轮作条件下化肥减量对土壤养分及微生物活性的影响

摘要

化肥的大量施用以及不合理的耕作方式导致土壤质量下降，已经严重制约了现代农业的发展。诸多学者针对田间施肥管理以及耕作方式进行了大量研究工作，获得了较多的研究成果，但关于耕作方式与化肥减量相结合的研究相对较少。随着国民对土壤健康和食品安全的重视程度不断提升，“十三五”期间化学肥料的减量化已上升到国家战略。本研究在前人工作基础上，针对北方地区农作物常年连作问题，在玉米大豆轮作条件下利用蚯蚓粪有机肥替代部分化肥，探讨其对土壤养分、土壤微生物活性的影响，对于进行科学合理施肥提供理论指导，保障土壤生态系统健康发展具有重要的意义。 本研究进行了两年的化肥减量试验，在轮作条件下设置了单施有机肥、有机肥和化肥配施等7个试验处理(CK、M1、M2、M3、T1、T2与T3)，通过对两年的试验数据进行统计分析，得出以下结论: (1)各处理的土壤有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷及速效钾含量均有不同程度的增加，较CK显著提高，有机肥与化肥配施均较单施有机肥显著增加，各处理对土壤养分作用效果排序为T3＞M3＞T2＞M2＞T1＞M1＞CK。 (2)轮作条件下土壤微生物量碳氮密切相关且均呈现出相同的动态变化趋势，土壤微生物量碳、氮含量在不同施肥处理间存在显著差异，各施肥处理均能显著增加土壤微生物量碳、氮含量。有机肥与化肥配施处理可显著提高土壤微生物量碳、氮含量，且较单施有机肥效果显著。 (3)轮作条件下化肥减量增施有机肥表明，单施有机肥及有机无机肥配施处理可显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性，且其活性以有机无机肥料配施处理较为显著，均较CK处理显著增强，但过氧化氢酶活性与施肥量无显著相关性，在相同施肥条件下，两种轮作方式相比较，大豆-玉米轮作能显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性。 (4)各施肥处理间的土壤微生物量碳氮及酶活性与土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾水平显著相关。在相同的施肥条件下，两种轮作方式数据表明，大豆-玉米轮作能够较好的维持土壤质量。轮作条件下T3处理(有机肥15 t/hm2+化肥(N120 kg/hm2+P7kg/hm2+和K71 kg/hm2)）对土壤养分、土壤酶活性以及土壤微生物量碳、氮的影响作用效果最为显著，有利于改善土壤状况。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 有机肥料与化学肥料利用研究

1．2．2 轮作条件下化肥减量对土壤养分的影响

1．2．3 轮作条件下化肥减量对微生物生物量的影响

1．2．4 轮作条件下化肥减量对土壤酶活性的影响

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验设计

2．3 样品采集及处理

2．4 测试项目与方法

2．4．1 土壤养分的测定

2．4．2 土壤微生物生物量碳、氮的测定

2．4．3 土壤酶活性测定

2．5 数据统计分析

3 结果与分析

3．1 轮作条件下化肥减量对土壤养分的影响

3．1．1 轮作条件下化肥减量对土壤全氮的影响

3．1．2 轮作条件下化肥减量对土壤有机质的影响

3．1．3 轮作条件下化肥减量对土壤硝态氮与铵态氮的影响

3．1．4 轮作条件下化肥减量对土壤速效磷的影响

3．1．5 轮作条件下化肥减量对土壤速效钾的影响

3．2 轮作条件下化肥减量对土壤微生物量的影响

3．2．1 轮作条件下化肥减量对土壤微生物量碳的影响

3．2．2 轮作条件下化肥减量对土壤微生物量氮的影响

3．3 轮作条件下化肥减量对土壤酶活性的影响

3．3．1 轮作条件下化肥减量对土壤蔗糖酶的影响

3．3．2 轮作条件下化肥减量对土壤过氧化氢酶的影响

3．3．3 轮作条件下化肥减量对土壤脲酶的影响

3．3．4 轮作条件下化肥减量对土壤磷酸酶的影响

3．4 轮作条件下土壤养分与微生物量碳氮及酶活相关性分析

4 讨论

4．1 轮作条件下化肥减量对土壤养分的影响

4．2 轮作条件下化肥减量对土壤微生物量的影响

4．3 轮作条件下化肥减量对土壤酶活性的影响

4．4 轮作条件下土壤养分与土壤微生物量和酶活的相关性

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文