高磷小麦秸秆提高砂姜黑土磷有效性并促进土壤磷素的转化

【目的】研究不同含磷量的小麦秸秆还田对土壤磷素有效性的影响及其机理,为秸秆还田促进砂姜黑土磷素高效利用提供理论支撑。【方法】采用室内模拟培养试验方法,供试土壤为砂姜黑土。高磷和低磷小麦秸秆取自长期定位试验的施磷和空白对照小区,小麦秸秆含磷量分别为2.17、0.51 mg/kg。培养试验设不添加秸秆对照(CK)、添加低磷小麦秸秆(LS)、添加高磷小麦秸秆(HS)3个处理,保持70%田间持水量,25℃下恒温培养90天。在培养0、3、7、15、30、60、90天时,测定土壤Olsen-P、无机磷组分、有机磷组分、磷酸酶活性、解磷菌数量、土壤微生物量磷(MBP),计算土壤MBP的周转量和周转率。【结果】土壤Olsen-P含量随培养时间增加,在培养第15天达到稳定。培养90天时,HS处理Olsen-P含量比CK提高了59.4%,而LS处理土壤Olsen-P含量比CK降低了23.9%(P<0.05)。培养90天时,HS和LS处理土壤Ca_(10)-P和Fe-P含量均显著低于CK处理,而Ca_(8)-P含量显著高于CK处理,HS处理的Ca_(2)-P含量显著高于LS和CK处理,而LS和CK处理Ca_(2)-P含量无显著差异。与CK处理相比较,LS和HS处理土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量显著提高,而中等稳定性有机磷(MSOP)含量显著降低,3个处理间高稳定性有机磷(HSOP)含量无显著差异。HS处理的LOP含量比LS和CK处理分别提高了37%和158%。HS和LS处理均促进了MSOP向LOP和MLOP形态转化。秸秆还田增加了土壤中解有机和无机磷细菌数量以及土壤磷酸酶活性。添加秸秆后增加了土壤MBP的累积同化量、累积矿化量、周转量和周转强度,HS处理的提升效果高于LS处理。HS处理下MBP的周转期较LS处理短。【结论】高磷小麦秸秆施用更有利于土壤中Ca_(10)-P和Fe-P向Ca_(2)-P和Ca_(8)-P的有效转化,更有效提升了微生物量磷的矿化和周转,提高砂姜黑土潜在的供磷能力。因此,高磷小麦秸秆还田可增加砂姜黑土磷的有效性,而低磷小麦秸秆还田可能会降低砂姜黑土磷的有效性。