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不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响

徐璐瑶 焦加国 邓建军 宿彤 陈华 付立波 胡锋

徐璐瑶, 焦加国, 邓建军, 宿 彤, 陈 华, 付立波, 胡 锋. 不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1331 − 1340 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203
引用本文: 徐璐瑶, 焦加国, 邓建军, 宿 彤, 陈 华, 付立波, 胡 锋. 不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1331 − 1340 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203
XU Lu-yao, JIAO Jia-guo, DENG Jian-jun, SU Tong, CHEN Hua, FU Li-bo, HU Feng. Effects of Different Water and Fertilizer Management on Soil Water Stable Aggregates and Soil Water Holding Capacity in Viciavillosa Rothvar and Maize Rotation[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1331 − 1340 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203
Citation: XU Lu-yao, JIAO Jia-guo, DENG Jian-jun, SU Tong, CHEN Hua, FU Li-bo, HU Feng. Effects of Different Water and Fertilizer Management on Soil Water Stable Aggregates and Soil Water Holding Capacity in Viciavillosa Rothvar and Maize Rotation[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1331 − 1340 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203

不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203
基金项目: 现代农业产业技术体系建设专项资金(绿肥,CARS-22)资助
详细信息
    作者简介:

    徐璐瑶(1996−),女,浙江金华人,硕士研究生,主要从事绿肥的应用研究。E-mail: 2019103010@njau.edu.cn

    通讯作者:

    E-mail: jiaguojiao@njau.edu.cn

  • 中图分类号: S152.4 + 7

Effects of Different Water and Fertilizer Management on Soil Water Stable Aggregates and Soil Water Holding Capacity in Viciavillosa Rothvar and Maize Rotation

  • 摘要:   目的  为了探讨苕子-玉米轮作模式下不同水肥管理对苕子养分累积量及玉米季土壤含水量、水分特征曲线、水稳性团聚体组成、有机质、玉米籽粒产量的影响。  方法  于2017年在云南省农业科学院嵩明县试验基地布置苕子-玉米轮作大田试验。将玉米季部分肥料前移至绿肥季、在绿肥季设置灌溉处理作为调控措施,设10个处理。于苕子盛花期采样测定苕子养分累积量,于玉米生长时期实时监测土壤温度和含水量,于玉米收获期采样测定各处理的玉米产量、土壤有机质、水分特征曲线和团聚体组分等指标。  结果  绿肥季施氮磷肥和灌溉处理玉米籽粒产量最高。整个玉米季,冬闲处理土壤含水量总体最低,绿肥季施氮磷肥处理土壤含水量总体较高。冬闲处理土壤饱和含水量最低,各种绿肥季施肥处理土壤饱和含水量和田间持水量较对照处理均有提高。绿肥季灌溉和施肥措施不同程度的增加了土壤 > 2 mm团聚体含量,减少了0.25 ~ 2 mm和 < 0.053 mm团聚体含量。绿肥季不施肥,进行灌溉处理的 > 0.25 mm水稳性团聚体含量(WSAC0.25)、几何平均直径(GMD)和团聚体系数(KCTP)较对照处理分别降低了9.10%、17.52%和33.25%,其中WSAC0.25降幅显著。  结论  玉米季肥料前移至绿肥季不仅不影响玉米籽粒产量,绿肥季进行施肥灌溉还可有效增加后茬玉米籽粒产量。种植绿肥可以提升土壤持水能力,绿肥季施肥或灌溉处理可在土壤低吸力范围内进一步优化土壤持水性能。绿肥季施肥处理可通过较大幅度增加土壤中 > 2 mm团聚体含量来提高水稳性团聚体的稳定性,而绿肥季不施肥,进行灌溉处理则是通过更大幅度减少0.25 ~ 2 mm团聚体含量来降低水稳性团聚体的稳定性。
  • 图  1  不同水肥管理模式下的土壤有机质含量(a)、养分累积量 (b)和玉米籽粒产量(c)

    不同小写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05)。

    Figure  1.  Soil organic matter content (a), soil nutrient accumulation (b) and maize grain yield (c) under different water and fertilizer management patterns

    图  2  不同水肥管理模式下的土壤温度(a)、含水量(b)比较

    Figure  2.  Soil temperature (a) and moisture (b) under different water and fertilizer management patterns

    图  3  不同水肥管理模式下的土壤水分特征曲线

    Figure  3.  Soil water characteristic curves under different water and fertilizer management patterns

    图  4  不同水肥管理模式下土壤水稳性团聚体的分布特征

    不同小写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05)。

    Figure  4.  Distribution characteristics of soil water-stable aggregates under different water and fertilizer management patterns

    图  5  不同水肥管理模式对土壤水稳性团聚体稳定性(a, WSAC0.25;b, MWD;c,GMD;d,KCTP)的影响

    不同小写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05)。

    Figure  5.  Effects of different water and fertilizer management patterns on stability of soil water-stable aggregates(a, WSAC0.25; b, MWD; c, GMD; d, KCTP

    表  1  不同施肥处理苕子与玉米肥料施用量

    Table  1.   Amounts of fertilizer application for Viciavillosa Rothvar and maize under different treatments

    处理
    Treatment
    施肥模式
    Application
    pattern
    苕子施肥量
    Fertilizing amount for
    Viciavillosa Rothvar
    (kg hm−2
    玉米施肥量
    Fertilizing amount for maize
    (kg hm−2
    基肥
    Base fertilizer
    一次追肥
    The first
    top dressing
    二次追肥
    The second top dressing
    NP2O5NP2O5K2ONN
    CF 冬闲 0 0 54 90 105 81 135
    CK 对照,绿肥季
    无水肥调控
    0 0 54 90 105 81 135
    N 绿肥季单施氮肥 42 0 54 90 105 81 135
    EN 周年等氮
    (主作物减氮)
    42 0 37.2 90 105 55.8 135
    P 绿肥季单施磷肥 0 45 54 90 105 81 135
    EP 周年等磷
    (主作物减磷)
    0 45 54 45 105 81 135
    NP 绿肥季氮肥和
    磷肥都施用
    42 45 54 90 105 81 135
    ENP 周年等氮磷
    (主作物减氮磷)
    42 45 37.2 45 105 55.8 135
    CKW 绿肥季不施肥,
    进行灌溉处理
    0 0 54 90 105 81 135
    NPW 绿肥季施氮磷肥和
    灌溉处理
    42 45 54 90 105 81 135
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    表  2  不同水肥管理模式下水稳性团聚体、黏粒、有机质、土壤水分常数、玉米籽粒产量间的相关性矩阵

    Table  2.   Correlation matrix between water-stable aggregates, clay, soil organic matter, soil moisture constant and grain yield of maize under different water and fertilizer management patterns

    相关系数
    coefficient of
    association
    WSAC0.25
    Water stable
    aggregate content
    > 2 mm
    团聚体
    > 2 mm aggregate
    content
    0.25 ~ 2 mm
    团聚体
    0.25 ~ 2 mm
    aggregate content
    0.053 ~ 0.25 mm
    团聚体
    0.053 ~ 0.25 mm
    aggregate content
    黏粒
    Clay
    content
    有机质
    Soil organic
    matter content
    饱和含水量
    Saturation moisture
    content
    田间持水量
    Field
    capacity
    玉米籽粒产量
    Maize grain
    yield
    WSAC0.25 1
    > 2 mm团聚体含量 0.511** 1
    0.25 ~ 2 mm团聚体含量 0.083 −0.814** 1
    0.053 ~ 0.25 mm团聚体含量 −0.381 −0.827** 0.744** 1
    黏粒含量 −0.885** −0.125 −0.452* −0.160 1
    有机质含量 0.424* 0.262 −0.017 −0.138 −0.373* 1
    饱和含水量 0.027 0.157 −0.163 −0.057 −0.034 −0.535** 1
    田间持水量 0.234 0.181 −0.052 −0.047 −0.221 −0.376* 0.431* 1
    玉米籽粒产量 0.056 0.449* −0.477** −0.494** 0.175 0.110 0.129 0.323 1
      注:*表示在0.05水平上显著相关;**表示在0.01水平上显著相关。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-02
  • 录用日期:  2022-04-27
  • 修回日期:  2022-04-13
  • 刊出日期:  2022-12-06

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