长期连作茭白和秸秆全量还田对农田土壤质量的影响

发布时间：2020-05-31 04:36

【摘要】：近30年来,南方地区水田利用方式发生了很大的变化,其中水田连作茭白是一种重要的利用模式,其特点是肥料施用量大、长期淹水种植和秸秆全量还田。为了解水田长期改种茭白以及茭白秸秆全量还田对土壤质量的潜在影响,本研究从缙云县采集了种植茭白时间不同的单季茭、单茭两茬、双季茭等3种种植模式的剖面分层土样和耕层土样,以相邻长期种植水稻农田为参照,从土壤物理性状、酸碱特性、土壤养分、土壤有机质积累与组成和土壤中氧化铁形态等方面分析了农田长期连作茭白和秸秆全量还田对土壤质量的影响。研究获得以下主要结果:(1)长期种植茭白后农田土壤颜色变深、变暗,犁底层逐渐变薄进而变为软糊状;氧化还原层被破坏,土壤结构由大块状向小块状、散粒状变化。种植茭白4-8年后土表开始形成软糊层,其厚度随种植茭白年限延长而增加,种植至25年后软糊层厚度稳定在45 cm左右。同时,随着茭白种植时间的增加,微团聚体(0.25-2 mm)逐渐转变为大粒径的水稳性团聚体,土壤中2 mm粒径的水稳性团聚体数量增多,但对水稻土耕性起重要作用的微团聚体数量明显下降。种植茭白对表层及剖面土壤中游离氧化铁的含量无明显影响,但显著增加了各土层中非晶质氧化铁的含量。(2)长期淹水和秸秆还田的条件下,表层土壤的pH值维持在5左右,土壤pH值随深度增加,土壤的交换性酸总量与交换性H~+均随着深度加深而下降。不同植茭模式下的表层土壤交换性酸总量、交换性H~+、交换性Al~(3+)含量未随植茭时间表示出明显规律性变化。随着茭白种植时间的增加,表层土壤中的有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾含量增加。同时,土壤有机质、氮素和磷素在土壤剖面中有向下迁移的趋势。(3)与种植水稻的农田相比,种植双季茭和单季茭对腐殖酸总碳、胡敏酸碳、富里酸碳均无明显影响,但胡敏素碳含量上升;而种植单茭两茬后土壤腐殖酸总碳、胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳含量均显著增加(p0.05)。同时,三种种植模式下的茭白田土壤的胡富比(H/F)均上升,土壤腐殖化程度加深。种植茭白使得表土中三种活性有机质的含量发生变化,剖面中各活性有机质含量随着深度降低,土壤活性有机质组成主要是高活性有机质和中活性有机质。植茭后的土壤碳库管理指数上升,且有随种植年限延长而增大的趋势。(4)主成分分析表明,相较其他两种种植模式来说,单季茭种植模式对土壤中全氮、有机质、高活性有机质、中活性有机质、低活性有机质、腐殖酸总碳、胡敏酸、富啡酸、胡敏素、平均重量直径和几何平均直径这些指标的影响更大。建议对茭白种植模式作适当调整,进行适度的水旱轮作,以确保土壤中的小团聚体(2mm)不被破坏,改善水稻土的物理性状;控制磷肥用量,开发利用环境友好型肥料;多途径合理利用茭白秸秆,减少因茭白秸秆还田引起的养分流失而对环境造成污染。
【图文】：

景观图,云县,景观图,茭白

量邋１４３７邋ｍｍ。逡逑２．邋１．２茭白生产历史与施肥状况逡逑茭白是浙江省缙云县的特色蔬菜产业，大面积的种植始于２０世纪９０年代后逡逑期，自该县大洋高山茭白和前路乡、壶镇镇单季茭白一年收两茬栽培取得成功后，逡逑逐渐发展成为缙云县农业主要产业之一。目前，缙云县茭白种植面积达到５．４５逡逑万亩，，主要分布在该县大洋镇、壶镇镇、前路乡、新建镇和大源镇等乡镇，年茭逡逑白产量９．３万吨，总产值可达２．７亿元。缙云县茭白田主要由原先的水稻田转变逡逑而来，等量高浓度肥料用量较大、肥料利用率较低。逡逑２．邋１．邋３茭白种植模式逡逑缙云县茭白主要有种植单季茭白（一年种植一次，只收一熟）、双季茭白（一逡逑年种植两次，收两熟）和单茭两茬（一年种楦一次，收两熟）三种模式，其特殊逡逑的种植模式不同于其他水旱轮作的水稻种植模式，也不同于其他地区茭白一水稻逡逑轮作的情况，而是采用长年淹水种植、秸秆全量还田、同田块连作茭白的模式。逡逑

种植模式,土壤,剖面,有效磷

浙江大学硕士专业学位论文逦结果与分析逡逑３．邋２．邋３全磷和有效磷的变化逡逑磷素是构成植物体内磷脂、蛋白质等有机化合物的重要成分，有研究表明，逡逑施肥和秸秆还田均会增加土壤中的全磷和有效磷的含量［１？１４５］。逡逑（／ｋ）全牵含量（／ｋ）
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S141.4

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