有机培肥对宁南旱区土壤理化性状及作物产量的影响

本研究在宁南旱区通过设置有机肥不同施用量和不同秸秆还田量,连续三年定位研究了有机培肥对旱作农田对土壤水分、土壤养分、土壤酶、土壤物理性状、作物产量及其水分利用效率的影响,取得以下主要结论： 1.经过三年的有机肥处理后,结果表明,在小麦返青期0～60cm土层土壤贮水量施肥处理较对照存在显著差异,随肥力水平由高到低,增加量分别为24.75mm、15.77 mm和13.68mm,小麦灌浆期0～200cm土层土壤贮水量显著高于对照处理,其中最高施肥量处理增幅达17%。不同秸秆还田量下,播前各处理0～200cm土层土壤贮水量均较CK有显著提高,还田量由高到低,0～200cm土层土壤贮水量呈现增高的趋势,分别增加30.17mm、31.13 mm、32.83 mm。 2.施用有机肥对土壤养分显著增加,较对照的土壤有机质平均增加7.8%、全N增加7.3%,其他全效养分含量和对照相比差异较小。速效养分中,速效P及速效K的含量变化较为灵敏,分别较对照平均增加40.4%和15.3%；秸秆还田使土壤有机质及速效K含量显著增加,其养分情况与有机肥基本一致；土壤全量养分在土壤较浅层的变化较明显,随土层加深土壤养分变化趋于稳定。 3.有机肥各处理下的土壤脲酶和碱性磷酸酶含量在0～20cm土层变化较大,各处理间酶活性差异明显,土壤过氧化氢酶、磷酸酶,土壤脲酶,土壤蔗糖酶在三年内活性变化幅度不一致。长期施肥能明显提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,其中高有机肥施入量对于增加土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性尤为显著,各处理脲酶和磷酸酶活性顺序基本为：高有机肥>中有机肥>低有机肥>不施肥。施肥对土壤中过氧化氢酶活性的影响规律不明显,并且不同施入量有机肥处理的土壤过氧化氢酶活性差异不大。 4.三年的研究表明,有机肥处理和对照相较土壤容重有所降低,降低0.89%,土壤空隙度增大不明显；秸秆还田处理对土壤容重降低更加明显,随着秸秆还田量的增加而降低,降幅在0.7%～6.6%之间,土壤空隙度增大不显著。2009年0～40cm土层各个施肥处理较对照处理,容重平均分别降低8.4%、7.7%、5.9%。三年的有机培肥处理,使土壤容重较试验开始时有所减小,但处理间的差异性不明显,2009年土壤容重在0～20 cm土层各个处理间差异不显著,在20～40 cm土层M处理较CK显著降低。 5.有机肥使土壤中大团聚体数量增加,有机肥处理较对照处理>0.25 mm土壤团聚体含量均有不同程度的增加,处理之间在0～20cm土层存在显著性差异。在几个土层中,相同较小粒径团聚体含量在不同施肥处理间相差不大。施肥处理在0～10cm土层、30～40 cm土层>5 mm、2～5mm及>0.25mm粒径水稳性团聚体含量较对照有显著提高,0.25～0.5mm粒径的团聚体含量在各个土层中不同处理间无显著性差异,处理间的差异性主要体现在>5mm土壤团聚体与>0.25 mm土壤团聚体含量方面。 6.有机肥处理与秸秆还田处理对作物干物质积累有显著影响,可提高作物的干物质积累量；高秸秆还田量处理、高肥处理和对照间有明显差异。 7.连续三年有机培肥结果表明,有机肥可以提高不同作物产量及水分利用效率,且效果显著,胡麻增产6%～12%、水分利用效率提高12.8%～42%,连续施用有机肥小麦增产13.9%～34%；2009年,随肥力水平由高到低,不同处理冬小麦水分利用效率较CK分别提高38%、38%、23%,H(高量)、M(中量)处理显著。 秸秆还田处理下,玉米增产14.8%～18.1%、水分利用效率提高10.3%～12.9%,第二年连续秸秆还田,谷子增产10.6%～67.3%、水分利用效率提高1.2%～59.4%。2009年试验表明,H处理玉米产量最高,其次为M处理和L(低量)处理,较对照产量显著提高,提高幅度分别为58.3%、36.7%和5.4%。不同秸秆还田量处理玉米水分利用效率随还田量水平由高到低较CK分别提高38.5%、31%、0.9%。