有机物料和菌剂配施化肥对川西茶园土壤团聚体及其CNPK的影响

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本研究以雅安市名山区联江乡茶园春夏秋三个采茶季的土壤为研究对象,于2019年10月末开始采用大田试验,等氮磷钾投入,并分别设置不施肥(CK)、全施化肥(CF)、全施化肥+微生物菌剂(CFM)、50%化肥+兔粪(CFD)、50%化肥+菜籽饼(CFR)、50%化肥+酒糟(CFL)、50%化肥+兔粪+微生物菌剂(CFDM)、50%化肥+菜籽饼+微生物菌剂(CFRM)、50%化肥+酒糟+微生物菌剂(CFLM)共9种施肥模式。研究了不同有机物料和菌剂配施化肥对茶园土壤团粒结构、团聚体有机碳和土壤养分积累的影响,并探究适宜于研究区茶园的化肥减施模式。主要研究结论如下:(1)有机物料和菌剂配施化肥下土壤机械稳定性团聚体各粒级含量、大团聚体含量(R0.25)、分形维数(D)随季节变化无明显规律。除CFDM、CFRM和CFLM,机械稳定团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)呈现出春季>秋季>夏季外,其余各个处理随着季节的变化总体呈下降趋势。各处理下,机械稳定性团聚体各粒级含量随粒级减小主要呈先减小后增大的趋势,以0.5-0.25 mm团聚体含量最少。不同处理下,机械稳定性团聚体R0.25以CK显著最低,且添加有机物料的处理普遍高于对应的全施化肥的处理,而MWD、GMD、D无明显规律。有机物料和菌剂配施化肥下土壤水稳性团聚体各粒级含量随季节变化无明显规律,R0.25、MWD、GMD呈下降趋势,D先降后升,团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(Elt)均呈上升趋势。各处理下,土壤水稳性团聚体含量随粒级减小主要呈先减小后增大的趋势。不同处理下,水稳性团聚体的各项指标都以CK最差,且添加有机物料的处理普遍高于对应的全施化肥的处理。(2)有机物料和菌剂配施化肥下机械稳定性团聚体易氧化有机碳含量随季节变化呈先上升后下降的趋势。从土层深度来看,各粒级团聚体易氧化有机碳含量随土层深度增加而减小。不同处理下,团聚体易氧化有机碳含量较高的粒级为<0.25 mm、0.5-0.25 mm、1-0.5 mm。同一粒级下,易氧化有机碳呈现的基本规律为:50%化肥+有机物料+微生物菌剂>50%化肥+有机物料>化肥(+微生物菌剂)>不施肥。三种有机物料之间呈现出兔粪>菜籽饼>酒糟的规律。(3)有机物料和菌剂配施化肥下机械稳定性团聚体碱解氮、速效磷和有效钾含量随季节变化都呈下降趋势。从土层深度来看,各粒级团聚体碱解氮、速效磷和有效钾的含量随土层深度增加而减小。不同处理下,各处理的团聚体碱解氮、速效磷和有效钾有在小粒级团聚体中富集的趋势,并且都以CK最低。添加兔粪、菜籽饼和酒糟的各个处理之间差异不明显,但添加微生物菌剂的有机肥配施化肥处理普遍高于对应的未添加微生物菌剂处理。综上可见,施肥可以增强茶园土壤团聚体稳定性和团聚体有机碳、养分含量。其中以添加有机物料和微生物菌剂提高团聚体稳定性和团聚体有机碳的效果更佳。虽然添加有机物料和菌剂虽然前期释放养分的速率整体略低于全施化肥,但是后期却高于全施化肥,说明机物料和微生物菌剂在减施化肥的情况下仍可以保证茶园土壤养分的供应。
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