摘要:为研究沼液替代不同比例氮肥对盐化潮土的土壤性质和小麦产量的影响,在轻度盐化潮土上开展小麦田间试验。试验设置4个处理,分别为常规施肥(XC)以及沼液替代常规施氮肥比例分别为30%(T30)、50%(T50)和70%(T70)。结果表明,与常规施肥比较,沼液替代氮肥处理降低土壤pH值0.12-0.33个单位;显著增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,分别提高52.63%-73.51%、42.83%-120.30%、16.82%-75.14%和15.42%-49.04%;显著增加土壤中Ca2+、Mg2+、Na+、CL-等离子含量,其中Ca2+和Na+含量分别增加20.15%-60.85%和7.72%-72.93%;提高土壤Cu、Zn、Mn、B等微量元素含量以及土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,脲酶活性随沼液替代比例的增加先升高后降低。沼液替代氮肥处理提高土壤中变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的占比,其中T50处理更有利于提高土壤微生物群落多样性。T30和T50处理的小麦产量较xc处理分别显著提高6.22%和11.04%。综合分析,沼液替代不同比例氮肥能够显著改善土壤性质和提高小麦产量,且替代比例为50%时效果最佳。本研究结果可为沼液在轻度盐化潮土上的应用提供理论参考。
关键词:沼液;氮肥替代比例;盐化潮土;土壤性质;小麦产量
中图分类号:S512.1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2025)01-0110-08
化肥是粮食作物的“粮食”,合理施用化肥不仅可以提高作物产量,还能有效提高土壤肥力,但化肥的过度投入也会造成肥料利用率不高以及环境污染等不良影响。目前我国农业的化肥投入量约占全球农业化肥投入总量的1/3,已经远远超过了经济意义上的化肥最佳投入量。过量的化肥投入容易产生土壤肥力下降、土壤板结、土壤盐渍化等问题,进而影响作物生长,导致作物产量及品质下降。因此,降低农业化肥投入量、维持土壤健康、减少环境污染是当前亟需解决的问题。
沼液是由厨余垃圾、畜禽粪便及各种废弃有机物质经厌氧发酵得到的一种偏碱性液体,pH值通常在7.1-8.5之间。沼液中含有大量的速效养分和活性有机物质,其在改善土壤理化性质、提高土壤有机质含量、改良盐渍化土壤等方面均具有较显著的效果,同时沼液可有效促进作物生长,提高作物产量和品质,是一种极具代表性的良好生物质能源。
当前,全球盐渍土的总面积约占全球土地面积的3%,其中86%的盐渍土可以用于农业生产,为全球提供约11%的作物产量。但由于盐渍土中的盐分含量较高,易对作物产生严重的盐分胁迫,因此普遍存在土壤理化性质差、肥料利用率低、作物生长状况不良等问题。当前土壤盐渍化已经成为制约我国农业发展的主要障碍因素之一。因此改良利用盐渍化土壤对于促进我国农业发展和保障粮食安全有着极其重要的意义。
目前已经有大量研究表明,沼液替代化肥在改善土壤理化性质、增强土壤生物活性、提高作物产量及品质、减少农业化肥施用量等方面具有良好的作用。在黄泥土上的研究表明,沼液替代化肥比例为50%时,小麦生物量和产量均达到最大值。黄褐土上150%沼液替代氮肥处理显著提高了青贮玉米产量和品质。水稻土上连续3年沼液100%替代化肥能够显著提高稻米产量,增加稻米蛋白质含量。但有关沼液在轻度盐化潮土上替代氮肥后对土壤性质和作物产量影响的研究尚较少,本试验在滨州市阳信县轻度盐化潮土上进行,研究沼液不同比例替代氮肥对轻度盐化潮土土壤性质以及小麦产量的影响,以期为沼液安全利用、改善盐化潮土土壤质量和减施化肥提供理论参考。
1材料与方法
1.1试验地概况及材料
试验在山东省滨州市阳信县境内土地上进行。该区属于黄河冲积平原,为温带季风气候,海拔12 m,光照充足,年均日照时数2 704.2 h,年均气温12.3℃,极端最高气温40.1℃,极端最低气温-21.5℃,年均降水量为567.7 mm,无霜期200 d左右。试验地土壤类型为轻度盐化潮土,耕层土壤基本理化性质:有机质含量11.85 g/kg,全氮1.15g/kg,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为75.93、32.38、132.76 mg/kg,pH值8.35,盐分含量0.18%,