花生壳及生物质炭施用对旱地红壤理化性质及微生物特性的影响.pdf

花生壳及生物质炭施用对旱地红壤理化性质及微生 物特性的影响 摘要 针对旱地红壤地力低下，粘、重、板结，农作物产量低等问题，现今多采用 添加秸秆或生物质炭的方法来改善红壤。有实践表明，秸秆及生物质炭还田均能 提高土壤肥力、增加农作物产量，是保持和提高土壤肥力最根本的战略性技术措 施之一。但秸秆及生物质炭所含有机碳组成与活性不同，其对地力提升效果可能 存在较大差异，提升地力的机理还不清楚，亟待试验加以探讨。本项目在野外定 位试验的基础上，进行为期一年的室内控制试验，设计九个处理：(1) CK ：常规 2 2 管理；(2) S1：施用花生壳 (3000 kg/hm ) ；(3) S2：施用花生壳 (6000 kg/hm ) ； 2 (4) BC1 ：施用花生壳生物质炭 (1000 kg/hm ) ；(5) BC2 ：施用花生壳生物质炭 2 2 2 (2000 kg/hm ) ；(6) S1BC1：施用花生壳 (3000 kg/hm ) +生物质炭(1000 kg/hm ) ； 2 2 (7) S1BC2：施用花生壳 (3000 kg/hm ) +生物质炭 (2000 kg/hm ) ；(8) S2BC1：施 2 2 用花生壳 (6000 kg/hm ) +生物质炭(1000 kg/hm ) ；(9) S2BC2：施用花生壳 (6000 2 2 kg/hm ) +生物质炭 (2000 kg/hm ) 。分别在0、10、20 、30、60、120、300、365 天进行破坏性采样，来研究不同剂量花生壳及生物质炭单施或混施下土壤养分、 土壤微生物活性、土壤微生物群落结构与多样性的动态变化，探讨花生壳和生物 质炭对旱地红壤质量的影响，揭示花生壳及其生物质炭提升旱地红壤地力的内在 机制，为旱地红壤肥力的提升提供科学依据。主要研究结果如下： (1) 施加不同剂量花生壳和生物质炭可以不同程度地增加土壤有机碳含量、 全磷含量、有效磷含量、全氮含量。在不同培养时期，与对照处理CK相比，处 理S1、S2、BC1 、BC2 、S1BC1、S1BC2、S2BC1、S2BC2的土壤有机碳含量分 别最大增加了18.18%、28.30% 、29.18% 、37.74%、32.14%、52.50%、47.74% 、 53.64%，单施生物质炭处理的有机碳含量大于单施花生壳处理，混合施加花生壳 和生物质炭的有机碳含量大于单施花生壳和生物质炭处理；处理S1、S2、BC1 、 BC2 、S1BC1、S1BC2、S2BC1、S2BC2的土壤全磷含量分别最大增加了28.74% 、 24.08% 、82.04%、105.23%、68.76%、89.87%、84.36%、121.68%，整体来看， 单施生物质炭处理的全磷含量大于单施花生壳处理，混合施加花生壳和生物质炭 的全磷含量大于单施花生壳和生物质炭处理；处理S1、S2、BC1 、BC2 、S1BC1、 S1BC2、S2BC1、S2BC2的土壤全氮含量分别最大增加了30.00%、35.10%、16.79%、 68.96%、53.79%、37.95%、29.58% 、53.41% ，土壤全氮含量随花生壳和生物质 炭添加剂量的增加而增加，其中BC2 的土壤全氮含量提高的最显著。低剂量混施 I 花生壳和生物质炭处理 (S1BC1) 使土壤水解氮的含量增加，最高增加了88.41%， 其他处理对土壤水解氮的含量影响不大。培养初期添加不同剂量的花生壳和生物 质炭，土壤有效磷含量增加，S1BC1处理增加的最多，与对照处理CK相比，增 加了41.41% 。 (2) 添加花生壳和生