長期定位施肥與土地利用方式對紅壤團聚體穩(wěn)定性的影響.pdf

1、團聚體是土壤的基本結(jié)構(gòu)單元，影響土壤團聚體形成穩(wěn)定性的內(nèi)因（土壤本身）包括成土環(huán)境和土壤基本理化性質(zhì)等，特別是膠結(jié)物質(zhì)的膠結(jié)作用;外因主要是人為活動的干擾，以土地利用方式和施肥模式的影響最為廣泛。南方紅壤面積大、分布廣，是我國重要的糧油生產(chǎn)基地。本文以湖南祁陽23年長期定位紅壤作為研究對象，分析撂荒(LH)、對照(CK)、單施氮肥(N)、氮磷鉀配施(NPK)、氮磷鉀配施有機肥(NPKM)五種不同施肥管理類型對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響;以湖

2、南桃源18年長期定位紅壤為研究對象，分析自然恢復(fù)(NR)、傳統(tǒng)利用(TU)、作物輪作(CR)、人工林(AF)四種不同利用方式對土壤團聚體的影響。通過探究土壤有機質(zhì)、不同形態(tài)氧化鐵對團聚體形成穩(wěn)定的影響，結(jié)合超聲激勵下2-0.25mm和0.25-0.053mm水穩(wěn)性團聚體力學(xué)穩(wěn)定性特征，得出以下主要結(jié)論:
　　(1)長期施肥和利用方式的不同改變了紅壤的酸堿性，其中單施氮肥易導(dǎo)致土壤酸化，pH值降低1.76個單位;化學(xué)肥料的平衡施用相

3、對減弱這種酸化程度，降低1.38個pH，而配施有機肥料可以有效抑制土壤的酸化，pH值由試驗設(shè)置初的5.70增至5.86。桃源四種不同土地利用方式下自然恢復(fù)處理pH最小，為4.58，其他三種利用方式對土壤pH影響無明顯差異。干篩和濕篩的結(jié)果表明:氮磷鉀配施有機肥則可保持良好的土壤結(jié)構(gòu)，化學(xué)肥料平衡施用效果僅次其后，對照和單施氮肥團聚體水穩(wěn)定性最弱。大于0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量分布如下:LH(74.40％)＞NPKM(58.34％)＞N

4、PK(35.85％)＞CK(24.92％)≥N(23.36％)。桃源紅壤以傳統(tǒng)利用土壤結(jié)構(gòu)最佳，作物輪作后土壤團聚體穩(wěn)定性最弱，大于0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量分布如下:TU(74.98％)＞AF(53.80％)≥NR(52.90％)＞CR(48.90％)。
　　(2)施肥對土壤有機質(zhì)含量的影響和對pH影響規(guī)律一致。作物輪作在人為施用肥料和地表生物大量歸還的作用下，可培肥土壤，有機質(zhì)含量達27.58g/kg。傳統(tǒng)利用土壤較之于人工

5、林和自然恢復(fù)土壤有機質(zhì)含量顯著增加。施肥和利用方式的不同均可導(dǎo)致土壤團聚體中有機質(zhì)的重新分配，體現(xiàn)出團聚體粒徑增大，有機質(zhì)含量增高。紅壤中游離氧化鐵(Fed)在團聚體中的分布和土壤有機質(zhì)(SOM)的分布規(guī)律一致，同時有機肥的配施更易于Fed向非晶型氧化鐵(Feo)的轉(zhuǎn)化，在p＜0.01水平下Feo和SOM呈極顯著正相關(guān)(R2=0.893**，n=8)。氧化鐵不同形態(tài)的分布展示了其所處環(huán)境的不同，微團聚體更易于Feo的形成。
　　(

6、3)桃源紅壤傳統(tǒng)利用方式下團聚體具有最強抵抗外力的能力，大團聚體(2-0.25mm)、微團聚體(0.25-0.053mm)抵抗力分別為334.73和228.84J·g-1。祁陽紅壤撂荒由于未經(jīng)人為擾動，地表常年自由生長植物，具有最強抵抗外力的能力，兩種粒徑團聚體抵抗力分別為374.03和310.13J·g-1。耕作管理后土壤團聚體抵抗外力的破壞能力降低，單施氮肥降低幅度最大，和撂荒相比，兩種粒徑團聚體抵抗力均減少約2/3。氮磷鉀配施是最

7、有利于維持團聚體力穩(wěn)定性的施肥模式，抵抗力約是撂荒的2/3。2-0.25mm的大團聚體有更好的力學(xué)穩(wěn)定性。
　　(4)化學(xué)膠結(jié)劑對水穩(wěn)性團聚體抵抗外力能力(L)和抵抗時間(T)受不同土地管理類型的影響呈現(xiàn)不同的特點:紅壤區(qū)L和T呈極顯著正相關(guān)性(R2=0.697**，n=18)，二者均和SOM呈顯著正相關(guān)（R2=0.483*和0.499*，n=18）。施肥管理后Fed和Fed-Feo共同控制著T，相關(guān)系數(shù)分別為0.759*和0.7