石灰与有机物料联用对双季稻产量和土壤团聚体碳氮分布的影响OA北大核心

【目的】石灰、紫云英和稻草已被广泛应用于南方稻区,但三者协同改良土壤的效果和机制仍不清楚。本研究探讨石灰、紫云英和稻草协同利用对稻田土壤团聚体组成及碳氮分布的长期影响,为其高效利用提供理论依据。【方法】选取南方稻区广泛分布的河砂泥田和红泥田土壤,进行了6年微区定位试验。试验包括3个处理:常规施肥(F)、紫云英+稻草+常规施肥(GRF)、紫云英+稻草+石灰+常规施肥(GRFL)。晚稻收获后,采集0—20 cm土层样品,用湿筛法将土壤团聚体分为4级,测定各级团聚体的数量、占比,以及有机碳和氮含量,计算土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及粒径>0.25 mm团聚体含量(R0.25),调查早稻、晚稻和周年水稻产量,并分析了不同粒级团聚体有机碳、氮储量与水稻周年产量的相关性。【结果】就河砂泥田而言,与F处理相比,GRF和GRFL处理水稻周年产量分别显著提高了17.29%和20.88%;GRF处理显著提高了0.25~2 mm粒径团聚体含量13.53%,R0.25显著提高了6.66%。与GRF处理相比,GRFL处理的MWD和GMD分别提高了10.45%和12.00%,并显著提高了>2、0.053~0.25和<0.053 mm粒径团聚体的有机碳和全氮含量及有机碳总储量。水稻产量与>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中有机碳储量呈显著正相关。就红泥田而言,与F处理相比,GRF和GRFL处理水稻周年产量分别显著提高了13.99%和14.98%;GRF处理0.25~2 mm粒径团聚体含量显著提高了41.41%,R0.25显著提高了5.25%,并显著提高了>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中碳、氮含量及总储量。但与GRF相比,GRFL处理的MWD和GMD分别降低了1.73%和8.66%,R0.25显著降低了3.17%;有机碳和氮储量分别降低了4.70%和4.74%。水稻产量与>2和0.25~2 mm粒径土壤团聚体中有机碳储量呈显著正相关。【结论】紫云英与稻草联合利用能够显著提高水稻产量,促进土壤大团聚体形成并改善土壤结构。在联合利用的基础上添加石灰能进一步提高河砂泥田土壤团聚体稳定性,提高土壤有机碳和氮储量,但降低了红泥田土壤团聚体稳定性和碳氮储量。