不同胡麻轮作模式对土壤团聚体及氮素分布特征的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luo665
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胡麻是一种广泛分布于我国北方地区的经济作物,对其进行合理轮作倒茬种植,不仅有利于提高农田土壤结构稳定性,增加土壤氮素转化关键酶活性,改善土壤氮素转化;亦可增加农田氮素迁移,提高土壤中可供作物吸收的速效氮含量,减少氮素流失改善农田生态环境,提高农业生态系统的生产力。本研究是在2012年开展的长期定位轮作试验基础上进行的,以休闲处理为对照,胡麻(F)、马铃薯(P)、小麦(W)为参试作物。研究了100%Flax(Cont F)、50%Flax(Ⅰ):WFPF、FPFW、PFWF、FWFP,50%Flax(Ⅱ):FWPF、WPFF、PFFW、FFWP,25%Flax:WPWF、PWFW、WFWP、FWPW共4个胡麻种植频率13种种植模式,对农田土壤团聚体稳定性、不同团聚体粒径中氮素分布、土壤酶活性和氮素转化强度以及产量的影响,主要得出以下主要结论:(1)25%Flax和50%Flax(Ⅰ)种植频率可显著增加R>0.25粒径土壤团聚体含量;播种前马铃薯茬和胡麻茬口显著增加了>0.25 mm粒径的水稳性大团聚体含量。不同轮作模式下FWFP轮作模式显著提高了播种前0.25-2mm粒径土壤水稳性大团聚体含量。PWFW处理显著提高收获后了>0.25mm粒径水稳性土壤团聚体含量,WFPF、FWPW、WPWF显著提高了0.5-1mm、1-2mm粒径土壤团聚体,显著增加土壤结构稳定性。(2)休闲处理较其他胡麻种植频率显著增加了土壤抗侵蚀能力和分形维数,播种前马铃薯茬口显著提高了土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),收获后MWD小麦茬和胡麻茬较马铃薯茬显著高出29.41%-35.29%,团聚体破坏率胡麻茬和小麦茬较马铃薯茬和CK显著降低了3.30%-6.74%。不同轮作模式下FWFP、WFWP、FWPF和WFPF处理显著提高了播种前土壤团聚体MWD和GMD。FPFW和PFWF处理显著增加了土壤团聚体破坏率和可侵蚀度,FWFP、WFWP和WFPF处理则显著降低了团聚体破坏率和可侵蚀度。(3)50%Flax(Ⅰ)和50%Flax(Ⅱ)频率下分别显著提高了<0.25mm和>2mm粒径中TN含量,100%Flax和CK较其余处理显著降低了TN含量。不同轮作模式下播种前WFWP、FWFP处理显著提高微团聚体粒径中铵态氮含量和大粒径团聚体中土壤硝态氮含量。收获后PFFW显著提高各粒径中铵态氮含量;PWFW、PFWF处理显著提高<0.25mm、0.5-1mm粒径中硝态氮含量;WPWF、WPFF处理显著提高<0.25mm、>2mm粒径中全氮含量。(4)100%Flax种植频率和CK处理较其他胡麻种植频率显著降低了土壤亚硝酸还原酶活性和土壤脲酶活性。FPFW、PFFW、FWPW处理较其他处理播种前土壤固氮作用强度显著高出19.18%-36.89%,土壤氨化作用强度PFFW、PFWF处理较其他处理显著降低31.09%-74.84%,FFWP、FWFP处理显著增加了土壤硝化作用,增加了有机氮向速效氮的转化;收获后WFWP、FFWP、FWFP处理土壤固氮作用显著增加64.25%-145.99%,PWFW、PFWF处理显著增加了土壤氨化作用强度,PWFW、PFFW、PFWF处理土壤硝化作用强度显著增加12.97%-81.82%,显著增加了土壤氮素转化强度,改善土壤氮素供应。(5)50%Flax(Ⅰ)频率下胡麻产量较50%Flax(Ⅱ)和25%Flax频率下小麦产量显著高出430.89-759.78kg·ha-1。FWPW处理胡麻产量较其他处理分别显著高出8.30%-109.57%,小麦产量WFPF处理较其他处理显著高出17.27%-49.05%。在不同轮作茬口下,前茬小麦和马铃薯种植较前茬胡麻种植胡麻显著高出54.45%-59.28%,在小麦不同轮作模式下,小麦前茬种植胡麻较前茬种植马铃薯显著增加小麦产量,FPF-(W)、PWF-(W)、PFF-(W)处理较FWP-(W)处理小麦产量增加。综上表明,50%Flax(Ⅰ)频率下FWFP处理和25%Flax频率下PWFW处理显著提高了土壤团聚体稳定性,增加土壤氮素转化关键酶活性,改善土壤氮素转化,增加农田氮素迁移,FWFP和PWFW轮作模式是该试区改善农田氮素供应和土壤理化性状,提高农业生态系统生产力的合理轮作制度。
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