有机物料与化肥配施对黄褐土理化性状和小麦/玉米产量的影响

摘要

黄褐土是我国旱作农业区的主要土壤类型之一，因其土质粘重，结构紧实僵硬，胀缩性强，耕性和通透性差，作物产量不稳，因而，对其土壤性状进行培肥改良具有重要意义。本试验通过研究化肥与生物炭、秸秆和有机肥等物料配施对黄褐土的物理和化学性状以及对小麦玉米产量和氮积累量的影响，为我省黄褐土综合改良利用和粮食持续高产提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下：
　　1.与 CK处理相比，单施生物炭可以显著降低土壤容重和增加土壤孔隙度，且玉米季更为显著，施用氮磷钾肥也具有同样效应，但变化程度略低于生物炭效应。与NPK处理相比，鸡粪、秸秆与化肥配施同样可以显著降低土壤容重和提升土壤孔隙度，且秸秆与鸡粪差异不显著，其中，化肥+秸秆/鸡粪+生物炭降低土壤容重和增加土壤孔隙度的作用最为显著。
　　2.与CK处理相比，单施生物炭可显著降低<0.053 mm团聚体比例，促进微小团聚体向较大粒级团集体汇聚；NPK处理则变化不显著。与NPK处理相比，生物炭、秸秆、鸡粪与化肥配施同样显著增加>0.053 mm各粒级团聚体比例，其中秸秆对于促进>0.25 mm大团聚体形成效果更为显著，并有促进小团聚体向大团聚体汇聚的趋势。另外，不同物料与化肥配施均在不同程度上提高MWD、GMD和R0.25，其中NPKS处理提升土壤团聚体稳定性效果最明显。
　　3.与CK处理相比，单施生物炭和单施化肥均可不同程度提高土壤团聚体有机碳含量，且两者在小麦季差异不显著。与NPK处理相比，生物碳、秸秆、鸡粪与化肥配施则显著增加各粒级团聚体（特别是土壤中大团聚体）的有机碳含量，其中，鸡粪+化肥+生物炭配施和鸡粪+化肥配施效果对土壤各粒径团聚体中有机碳增加效果最好。另外，化肥与秸秆配施对土壤大团聚体对有机碳的贡献率增加最多，化肥与鸡粪配施对土壤相对较小粒级团聚贡献率增加最多。
　　4.与CK处理相比，单施生物炭和单施化肥土壤有机质含量均有不同程度提升。与NPK处理相比，NPKS处理和 NPKM处理显著提升土壤有机质含量，且秸秆和鸡粪之间差异不显著。NPKSB处理和NPKMB处理则进一步显著提高土壤有机质含量，尤其在两地块玉米季均达到显著水平，提高了2.48％~11.50%，化肥+鸡粪+生物炭配施对土壤有机质含量增加最为显著。
　　5.与CK处理相比，单施生物炭处理土壤pH显著提高了0.10~0.20，而单施氮肥土壤pH显著降低了0.09~0.53。与NPK处理相比，NPKB处理土壤pH显著提高了0.13~0.38；NPKS处理土壤pH变化不显著，而NPKSB处理、NPKM处理和NPKMB处理土壤pH表现为显著增加的趋势，其中以NPKMB处理对土壤pH增加效果最大，增加了0.27~0.60。
　　6.与 CK处理相比，单施生物炭在玉米收获期土壤碱解氮含量显著提高了5.33%~8.62%，而NPK处理的土壤碱解氮含量显著提高了19.13%~22.29%。与NPK处理相比， NPKB处理则进一步提高了5.77%~19.13%；NPKMB和NPKB处理显著增加土壤碱解氮最为明显。同样，单施生物炭处理土壤有效磷和速效钾变化不显著，而单施化肥处理均可显著增加土壤有效磷和速效钾含量，化肥+鸡粪+生物炭配用对土壤有效磷和速效钾含量增加最为显著，尤其是玉米季表现最为明显。
　　7.与CK处理相比，单施生物炭对小麦/玉米产量和构成因素无显著差异，NPK、NPKS和NPKM则显著提高小麦/玉米产量及其构成因素，且三者之间无显著差异，而NPKSB处理、NPKMB处理均能增加小麦/玉米产量，尤其化肥+鸡粪+生物炭配用提高小麦/玉米产量程度最显著，尤其是小麦季。单施生物炭对小麦和玉米地上部干物质积累和氮积累量影响不明显，而化肥+鸡粪+生物炭配施提升效果最为显著。
　　综合所述，化肥+生物炭+鸡粪配施对黄褐土改良和培肥效果最显著，能够更好的降低土壤容重，提高土壤孔隙度，促进土壤团聚体向更高粒级汇聚，增加土壤团聚体有机碳含量和总有机质，且能提高土壤速效养分含量，缓解土壤酸化趋势，从而提升地上部氮素积累量、干物质积累量和作物产量。

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中文摘要

1 文献综述

1.1 秸秆还田的农田效应

1.2 有机肥施用的农田效应

1.3 生物炭施用的农田效应

2 引言

3 材料与方法

3.1 试验地概况

3.2 试验设计

3.3 技术路线

3.4 测定项目和方法

3.5 有关指标的计算

3.6数据处理与分析

4 结果与分析

4.1 不同处理对土壤容重和孔隙度的影响

4.2 不同处理对土壤水稳性团聚体性质的影响

4.3 不同处理对土壤各粒级团聚体有机碳含量及分配的影响

4.4 不同处理对土壤总有机质含量的影响

4.5 不同处理对土壤pH的影响

4.6 不同处理对土壤速效养分的影响

4.7 不同处理对作物性状和产量的影响

5 结论

6 讨论

6.1 不同处理对土壤容重和孔隙度的影响

6.2 不同处理对土壤水稳性团聚体组成及稳定性的影响

6.3不同处理对土壤各粒级团聚体有机碳含量的影响

6.4不同处理对土壤各粒级团聚体有机碳贡献率的影响

6.5 不同处理对土壤有机质和速效养分含量的影响

6.6 不同处理对土壤pH值的影响

6.7 不同处理对小麦玉米产量的影响

参考文献

英文摘要