种养废弃物还田对复垦宅基地土壤活性有机碳及酶活性的影响

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:atishi123
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近年来,全国大力开展城乡建设用地增减挂钩工作,优化了农村土地空间结构,农村建设用地复垦也是耕地资源占补平衡的重要途径。建设用地特别是宅基地复垦中的土壤培肥与质量管理成为了关键的环节,如何实现复垦耕地的质量、数量和生态三位一体的持续利用,是关注的难点和重点。作物秸秆、畜禽粪便、食用菌菌糠等种养废弃物都是农业生产过程中经常使用且培肥效果较好的原料,施入土壤中,能有效改善土壤结构、改善土壤质量、减少环境负荷和提升作物品质。为研究成都平原小麦-玉米轮作下不同种养废弃物(秸秆、猪粪、菌糠)还田对复垦宅基地土壤质量的影响,本文以复垦宅基地土壤为研究对象,选取土壤活性有机碳和土壤酶活性两个方面指标,设置了空白施肥(CK)、化肥处理(CF)、秸秆全量还田配合施用化肥(T1)处理、秸秆1.5倍碳量还田配合施用化肥(T2)处理、等碳量的猪粪还田配施化肥(T3)处理、1.5倍碳量猪粪还田配施化肥(T4)处理、等碳量的菌糠还田配施化肥(T5)处理和1.5倍碳量菌糠还田配施化肥(T6)处理共八种处理,研究了土壤总有机碳(TOC)、高活性有机碳(H-LOC)、中活性有机碳(M-LOC)、低活性有机碳(L-LOC)含量、碳库管理指数(CMI)以及土壤淀粉酶、转化酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶活性的动态特征,活性有机碳库与土壤酶活性之间的关系。主要结论如下:(1)在麦-玉轮作下,不同梯度的秸秆、猪粪、菌糠三种种养废弃物配施化肥均能显著提高土壤活性有机碳库的含量。六种配施处理的土壤TOC较空白施肥处理高出1.34%-23.53%,其中1.5倍碳量菌糠配施化肥的T6处理提升效果最明显。各配施处理的土壤高、低活性有机碳含量以T6处理提升效果最明显,其生育期均值较其余5种配施处理分别高出0.51%-16.13%、0.95%-35.48%;中活性有机碳含量则以等碳量猪粪配施化肥的T3处理提升效果最明显,其生育期均值较其余5种配施处理高出2.04%-18.03%。六种配施处理的CMI以T6的提升效果最为明显,较空白施肥处理高出8.28%-33.89%,其生育期均值较其余5种配施处理高出1.52%-14.36%。这表明1.5倍碳量菌糠配施化肥处理是较好的农田耕作施肥管理模式,这种施肥方式较其他施肥模式更能使碳库处于一种良性状态。(2)菌糠和猪粪对土壤碳循环相关酶活性的影响显著,在小麦季和玉米季,除多酚氧化酶外,六种配施处理均能不同程度的提高土壤碳循环相关酶活性,其中淀粉酶和转化酶的提升效果以T4和T6处理最佳,T4和T6处理下淀粉酶活性较CK处理分别高出19.83%-48.47%、17.07%-43.26%,其生育期均值较其余4种配施处理分别高出1.46%-15.25%、2.86%-19.44%,T4和T6处理下转化酶较CK处理分别高出7.14%-54.90%、15.19%-57.05%,其生育期均值较其余4种配施处理分别高出1.42%-22.85%、0.72%-20.66%;β-葡萄糖苷酶的提升效果以T6处理最明显,较空白施肥处理高出10.92%-30.53%,其生育期均值较其余5种配施处理高出0.60%-9.24%。施肥对于土壤多酚氧化酶的提升体现在小麦季深层土壤和玉米季中,其中以T3处理提升效果最明显,其生育期均值较其余5种配施处理高出1.32%-15.89%。(3)三种活性有机碳组分与淀粉酶、转化酶、β-葡萄糖苷酶呈极显著正相关。在小麦季0-20cm土层中,三种活性有机碳与多酚氧化酶呈负相关系数或极显著负相关性,而在小麦季、玉米季的深层土壤中,三种活性有机碳与多酚氧化酶的呈正相关性。玉米季表层土壤多酚氧化酶除与低活性有机碳呈显著相关外,与高活性有机碳和低活性有机碳均不相关。复垦宅基地土壤活性有机碳库与碳循环相关酶之间存在密切的联系,土壤活性有机碳库和淀粉酶、转化酶、β-葡萄糖苷酶可以有效地评价复垦宅基地土壤肥力状况。(4)在本试验的施肥水平以及常规田间管理条件下,1.5倍碳量猪粪还田处理(T4)和1.5倍碳量菌糠堆肥还田处理(T6)对于改良成都平原复垦宅基地土壤,提高土壤肥力具有较优效果。
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