不同有机物料还田对玉米物质积累和产量的影响

以“郑单958”为试验材料进行大田试验,比较两种不同有机物料还田对玉米物质积累、产量和种植经济效益的影响。结果表明:秸秆、猪粪两种有机物料还田均有助于提高玉米干物质积累量及产量,相比较而言,猪粪的增产作用更为显著,在成熟期,猪粪还田可提高成熟玉米干物质积累量15.85%、产量21.93%、经济效益23.41%。

不同有机物料还田对东北黑土活性有机碳的影响

【目的】阐明不同有机物料培肥对黑土总有机碳和活性有机碳组分的影响,探讨合理调控农田土壤肥力的施肥模式。【方法】以黑龙江省海伦市国家野外科学观测研究站试验区上进行了6年田间定位试验的小区土壤为研究对象,通过对土壤活性有机碳的提取以及室内作物栽培试验,对比和分析不同有机物料配施化肥处理下土壤活性有机碳与土壤生产力的变化。【结果】与试验初期相比,经过6年单施化肥处理后,土壤总有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)以及轻组有机碳(LFOC)的含量显著下降;而有机无机配施则显著提高了土壤有机碳及各活性有机碳组分的含量。不同有机物料还田对土壤总有机碳和各活性有机碳组分的作用存在显著差异,作物秸秆与化肥配施更有助于TOC和LFOC的积累,其中以玉米秸秆配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为26%和136%;粪肥配施化肥对MBC和WSOC的积累效果优于作物秸秆,其中以猪粪配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为52%和85%。室内作物栽培试验表明,单施化肥处理将引起土壤生产力的下降,有机无机配施则能明显改善土壤生产力水平。不同有机物料配施化肥对土壤生产力的提升效果表现为:猪粪>牛粪>小麦秸秆≈玉米秸秆。【结论】在东北黑土区,不同有机物料处理之间土壤总有机碳、活性有机碳以及土壤生产力存在明显差异,玉米秸秆配施化肥能够显著提高土壤总有机碳和轻组有机碳的含量,而猪粪配施化肥则更有助于土壤微生物量碳和水溶性有机碳的积累,有利于土壤生产力的提升。

不同有机物料还田对土壤结构与玉米光合速率的影响

为解决由于长期不合理耕作及有机物料利用率低而导致土壤养分贫瘠和土壤物理性状恶化情况，本试验针对黑土宜板结和肥力保持等问题设置了不同技术措施，研究在玉米生育时期不同有机物料还田模式对土壤结构特性及玉米光合速率的影响。结果表明：收获后浅翻深松＋秸秆还田和有机肥处理较常规处理，土壤容重下降了0.13 g＆#183;cm-3和0.09 g＆#183;cm-3，浅翻深松＋秸秆还田、有机肥、翻压绿肥和生物肥均能降低土壤紧实度，改善土壤三相比，增加土壤通气透水性，使得土壤物理结构得到改善。有机肥、秸秆还田和生物肥处理提高玉米喇叭口期光合速率，较常规处理提高2.1～7.6μmol＆#183;m-2＆#183;s-1；秸秆还田和生物肥较常规施肥处理，蒸腾速率下降57%和56%；在玉米喇叭口期各处理气孔导度均小于对照，灌浆期秸秆还田处理较常规处理气孔导度增加，导致叶片胞间CO2浓度下降，说明气孔阻力的降低导致叶片胞间CO2浓度降低。有机物料还田后可以降低土壤容重、紧实度，土壤三项比达到合理范围，并且可以提高作物的光合速率，降低蒸腾速率，尤其是秸秆还田和有机肥处理好于其他处理。保护性耕作和有机物料还田对于提高土壤肥力、改善土壤物理特性，提高作物光合速率，增加作物产量均起到积极促进作用。

有机物料还田对黑土有机碳及其组分的影响

土地长期处于过度开垦状态,农药、化肥大量施用,使土壤肥力下降,有机碳含量下降,作物产量降低。通过两组试验,一组是有机肥,另一组是秸秆全量还田,两组均以单施化肥处理(CK)为对照,三年试验结果表明,秸秆还田和施用有机肥增加土壤总有机碳含量;有机肥和秸秆还田处理下土壤轻组有机碳含量高于单施化肥处理的对照组,增幅为2.4%~22.6%;相关性分析表明,土壤轻组有机碳增加有助于提高玉米产量;有机肥和秸秆还田可提高作物产量,秸秆还田增产5.8%~7.2%,有机肥还田增产7.0%~13.3%。

有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用及经济效益的影响

为探讨长期有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用效率及麦田经济效益的影响,本试验以常规单施氮肥处理为对照(CK),设置了秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+菌渣(JZ)3种有机物料还田措施,耦合减施氮肥10%(N1)、20%(N2)、30%(N3)3个施氮水平共10个处理。试验结果表明:有机物料还田处理可以使小麦增产1.90%~69.64%,各有机物料还田下小麦产量表现为JZ>JF>J>CK。JZ条件下N1水平的小麦产量最高,为10478.04 kg·hm-2;JF条件下N3水平的小麦产量最高,为8113.05 kg·hm-2;J条件下N2水平的小麦产量最高,为8138.14 kg·hm-2,分别较CK增加了69.64%、31.35%、31.76%。各有机物料还田下小麦的经济效益与去除环境成本后的净经济效益均表现为JZ>J>JF>CK,经济效益最高的JZNI、JN2、JFN3处理分别较CK增加了123.49%、59.35%、37.72%,净经济效益分别较CK增加了186.41%、96.35%、71.94%。综上所述,有机物料还田下减施氮肥可以显著增加小麦的氮素利用效率,提升小麦的产量,从而增加麦田的经济效益与净经济效益。

不同有机物料还田对农田系统净温室气体排放的影响

农业有机物料的循环利用不但能解决自身对环境的污染问题、为农田提供养分,而且对增加土壤碳库、减少温室气体(GHG)排放和应对气候变化也发挥着重要作用。该文选用来自5个涉农系统的有机物料(秸秆、沼渣、菌渣、酒渣和猪粪)进行还田,以单施化肥为对照,基于田间定位试验,研究不同有机物料还田对农田土壤碳库、土壤温室气体排放的影响,在此基础上采用土壤碳库法对农田系统净温室气体排放(NGHGE)进行综合评价。2013-2015年的结果表明:1)与无机肥对照相比,有机物料还田均不同程度地提高农田土壤固碳能力,2013-2015年平均提高0-20cm土壤碳储量63.52%,其中秸秆、沼渣、菌渣、酒渣和猪粪分别比无机肥提高33.13%、86.34%、75.97%、52.66%和69.48%,来自农田系统外的几种有机物料还田效果优于秸秆,更有利于土壤碳储量的增加。2)除秸秆外,有机物料还田均不同程度地增加土壤温室气体排放,与无机肥对照相比,土壤增温潜势(GWPsoil)平均增幅达到67.23%,其中,沼渣、菌渣、酒渣和猪粪处理的土壤GWPsoil分别比秸秆还田处理高30.23%、27.84%、62.10%和52.55%,秸秆还田低于酒渣和猪粪处理(P<0.05)。3)各处理的NGHGE均为正值,代表各处理均为温室气体的源,但是,除了菌渣还田处理的NGHGE高于无机肥之外,其他有机物料还田的NGHGE显著低于无机肥处理(P<0.05),秸秆、沼渣、酒渣和猪粪的NGHGE分别比无机肥低52.78%、56.30%、54.19%和90.35%,说明猪粪、沼渣和酒渣经过农田系统外循环后还田之后减少温室效应效果优于直接还田的秸秆。综合显示,农业有机物料的循环利用有利于土壤碳储量的增加,除了菌渣之外,猪粪、沼渣、酒渣和秸秆还田虽均增加了土壤温室气体排放,综合土壤固碳和排放,整个农田系统的净温室气体排放还是减少了。

深松配施有机物料还田对黑土区坡耕地土壤物理性质的改良效应

基于2015年布置的田间定位试验,结合不同土壤耕作方式与有机物料类型,设置旋耕+无还田(RT0)、旋耕+秸秆还田(RT1)、旋耕+牛粪还田(RT2)、深松+无还田(SS0)、深松+秸秆还田(SS1)和深松+牛粪还田(SS2)共6个处理,于2017年进行采样测定,研究在不同有机物料配施条件下,深松对黑土区坡耕地农田土壤孔隙度、饱和导水率、含水量、团聚体稳定性和贯入阻力等土壤物理性质的影响,为黑土区坡耕地合理耕层构建和可持续发展提供理论依据。研究结果表明:1)深松配施有机物料技术在维护表层0~10 cm土壤物理性状稳定的情况下,显著改善黑土区坡耕地农田10~30 cm土壤孔隙度、含水量和饱和导水率。深松配施有机物料对土壤孔隙度的增加幅度为2.76%~4.01%,对土壤含水量的增加幅度为3.96%~7.39%,对土壤饱和导水率的增加幅度为87.6%~125.2%,均大于无物料还田的深松处理。2)深松配施有机物料还田降低土壤贯入阻力,所影响的耕层厚度(35~45 cm)大于深松无物料还田的处理(25 cm),且这一耕层增厚效益持续整个玉米生长季。3)深松配施秸秆还田条件下黑土区坡耕地农田10~30 cm土壤团聚体平均重量直径的增加幅度为21.3%~23.1%,显著高于深松配施牛粪还田和无物料还田的深松处理。研究结果认为,深松配施秸秆还田改善表层0~10 cm以下土壤的物理保水和导水能力,增加耕层厚度,提高土壤结构的稳定性,且耕层增厚和土壤结构改善的效益持续整个玉米生育季,是比较理想的黑土区坡耕地耕层构建技术,研究结果可为黑土区坡耕地耕层构建和土壤改良提供技术支撑。

耕作和有机物料还田对黑土区坡耕地田间杂草群落和生物量的影响

农田管理对杂草群落变化影响是现代生态农业关注的热点问题,但耕作和有机物料还田作为最常见的农田管理方式对杂草群落和生物量的交互影响尚未探明。以黑龙江省海伦市一块连续3年施行不同耕作方式[免耕(NT)、旋耕(RT)、旋耕+深松(RTS)、翻耕(PT)、翻耕+深松(PTS)、深翻耕(DPT)]和不同有机物料还田方式[无物料还田(0)、秸秆还田(1)、牛粪还田(2)]的玉米轮作农田为研究样地,调查并比较了不同耕作与有机物料还田管理模式下农田春季杂草群落特征。研究发现,经过3年耕作配施有机物料还田,玉米地的田间杂草群落结构基本稳定,常见杂草有稗草、灰菜、节骨草、蓼吊子和鸭拓草,且这5种常见杂草占杂草群落总量的72.2%~81.9%,田间偶发杂草仅占杂草群落总量的18.1%~27.8%。但耕作配施有机物料还田后,玉米地常见杂草的出现频次和种类在不同的年际间有一定的差异,耕作方式明显影响稗草、灰菜和蓼吊子在杂草群落中的占比。无物料还田条件下,翻耕相较于免耕(NT),明显降低农田杂草的生物量;且这一降低效益随着翻耕措施的加强而加剧,即翻耕(PT)<翻耕+深松(PTS)<深翻耕(DPT)。在秸秆还田的条件下,旋耕+深松(RTS)相较于免耕,在一定程度上增加了田间杂草的生物量;而在牛粪还田的条件下,旋耕(RT)及旋耕+深松(RTS)相较于免耕,显著地增加了田间杂草的生物量(P<0.05)。在不同的耕作配施有机物料还田条件下,土壤的容重和含水量是造成杂草群落组成年际差异的主要农田环境因素。

有机物料还田对设施胡萝卜土壤碳组分及酶活性的影响

长期以来,农民习惯一年两茬种植胡萝卜,导致土壤连作障碍严重、土壤养分偏低且不平衡等问题突出。本研究在农民习惯施肥(FNP)的基础上优化施肥(OPT),并利用压缩花生壳(PS)及蘑菇菌渣(M)有机物料进行等养分量替代化肥处理,以明确有机物料还田对设施胡萝卜土壤的改良效果。结果表明:与农民习惯施肥相比,压缩花生壳与蘑菇菌渣还田处理均可以提高0~60 cm土层的土壤有机碳组分及酶活性,耕层(0~20 cm)土壤有机碳、水溶性有机碳含量及可提取腐殖物质、胡敏酸、富里酸、胡敏素有机碳含量分别提高28.90%和37.88%、17.47%和22.54%、41.61%和45.18%、31.14%和37.53%、51.79%和53.69%、18.95%和22.89%;土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和蛋白酶活性分别显著提高55.10%和58.89%、46.89%和51.00%、37.98%和41.58%、16.95%和25.71%。土壤有机碳、全氮与土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和蛋白酶活性均呈显著正相关。综上所述,从土壤碳组分和酶活性角度,压缩花生壳和蘑菇菌渣还田等养分量替代化肥对设施胡萝卜土壤改良效果良好,可以在生产实践中推广应用。

有机物料还田对冬小麦农田土壤温室气体排放的影响

农业系统作为温室气体的一个排放系统,在我国推行有机物料还田的过程中,农田土壤温室气体的排放量需要被详细研究,方可确定是否需要采取适当的降低温室气体排放的措施。基于对当前常见有机物料类型的分析,持续性跟踪了冬小麦生产中不同时间段的温室气体排放量,在此基础上找到温室气体排放量最少的有机物料,以便在今后的工作中大量推广应用。

有机物料配合深耕混合还田快速提升砂质棕壤农业生产力的效果和机理

【目的】提高土壤肥力是增加作物产量的有效方式,我们尝试了不同耕作和有机肥还田方式对砂粒含量较高且贫瘠的土壤的培肥效果。【方法】田间试验于2018年开始,在辽宁南部砂质棕壤进行,供试作物为玉米。以常规浅翻15 cm (T15)为对照,设置了秸秆浅混还田(0-15 cm,T15+S)、深翻35 cm (T35)、秸秆深混还田(0-35 cm,T35+S)、有机肥深混还田(0-35 cm,T35+M)、秸秆有机肥深混还田(0-35 cm,T35+S+M)、免耕(NT)、免耕秸秆覆盖(NT+S)和免耕秸秆条覆盖(HT+HS)处理,共9个处理。2020年玉米收获后,测产,同时取0-15 cm和15-30 cm土层样品,测定土壤pH、有机质和养分含量以及有机碳储量。【结果】试验进行3年后,在0-15 cm土层,T35+M和T35+S+M处理土壤有机质含量增幅较T15分别增加了19.2%和20.4%,而NT和T35处理则显著降低;在15-35 cm土层,T35、T35+S、T35+M和T35+S+M处理土壤有机质含量较T15分别增加了12.5%、24.5%、29.9%和35.7%。深翻和有机物料还田(T35+S、T35+M和T35+S+M)显著增加了玉米产量,与T15处理相比,3年T35+S、T35+M和T35+S+M处理玉米产量平均增加了10%、12.3%和16.4%,而浅翻处理(T15+S、NT、NT+S和HT+HS)不同程度地降低了玉米产量。T15+S、HT+HS和NT+S处理间有机质转化率无显著差异,但与T35+S处理相比平均降低了57.9%,与T35+M处理相比平均降低了78.4%。0-15 cm土壤有机质和pH对玉米产量影响显著,而在15-35 cm土层,除pH外,有机质和养分含量以及有机碳储量均对玉米产量有显著影响。【结论】腐熟猪粪、猪粪和玉米秸秆配合深翻混合还田可以快速提升0-35 cm土层中的土壤有机碳储量,提高有机质的转化率,是较为理想的棕壤快速培肥途径。通过提高深层土壤有机质和养分含量,提高了辽宁南部棕壤的农业生产能力。

有机物料深混还田对棕壤孔隙结构及玉米产量的影响

土壤孔隙结构在土壤水分和物质运移过程中起着重要作用,开展不同耕作方式和有机物料还田下土壤孔隙结构研究,可为耕地质量评价提供理论依据。本研究于2018年开始,以辽宁南部棕壤为研究对象,以常规耕作(T15)为对照,分析了秸秆浅混还田(0~15 cm)(T15+S)、秸秆深混还田(0~35 cm)(T35+S)和秸秆有机肥配施深混还田(0~35 cm)(T35+SM)对土壤孔隙结构的影响。采集0~15 cm和15~35 cm土层原状土柱,采用CT扫描和图像分析技术,量化土壤孔隙参数,包括孔隙分布特征、>31μm孔隙总数、>31μm孔隙度、成圆率、欧拉数、各向异性和分形维数。结果表明,T35+S和T35+SM处理较T15处理田间持水量显著增加(P<0.05)。与T15处理相比,0~15 cm土层T15+S、T35+S和T35+SM处理>31μm孔隙总数分别显著降低了15.2%、54.4%和60.5%(P<0.05),>31μm孔隙度分别显著降低了26.9%、39.7%和55.1%(P<0.05),不同孔径孔隙数量也表现出显著降低。而在15~35 cm土层T35+S和T35+SM处理>31μm孔隙总数、孔隙度和不同孔径孔隙数量均较T15处理增加。有机物料深混还田改善了上下土层孔隙连通度,促使孔隙形状趋于规则,表现为与T15+S和T15处理相比,0~15 cm和15~35 cm土层下T35+S和T35+SM处理各向异性和欧拉数均显著降低(P<0.05)。与T15处理相比,不同处理玉米产量均显著增加,其中T35+SM处理最高,增产了10.4%(P<0.05)。0~15 cm土层>31μm孔隙总数、孔隙度和500~1000μm孔隙数量与产量相关性最大,分别达到了28.0%、32.2%和27.1%;15~35 cm土层500~1000μm孔隙数量与产量的相关性最大,达到了29.0%。因此,有机物料深混还田可改善土壤孔隙结构,增加土壤保水供水能力,提高了该地区农业生产能力,是较为理想的棕壤地力培育途径。

有机物料还田对麦田土壤碳氮含量、小麦产量及经济效益的影响

设秸秆、猪粪、沼液和对照(CK,秸秆不还田)处理,通过长期的田间定位试验探究不同有机物料还田对小麦田土壤碳氮含量、植株氮素利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,成熟期与播前相比,除CK外,猪粪、秸秆还田和沼液处理的全氮和有机碳含量均增加,且氮素积累量、氮素偏生产力和氮素利用效率均大于CK,分别增加13.85%、3.23%、4.67%(2013-2014年)和10.25%、7.68%、0.48%(2014-2015年)。猪粪、秸秆还田和沼液处理的产量均显著大于CK(P<0.05),分别增加14.29%、11.12%、4.65%(2013-2014年)和26.61%、16.18%、10.96%(2014-2015年)。2013-2014年,猪粪和秸秆还田处理的经济效益显著大于CK(P<0.05),分别增加10.73%、12.34%;2014-2015年,猪粪、秸秆还田和沼液处理与CK相比分别增加31.04%、20.65%和10.86%。综上所述,有机物料还田不但可以提高土壤的基础肥力和小麦产量,而且可以提高经济效益。

农田生态系统有机物料腐解过程及土壤培肥机制研究

农田生态系统是受人为活动干扰最多的陆地生态系统,土壤有机质丰富和养分均衡是保证农作物生长需要、土壤生物和谐共生和系统生产力维持稳定的基本要素。农作物秸秆、畜禽粪便是农田生态系统的主要外源有机物料,也是农田土壤有机质的重要来源。有机物料还田可有效增加土壤有机质积累、培肥土壤、促进作物稳产增产。有机物料还田后经过一系列复杂的物理、化学和生物学腐解过程,最终转化为土壤有机质。这一复杂的腐解过程受有机物料自身性质、土壤类型及其背景属性、气候因子和农田管理措施等多重作用综合调控,因此备受科学界关注。本文综述了农田生态系统有机物料的腐解过程及其主要影响因素、还田后腐解产物对土壤养分库及土壤质量影响方面的主要研究进展,进一步总结了有机物料还田转化为土壤有机质的作用机制。从表征有机物料腐解结构变化的手段和指标着手,解析有机物料腐解过程中有机物料和土壤的化学结构组成的变化特征,揭示影响有机物料腐解的主要因素(有机物料的质量、组分和化学结构,以及环境因素),综合分析有机物料还田对土壤碳库、活性有机碳、腐殖质组成以及养分库的影响,从土壤物理、化学和生物学性状以及作物产量角度综合评价有机物料还田培肥土壤的效果,深入解析有机物料腐解转化为土壤有机质的物理学、化学及生物学调控过程及机制。最后对未来开展农田生态系统有机物料还田腐解过程及作用机制的深入研究进行展望,以期为农田生态系统有机物料高效还田培肥土壤、优化农田管理措施提供理论依据和数据支持。

有机物料改良烟田土壤试验研究

2013年,蒙阴烟草分公司在科技示范园内进行了有机物料还田改良土壤试验,结果表明:小麦秸秆的施用效果要好于玉米秸秆和八福仙烟草有机肥,其中以小麦秸秆7 500 kg/hm2施用效果最好。

玉米地土壤微生物量碳、氮及微生物熵对不同物料还田的响应

在四川丘陵区紫色土上进行田间试验,以无物料还田为对照,对比分析了蚕豆秸秆、油菜秸秆、猪粪3种物料还田对夏玉米吐丝期和收获期0—20,20—40cm土层土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量及微生物熵的影响,以期为农业废弃有机物料的综合利用及四川丘陵区土壤质量的提升提供理论参考。结果表明:(1)尽管有机物料还田于0—20cm土层中,0—20,20—40cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量均受到有机物料的深刻影响。各处理0—20cm土层SOC、TN、SMBC、SMBN含量均显著高于20—40cm土层,且上下2层土壤SOC、TN、SMBC和SMBN含量在生育时期间均表现为吐丝期>收获期。(2)在2个生育时期,3种物料还田均能提高0—20,20—40cm土层SOC、TN、SMBC、SMBN含量。与对照相比,物料还田处理的SOC、TN、SMBC、SMBN含量分别提高2.6%~141.2%,1.9%~33.0%,5.1%~114.7%,41.5%~98.7%,其中收获期各处理0—20,20—40cm土层SOC、SMBC、SMBN均表现为油菜秸秆>蚕豆秸秆>猪粪>对照,TN表现为蚕豆秸秆>猪粪>油菜秸秆>对照。(3)各处理SMBC/SMBN、qMB、SMBN/TN分别为3.74~10.53,0.86%~2.19%,1.01%~3.41%,且物料还田降低SMBC/SMBN,提高土壤qMB和SMBN/TN值。相关分析表明,SMBC、SMBN与SOC、TN之间均存在极显著正相关关系。因此,农业生产中可通过物料还田提供给微生物足够的碳氮营养,提高土壤SMBC、SMBN、SOC、TN含量和qMB值,维持较高的农田生产力,提升土壤质量,但具体施用物料时还需寻求土壤肥力提升、玉米产量增加以及环境效益之间的平衡。

白浆土肥沃耕层构建效应Ⅰ.不同有机物料深混对白浆土有机质在表层土壤中再分布的影响

土壤有机质是表征土壤质量的重要指标,白浆土作为具有典型障碍层的土壤,其低有机质含量易对作物生长发育产生不良影响,明确不同有机物料深混对白浆土表层土壤有机质再分布的影响,可为东北农田白浆土构建适宜的耕层提供理论和技术参考。本研究在黑龙江省双鸭山市白浆土上进行了为期2年的定位试验,设置5种处理:深翻35 cm(T_(35))、秸秆深混35 cm(T_(35)+S)、有机肥深混35 cm(T_(35)+M)、秸秆搭配有机肥深混35 cm(T_(35)+S+M),以农民常规措施(浅翻15 cm,CK)为对照。结果表明:有机物料深混35 cm还田处理(T_(35)+S、T_(35)+M和T_(35)+S+M)可显著提升玉米产量,其中以T_(35)+S+M处理对玉米产量的提升效果最显著,2年平均增产2934.76 kg·hm^(-2)。与CK相比,T_(35)处理耕层(0~15 cm)土壤有机质含量降低8.4%,而亚耕层(15~35 cm)土壤有机质含量增加7.6%,亚耕层土壤有机质丰富度指数增加17.5%。在深翻基础上有机物料还田可显著提升全耕层(0~35 cm)土壤有机质含量,全耕层土壤有机质转化率为16.3%~31.0%。与T_(35)处理相比,T_(35)+S处理耕层和亚耕层土壤有机质含量无显著增加,T_(35)+M和T_(35)+S+M处理耕层土壤有机质含量分别显著增加4.6%和6.9%,亚耕层土壤有机质含量分别显著增加11.2%和15.4%,亚耕层土壤有机质丰富度指数分别增加2.5%和5.1%。相关性分析表明,全耕层土壤有机质含量与玉米产量呈显著正相关,贡献率达17.5%。综上,有机肥或有机肥配合秸秆深混还田是培肥白浆土的有效措施,且主要是通过提升全耕层(0~35 cm)与亚耕层(15~35 cm)土壤有机质含量实现。

东北黑土成土母质培肥过程中土壤肥力变化特征

利用已设置14年的黑土成土母质(表层以下2.0~3.0 m深)培肥定位试验,研究不同农艺措施培肥后土壤肥力指标的变化特征,结合小麦盆栽耗竭试验评估土壤供肥能力,综合评价不同农艺措施对黑土母质培肥的效应。与初始母质相比,黑土母质培肥14年后,土壤总有机碳、全氮、团聚结构稳定性和其他养分含量均不同程度提高,土壤肥力水平的高低直接影响盆栽试验中土壤对小麦的供肥能力。主成分分析发现,母质经过14年的培肥,碳投入量较大的农田秸秆还田处理和苜蓿培肥处理与表层(0~20 cm)黑土更接近,其次是农田有机肥和自然草地培肥处理,农田单施化肥和不施肥处理培肥效果最差。14年连续的外源碳输入通过改善土壤团聚结构和进入土壤的碳分解转化,影响土壤的物理和生物化学性质,促进母质土壤肥力发育。农田秸秆还田、施用有机肥和种植苜蓿对黑土母质肥力提升效果最好,是保证黑土肥力和土壤培肥的有效措施,研究结果可为东北黑土区退化土壤培肥提供理论依据和指导。