论文部分内容阅读
有机物料以不同形式还田是增加农田土壤有机碳含量与提升土壤肥力的主要途径之一。本研究针对珠江三角洲平原农田施肥和农业废弃物利用现状,通过添加不同施用量的作物秸秆(稻秆(DC)和蕉秆(JG))、畜禽粪便(猪粪(ZF)和鸡粪(JF))和生物质炭(稻秆生物质炭(BDC)、蕉秆生物质炭(BJG)和烟秆生物质炭(BYG)),探究不同种类和施用量的有机物料添加对珠江三角洲平原农田土壤有机碳及其组分、土壤团聚体特征以及土壤肥力性状的影响。研究结果如下:(1)添加有机物料对土壤有机碳(SOC)均有显著的提升作用(p﹤0.05),其增幅与有机物料施用量成显著正相关;添加DC、JG和ZF显著提高土壤胡敏酸(HA)含量,添加生物质炭显著降低土壤腐殖酸(HE)含量、提高胡敏素(Hu)含量;添加不同施用量作物秸秆和畜禽粪便均提高土壤活性有机碳(LOC)含量以及占SOC的百分比,在添加2.0%DC、JG和ZF的处理中LOC含量增幅最为显著,较对照分别增加101%、114%和102%,而生物质炭对此影响效果不显著;添加生物质炭对土壤颗粒态有机碳(POC)和轻组有机碳(LFOC)含量提升效果显著,在添加2.0%BDC、BJG、BYG的处理中,土壤粗颗粒态有机碳(CPOC)和细颗粒态有机碳(FPOC)含量较对照处理分别增加718%、773%、1239%和397%、415%、197%,土壤LFOC含量较对照分别增加373%、446%、459%。(2)土壤机械稳定性团聚体以﹥5mm为主,2~5mm次之,分别占比34.7~58.8%和17.3~22.9%,添加2.0%的DC、JG和JF对﹥0.25mm土壤团聚体增幅最为显著,较对照处理分别增加4.6%、5.2%和5.9%;土壤水稳性团聚体以﹤0.25mm为主,占比32.7~50.1%,添加2.0%的DC和JG对﹥0.25mm团聚体增幅最大,分别较对照处理增加11.4%和10.2%;与ZF和JF相比,添加DC和JG对土壤机械稳定性和水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)提升效果更为显著,而添加生物质炭对此影响效果不显著;在添加作物秸秆的处理中,土壤团聚体MWD和GMD分别与SOC和POC呈显著的正相关,土壤团聚体PAD和D则分别与SOC和POC呈显著的负相关(p﹤0.05)。(3)盆栽第一茬蔬菜地上部生物量与SOC及其组分均呈显著的正相关(p﹤0.05),且SOC及其组分对土壤容重、孔隙度、pH、碱解氮、速效钾和有效磷等均有较大的影响,其中FPOC、Hu、SOC、LFOC对上述指标的影响最大。CPOC、LFOC和FPOC对人为扰动以及施肥等管理措施所引起的土壤变化的反应最灵敏,其敏感性指数分别是1.45、1.08和0.89,是SOC(0.39)的3.7、2.7、2.3倍;添加DC、JG和ZF对土壤碳库管理指数(CPMI)的提升最为显著,分别较对照处理提升128%、140%和129%,而在添加生物质炭的处理中CPMI提升效果不显著。所以,由于不同种类有机物料的性质差异,使其对土壤的培肥效果也不尽相同,在短期内通过添加有机物料进行土壤培肥,激发土壤活性、改善土壤质量、提高土壤肥力,则作物秸秆的优越性大于畜禽粪便和生物质炭。