长期施肥改变玉米大豆轮作/连作黑土农田酸化速率和酸中和容量

为探明不同种植制度和施肥措施对黑土酸化指标的影响及酸缓冲机制,依托东北旱田黑土肥力监测长期定位试验,研究了大豆连作(CS)、玉米连作(CC)以及玉米大豆轮作下玉米施化肥-大豆施化肥(C_(CF)S_(CF))、玉米施化肥+秸秆还田-大豆不施化肥+秸秆还田(C_(CR)S_(NOR))、玉米施化肥-大豆不施化肥(C_(CF)S_(NOF))、玉米施化肥-大豆施1/2化肥(C_(CF)S_(1/2CF))以及玉米施化肥-大豆施有机肥(C_(CF)S_(DM))7个处理在第9年和第10年的土壤酸化速率(SAR)和酸中和容量(ANC)的变化,并利用二次多项式模型拟合酸滴定曲线,以pH 5.0和pH 4.5为参比计算了土壤ANC以及酸缓冲容量(ABC)。结果发现:相比于试验土壤本底值,试验第9年和第10年SAR变化幅度为-0.019~-0.097ΔpH/a,其中C_(CF)S_(DM)处理的SAR在两年中变化最小(-0.021和-0.019ΔpH/a);试验第9年C_(CF)S_(CF)、C_(CR)S_(NOR)、C_(CF)S_(NOF)、C_(CF)S_(1/2CF)和C_(CF)S_(DM)处理的土壤ANC_(pH5.0)是试验第10年的1.11~1.77倍;土壤ANC_(pH4.5)变化趋势与ANC_(pH5.0)相一致。方差分解分析显示,土壤有机质和盐基离子总量是影响土壤ANC变化的主要因素,二者分别解释了试验处理第9年和第10年土壤ANC和ABC变化的63.44%和43.67%。综上可见,施化肥降低土壤酸中和容量,加速土壤酸化,而有机肥施用可通过提高土壤有机质和盐基离子总量提高黑土酸中和容量。