论文部分内容阅读
土壤中稳定的团聚体为碳的固定提供良好的物理保护,同时土壤中的碳又会促进团粒结构的形成。在长期稻草和生石灰添加介导的设施内土壤中二者的变化特点及其对番茄产量、品质的影响,少见报导。本文以设施内长期施肥定位试验为依托,以番茄为供试作物,研究施用鸡粪(M)基础上,配施稻草(R)和生石灰(Ca)对设施土壤团聚体组成、稳定性、碳氮分布及番茄品质和产量的影响,采集020 cm和2040 cm土层土壤,试验处理分别为:鸡粪(M)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+生石灰(MCa)、鸡粪+稻草+生石灰(MRCa),以不施肥CK为对照。主要研究结果如下:(1)添加稻草或生石灰可降低020 cm和2040 cm土层的土壤容重、增加孔隙度,提高土壤碱解氮、速效钾含量,降低020 cm土层速效磷含量,其中MRCa、MCa、MR处理土壤速效磷含量较M处理分别降低15%、43%、48%。(2)添加稻草或生石灰可增加土壤中>1、10.25 mm粒级团聚体含量和稳定性。020 cm土层,MRCa处理土壤中>1 mm粒级团聚体含量较MR、MCa、M处理分别提高3%、46%、113%;MR处理土壤中10.25 mm粒级团聚体含量最高,MRCa处理次之,二者均显著高于MCa、M、CK处理;但施入稻草或生石灰会降低土壤中<0.25 mm粒级含量。MRCa处理可显著增加土壤团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和水稳性团聚体含量(R0.25),MRCa处理的MWD、GMD和R0.25较M处理相比分别提高63%、39%和94%。2040 cm土层,与020 cm土层相同,添加稻草或生石灰可提高>1 mm粒级团聚体含量,MRCa、MCa、MR处理土壤中>1 mm粒级团聚体含量较M处理相比分别增加105%、67%、82%;添加稻草或生石灰对10.25 mm粒级团聚体含量无显著影响;添加稻草可降低<0.25 mm粒级微团聚体含量。(3)020 cm土层全土及各粒级团聚体中碳氮含量、储量、C/N值均高于2040 cm土层。各粒级中碳氮含量及C/N值均随粒级的减小而降低,碳氮储量则呈现相反规律。添加稻草或生石灰可增加两个土层中全土及>1、10.25 mm粒级中碳氮含量及储量。020 cm土层,MRCa处理土壤中全碳含量较MR、MCa、M处理分别提升20%、40%、55%;MRCa处理土壤中>1、10.25 mm粒级中全碳含量及储量最高。土壤碳氮主要分布在<0.25 mm粒级上;MRCa处理土壤中>1 mm粒级的碳氮含量对全土碳氮的贡献率显著高于其他各处理;而10.25 mm粒级中,MR处理显著高于其他各处理。(4)添加稻草或生石灰均可加快番茄的生长速度,增加初花期、盛果期的根冠比和根系活力;MRCa处理对改善品质和增加产量效果最佳,MRCa处理番茄产量较其他处理相比增加13%88%。020 cm土层,土壤中全碳含量与产量的关系最密切(r=0.69**),对产量的增加具有直接作用;土壤中>1 mm粒级团聚体中全碳含量对产量具有间接作用,是通过增加>1、10.25 mm粒级团聚体含量来增加产量的。2040 cm土层,与020cm土层相同,全土及>1 mm粒级中全碳含量与产量具有显著正相关关系(r=0.57*;r=0.69**);但与020 cm土层不同,土壤中>1 mm粒级中碳含量与产量关系最密切,对增加产量具有直接作用。综上,对于设施栽培土壤,添加稻草或生石灰可促进水稳性团聚体形成、提高团聚体稳定性、增加全土及>1、10.25 mm粒级中碳氮含量、降低速效磷含量,并可促进番茄生长、改善果实品质、增加番茄产量。且稻草与生石灰同时添加,效果更佳。在生产实践中可通过适量添加稻草和生石灰缓解设施土壤结构劣变及土壤富营养化问题,为设施内土壤可持续利用和设施农业可持续发展提供保障。