改良物料配施提升河套灌区盐碱土团聚体稳定性、有机碳含量及玉米产量OA北大核心CSTPCD

【目的】研究几种盐碱土改良剂单独施用与配合施用对团聚体和玉米产量的改良效果,以及主要作用机理,为内蒙河套灌区盐碱土壤改良提供可行的技术措施。【方法】在内蒙古河套灌区进行连续两年的田间试验,供试作物为玉米。试验共设8个处理:CK(不施改良物料)、T1(脱硫石膏15 t/hm^(2))、T2(新型改良剂15 t/hm^(2))、T3(牛粪有机肥7.5 t/hm^(2))、T4(脱硫石膏7.5 t/hm^(2)+新型改良剂7.5 t/hm^(2))、T5(脱硫石膏7.5 t/hm^(2)+牛粪有机肥3.75 t/hm^(2))、T6(新型改良剂7.5 t/hm^(2)+牛粪有机肥3.75 t/hm^(2))、T7(脱硫石膏7.5 t/hm^(2)+新型改良剂7.5 t/hm^(2)+牛粪有机肥3.75 t/hm^(2))。在玉米收获期采集耕层土壤样品,测定土壤理化性质、团聚体稳定性及有机碳含量,调查玉米产量。【结果】与对照相比,所有改良物料处理均降低了土壤容重、pH和盐分,增加了有效磷、速效钾、碱解氮和有机碳含量,且新型改良剂配施脱硫石膏与牛粪有机肥较单施新型改良剂土壤有机碳含量提高了72.66%(P<0.05);T7处理显著降低了<0.25 mm粒级团聚体含量,水稳性团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值分别提高了47.83%和32.50%(P<0.05)。施用改良物料提高了各粒级团聚体有机碳含量,与对照相比,T7处理显著提高了>5、1~2、0.5~1 mm粒级团聚体有机碳含量,其中增幅最大的是1~2 mm粒级。施用改良物料提高了作物产量38.38%~161.38%,以配施处理对玉米产量的提升效果更明显,其中T7处理产量最高。冗余分析和随机森林模型分析发现,土壤有机碳、有效磷、速效钾、pH和盐分含量是显著影响土壤团聚体分布和玉米产量的因子;结构方程模型表明,土壤团聚体分布和有机碳对团聚体稳定性有显著的正向影响,稳定的团聚体促进作物产量的提高。【结论】相比于单独施用,脱硫石膏7.5 t/hm^(2)、新型改良剂7.5 t/hm^(2)以及牛粪有机肥3.75 t/hm^(2)配合施用可显著改善河套灌区盐碱土壤理化性质,增加团聚体中的有机碳含量,进而提高土壤团聚体稳定性,提升玉米产量,最大化实现土壤结构改良、肥力提升和作物增产的协同效应。