閆璇玲,陳 闖,吳景貴
(1.長春市土壤肥料工作站,吉林長春 130000;2.吉林農業大學資源與環境學院,長春 130118)
不同有機培肥措施對土壤肥力的影響*
閆璇玲1,陳闖1,吳景貴2
(1.長春市土壤肥料工作站,吉林長春 130000;2.吉林農業大學資源與環境學院,長春 130118)

文章針對大壟雙行的栽培模式下,不同有機物肥料混施對土壤肥力及玉米生育性狀的影響進行了研究。試驗在吉林省梨樹縣進行,試驗共包括6個處理,分別是冷糞培肥﹑熱糞培肥﹑秸稈培肥﹑冷熱混施﹑秸糞混施和常規對照。結果表明,有機物肥料的施用,可以提高土壤的各項肥力指標。其中,冷糞培肥﹑熱糞培肥處理,對于提高土壤有機質﹑速效磷含量要好于其他單施或混施處理,而秸糞混施和冷熱混施處理,對于提高土壤全氮﹑全鉀要好于其他各有機培肥處理,冷熱混施處理對于提高土壤速效鉀含量要好于其他處理,秸糞混施處理對于提高全鉀及速效氮含量要好于其他處理。
有機培肥土壤肥力措施影響
近年來,在農田中施用化肥提高農作物產量的同時,因長期過量施用的負面影響也逐漸凸顯出來,土壤理化性質惡化﹑耕地營養失調﹑水土污染加重等問題,嚴重影響著農業的可持續發展。
酶是土壤的組成部分,在土壤物質和能量轉化過程中,起著重要的催化作用,不僅能反應土壤生物活性的高低,也能表明土壤養分轉化的快慢,在一定程度上,可以反映出土壤的肥力狀況。宋蒙亞研究了不同有機物料組合對土壤養分和生化性狀的影響,發現添加有機物料可以顯著提高土壤中有機質﹑氮素﹑磷素和鉀素的含量。
目前,有關通過不同有機培肥提高農田土壤肥力和酶活性及其之間關系的研究報道較少,相應的技術模式也未能形成。為此,該研究通過在吉林省梨樹縣設置不同有機培肥模式,探討有機培肥對土壤肥力及酶活性的影響及土壤酶之間與土壤肥力間的關系,以期為尋求作物穩產﹑高產的土壤生物化學環境及更好地培肥土壤,提供科學依據。
1.1試驗設計
試驗在吉林省梨樹縣中國農業大學示范基地進行。該區屬于東部季風區中溫帶濕潤區,平均海拔為260m,年平均氣溫為5.9℃,平均光照為2678.9h,年平均無霜期為142d,年平均降水量為572.8mm。試驗始于2013年5月。土壤類型為黑土,0~20cm土層土壤養分含量見表1。
供試作物為玉米,采用隨機區組設計。試驗小區面積為90m2,每區6壟,壟長35m,壟距60cm,4次重復。播種日期為2013年5月1日,收獲日期為10月1日,田間管理同大田。供試品種為先育335。設置6個處理:Ⅰ熱糞(雞糞)還田;Ⅱ冷糞(牛糞)還田;Ⅲ秸稈還田;Ⅳ秸糞混施(秸稈+雞糞+牛糞);Ⅴ冷熱混施(牛糞+雞糞);Ⅵ常規處理(CK)。
各處理均按當地習慣常規使用有機肥及氮﹑磷﹑鉀肥。
1.2樣品采集
土壤樣品采集于玉米成熟收獲后。每小區按對角線法在0~20cm土層選取5個具有代表性的樣點樣品,帶回實驗室后,風干﹑研磨﹑過1mm篩,進行土壤酶活性測定及土壤常規分析。
1.3數據處理及計算
使用Excel2003和DPSv9.50軟件進行相關數據的統計分析。
2.1不同有機培肥對土壤養分含量的影響
不同有機培肥措施對農田土壤化學性質有著不同的影響。楊希等研究發現,增加有機肥的施用量,可顯著提高土壤有機質﹑全氮﹑全磷﹑堿解氮﹑速效磷﹑速效鉀的含量。分析得出,與常規處理相比,各有機培肥處理,可以提高土壤有機質﹑速效氮﹑速效磷﹑速效鉀含量;與常規處理相比,各不同有機培肥處理,全量養分大體呈現出增加的趨勢,但差異并不顯著;速效養分含量則呈現出明顯的增加趨勢。單施處理中,冷糞培肥處理的有機質含量最高,而混施處理中,冷熱混施的有機質含量低于秸糞混施;單施處理中,冷糞培肥處理的速效氮含量最高,增加了12.81%,且與常規處理差異顯著。混施處理中,秸糞混施處理的速效氮含量最高,增加了12.60%,與常規處理差異顯著,且混施處理的速效氮含量均高于單施處理,而秸稈還田處理的速效氮含量最低,這與勞秀榮等的研究結果不一致,可能與所研究的土壤類型不一致有關。單施處理中,熱糞培肥處理的速效磷含量最高,增加了43.24%;混施處理中,秸糞混施的速效磷含量大于冷熱混施處理。單施處理中,秸稈培肥處理的速效鉀含量最高,增加了15.46%;混施處理中,冷熱混施處理速效鉀含量最高,增加了15.46%,且冷熱混施處理,速效鉀含量高于秸稈還田處理。冷糞培肥﹑秸稈還田及冷熱混施處理的全鉀含量低于常規處理,秸糞混施處理的pH值低于常規處理。
2.2不同有機培肥對土壤酶活性的影響
2.2.1過氧化氫酶
分析得出,單施有機肥各處理,過氧化氫酶活性為熱糞培肥>秸稈培肥>冷糞培肥,且熱糞培肥與秸稈培肥處理,過氧化氫酶活性均高于CK。其中,以熱糞培肥處理,增加最為明顯,達到118%。混施處理中,各有機培肥過氧化氫酶活性均低于CK,且冷熱混施處理,過氧化氫酶活性高于秸糞混施處理。冷熱混施處理,過氧化氫酶活性低于熱糞培肥處理,但高于冷糞培肥處理;秸糞混施處理,過氧化氫酶活性低于冷糞﹑熱糞和秸稈單施處理。
2.2.2轉化酶
分析得出,單施有機肥各處理,轉化酶活性為冷糞培肥>熱糞培肥>秸稈培肥,且冷糞培肥處理,轉化酶活性高于CK,增加了13.36%。混施處理中,秸糞混施處理,轉化酶活性高于CK,增加了14.57%;冷熱混施處理,轉化酶活性低于CK。冷熱混施處理,轉化酶活性低于冷糞培肥處理,但高于熱糞培肥處理;秸糞混施處理,轉化酶活性高于冷糞﹑熱糞和秸稈單施處理。
2.2.3中性磷酸酶
實驗地的土壤為中性,因此,只對中性磷酸酶的活性做了測定。分析得出,冷糞﹑熱糞和秸稈培肥處理,中性磷酸酶活性均高于CK,分別增加了75.47%﹑37.26%和71.23%。秸糞混施﹑冷熱混施處理,中性磷酸酶活性均高于CK,分別增加了27.59%﹑31.37%。冷熱混施處理,中性磷酸酶活性低于冷糞﹑熱糞單施處理;秸糞混施處理,中性磷酸酶活性低于冷糞﹑熱糞和秸稈單施處理。
2.2.4脲酶
分析得出,單施處理中,冷糞﹑熱糞培肥處理,脲酶活性均高于CK,分別增加了4.70%﹑28.86%;秸稈還田處理,脲酶活性低于CK。混施處理中,秸糞混施處理,脲酶活性大于CK,增加了3.61%,而冷熱混施處理,脲酶活性低于CK。冷熱混施處理,脲酶活性低于冷糞﹑熱糞單施處理;秸糞混施處理,脲酶活性低于冷糞﹑熱糞單獨施用,但高于秸稈單獨施用。
林志安等研究指出,有機肥與化肥配施在提高土壤速效養分含量方面的差異表現為,化肥可以迅速提高速效養分的含量,并在一定水平上保持相對穩定,而有機肥可以持續提高土壤的速效養分含量。試驗結果表明,熱糞培肥處理,可以顯著提高土壤有機質的含量;秸糞混施處理,可以顯著提高土壤中的速效氮含量;冷熱混施處理的速效鉀含量最高。
張輝等的試驗結果表明,有機肥在施入土壤后,能夠顯著提高土壤蔗糖酶﹑脲酶﹑磷酸酶活性,并能夠促進土壤有機質的分解轉化和速效養分在土壤中的釋放。研究中,冷糞培肥﹑熱糞培肥和秸糞混施處理,均能顯著提高土壤蔗糖酶﹑脲酶和中性磷酸酶活性。在提高土壤蔗糖酶活性方面,熱糞培肥要好于秸糞混施;秸糞混施要優于冷糞培肥。在提高土壤脲酶活性方面,熱糞培肥要好于冷糞培肥;冷糞培肥要優于秸糞混施。在提高土壤中性磷酸酶活性方面,冷糞培肥要好于熱糞培肥;熱糞培肥要優于秸糞混施。其原因可能是有機肥一方面能夠顯著提高各類微生物的數量,為微生物提供新的能源;另一方面有機肥本身也帶入大量活的微生物,而土壤酶主要來自微生物及作物根系的分泌作用。研究結果還表明,除秸稈培肥處理外,其他各有機培肥處理對過氧化氫酶活性影響不大,這與袁玲等的研究結果一致,但與朱同彬等﹑李娟等研究得出的長期定位施肥可以顯著提高土壤過氧化氫酶活性的結果不同,這可能是由于所研究的土壤類型,試驗地區﹑施肥方式以及肥料施用量不同所導致。
國家科技支撐計劃項目“東北與黃淮海糧食主產區適應氣候變化技術研發與應用”(2013BAC09B01);吉財農[2013]518號長春地區農田養分資源管理技術推廣