淮北地区耕层浅薄的砂姜黑土肥力提升技术研究

摘要

砂姜黑土本就是中低产土壤，耕层浅薄是其一直客观存在的状况。明确该地区耕层浅薄的负面影响，运用地力提升技术拟消除该影响，是解决砂姜黑土区低产问题的新途径。于2012-2014年在安徽省淮北市濉溪县五铺农场进行田间试验，设置两种耕层厚度：厚耕层（15cm）和薄耕层(10cm)，浅薄耕层为厚耕层人为削减5cm土层而来。本试验共设8个处理：厚耕层下设1个传统耕作处理CK，薄耕层下设7个处理（传统耕作处理CT、免耕处理NT、深耕处理DT、传统耕作+秸秆覆盖处理CTS、免耕+秸秆覆盖NTS、深耕+秸秆覆盖处理DTS和传统耕作+猪粪处理CTF），3次重复，随机区组设计。本试验研究了不同处理对作物产量，土壤物理、化学、生物学性状的影响。主要结果如下：
　　1)耕层减少对作物产量的存在负面影响，对土壤肥力的影响效果不一。与CK处理相比，耕层浅薄的CT处理除第4季外，分别依次减产3.07％、1.35%、12.01%、2.69%，其中第3季差异显著。浅薄的耕层对土壤物理性质和生物学性质负面影响不明显；在化学性质方面存在一定的负效应，与CK处理相比，耕层减薄的CT处理土壤全氮含量降低了1.06%-7.22%，第4季差异显著；速效钾含量降低了8.13%-19.34%，各季均表现出显著的差异。
　　2)仅改变耕作措施在消除耕层浅薄带来的不利影响上效果不佳。产量方面，玉米季（第1、3、5季）施行免耕可以一定程度上削弱耕层减少带来的负面影响，有增产的趋势，且要好于深耕处理(DT)；小麦季（第2、4季）增产效果不明显。深耕处理在第3季由于气候异常导致显著减产。在土壤肥力方面，免耕在提高土壤容重和速效钾含量上有一定的效果，但深耕处理均无明显增效。
　　3)不同耕作措施和有机物料的投入对作物产量有很好的增效。与CK处理相比，浅薄耕层上的传统耕作+秸秆覆盖处理和免耕+秸秆覆盖处理5季均增产，增幅分别在3.14%-14.61%和0.98%-13.53%之间，均在第4、5季效果显著,表现显著的增产潜力；DTS处理第3季开始增产，增幅在7.22%-8.39%之间，差异均不显著；浅薄耕层上施用有机肥产量稳定，在玉米季（第1、3、5季）的最后一季显著增产10.06%，在小麦季（第2、4季）均显著增产，增幅分别为14.36%、29.92%，也表现出显著的增产潜力。
　　4)不同耕作措施和有机物料的投入在一定程度上可以改善土壤的物理性质。与CK处理相比，容重和孔隙度方面各处理间差异不显著。浅薄耕层上秸秆覆盖和猪粪处理都可以显著提高土壤含水量，其中传统耕作+秸秆覆盖和免耕+秸秆覆盖处理效果明显较好，还可以显著增加土壤的蓄水量。秸秆还田处理和有机肥处理总体均可增加DMWD值和WMWD值、增加土壤>0.25mm力稳性团聚体和>0.25mm水稳性团聚体的数量；NTS、DTS和CTF处理均明显降低了破碎率和不稳定团粒指数。
　　5)不同耕作措施和有机物料的投入对土壤养分、酶的增效不相同。在全氮方面，秸秆覆盖处理基本上可以消除因耕层浅薄对全氮含量的不利影响，施用有机肥可以显著增加土壤中全氮含量；在有机质方面，秸秆覆盖处理在增加土壤有机质方面后效显著，有机肥处理可以清除浅薄耕层对有机质的不利影响，随着试验年限的增加增效呈上升趋势。在速效钾方面，秸秆覆盖处理均可在一定程度上缓解浅薄耕层对速效钾的负效应，NTS和DTS处理效果好于CTS；有机肥处理可以完全消除耕层浅薄的负面影响，显著增加土壤中的速效钾含量。在酶方面，与CK相比除DTS处理脲酶活性略微降低外，其余秸秆覆盖处理均可显著增强土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性，CTF处理可显著增加蔗糖酶和过氧化氢酶的活性。
　　6)相关性分析显示，有机质、全氮、速效钾、蔗糖酶与产量的存在显著的正相关性，土壤的各项物理性状均与产量没有显著的相关性。

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1引 言

1.1研究背景

1.2耕层培肥研究进展

1.3研究目的意义和契入点

2材料与方法

2.1试验地点与试验材料

2.2试验设计

2.3样品采集及测定

2.4数据处理与计算方法

3结果与分析

3.1不同耕作措施与有机物料的投入对作物产量的影响

3.2不同耕作措施与有机物料的投入对土壤物理性状的影响

3.3不同耕作措施与有机物料的投入对土壤团聚体的影响

3.4不同耕作措施与有机物料的投入对土壤养分状况的影响

3.5不同耕作措施与有机物料的投入对土壤酶活性的影响

3.6土壤肥力演变与作物产量变化的相关性分析

4讨论

4.1耕层浅薄对产量和土壤肥力状况的影响

4.2不同耕作措施和有机物料投入对产量和土壤肥力状况的影响

4.3不同耕作措施和有机物料投入相结合的处理之间的比较

5结论

参考文献

致谢

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