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有機類肥料部分替代化肥條件下新墾紅壤團聚體變化特征及其與土壤養(yǎng)分供應的關系

2021-02-12 11:36:58鄧亞琴王瑞雪高麗芳王宇蘊
西南農(nóng)業(yè)學報 2021年12期
關鍵詞:水穩(wěn)性土壤有機化肥

張 勇,徐 智,鄧亞琴,王瑞雪,高麗芳,王宇蘊

(云南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院,云南 昆明 650201)

【研究意義】土壤結構的基礎是土壤團聚體,而穩(wěn)定的團聚體對土壤的通氣、透水和養(yǎng)分的供應起到直接作用[1]。紅壤具有質地粘重、無良好團粒結構、通透性差等特點,勢必會導致土壤團聚體構成的比例失調、結構不穩(wěn)定[2],進而加劇土壤養(yǎng)分流失,嚴重影響農(nóng)作物的生長發(fā)育。這與土壤團聚體粒級大小有關,因為粒徑大小會影響土壤的孔隙度,而有機質對不同粒徑土壤顆粒粘結為土壤團聚體的整個過程具有促進作用[3]。有機碳是影響土壤團聚體形成的關鍵因素,它對維持土壤團聚體的穩(wěn)定,提高土壤質量方面具有重大意義。但紅壤中有機質和養(yǎng)分含量較低,且土壤黏粒和氧化鐵、鋁等含量較高,這增加了對紅壤資源利用的難度,極大地阻礙了中國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展?;室钥焖僭黾油寥浪傩юB(yǎng)分的形式促進作物的生長發(fā)育,而中國是化肥用量大國,過量施用化肥不利于土壤的團聚作用,也會加大環(huán)境風險[4]?!厩叭搜芯窟M展】大量研究表明,配施有機肥對改良土壤結構、保證土壤養(yǎng)分供應等方面具有突出作用[5-7]。在長期施用化肥與增施生物有機肥對比試驗中,配施生物有機肥可明顯提高土壤養(yǎng)分含量[8],改善土壤理化性質[9]。而且,長期施用有機肥能夠增加土壤水穩(wěn)性團聚體含量,提高團聚體穩(wěn)定率等[10]。因此,通過配施有機肥,不僅是提高土壤穩(wěn)定性、適當減少化肥投入的重要手段,為科學合理利用酸性紅壤資源開辟一條途徑,還是當今農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的本質要求。【本研究切入點】目前大量研究關注合理的有機無機配施或不同有機-無機配施克服土壤障礙因子,促進作物增產(chǎn),但針對云南本土利用有機類肥料部分替代化肥對新開墾的紅壤的培肥改良報道較少?!緮M解決的關鍵問題】通過研究有機類肥料部分替代化肥對新墾紅壤團聚體結構與穩(wěn)定性的影響,分析新墾紅壤團聚體的變化特征,揭示土壤養(yǎng)分與團聚體變化之間的關系,為新墾紅壤的培肥改良提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在云南省昆明市尋甸縣云南農(nóng)業(yè)大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教育科研基地內。供試作物為意大利生菜。供試土壤為新開墾生土地的紅壤(質地粘重、土壤速效養(yǎng)分供應不足、有機質含量偏低),其基本理化性質為pH 6.04,容重1.55 g/cm3;有機質14.02 g/kg,堿解氮64.22 mg/kg,速效鉀82.77 mg/kg,有效磷17.53 mg/kg。供試肥料為常規(guī)化肥(尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀)和有機類肥料(精制有機肥、生物有機肥由江蘇某公司提供)。其中精制有機肥含有機質60.3%、全氮(N)4.2%、全磷(P2O5)3.3%、全鉀(K2O)0.67%;生物有機肥含有機質58.0%、全氮(N)2.5%、全磷(P2O5)3.25%、全鉀(K2O)1.8%,所含微生物為多粘類芽孢桿菌(Paenibacilluspolymyxa),有效活菌數(shù) ≥ 0.2 × 108/g。

1.2 試驗設計

將供試有機肥和生物有機肥對照陸地生菜35 d的生長期進行培養(yǎng),測得有機肥和生物有機肥中有機氮的礦化率分別為26%和43%,即:供試有機肥和生物有機肥中每1 kg有機氮相當于0.26 ~0.46 kg無機氮。

基于有機肥和生物有機肥等有機類肥料中氮礦化量,等量替代20%化肥氮原則,設置5個處理:處理A(CK),不施肥;處理B(CF),常規(guī)化肥;處理C(BiO + 80%NPK),生物有機肥3000 kg/hm2+80%化肥;處理D(OF + 80%NPK),精制有機肥3000 kg/hm2+80%化肥;處理E(COB + 80%NPK),生物有機肥1500 kg/hm2+精制有機肥1500 kg/hm2+80%化肥。每個處理設3次重復,小區(qū)種植面積15 m2(3 m×5 m),種植密度為26 cm×30 cm。

每茬生菜移栽前,精制有機肥、生物有機肥及磷鉀肥作為基肥均一次性施入,磷肥(P2O5)總量為75 kg/hm2,鉀肥(K2O)總量為150 kg/hm2。氮肥(N)總量為187.5 kg/hm2(包括有機類肥料里的氮肥量與化肥氮),基肥施入N 62.5 kg/hm2,其余氮肥作為追肥(分2次追肥,每次追肥N 62.5 kg/hm2),其中有機替代的各處理基肥中的氮約有37.5 kg來源于有機類肥料,25 kg來源于化學肥料。

1.3 樣品采集

用土鉆在0~20 cm土層取樣,按“S”形取10個點位的土樣,混合后土樣用“四分法”選取2 kg左右,然后用無菌塑料袋封存,自然風干后過篩進行測定。土壤團聚體采集原狀土壤,并在采集和運輸過程中盡量減少對土樣的擾動及破壞。

加快推進征信體系建設,加強部門信息互通共享、信用披露和信用分類評級等工作,健全信用信息查詢和應用制度,加快推進信用信息有序規(guī)范開放,建立守信聯(lián)合激勵和失信聯(lián)合懲戒制度;鼓勵各類社會資本發(fā)起設立新型征信機構,培育發(fā)展信用服務市場;規(guī)范發(fā)展信用評級市場,建立和扶持一批企業(yè)信用評級機構;規(guī)范發(fā)展適應金融改革發(fā)展需要的會計、審計、法律、資產(chǎn)評估、資信評級等中介體系;加快農(nóng)村金融信用市創(chuàng)建步伐,力爭如期完成創(chuàng)建工作;加強金融生態(tài)環(huán)境建設,實現(xiàn)金融生態(tài)環(huán)境測評結果在全省增比進位,力爭排名全省前三。

1.4 測定指標與方法

田間試驗時間為2018年4月至2019年12月,為期2年,每年種植生菜3茬,于生菜種植第3茬、第6茬后測定土壤樣品。土壤有機碳采用重鉻酸鉀外加熱法進行測定。土壤堿解氮、有效磷和速效鉀的測定方法參見文獻[11]。團聚體采用濕篩法進行測定。利用土壤團聚體破壞率(PAD)、平均重量直徑(MWD)、大于0.25 mm團聚體含量(%)來表征土壤團聚體穩(wěn)定性,分別按下列方法進行計算[12-13]:

化肥能增加團聚體中有機碳含量,提高了>0.25 mm粒徑團聚體的百分含量(圖1)。

評價土壤團聚體的穩(wěn)定性,對于了解土壤物理性狀和土壤肥料狀況具有重要意義。如表1所示,第1年與第2年中配施有機肥處理較常規(guī)施肥處理平均重量直徑(MWD)提高了19.0%~26.1%、47.1%~66.0%(P<0.05);而團聚體破壞率(PAD)降低了12.2%~21.3%、19.5%~25.9%(P<0.05)。在配施有機肥處理中,第2年較第1年團聚體破壞率(PAD)降低了11.7%~23.4%,平均重量直徑提高了47.1%~69.2%。雖然配施有機肥處理之間無顯著差異,但生物有機肥處理的PAD依舊呈下降趨勢,WMD呈上升趨勢。因此,有機類肥料部分替代化肥能逐漸提高新墾紅壤的團聚體穩(wěn)定性。

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平均重量直徑(MWD)= 一定粒級團聚體的重量百分比×該粒級的平均直徑,所有所測粒級的上述乘積之和。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

如表2所示,土壤養(yǎng)分與水穩(wěn)性團聚體的相關關系結果表明,土壤有機質與團聚體呈極顯著正相關,有機肥的施入增加了團聚體有機碳含量(圖2),提高了團聚體有機碳對土壤有機碳的貢獻率(圖3),增加大于0.25 mm粒徑團聚體含量(圖1),進而提升團聚體結構;也會降低團聚體破壞率(PAD),增加平均重量直徑(WMD),進而提高土壤團聚體的穩(wěn)定性(表1)。此外,團聚體與堿解氮、有效磷和速效鉀呈極顯著或顯著的正相關,隨著土壤團聚體結構與穩(wěn)定性的增強,土壤速效養(yǎng)分能夠得到足夠的供應。

根據(jù)Morisky-Green(MG)[3]標準設計慢性蕁麻疹患者治療依從性調查問卷,主要內容包括以下四個方面①在過去的三個月內,是否有按照醫(yī)囑進行規(guī)律服藥;②在過去的三個月中是否有自行更改服藥劑量的行為;③當病情改善時是否自行停藥;④ 當不在家時,是否曾經(jīng)停藥。每個問題按照總是、有時、偶爾、從不分別賦予1到4分,將四個問題的得分相加既為總分,規(guī)定總分≥12分者為依從性較好。

2 結果與分析

2.1 有機類肥料部分替代化肥對新墾紅壤水穩(wěn)性團聚體結構的影響

土壤有機碳對土壤團聚體的形成具有重要作用。如圖2所示,與A處理相比,施肥處理顯著提高了不同粒徑土壤有機碳含量。在>0.5 mm粒徑中,有機替代處理的有機碳含量均高于B處理,主要增加了0.5~1、1~2和2~5 mm粒徑中團聚體中有機碳含量,增幅分別為28.39%~61.85%、17.13%~47.06%、20.21%~55.04%。雖然各粒徑中C、D、E處理間無顯著差異,但是處理C的有機碳含量仍然表現(xiàn)出上升趨勢。有機類肥料部分替代

除了管理會計自身意識薄弱的問題之外,還存在管理會計人員整體素質較低的問題。管理會計作為一個綜合性較強的職務,其對知識的要求也較高。不僅要求管理會計人員對會計的業(yè)務流程熟悉,更要具備充分的管理經(jīng)驗。許多時候管理會計并不需要親自進行會計的業(yè)務工作,一個優(yōu)秀的大型企業(yè)往往有基層的會計人員進行會計工作,而管理會計更重要的職責則是對基層的會計人員的管理以及與上層的匯報交接。但目前由于我國管理會計人員整體素質偏低,不僅管理意識薄弱,并且缺乏相應的知識。除此之外,還有部分管理會計道德素質存在問題,因此出現(xiàn)了在工作中不負責任、弄虛作假的情況,導致企業(yè)的發(fā)展受到影響。

2.2 有機類肥料部分替代化肥對新墾紅壤團聚體穩(wěn)定性的影響

團聚體破壞率(PAD)=(大于0.25 mm風干團聚體-大于0.25 mm水穩(wěn)性團聚體)/大于0.25 mm風干團聚體 × 100%;

2.3 有機類肥料部分替代化肥對不同粒徑紅壤團聚體有機碳分布和貢獻率的影響

團聚體是維持土壤結構和提高肥力的基礎,二者相輔相成。<0.25 mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體的質量百分比含量最大,>5 mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體的質量百分比含量最小(圖1-a)。與處理B相比,配施有機肥處理顯著增加了>0.25 mm粒徑的土壤水穩(wěn)性團聚體質量百分比含量,其中0.25~0.5、0.5~1和>5 mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體質量百分比含量處理C分別提高了11.71%、47.82%和72.9%,處理D分別提高了6.3%、26.5%和38.7%,處理E分別提高了8.5%、36.28%、88.66%,但處理C、處理D、處理E間差異不顯著。圖1-b的水穩(wěn)性團聚體質量百分比含量變化趨勢與圖1-a相似,配施有機肥處理較處理B主要增加了1~2、2~5和>5 mm粒徑的土壤水穩(wěn)性團聚體百分含量。有機類肥料部分替代化肥能逐漸改善新墾紅壤的團聚結構。

表1 有機類肥料部分替代化肥下新墾紅壤的穩(wěn)定性變化

某粒級團聚體碳對全土碳 / 氮的貢獻率=(該級團聚體的含量 × 該級團聚體中碳)/ 全土碳總量× 100%;

如圖3所示,>0.25 mm粒徑的有機碳貢獻率所占比率為57.26%~68.21%,其中0.25~0.5、0.5~1 mm粒徑所占比例較大。所有粒徑貢獻率綜合中,與處理A相比,處理B無明顯差異;有機碳貢獻率處理C、處理D、處理E比處理B分別增加了11.04、5.25、10.37個百分點,說明生物有機肥處理對于維持水穩(wěn)性團聚體的穩(wěn)定性(表1),提高團聚體有機碳對土壤有機碳的貢獻率,促進土壤總有機碳的積累具有重要作用。

2.4 土壤養(yǎng)分與水穩(wěn)性團聚體的相關性分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行分析、處理和作圖,運用SPSS 21軟件對數(shù)據(jù)進行LSD多重比較,P<0.05表示差異顯著。

3 討 論

3.1 對土壤團聚體有機碳與貢獻率的影響

土壤有機碳對改善團聚體結構具有直接作用,且良好的團聚體對于保證養(yǎng)分供應方面起著關鍵性的作用[14]。已有研究表明,合理配施有機肥不僅利于土壤有機碳的積累,而且會增加大團聚體數(shù)量[15]。高會議等[16]研究結果表明,土壤有機碳含量與團聚體粒徑呈顯著正相關。本研究結果表明,在0.5~2 mm粒徑中,土壤團聚體中有機碳含量隨粒徑的增加呈現(xiàn)上升趨勢,前人也有相似的研究結果。俞巧剛等[17]研究結果表明,有機物料還田處理較常規(guī)施肥處理提高了大團聚體中有機碳含量。本研究中5種處理對不同粒徑下有機碳含量的影響不同,與常規(guī)施肥處理相比,配施有機肥處理能明顯增加大于0.25 mm粒徑的有機碳含量,并以生物有機肥處理最為明顯。這可能是因為有機肥的施入向土壤中直接補充大量活性有機物質,提高了土壤微生物活性,快速降解土壤中有機養(yǎng)分,增加團聚體中有機碳含量,同時增加土壤團聚體內部土粒間的黏結力度,增加土壤大團聚體有機碳分布[18],改良了團聚體的結構。而配施有機肥處理的土壤有機碳含量無顯著差異,但處理C依舊有上升趨勢,除了有機質外,還可能是該處理中微生物起到了促進作用。此外,有機肥在影響土壤團聚體中有機碳含量的同時,各粒級團聚體中有機碳對土壤有機碳的貢獻率也受到施肥處理的影響[19]。毛霞麗等[20]研究結果表明,長期有機無機配施顯著提高了各粒級中團聚體有機碳的含量,增加大團聚體中有機碳的貢獻率。本研究結果表明,0.25~1 mm粒徑的團聚體有機碳對土壤有機碳貢獻率最大,有機類肥料部分化肥有利于促進土壤總有機碳的積累。

3.2 對土壤團聚體結構與穩(wěn)定性的影響

土壤團聚體是維持團聚體穩(wěn)定性、提升土壤肥力、結構和功能的關鍵[21]。已有研究表明,合理配施有機肥明顯增加土壤有機質含量,同時也能夠促進土壤團聚體的形成[22]。楊等鴻[23]研究結果表明,配施有機肥可明顯提高大于0.25 mm的水穩(wěn)性團聚體含量,改善土壤結構。本研究表明,配施有機肥處理較常規(guī)施肥處理增加大于0.25 mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體百分比含量,顯著降低小于0.25 mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體百分比含量。本研究表明,土壤團聚體的平均重量直徑與團聚體破壞率是表征水穩(wěn)性團聚體穩(wěn)定性的重要指標,并且彼此之間呈極顯著的負相關關系[24]。杜立宇等[25]研究結果表明,有機肥的施入會顯著提高土壤水穩(wěn)性團聚體含量和團聚體平均重量直徑。Deng等[7]研究結果也表明,有機肥的配施能夠增加土壤水穩(wěn)性團聚體平均重量直徑,增強團聚體穩(wěn)定性,減少土壤結構的退化。本研究結果表明,與常規(guī)施肥處理相比,配施有機肥處理顯著提高團聚體平均重量直徑,顯著降低團聚體破壞率,并以生物有機肥處理最為明顯。而且相關性分析也表明,土壤團聚體與土壤養(yǎng)分呈正相關,這可能是由于有機肥可以補充土壤中的有機養(yǎng)分,尤其生物有機肥的施入,增強土壤微生物活性,影響植物根系的生理進程,而植物根系分泌物和微生物代謝物以及有機質又促進團聚體穩(wěn)定性的提高,保證土壤養(yǎng)分的供應。

每年三月,是學校的“推薦與捐獻圖書月”,學校鼓勵同學積極推薦與捐獻圖書。學校對同學們推薦的書目進行整理,從中挑選出適合大家閱讀的書籍,作為我們每個年級的必讀書目和建議閱讀書目,以此豐富同學們的閱讀內容,并對入選書目的推薦者進行表彰。

4 結 論

(1)通過2年的有機替代,就常規(guī)施肥而言,有機類肥料部分替代化肥(尤其是生物有機肥)可明顯增加大于0.25 mm團聚體有機碳含量,提高團聚體有機碳對土壤有機碳的貢獻率和平均重量直徑(MWD),降低團聚體破壞率(PAD)。

公司要為績效考核體系實施配置專業(yè)的考核人員,同時利用監(jiān)督和控制機制,衡量組織績效,規(guī)范考核人員行為,以便準確衡量員工績效。要建立合理的內部績效溝通機制,公司各層領導采取各種方式與員工有效溝通。健全員工績效考核激勵機制。根據(jù)員工的實際,滿足員工在物質、能力提升,自身成就等方面的需求。

(2)有機類肥料部分替代化肥主要通過增加土壤有機碳含量來提高團聚體穩(wěn)定性,改良土壤團聚結構,保證土壤養(yǎng)分的供應。

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