郭勇軍，黃麗萍，黃杏秀，，周堅(jiān)兵

（1.佛山市植寶生態(tài)科技有限公司，廣東 佛山 528000；2.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528225）

秸稈是農(nóng)作物收獲后的副產(chǎn)品，由于對(duì)秸稈的高效利用沒有深入了解，燃燒成為處理秸稈的主要方法，不僅污染環(huán)境，還造成資源浪費(fèi)。秸稈還田不僅可杜絕秸稈焚燒現(xiàn)象，減少環(huán)境污染，還是一項(xiàng)保護(hù)性耕作措施，可改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，達(dá)到提高土壤保水保肥性能、增加作物產(chǎn)量的目的，有利于穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、優(yōu)化土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、增加土壤有效養(yǎng)分。本試驗(yàn)探索秸稈還田和肥料配施對(duì)玉米田土壤碳通量的影響，以期為秸稈還田和玉米高產(chǎn)提供理論參考[1～2]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2019 年進(jìn)行，土質(zhì)為中壤土，土壤基礎(chǔ)肥力為有機(jī)質(zhì)含量18.6 g/kg，全氮含量1.32 g/kg，堿解氮含量87.8 mg/kg，速效磷含量41.53 mg/kg，速效鉀含量81.62 mg/kg。有機(jī)肥含有機(jī)質(zhì)含量51.97%，N 含量1.4%，P2O5含量2.3%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019 年進(jìn)行，玉米品種為良玉66，試驗(yàn)以化肥處理為對(duì)照（CK），在秸稈全量還田條件下，設(shè)置化肥處理（T1）、有機(jī)肥處理（T2）和化肥配施有機(jī)肥處理（T3），于上一季玉米收獲后，將玉米秸稈粉碎后均勻撒入小區(qū)。

T1：化肥處理施氮(N)180 kg/hm2，磷(P5O2)90 kg/hm2，鉀（K2O）90 kg/hm2，

T2：有機(jī)肥施用量為1500 kg/hm2。

T3：化肥配施有機(jī)肥施氮(N)120 kg/hm2，磷(P5O2)60 kg/hm2，鉀（K2O）60 kg/hm2，有機(jī)肥施用量為1200 kg/hm2。

玉米4 月27 日播種，9 月25 日收獲。小區(qū)長8 m，寬4.8 m，面積為38.4 m2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別在于拔節(jié)期、灌漿期和成熟期每小區(qū)選擇5 個(gè)點(diǎn)用Soilbox-343 便攜式土壤呼吸系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定土壤碳通量。采用5 點(diǎn)取樣法進(jìn)行取樣，將樣品裝于聚乙烯塑料袋中，貼好標(biāo)簽，帶回試驗(yàn)室置于陶瓷盤中風(fēng)干過60 目篩用于測(cè)定土壤pH 值和電導(dǎo)率。

土壤pH 值和電導(dǎo)率的測(cè)定：稱取16 g 干土置于50 mL 燒杯中，加入40 mL 蒸餾水，攪動(dòng)1 min，放置0.5 h。將pH 電極插入上部澄清液中，將懸液輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，待讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)用電導(dǎo)率儀測(cè)定電導(dǎo)率。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

測(cè)定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 版軟件進(jìn)行處理和分析，多重比較釆用Tukey 法。

2 結(jié)果分析

2.1 不同肥料配施對(duì)土壤pH 值和電導(dǎo)率的影響

土壤pH 值是影響土壤肥力重要因素之一，與土壤氮磷鉀元素的轉(zhuǎn)化和有機(jī)質(zhì)的分解密切相關(guān)。由表1 可知，在玉米拔節(jié)期，T1、T2和T3處理均顯著低于CK，分別低4.93%、7.67%和6.69%；在灌漿期，T1、T2 和T3 處理均顯著低于CK 和，T2 和T3 顯著高于T1，分別高出4.27%和4.52%；在成熟期，CK 顯著高于T1，高出5.69%，其他處理間差異不顯著。

表1 不同肥料配施土壤pH 值

土壤電導(dǎo)率反映土壤鹽分的積累狀況，由表2 可知，CK、T1、T2 處理土壤電導(dǎo)率隨生育期的推進(jìn)呈逐漸下降趨勢(shì)，T3處理隨生育期的推進(jìn)呈先上升后下降的趨勢(shì)。在拔節(jié)期，T2 處理最高，顯著高于其他處理，分別比CK、T1、T3 高8.92%、54.76%和25.26%，各處理除了CK 和T1 外，差異均顯著；在灌漿期，表現(xiàn)為T3 ＞T2 ＞T1 ＞CK，處理間差異顯著；在成熟期變化趨勢(shì)和拔節(jié)期相似，T2 分別比CK、T1、T3 高48.66%、55.84%和18.44%。

表2 不同肥料配施土壤電導(dǎo)率（μS/cm）

2.2 秸稈還田和肥料配施對(duì)土壤碳通量的影響

土壤碳通量反映根系、土壤微生物、土壤動(dòng)物呼吸以及土壤中物質(zhì)分解釋放二氧化碳的速率。由表3 可知，土壤碳通量隨生育進(jìn)程的推進(jìn)整體呈逐漸下降的變化趨勢(shì)。在拔節(jié)期，秸稈還田處理均顯著高于CK，T1、T2、T3 分別比CK 高64.40%、138.61%和84.23%，T2 處理最高，顯著高于其他處理；在灌漿期，變化趨勢(shì)和拔節(jié)期相似，T1 處理和CK 沒有顯著差異，T2、T3 處理顯著高于CK，分別高61.34%和45.59%，T2處理最高，顯著高于其他處理；在成熟期，秸稈還田處理均顯著高于CK，其中T3 處理最高。

表3 不同肥料配施對(duì)土壤碳通量（μmol/(m2·s)）

3 討論與結(jié)論

肥料是作物高產(chǎn)的必要條件，大量研究表明，有機(jī)肥能夠改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤生物活性，進(jìn)而改善土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)。土壤pH 值是土壤的基本理化指標(biāo)，是判斷土壤基本特性的重要內(nèi)容[3]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施肥顯著降低了土壤pH 值。在拔節(jié)期，化肥處理的pH 值大于有機(jī)肥處理；在灌漿期和成熟期，化肥處理pH 值下降，有機(jī)肥處理pH 值上升?？赡苁怯捎诮斩掃€田改善土壤性質(zhì)，促進(jìn)根系分泌有機(jī)酸，從而改變土壤pH 值。

有機(jī)肥能夠顯著提高土壤電導(dǎo)率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈還田條件下有機(jī)肥及有機(jī)肥和化肥配施處理的土壤電導(dǎo)率顯著升高。造成化肥和有機(jī)肥電導(dǎo)率的差異可能是由于有機(jī)肥含有的可溶性K、Ca、Mg 等元素，增加了土壤礦質(zhì)離子的濃度。此外，由于有機(jī)肥具有豐富的官能團(tuán)、有機(jī)成分，增加了離子交換位點(diǎn)，因此提高了表面活性，從而增加土壤電導(dǎo)率[4]。

土壤碳通量受生物因素和非生物因素的復(fù)雜影響，本試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈還田配施肥料能夠顯著提高土壤呼吸速率，主要是由于有機(jī)物料分解過程中產(chǎn)生大量二氧化碳。同時(shí)，有機(jī)肥促進(jìn)了微生物的生長繁殖，土壤微生物數(shù)量增加使代謝活動(dòng)增加，呼吸作用加強(qiáng)，根系數(shù)量和生物量增加、代謝活動(dòng)增強(qiáng)也是碳通量增加的主要原因。