绿肥粉垄耦合对稻田耕层土壤团粒结构特征的影响

摘要：

[目的]研究稻田生态系统耕层优化对双季稻田耕层土壤团粒结构特征的影响,为探明和评估绿肥粉垄耦合土壤物理结构特征及稻田土壤逆境调控提供理论依据.[方法]2017—2018年在广西农业科学院试验田(南宁)开展为期4个稻季的定位试验,早稻采用粉垄耕作(F)和常规耕作(C)2种方式,以不施肥(N)为对照,设置常规施用化肥(N0)、同等肥力条件下单倍绿肥配施化肥(N1)和双倍绿肥配施化肥(N2),共设8个处理(CN、CN0、CN1、CN2、FN、FN0、FN1、FN2),晚稻实行常规施用化肥免耕.采用粒度分析仪测定0～15、15～30和30～45 cm耕层黏粒、粉粒、砂粒的土壤粒径含量;采用湿筛法测定0～15 cm层土壤水稳性团聚体含量,计算土壤水稳性团聚体凝聚力的关键指标,即平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD);采用电子显微镜扫描团聚体超微观形态结构;采用土壤紧实度仪测定不同耕层土壤紧实度.[结果]FN1处理提高了0～15和30～45 cm土壤黏粒含量,其中早稻分别增加0.75％和2.10％,晚稻分别增加0.67％和0.09％;FN2提高了除晚稻30～45 cm以外的其他耕层土壤粉粒含量.绿肥粉垄耦合能提高稻田土壤团聚体的凝聚效果.同一季稻田粉垄耕作土壤MWD和GWD均低于常规耕作,其中早稻和晚稻粉垄耕作土壤MWD较常规耕作分别降低0.19～0.96和0.47～0.72 mm,GMD较常规耕作分别降低0.36～1.52和0.79～1.15 mm.绿肥用量的增加有效提高了土壤MWD和GMD,其中FN1和FN2早稻处理下分别提高0.75和1.06 mm,晚稻分别提高0.21和0.31 mm.FN1处理提高土壤持水性和通气性,有效促进了土壤团聚体的形成.粉垄耕作下土壤微观结构呈孔隙多而偏小,空洞少而偏大的特征.晚稻FN1处理的土壤微团聚体和大团聚体含量最高,分别占8.60％和29.09％,免耕晚稻的土壤微团聚体和大团聚体含量较粉垄早稻有所提升,FN1处理增加了3.88％和1.34％,FN2处理增加了12.04％和9.01％.粉垄耕作下早、晚稻不同土层土壤紧实度均低于常规耕作,免耕晚稻的土壤紧实度高于免耕早稻.与常规耕作相比,FN1早稻土壤紧实度从土层自上而下分别降低8.90、22.73和55.15 kPa,晚稻分别降低1.20、28.84和53.93 kPa,FN2早稻分别降低5.80、25.37和66.00 kPa,晚稻分别降低6.80、36.97和50.33 kPa.[结论]绿肥还田对粉垄耕作稻田土壤微形态结构特征产生重要影响,绿肥粉垄耦合有助于集约化水稻抗逆栽培、实现减肥增效.

关键词：绿肥还田、粉垄耕作、稻田土壤、土壤团聚体、微观结构

所属期刊栏目：51

分类号：S152.4(土壤学)

资助基金：National Natural Science Foundation of China;Talent Project of the Hundred,Thousand and Ten Thousand of Guangxi;Guangxi Innovation Driven Major Project;Science and Tech-nology Development Plan Project of Agricultural Resource and Environment Research Institute;广西第二十一批"十百千人才工程"专项;广西创新驱动重大专项;广西农业科学院科技发展专项

在线出版日期：2021-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2653-2664