生物质炭和磷添加对油茶林土壤团聚体及磷组分转化和有效性的影响

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油茶(Camellia Oleifera Abel)是我国特有的、重要的木本食用油料树种,与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物。江西省作为油茶的主要产区之一,土壤主要以红壤为主,存在严重的P限制和磷素有效性差的问题,对油茶的生长发育及产量造成了很大的影响。磷肥的合理施用是改善土壤肥力,保证植物良好生长、获得高产的措施之一,生物质炭是土壤改良剂,两者施入土壤中可以直接或间接对土壤产生影响。因此本文以江西油茶林地红壤作为研究对象,设置生物质炭和磷肥两个因素,研究生物质炭和磷肥施入后对油茶林地土壤基本理化性质、土壤团聚体组成及其稳定性、土壤团聚体磷素转化和有效性的影响。结果如下:(1)生物质炭添加短时间内对油茶林地土壤物理性质无显著影响;生物质炭的添加可以增加土壤全氮含量,改善土壤养分状况。(2)油茶林地中机械稳定性团聚体分布由多到少排序为:0.25-2mm、>2mm、0.053-0.25mm、<0.053mm,林地内较小粒径机械稳定性团聚体在生物质炭的作用下胶结向较大粒径团聚体转化。水稳性团聚体分布排序为:>2mm、0.25-2mm、0.053-0.25mm、<0.053mm,土壤水稳性大团聚体和土壤黏、粉粒在生物质炭的作用下向水稳性微团聚体和水稳性小团聚体转化;而磷肥的施入会造成大团聚体裂解,成为较小团聚体。生物质炭和磷添加对机械稳定性团聚体MWD有显著影响,对R0.25影响不显著;油茶林地内土壤抗水侵蚀能力较抗机械破坏能力强。(3)油茶林地各形态磷含量分布大体表现为Redisual-P>Na OH-Po>Na OH-Pi>Sonic-Po>Na HCO3-Po>Na HCO3-Pi、Sonic-Pi>H2O-P>HCL-P。磷组分在不同团聚体的累积情况为0.25-2mm和0.053-0.25mm团聚体中的含磷量高于<0.053mm团聚体中的磷素含量高于>2团聚体中的磷素含量。高水平生物质炭和高水平磷肥施入可显著增加油茶林地土壤及团聚体中H2O-P、Na HCO3-P、Na OH-P、Sonic-Pi等较易被植物吸收利用的磷组分的含量。无机磷组分对生物质炭和磷肥的响应显著,有机磷组分对生物质炭响应较显著。(4)生物质炭和磷添加可一定程度影响各磷组分间的相互转化。除0.25-2mm团聚体外,炭磷添加可促进有土壤有机磷组分向无机磷组分转化,稳定性高、有效性低的磷组分向稳定性低、有效性高的磷组分转化,生物质炭添加可促进Redisual-P向易被植物的磷组分转化。(5)生物质炭和磷添加及其交互作用对油茶林地土壤有效性影响显著。磷添加下配施生物质炭可显著提高油茶林地中土壤磷素有效性,且以C2水平更好。(6)土壤全磷与土壤H2O-P、Na HCO3-Pi、Na OH-P、HCL-P和Redisual-P之间关系显著,土壤有效磷与土壤无机磷组分之间相关性显著。土壤各磷素在一定程度上受土壤全氮间接的影响,Na HCO3-Po对土壤基本理化性质的响应更明显。综上所述,从短时间内提高土壤养分,改善土壤质量角度出发,结合油茶林地磷素转化和有效性发现,生物质炭添加可一定程度改善油茶林地土壤结构,提高林地土壤养分,且随生物质炭增加效果更好;磷肥添加配施生物质炭可显著提高林地土壤磷素有效性,且生物质炭可促进难被植物吸收利用的磷组分向易被吸收及有效性高的磷组分转化。土壤养分的提高以及林地内磷素有效性的提高更利于油茶的发育生长以及产量的增加,为油茶林生产管理提供实际应用技术指导。
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