1 161.5 h，年均降雨量1 012.4 mm。供試土壤類(lèi)型為黃壤。試驗(yàn)田為農(nóng)村宅基地客土工程復(fù)墾，土層厚度大于40 cm。復(fù)墾兩年后測(cè)得其耕層(0 ~ 20 cm)土壤容重1.33 g/cm3，孔隙度0.50，pH 6.65，總有機(jī)碳14.21 g/kg，全氮0.75 g/kg，全磷0.47 g/kg，全鉀13.34 g/kg，堿解氮53.27 mg/kg，有效磷9.76 mg/kg，速效鉀75.12 mg/kg，質(zhì)量中等偏下。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物：小麥為內(nèi)麥836，玉米為成單30。供試肥料：氮肥為尿素(N含量46.3%)，磷肥為過(guò)磷酸鈣(P2O5含量12.0%)，鉀肥為氯化鉀(K2O含量60.0%)。供試農(nóng)業(yè)廢棄物：秸稈為試驗(yàn)田收獲物，菌渣來(lái)自食用菌廠，豬糞來(lái)自養(yǎng)殖基地。還田前，秸稈作粉碎處理，菌渣、豬糞作腐熟處理。試驗(yàn)中施用農(nóng)業(yè)廢棄物養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)方案

2014年10月—2017年10月以復(fù)墾宅基地為研究對(duì)象開(kāi)展田間定位試驗(yàn)，共設(shè)8個(gè)處理：CK：不施肥，CF：按推薦施肥量施加化肥(小麥季施N 150 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，玉米季施N 180 kg/hm2、P2O5100 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2)，T1：全量秸稈還田，T2：1.5倍秸稈還田，T3：全量秸稈有機(jī)碳等量的菌渣還田，T4：1.5倍秸稈有機(jī)碳等量的菌渣還田，T5：全量秸稈有機(jī)碳等量豬糞還田，T6：1.5倍秸稈有機(jī)碳等量豬糞還田。

其中，小麥季施水稻秸稈，以5 203 kg/hm2為全量還田；玉米季施小麥秸稈，以3 890 kg/hm2為全量還田(均按當(dāng)季秸稈產(chǎn)量施用)；菌渣、豬糞用量以秸稈還田總有機(jī)碳等量計(jì)算，T1 ~ T6處理氮磷鉀投入總量等同CF，農(nóng)業(yè)廢棄物施入養(yǎng)分不足部分用化肥補(bǔ)足。小區(qū)面積30 m2，小區(qū)間設(shè)寬10 cm、深20 cm的土質(zhì)護(hù)溝。隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理3次重復(fù)。各處理物質(zhì)施入量詳見(jiàn)表2。

表2 各處理下物質(zhì)施入量(kg/hm2)

1.4 土壤樣品采集

2014年10月—2017年10月，連續(xù)3 a在小麥種植前、玉米收獲后(10月)進(jìn)行樣品采集。按五點(diǎn)取樣法在各小區(qū)采集0 ~ 20 cm土層的混合土樣，并用PET無(wú)菌塑封袋封裝，風(fēng)干后挑出根系、侵入體，磨細(xì)過(guò)篩備用。

1.5 土壤樣品測(cè)定

采用鮑士旦的《土壤農(nóng)化分析》中所給常規(guī)方法[16]，測(cè)定土壤容重、孔隙度、酸堿度、總有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀共10項(xiàng)指標(biāo)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)作初步整理、統(tǒng)計(jì)，使用SPSS 20.0進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和多重比較，對(duì)數(shù)據(jù)差異顯著性進(jìn)行Duncan檢驗(yàn)。

1.7 綜合評(píng)價(jià)方法

試驗(yàn)采用IFI綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)宅基地復(fù)墾土壤作綜合肥力評(píng)價(jià)[17-19]，基于各項(xiàng)肥力評(píng)價(jià)因子的權(quán)重與隸屬度計(jì)算土壤肥力綜合指標(biāo)值(IFI)，以反映宅基地復(fù)墾土壤綜合肥力。模型公式如下：

式中：代表綜合評(píng)價(jià)因子總數(shù)，代表單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子序號(hào)，為第項(xiàng)因子權(quán)重，為第項(xiàng)因子隸屬度。土壤肥力綜合指標(biāo)值(IFI)計(jì)算所需的評(píng)價(jià)因子可參考相關(guān)研究[20-22]確定，選取容重、pH、總有機(jī)碳、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀7個(gè)指標(biāo)。

單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重可結(jié)合已有土壤綜合肥力評(píng)價(jià)體系[21]確定，取值見(jiàn)表3。

表3 土壤肥力評(píng)價(jià)因子權(quán)重

單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的隸屬度可用隸屬度函數(shù)計(jì)算。參評(píng)肥力因子中總有機(jī)碳、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀在較大范圍內(nèi)作物曲線呈S型，隸屬度采用S型函數(shù)計(jì)算；容重、pH在較大范圍內(nèi)作物曲線呈拋物線型，隸屬度采用拋物線型函數(shù)計(jì)算[21]。計(jì)算公式如下：

S 型隸屬度函數(shù)：

拋物線型隸屬度函數(shù)：

式中：表示單項(xiàng)土壤肥力評(píng)價(jià)因子的測(cè)定值，1、2、3、4分別表示該項(xiàng)因子的最小值、最優(yōu)下限值、最優(yōu)上限值及最大值[22]。參考全國(guó)第二次土壤普查推薦的肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合試驗(yàn)地區(qū)實(shí)際情況確定1 ~4的數(shù)值，最終取值如表4。

土壤肥力綜合指標(biāo)值(IFI)的值域是(0, 1)，區(qū)間內(nèi)IFI值越大則土壤綜合肥力狀況越好。參考相關(guān)研究[20, 22]，可將IFI值反映的土壤肥力狀況劃成5個(gè)等級(jí)：良好(0.8≤IFI<1)、較好(0.6≤IFI<0.8)、中等(0.4≤IFI<0.6)、較差(0.2≤IFI<0.4)、很差(0

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下宅基地復(fù)墾土壤指標(biāo)變化特征

2.1.1 土壤物理性狀與酸堿度變化 如圖1所示，經(jīng)3 a試驗(yàn)，CK處理下宅基地復(fù)墾土壤容重呈上升趨勢(shì)，孔隙度呈下降趨勢(shì)；其他處理下土壤容重均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，孔隙度呈增高趨勢(shì)。3 a后CF及T1 ~ T6處理下土壤容重分別顯著低于CK處理0.06、0.13、0.15、0.14、0.17、0.13、0.16 g/cm3(<0.05)；孔隙度分別顯著高于CK處理0.023、0.049、0.057、0.052、0.063、0.050、0.062(<0.05)，其原因可能是秸稈、菌渣和豬糞等農(nóng)業(yè)廢棄物較化肥存在更多纖維結(jié)構(gòu)，具有疏通土壤毛管、增加孔隙數(shù)量的作用[23]；農(nóng)業(yè)廢棄物礦化過(guò)程中，纖維腐解體可結(jié)合土壤團(tuán)粒，改善土體結(jié)構(gòu)，降低土壤容重[24]。

表4 隸屬度函數(shù)曲線中各轉(zhuǎn)折點(diǎn)取值

取樣時(shí)間

在酸堿度方面，經(jīng)3 a試驗(yàn)，CF處理下土壤pH呈下降趨勢(shì)，較試驗(yàn)前下降0.02；T1 ~ T6處理下土壤pH呈上升趨勢(shì)，均顯著高于CF處理(<0.05)，分別較試驗(yàn)前上升0.12、0.15、0.13、0.15、0.11、0.13。受淋溶作用影響，土壤酸化是伴隨土壤發(fā)生、發(fā)育的自然進(jìn)程，而施入土壤的銨態(tài)氮肥(尿素)會(huì)通過(guò)硝化作用釋放H+，加速此進(jìn)程[25]，因此CF、CK處理下土壤pH較試驗(yàn)前下降，且CF低于CK。另有研究表明，農(nóng)業(yè)廢棄物與化肥配施，可提高土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)含量，改善腐殖質(zhì)組分，使土壤對(duì)酸化的緩沖能力增強(qiáng)[26]，故T1 ~ T6處理下土壤pH呈逐年上升趨勢(shì)。

2.1.2 土壤總有機(jī)碳及全量養(yǎng)分變化 如表5所示，經(jīng)3 a試驗(yàn)，CK、CF、T1處理下復(fù)墾宅基地土壤有機(jī)碳含量呈下降趨勢(shì)，其余處理均呈上升趨勢(shì)。3 a試驗(yàn)后，T2 ~ T6處理土壤總有機(jī)碳含量分別比試驗(yàn)前提高6.60%、6.19%、13.75%、4.27%、11.04%，高量菌渣還田(T4)處理提升最大，與閆銳等[27]研究結(jié)論一致，菌渣還田下土壤總有機(jī)碳提升效果最好。CF、T1處理下土壤有機(jī)碳含量比試驗(yàn)前分別降低1.00、0.50 g/kg，顯著低于T2 ~ T6處理(<0.05)，原因?yàn)槭┓蚀龠M(jìn)作物生長(zhǎng)，促使有機(jī)質(zhì)礦化分解釋放養(yǎng)分供作物吸收利用，故有機(jī)碳含量降低[28]；CF處理因化肥單施缺少外來(lái)碳源補(bǔ)充，土壤總有機(jī)碳含量降幅大于T1處理[29]。

經(jīng)3 a試驗(yàn)，CK處理下復(fù)墾宅基地土壤的全氮含量呈下降趨勢(shì)，其余處理呈上升趨勢(shì)。T1 ~ T6處理下土壤全氮含量分別較試驗(yàn)前提高7.05%、8.49%、6.82%、7.89%、6.48%、7.21%，高量秸稈還田(T2)處理對(duì)土壤全氮提升最大，原因可能為秸稈C/N較大且在適宜范圍內(nèi)，對(duì)土壤微生物的數(shù)量及活性提升有更強(qiáng)促進(jìn)作用，能有效加快土壤養(yǎng)分循環(huán)釋放，利于氮素積累[30]；此外，秸稈還田后分解產(chǎn)物多被轉(zhuǎn)化為固態(tài)氮，對(duì)土壤氮礦化過(guò)程存在阻礙，也會(huì)導(dǎo)致土壤全氮增加[31]。

在全磷方面，CK處理下復(fù)墾宅基地土壤的全磷含量呈下降趨勢(shì)，其余處理上升。T1 ~ T6處理下土壤全磷含量分別較試驗(yàn)前提高4.41%、6.97%、5.06%、8.06%、6.59%、12.44%，高量豬糞還田(T6)處理提升效果最佳，其土壤全磷含量顯著高于其余處理(< 0.05)，應(yīng)是豬糞C/N、C/P小于秸稈與菌渣，微生物活性更低，有機(jī)部分磷素礦化釋放相對(duì)緩慢，有利于土壤磷素積累[32]，與顏曉等[33]研究結(jié)論基本一致。

表5 不同處理下土壤總有機(jī)碳及全量養(yǎng)分含量 (g/kg)

注：同列數(shù)據(jù)小寫(xiě)字母不同表示同一指標(biāo)不同處理間差異達(dá)<0.05顯著水平，下表同。

在全鉀方面，CK處理下宅基地復(fù)墾土的全鉀含量呈下降趨勢(shì)，其余處理呈上升趨勢(shì)。T1 ~ T6處理對(duì)土壤全鉀含量分別比試驗(yàn)前提升了2.83%、4.42%、2.69%、3.95%、2.19%、3.36%，其中高量秸稈還田(T2)處理下提升最大，與全孝飛等[34]研究結(jié)論相似，秸稈還田處理更易促進(jìn)土壤全鉀增長(zhǎng)。

2.1.3 土壤速效養(yǎng)分變化 如表6所示，經(jīng)3 a試驗(yàn)，CK處理下復(fù)墾宅基地土壤的堿解氮含量呈下降趨勢(shì)，其余處理均呈上升趨勢(shì)。T1 ~ T6處理土壤堿解氮分別比試驗(yàn)前增加30.03%、43.79%、36.67%、48.67%、23.35%、41.38%，高量菌渣還田(T4)處理下土壤堿解氮上升速率最快。T1 ~ T6處理下土壤堿解氮含量顯著高于CF處理(<0.05)，其原因可能是秸稈、菌渣、豬糞等農(nóng)業(yè)廢棄物具有養(yǎng)分緩釋作用[35]，使土壤堿解氮易于積累；又有研究表明，農(nóng)業(yè)廢棄物可通過(guò)增加土壤有機(jī)碳而刺激土壤微生物活性，促進(jìn)生物分解作用，從而增加堿解氮含量[36]。

在有效磷方面，CK處理下復(fù)墾宅基地土壤的有效磷含量呈下降趨勢(shì)，其余處理均呈上升趨勢(shì)。各農(nóng)業(yè)廢棄物處理下，土壤有效磷含量較試驗(yàn)前分別增長(zhǎng)13.05%、21.37%、20.41%、27.85%、18.80%、23.29%。高量菌渣還田(T4)處理提升效果最佳，其土壤有效磷含量顯著高于CF處理(<0.05)，可能是施入菌渣有利于耕層土壤有機(jī)碳積累，對(duì)土壤磷素活化作用較強(qiáng)，可提高土壤磷有效性[37]。

表6 不同處理下土壤速效養(yǎng)分含量(mg/kg)

在速效鉀方面，CK處理下復(fù)墾宅基地土壤速效鉀含量呈下降趨勢(shì)，其余處理呈上升趨勢(shì)。T1 ~ T6處理下土壤速效鉀分別比試驗(yàn)前增長(zhǎng)33.35%、44.65%、27.66%、40.93%、27.09%、37.23%，均顯著高于CF處理(<0.05)，其中高量秸稈還田(T2)處理提升最大，與已有研究結(jié)果類(lèi)似[38]。可能是由于農(nóng)業(yè)廢棄物中鉀素主要賦存形態(tài)活性較強(qiáng)，易促進(jìn)土體內(nèi)部養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)；同時(shí)秸稈比其他農(nóng)業(yè)廢棄物含鉀量較高，更有利于土壤速效鉀含量增加。

2.2 不同處理對(duì)宅基地復(fù)墾土壤總有機(jī)碳及全量養(yǎng)分與速效養(yǎng)分的相對(duì)提高效果

選取總有機(jī)碳與全量養(yǎng)分(全氮、全磷、全鉀)、速效養(yǎng)分(堿解氮、有效磷、速效鉀)2組指標(biāo)，依照計(jì)算式(施肥處理標(biāo)準(zhǔn)化值=施肥處理測(cè)定值-對(duì)照處理測(cè)定值/所有處理下該測(cè)定值標(biāo)準(zhǔn)差)對(duì)上述指標(biāo)作標(biāo)準(zhǔn)化處理，使不同量綱的指標(biāo)之間具有可比性[39]。將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的2組指標(biāo)分別于組內(nèi)累加，得出全量養(yǎng)分與速效養(yǎng)分相對(duì)變化值，分析CK處理以外的其他處理，對(duì)宅基地復(fù)墾土壤全量與速效養(yǎng)分的相對(duì)提高效果，并由此推薦適用于特定需求的土壤培肥方案。

如圖2所示，除CK處理之外，各施肥處理對(duì)宅基地復(fù)墾土壤全量養(yǎng)分的相對(duì)變化值從大到小依次為T(mén)6

圖2 各處理下總有機(jī)碳及全量養(yǎng)分與速效養(yǎng)分的相對(duì)變化

2.3 宅基地復(fù)墾土壤綜合肥力評(píng)價(jià)

參照IFI綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)試驗(yàn)前及試驗(yàn)后各處理下的土壤綜合肥力進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表7。試驗(yàn)前土壤IFI值為0.396，經(jīng)3 a試驗(yàn)，CK處理下土壤IFI值降至0.347，綜合肥力水平較差，較試驗(yàn)前年均降低0.083級(jí)；CF處理下土壤IFI值為0.431，綜合肥力水平中等，較試驗(yàn)前年均提升0.059級(jí)；T1、T3、T5處理下土壤IFI值分別達(dá)到0.553、0.569、0.548，綜合肥力水平中等，年均提升等級(jí)分別為0.261級(jí)、0.288級(jí)、0.253級(jí)；T2、T4、T6處理下土壤IFI值分別升至0.612、0.627、0.606，綜合肥力水平均較好，每年分別較試驗(yàn)前提升0.360級(jí)、0.385級(jí)、0.350級(jí)。因T4處理對(duì)土壤綜合肥力的提升幅度最大，T2處理次之，推薦高量菌渣還田(T4)為最優(yōu)培肥方案，高量秸稈還田(T2)處理為備選。

表7 各處理下土壤肥力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

農(nóng)業(yè)廢棄物通過(guò)增加土壤活性炭和活性氮組分，提高與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化有關(guān)微生物及酶的活性，有助于土壤養(yǎng)分積累[42]。農(nóng)業(yè)廢棄物的施用向土體帶入大量有機(jī)質(zhì)，其分解可產(chǎn)生有機(jī)酸，故能通過(guò)酸溶作用促進(jìn)礦物風(fēng)化和養(yǎng)分釋放，并經(jīng)由絡(luò)合作用增加礦質(zhì)養(yǎng)分有效性[43]；有機(jī)質(zhì)對(duì)速效養(yǎng)分的吸附，還能減少土壤養(yǎng)分流失，保障養(yǎng)分穩(wěn)定供給[44]。較化肥單施，農(nóng)業(yè)廢棄物配施化肥能大幅提升土壤有機(jī)碳及氮磷鉀養(yǎng)分含量，并顯著改善理化性質(zhì)，此結(jié)論已由其他研究[39, 42-43]證實(shí)，本試驗(yàn)中CF處理土壤綜合肥力低于T1 ~ T6處理的結(jié)果，亦可為之佐證。

3種農(nóng)業(yè)廢棄物還田處理下，菌渣對(duì)復(fù)墾土壤綜合肥力提升最顯著，秸稈次之，豬糞效果最差。菌渣作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，除供給外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還能帶入大量以白腐類(lèi)真菌為主的微生物群落，可促進(jìn)土壤中不易分解的纖維類(lèi)物質(zhì)降解，進(jìn)一步提高養(yǎng)分含量及有效性[45]。秸稈還田能為土壤微生物提供豐富的物質(zhì)和能量來(lái)源，利于有機(jī)物腐解和土壤養(yǎng)分循環(huán)釋放[30]。而戴志剛等[46]研究表明，因微生物活動(dòng)改變秸稈物理結(jié)構(gòu)，秸稈腐解速率于1 ~ 2個(gè)月的快速腐解期后明顯降低，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間土體內(nèi)腐解僅減少50% 質(zhì)量，仍有大量木質(zhì)素、纖維素未被分解利用，秸稈提升肥力效果弱于菌渣。豬糞提升肥力效果最差，可能由于豬糞已作腐熟處理，還田后礦質(zhì)化過(guò)程強(qiáng)于腐殖化過(guò)程，所含養(yǎng)分整體釋放較快并多數(shù)被作物吸收[47]。本研究中T1、T3、T5處理下肥力提升效果明顯弱于T2、T4、T6處理，應(yīng)是全量與高量處理之間施入養(yǎng)分的總量差異所致。

因不同地區(qū)復(fù)墾土壤性質(zhì)及產(chǎn)出農(nóng)業(yè)廢棄物的營(yíng)養(yǎng)含量存在不一致性，通過(guò)農(nóng)業(yè)廢棄物配施化肥還田培肥土壤前，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟斩?、菌渣和豬糞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，參照實(shí)際情況與較長(zhǎng)時(shí)期的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)培肥方案進(jìn)行修正。由于本試驗(yàn)僅對(duì)秸稈、菌渣、豬糞3種農(nóng)業(yè)廢棄物配施處理下的宅基地復(fù)墾土壤進(jìn)行研究，未涉及綠肥、沼渣、生物質(zhì)炭等物料，研究具有一定局限性。在當(dāng)前已有的研究中，針對(duì)復(fù)墾宅基地提出的培肥方案甚少，仍有待探究。

3 結(jié)論

1)與化肥單施處理相比，秸稈、菌渣、豬糞3種農(nóng)業(yè)廢棄物與化肥配施處理下宅基地復(fù)墾土壤的物理性狀得到改善，總有機(jī)碳、全磷、堿解氮、有效磷與速效鉀含量顯著增加。

2)從提升復(fù)墾土壤全量養(yǎng)分的角度，推薦高量豬糞還田處理作為首選培肥方案；從提升復(fù)墾土壤速效養(yǎng)分的角度，推薦高量菌渣還田處理為首選培肥方案。

3)高量菌渣還田處理下土壤綜合肥力年均提升0.385級(jí)，提升效率最高，推薦為最優(yōu)培肥方案：小麥季施菌渣8 507 kg/hm2、尿素307 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣825 kg/hm2、氯化鉀38 kg/hm2，玉米季施菌渣9 411 kg/hm2、尿素324 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣925 kg/hm2、氯化鉀172 kg/hm2。高量秸稈還田處理下土壤綜合肥力年均提升0.360級(jí)，提升效率次之，推薦為備選方案。

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Evaluation of Effects of Organic Materials on Soil Fertilization of Reclaimed Homestead

LIU Zixiao, DENG Liangji*, ZHOU Wei, CHEN Ludan, ZOU Guangji

(College of Resources, Sichuan Agriculture University, Chengdu 611130, China)

A field experiment was conducted to determine the optimum fertilization scheme for reclaimed homestead in Chengdu Plain. Eight treatments were set up which included blank control (CK, no material input), conventional fertilization (CF, N 150 kg/hm2and 180 kg/hm2, P2O575 kg/hm2and 100 kg/hm2, K2O 75 kg/hm2and 120 kg/hm2in wheat and maize seasons, respectively), conventional volume straw returning (T1), high volume straw returning (T2, 1.5×T1), conventional volume mushroom residue returning (T3), high volume mushroom residue returning (T4, 1.5×T3), conventional volume pig manure returning (T5), and high volume pig manure returning (T6, 1.5×T5). Topsoil samples (0-20 cm) were collected and 10 indexes were measured which included soil bulk density, porosity, pH, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, total potassium, alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus and available potassium, and then soil comprehensive fertility were evaluated. The results showed that the combined application of straw, mushroom residue and pig manure with chemical fertilizer improved the physical properties of the reclaimed soil and increased significantly the contents of total organic carbon, total phosphorus, alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus and available potassium (<0.05). T6 treatment had the best effects in promoting total organic carbon and total nutrients, while T4 treatment had the best effects in promoting available nutrients and soil comprehensive fertility with an average annual increase of 0.385 grade. Thus, it is recommended that high volume mushroom residue returning treatment (T4) as the optimum fertilization for reclaimed homestead in Chengdu Plain, i.e, applying 8 507 kg/hm2and 9 411 kg/hm2of mushroom residue, 307 kg/hm2and 324 kg/hm2of urea, 825 kg/hm2and 925 kg/hm2of calcium superphosphate, 38 kg/hm2and 172 kg/hm2of potassium chloride in wheat and maize seasons, respectively.

Reclaimed land; Returning agricultural waste to field; Comprehensive fertility evaluation

四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2018NZZJ004，2019YFN0020，2016JY0166)資助。

(auh6@sicau.edu.cn)

劉子驍(1998—)，男，四川雅安人，本科，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物還田研究。E-mail: 1317738401@qq.com

S154.1；X171.3

A

10.13758/j.cnki.tr.2019.04.007