秸秆腐解产物阻控红壤复酸化促进玉米生长

【目的】秸秆腐解产物具有改善土壤酸度、提高土壤抗酸化能力等作用。研究不同秸秆腐解产物对红壤复酸化的阻控效果及对作物生长的促进作用,为有效阻控酸性土壤复酸化提供新思路。【方法】供试土壤为花岗岩和玄武岩发育的赤红壤(pH 4.75)和砖红壤(pH 5.02),处理土壤样品为分别添加2%的水稻和豌豆秸秆腐解产物(RSD、PSD),对照为两类型土壤中添加Ca(OH)_2至pH分别与RSD和PSD相同(RCK、PCK),共8个样品。在黑暗处培养30天,用于盆栽试验处理。盆栽试验作物为玉米,在玉米收获后,分析土壤酸度、阳离子交换量、有机质、有效养分含量、微生物多样性,以及玉米植株地上部、根系生长和养分吸收量。【结果】赤红壤上RSD、RCK、PSD、PCK处理玉米收获后土壤的pH较播种前分别下降了0.11、0.60、0.92、1.04个单位,RCK、PSD、PCK处理的降幅达到显著水平;砖红壤上RSD处理玉米收获后的土壤pH较播种前升高了0.22个单位,而RCK、PSD、PCK处理分别下降了0.13、0.16、0.36个单位,PSD、PCK处理的降幅达到显著水平。在赤红壤上,4个处理间土壤交换性H+含量差异不显著,交换性Al~(3+)含量有所差异;在砖红壤上,RSD处理的交换性Al~(3+)含量显著高于RCK,PSD处理的交换性Al~(3+)含量则显著低于PCK。赤红壤上RSD和PSD处理的土壤阳离子交换量(CEC)分别比其石灰对照增加了27.11%和17.69%,砖红壤上则分别增加了10.10%和6.40%。秸秆腐解产物处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均较石灰处理提升。施用秸秆腐解产物提升了厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的物种丰度,增加了玉米地上部和根部的生长及养分吸收。赤红壤上豌豆秸秆腐解产物处理的玉米株高、生物量、总根长、根表面积和根体积分别较其石灰对照增加了59.51%、738.43%、280.00%、392.87%、404.31%,砖红壤上分别增加了29.82%、72.04%、23.43%、11.05%、5.79%。【结论】与石灰相比,水稻和豌豆秸秆腐解产物能够有效阻控土壤复酸化,提升土壤肥力,改善土壤微生物群落多样性,促进玉米生长,且豌豆秸秆腐解产物的提升效果更佳。