西南喀斯特区坡耕地秸秆覆盖对土壤生态化学计量特征及产量的影响

• 作者: 盘礼东 李瑞 张玉珊 黎庆贵 高家勇 袁江
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 秸秆覆盖 坡耕地 土壤养分 生态化学计量学 产量 西南喀斯特区
• 年，卷（期）: 2022,（11）
• 所属期刊栏目: 国家重点生态功能区生态补偿绩效评价专栏
• 页码范围: 4428-4438
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202104030867

摘要

土壤养分亏缺是限制作物生长的关键因素，同时也是制约作物产量的重要影响因子。为提高西南喀斯特区坡耕地土壤肥力和作物产量，于2018-2019年连续两年在贵州省黔西县开展了野外原位径流小区观测试验。通过该试验探讨不同秸秆覆盖率下土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）含量及其生态化学计量特征，揭示不同秸秆覆盖率下土壤养分状况及土壤改良效果。共设6个秸秆覆盖梯度，玉米单作＋秸秆覆盖（SM0-SM5，0，1111、2222、3889、5556，6944 kg/hm2），其中SM0为对照组（CK）。结果表明：（1）秸秆覆盖不同程度增加了土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）及全磷（TP）含量，总体上随覆盖量的增加而增加，尤其是覆盖量较多的情况下（SM4，SM5），均显著高于对照（P<0.05），但两者之间差异不显著（P > 0.05），而全钾（TK）则随着覆盖量的增加而减少。（2）在高秸秆覆盖条件下（SM4，SM5），除了N ： P外，两年各土壤养分元素的化学计量比均显著高于对照（P<0.05），但SM4和SM5之间差异不显著（P > 0.05）。（3）秸秆覆盖条件下土壤C ： N、C ： P较低，加速了土壤有机质矿化分解，同时也说明P的有效性较高。（4）高秸秆覆盖率条件下对作物增产较为显著，其中SM4处理作物产量最高。研究表明覆盖于地表的秸秆作为土壤营养元素的重要来源，可将其作为一种补充手段以补给土壤中被作物吸收和随水土流失而流失的土壤养分。综合主成分、灰色关联度及差异显著性分析，同时结合作物产量，建议在西南喀斯特坡耕地覆盖6000 kg/hm2左右的秸秆以促进农田生态系统的恢复，从而达到较好的土壤增肥、作物增产效果。