摘要:
为明确长期不同施肥下新疆灰漠土有机碳和作物产量演变特征,依托始于1990年的灰漠土肥力长期定位监测试验,选择对照(CK,不施肥)、施氮磷肥(NP)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾配合常量有机肥(NPKM)、氮磷钾配合高量有机肥(hNPKM,有机肥施用量为 NPKM 的2倍)、氮磷钾配合秸秆还田(NPKS)6个处理,分析不同处理下土壤有机碳和小麦、玉米产量演变特征,探讨碳投入及有机碳与作物产量的关系。结果表明:1)长期耗竭种植(CK)、连续施用 NP 或 NPK 肥,灰漠土有机碳含量持续下降,年均下降速率分别为0.094 g·kg-1、0.043 g·kg-1和0.053 g·kg-1,表明施化肥(NP、NPK)不能维持土壤有机碳含量,不利于土壤肥力的保持。NPKM 和 hNPKM 处理,土壤有机碳显著增加,年均增加0.360 g·kg-1和0.575 g·kg-1,增施有机肥是快速提高灰漠土肥力的重要措施。秸秆还田处理(NKPS),土壤有机碳年均增幅0.006 g·kg-1,与 NPK 处理对比,秸秆还田虽没有大幅度提高土壤有机碳,但维持了土壤肥力。2)较 CK,长期化肥有机肥配施(NPKM、hNPKM)显著增加了作物产量(P<0.05)。与 NP 和 NPK 比较,长期化肥有机肥配施显著提高了小麦产量(P<0.05),但玉米产量与施化肥处理差异不显著(P>0.05),玉米产量以平衡施肥(NPK)的增幅最高,达到220 kg·hm-2·a-1。小麦的产量变异系数(29.1%~43.9%)高于玉米产量变异(19.0%~32.7%)。化肥配合秸秆还田(NPKS)处理的小麦增产幅度与高量施用有机肥(hNPKM)处理接近,喻示了秸秆还田对作物增产的作用不可忽视。3)碳投入与土壤有机碳和小麦、玉米产量有显著线性正相关(P<0.05)。基于以上分析,在干旱区灰漠土增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是最基本的土壤培肥措施。