大麦-双季稻轮作体系有机物料与化肥配施对大麦资源利用效率及产量的影响

大麦(Hordaum vulgar L.)-双季稻轮作是长江中游典型的三熟种植制度。以开展34年的长期定位试验为平台,研究大麦-双季稻轮作模式里不同有机物料与化肥配施对冬季作物大麦光热水资源利用率、氮磷钾养分资源利用率及产量的影响,以期为资源高效利用与大麦稳产增效的大麦-双季稻轮作模式施肥管理提供理论依据和数据支撑。结果表明:(1)有机肥氮替代60%化学氮处理(NPK+HOM)的光能生产效率、积温生产效率、水分生产效率比化肥氮磷钾+水稻秸秆处理(NPK+straw)分别提高了0.04 g MJ^(-1)、0.28 kg℃^(-1)d^(-1)hm^(-2)、0.08 kg m^(-3),增幅分别为10.5%、9.4%、9.6%(P<0.05);(2)有机肥氮替代30%化学氮处理(NPK+LOM)N、P、K养分偏生产力比NPK+straw处理分别提高了22.5%、23.4%、23.5%(P<0.05),K素收获指数较NPK+straw处理提高了36.7%(P<0.05),而NPK+LOM和NPK+HOM处理的NPK养分偏生产力和N素收获指数差异不显著;(3)大麦产量的稳定性与可持续性分析表明,NPK+straw处理有利于大麦稳产;(4)NPK+HOM处理能提高土壤肥力。综合来看,NPK+HOM处理在大麦光热水资源利用率和土壤培肥上优于其他施肥结构;NPK+LOM处理在大麦NPK养分资源利用率上优于其他施肥结构;NPK+LOM和NPK+HOM处理均能提高大麦产量。对大麦-双季稻轮作模式,秸秆还田结合有机肥与化肥配施调控大麦资源利用率与产量的协同提高是今后重要研究任务之一。

长期施肥土壤腐殖质变化及其与土壤酸度变化的关系

[目的]以吉林省黑土中具有代表性的草甸黑土为研究对象,分析长期施肥黑土腐殖质组成、胡敏酸类型及其与土壤酸度的关系。[方法]依据Kumada法提取土壤腐殖质,提取液经酸沉淀后,分离出胡敏酸(HA)和富里酸(FA),HA经稀碱溶解后,于波长400和600 nm处测定消光系数(K400和K600),并按高锰酸钾氧化滴定法分别测定HA和FA含量。[结果]长期单施化肥使游离态腐殖质的含量下降,添加有机物料后,游离态腐殖质含量随有机物料添加量的增加而升高。而结合态腐殖质含量在单施化肥以及配施有机物料的3组中均较CK下降。同一施肥处理下,长期配施有机物料,土壤游离态及结合态HA、FA含量均增加,土壤腐殖质总量升高。长期单施化肥使游离态HA类型由Rp型向P型转化;配施有机物料后,游离态HA的类型由P型向Rp型转化,组分发生变化。分析长期不同施肥土壤腐殖质与p H值、交换性H+、交换性Al3+、交换性酸的相关性,结果表明:土壤p H值与结合态HA含量呈显著正相关,土壤交换性H+、交换性酸与结合态HA含量呈极显著负相关。[结论]长期单施化肥土壤腐殖质含量下降,游离态HA类型向较高类型转化,腐殖化程度升高,腐殖质质量下降;配施有机物料后土壤腐殖质含量升高,游离态HA的类型向较低类型转化,腐殖化程度降低,腐殖质质量提高;土壤结合态HA含量的变化影响土壤腐殖质总量,缓解了施用化肥造成的土壤p H值变化,表明结合态胡敏酸对土壤酸度有一定的缓冲作用。