不同施氮量和有机肥添加量对还田玉米秸秆腐解特性及土壤腐殖质含量的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zoudehenhao
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秸秆还田是我国现行的重要土壤培肥措施之一,其腐解产物可转化形成土壤腐殖质,而还田秸秆的腐解及腐殖化过程又受到土壤有机碳/氮含量等诸多因素的影响。本研究以始于2013年的不同氮用量(N0:不施氮;N75:施氮量75kg/hm2;N150:施氮量150 kg/hm2;N225:施氮量225 kg/hm2;N300:施氮量300 kg/hm2;N375:施氮量375 kg/hm2)长期定位试验为依托,采用尼龙网袋法,研究不同氮肥用量对还田玉米秸秆腐解特性及对土壤腐殖质含量的影响;通过室内培养试验,研究在添加不同量有机肥(CK:不添加;M1:有机肥1.5g/kg;M2:有机肥6.0g/kg;M3:有机肥11.5g/kg)造成的不同土壤有机碳条件下还田玉米秸秆对土壤木质纤维素及腐殖质含量变化的影响。主要试验结果如下:1、不同施氮量显著影响了还田秸秆的腐解特性还田秸秆的腐解主要发生在埋袋后的前90d,累计腐解率随施氮量增加而提高,以施氮量为375 kg/hm2时累计腐解率最高,达69%;秸秆中纤维素和半纤维素的含量在埋袋后逐渐降低,还田后至150d时,半纤维素和纤维素的腐解率最高为74%和36%,而木质素含量的变化则与此相反,表现为含量升高,在还田150d时增加了65%;不同施氮量对木质纤维素腐解的影响程度不尽相同,半纤维素在N375处理中的腐解率最高,而纤维素的最高腐解率则出现在N150处理中,木质素则以在N375处理中增加最多;2、不同施氮量显著影响了秸秆还田后土壤腐殖质及其组分的含量土壤中总腐殖质和胡敏素(HM)的含量随秸秆还田天数的增加均表现为增加,富里酸(FA)与胡敏酸(HA)含量的变化趋势完全相反。至秸秆还田150d时腐殖质各组分最高增加了113%、107%、82%和129%,HA增加程度大于FA;土壤腐殖质组分含量最高均出现在N150-N300处理间;3、秸秆还田显著增加了土壤中腐殖质的含量秸秆还田(S1)较秸秆未还田(S0)处理显著增加了土壤总腐殖质、HM、FA和HA的含量,至150d时最高分别增加了114%、131%、1025%和128%,不同施氮量对二者含量增加的程度也不同,其中总腐殖质与HM均以N225处理增加最多,而FA与HA则以在N300和N0处理中增加最多;4、不同有机肥添加量显著影响了土壤中木质纤维素含量的变化添加不同量有机肥后降低了土壤中半纤维素的含量,而增加了纤维素与木质素含量,至添加后120d时,三者含量最大变化分别为66%、141%和160%,但均以M1处理中含量最低;S1较S0处理显著降低了土壤中半纤维素和木质素的含量,而增加了土壤纤维素的含量,有机肥添加处理中以M1纤维素增加最少而半纤维素和木质素降低最多,说明有机肥添加量为1.5g/kg时还田秸秆更易腐解;5、不同有机肥添加量下秸秆还田显著影响了土壤腐殖质及其组分的含量:土壤中总腐殖质和HM含量逐渐增加,FA与HA含量变化趋势相反,但120d时均表现为较初期增加,各组分含量分别最高增加了159%、234%、37%和470%,HA增加程度大于FA,除FA外,其他三个组分均以M3处理含量最高并显著高于CK处理;S1较S0处理显著增加了土壤中总腐殖质、HM和FA的含量,但减少了HA含量,总腐殖质、HM和HA均以M1处理增加和降低最多,分别为23%、21%和67%,FA含量以M3处理增加最多为205%,M1处理次之;5、还田秸秆的腐解过程与土壤中增加的腐殖质含量相关不同施氮量下秸秆木质素含量与土壤中总腐殖质含量极显著相关,为0.747,而土壤中总腐殖质含量与HM极显著相关,为0.917,FA含量与HA含量显著相关,为-0.442;不同有机肥添加量下土壤中木质素和半纤维素含量与总腐殖质含量显著相关,分别为0.699和0.874,纤维素与HM含量极显著相关,为0.892,而总腐殖质含量与HM极显著相关,为0.987;FA含量与HA含量极显著相关,为-0.756;综上所述,还田秸秆的腐解主要在还田前期,施用氮肥和添加有机肥均可影响还田秸秆的腐解过程。秸秆还田可增加土壤中腐殖质的含量,秸秆还田条件下施氮量在150 kg/hm2-300kg/hm2和有机肥添加量为1.5g/kg时土壤更易积累腐殖质;木质素更可能形成土壤腐殖质,而HA部分可能来源于FA。
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