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        不同種類有機物料培肥土壤的效果分析及評價指標

        2020-06-22 13:06:10李春陽王海江
        農業(yè)與技術 2020年11期
        關鍵詞:評價指標

        李春陽 王海江

        摘 要:合理選擇有機物料種類可以更加有效地進行土壤培肥,改善土壤結構,減緩地力衰竭,提高土壤養(yǎng)分含量,并增加耕層土壤有益微生物數(shù)量,進而提升相關酶活性。對培肥后評價指標的確定也有利于培肥效果的系統(tǒng)評價。本文重點分析不同種類有機物料培肥土壤的效果以及相應的評價指標,為培肥策略的制定與評價工作提供技術參考。

        關鍵詞:有機物料;培肥;土壤;評價指標

        中圖分類號:S151.9

        文獻標識碼:A

        1 不同種類有機物料培肥土壤的效果分析

        有機物料培肥土壤可顯著提高其養(yǎng)分含量和酶活性,但不同種類有機物料表現(xiàn)為不同的培肥效果。生物質炭可以提高土壤有效磷和速效鉀含量以及過氧化氫酶活性,但卻能夠抑制土壤氮的有效性;雞糞對土壤堿解氮、有效磷及脲酶活性有顯著提升效果;秸稈能夠提高土壤速效鉀含量和β-葡糖苷酶活性[1]。王維等[2]研究表明,玉米秸稈、樹葉和雞糞配施化肥均有利于根際土壤胡敏酸(HA)分子縮合度的提升,在此過程中,HA分子結構也變得復雜且更有利于含氮基團的形成,其中玉米秸稈的培肥效果最佳。Barzegar等3]研究指出,不同用量農家肥、腐熟蔗渣和麥秸的施入會使土壤團聚體穩(wěn)定性、滲透率和水分保持率提高、土壤容重下降。Hu等[4]基于覆膜滴灌條件,采用尼龍網(wǎng)袋掩埋法研究了雞糞、羊糞、蘑菇渣、玉米秸稈、飼料草和樹葉等有機物料對黑鈣土活性有機碳和穩(wěn)定性有機碳組分的影響,結果指出,玉米秸稈更有利于土壤碳的固存,樹葉改良后的黑鈣土HA組分的積累和穩(wěn)定性最佳。Dai等[5]基于同一施氮水平將豬糞、沼渣、生物炭和作物秸稈4種有機物料分別添加到同一種土壤中,結果發(fā)現(xiàn),有機物料通過改變土壤pH值和有機碳(SOC)含量,間接改變了土壤的細菌群落。汪月等[6]指出,除牛糞沼渣外,其余4種有機物料均可顯著提高2種紫色土下玉米幼苗的生物量及氮吸收量,提升幅度有如下規(guī)律:污泥堆肥>豬糞沼渣>農村生活垃圾與污泥的堆肥產(chǎn)物>農村生活垃圾堆肥,但對氮素吸收的促進效果均不及化肥。朱青藤等[7]研究了秸稈還田、施用有機肥對白土腐殖質(HS)組成及HA結構特征的影響,指出有機物料施入土壤后可轉化為新的HS,脂族性增強、羧基量減少、芳香度降低,土壤腐殖化程度降低。

        不同有機物料腐解殘留率會受物料本身性質、不同區(qū)域氣候條件以及兩者交互作用的影響。李雙喜等[8]將玉米、山芋、芋艿和大豆4種植株莖稈分別施入蔬菜田,在90d內發(fā)現(xiàn)山芋和芋艿的腐解率可達95%以上,顯著高于玉米和大豆秸桿。代文才等[9]研究了小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、油菜青稈和蠶豆青稈在旱地和水田中的腐解率及養(yǎng)分周轉特性,結果發(fā)現(xiàn),秸稈在旱地的腐解效果要明顯好于水田,旱地條件下油菜青稈的腐解率最佳,而水田條件下則是水稻秸稈的腐解率最佳。宋蒙亞等[10]指出,在土壤中添加不同配比水稻秸稈、花生秸稈和豬糞3種有機物料均會對土壤養(yǎng)分和生物化學性狀有顯著影響,多種物料混合的效果要比單一物料效果更佳。李騰等[11]研究了不同種類有機物料(豆稈、玉米稈、雞糞和豬糞)還田對土壤微團粒結構分形及不同粒級有效養(yǎng)分含量的影響,結果表明,施用有機物料的砂質潮土無論是不同粒級的養(yǎng)分質量分數(shù)還是土壤的速效養(yǎng)分含量均可顯著提高。王夢雅等[12]指出,等碳量添加不同有機物料會對SOC和呼吸速率產(chǎn)生差異影響,其中單施秸稈可改善土壤有機碳庫質量,對土壤營養(yǎng)補充效果明顯,單施生物炭對土壤養(yǎng)分補充作用較小,但SOC含量增加,有明顯的固碳減排效果,而兩者配施能夠較好地規(guī)避單施秸稈和生物炭的弊端,對土壤有著更好的培肥效果。Gigliotti等[13]采用FTIR技術對市政污泥培肥7a土壤的HA進行分析,結果指出,HA組分中脂肪族及含氮基團數(shù)量較高,但多糖含量卻較低。

        魏宇軒等[14]研究了不同種類有機肥(堆腐肥、雞糞、牛糞和豬糞)與化肥配施對土壤及不同粒級團聚體中有機碳和HS組成的影響,結果指出,與不施肥和單施化肥相比,有機肥配施化肥能夠顯著增加SOC、CHA和CHu含量,其中施用堆腐肥的處理更是顯著增加了各粒級團聚體中有機碳、CHA和CHu含量。董志新等[15]采用室內培養(yǎng)試驗研究了牛糞、雞糞、豬糞及污泥等有機物料對土壤養(yǎng)分和酶活性的影響,結果發(fā)現(xiàn)有機物料能顯著提高土壤脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,但對過氧化氫酶和蔗糖酶活性影響不顯著,其中,牛糞對土壤蔗糖酶活性的提升效果最好,而污泥對土壤磷酸酶活性的改善效果最佳。丁闊等[16]研究指出,施用黑炭和羊糞能有效改變果園土壤顆粒組成,改善土壤物理性質,提高土壤有機質(SOM)及速效養(yǎng)分含量。陳曉東等[17]研究了秸稈顆粒、玉米秸稈、羊糞及牧草4種有機物料對原生鹽堿地土壤腐殖質結合形態(tài)及組成的影響,結果指出,有機物料能夠增加原生鹽堿地土壤HS含量,提高各結合形態(tài)HS含量,秸稈顆粒的培肥效果優(yōu)于其它處理。

        2 有機物料培肥土壤的評價指標

        施用有機物料可將大量微生物及酶帶入土壤,還能為土壤微生物活動提供均衡的養(yǎng)分和豐富的酶促基質。土壤酶活性與速效養(yǎng)分轉化密切相關,因此,可作為客觀評價土壤生物活性及肥力的預測性指標。有機物料不僅是作物養(yǎng)分的直接供給源,而且還能活化土壤中的潛在養(yǎng)分。此外,HS是SOM中最穩(wěn)定的部分,在陸地生態(tài)系統(tǒng)的功能生物多樣性中發(fā)揮重要作用,有機物料施用后HS組成及HA分子結構特征會發(fā)生明顯改變,對于相關指標的評價能夠側面反映有機物料培肥后HS的更新及質量。盧志紅等[18]研究表明,在等量養(yǎng)分輸入的前提下,有機無機配施更有利于土壤中CHA和CFA的增加,CHA/CFA比值隨著時間的延伸而逐漸減小。王維等[19]研究表明,施入有機物料后,土壤HA分子結構變得復雜,而富里酸(FA)結構變得簡單。李陽等[20]研究表明,配施有機物料后土壤HS含量會升高,游離態(tài)HA的類型向較低類型轉化,腐殖化程度降低,腐殖質質量可獲得提高。劉小虎等[21]研究表明,施用有機肥可提高土壤腐殖酸及其各組分碳含量,CHA/CFA升高,土壤HA的羧基與酚羥基之比升高,E4/E6比值下降,此外,氮磷鉀化肥配施更有利于腐殖酸分解,使之結構向簡單化方向發(fā)展。

        參考文獻

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        (責任編輯 賈燦)

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