化肥减量配施有机肥对盐碱地土壤性状及镉形态的影响

盐碱地盐分含量高,会对植物生长起抑制作用或直接造成危害,盐碱地的安全利用对保障粮食安全具有重大意义。为探讨化肥减量配施不同有机肥对盐碱地土壤性状及镉形态的影响变化特征,试验在化肥施用减量20%的基础上,设厩肥30000 kg/hm^(2)(AM)、生物有机肥600 kg/hm^(2)(BF)、厩肥30000 kg/hm^(2)+生物有机肥600kg/hm^(2)(AM+BF)及化肥正常施用量(CK)4种施肥处理,研究不同有机肥配施对土壤性状、镉含量及形态的影响。结果表明:2020年,处理BF较CK土壤镉含量显著降低了16.99%;2021年,处理BF和AM与CK相比,土壤镉含量分别降低了14.06%和10.16%,且差异显著。2020年,与CK相比,处理BF、AM和AM+BF土壤有效态镉含量分别显著降低了67.44%、34.88%和60.47%;2021年,处理BF、AM和AM+BF与CK相比,有效态镉含量分别降低了66.67%、27.27%和51.52%,且差异显著。与CK相比,有机肥配施对土壤中镉形态的分配比例有明显影响,交换态镉降低19.34%~75.69%、有机结合态镉提高45.78%~135.22%、土壤pH提高1.06%~5.81%;阳离子交换量提高5.29%~29.11%、有机质含量提高4.35%~30.14%、土壤容重降低0.76%~9.09%、过氧化氢酶活性提高7.84%~56.02%、脲酶活性提高14.67%~29.07%、碱性磷酸酶活性提高16.54%~40.09%、微生物量碳提高8.02%~25.09%、微生物量氮提高12.28%~33.12%。综上,在盐碱土壤条件下,配施有机肥可改善土壤理化性状、生物学特性,促进土壤交换态镉向有机结合态镉的转化,达到降低土壤有效态镉的目的。

不同套作模式对土壤镉形态、酶活性及微生物多样性的影响

【目的】矿区周边农田土壤镉污染严重,引起作物籽粒镉含量超标。套作模式能否改善镉污染农田的土壤镉形态、酶活性剂微生物多样性尚不清楚。【方法】设置小麦套作向日葵(WS)、小麦套作玉米(WM)、向日葵单作(S)、玉米单作(M)以及小麦单作(W)5种模式,测定土壤中不同形态镉含量及酶活性、土壤微生物多样性及群落组成,探究测定指标间相互关系。【结果】套作模式与单作模式相比,土壤有效态镉含量降低10.7%~34.8%,且交换态镉比例也有所降低;套作模式较单作模式土壤过氧化氢酶活性提高8.0%~34.4%、脲酶活性提高12.8%~70.6%、蔗糖酶活性提高5.1%~44.3%;真菌α多样性Chao1指数、Observed species指数提高31.07%~82.89%,Shannon指数、Simpson指数提高8.53%~78.28%;β多样性无置信区间,土壤微生物群落结构改变;微生物的主要类群相对丰度变化明显;属水平下差异微生物的Subgroup_6属、Subgroup_10属、67-14属、KD4_96属、A4b属、MND1属相对丰富显著上调。通过相关性分析,土壤真菌α多样性、被孢霉门相对丰度与土壤有效态镉呈显著负相关关系;Subgroup_10属、67-14属、A4b属与土壤有效态镉呈极显著正相关关系。【结论】套作模式可提高土壤酶活性,降低有效态镉含量,增加土壤微生物多样性,改变微生物群落结构与组成;细菌多样性的提高不利于交换态镉降低,真菌微生物多样性提高可显著降低土壤有效态镉含量,几种种植模式中以小麦套作向日葵表现最佳。