有机无机配施对农村宅基地复垦土壤有机碳和肥力的影响

为探究有机无机配施对农村宅基地复垦有机碳及土壤肥力的影CB-839 IC50响,试验于2021-2022年在扬州市邗江公道镇耕地质量监测点试验基地进行。以尿素、过磷酸钙、氯化钾为供试无机肥,鸡粪、蚯蚓粪、菜籽饼肥为供试有机肥。试验采用随机区组设计,重复三次,设置5个处理,分别为(1)T0:不施氮肥、(2)T1:100%化肥N、(3)T2:40%鸡粪肥N+60%化肥N、(4)T3:40%蚯蚓粪肥N+60%化肥N、(5)T4:40%菜籽饼肥N+60%化肥N,通过测定不同土层(浅层0-15cm、深层15-30cm)土壤综合养分、土壤酶活性、土壤团聚体、土壤有机碳矿化、土壤有机碳组分和腐殖质组分含量等指标,明确有机无机配施对农村宅基地复垦有机碳和土壤肥力的影响,以期为农村宅基地复垦土壤培肥提供理论支撑。主要研究结果如下:1.土壤理化性质、酶活性状:(1)0-15cm 土层,与化肥单施相比,有机无机配施提升了土壤pH值、降低了容重,提高了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾等养分指标的含量,提高幅度为3.19~23.5%、7.00~15.6%、10.4-17.7%、1.60~22.9%、7.1~19.7%(Cryogel bioreactor2021)和 6.96~24.7%、10.0~31.9%、15.8~22.5%、7.39~31.9%、8.92~25.1%(2022);其中以蚯蚓粪、菜籽饼肥更有利于提高土壤养分指标含量;并提升了土壤脲酶、蔗糖酶和脂肪酶活性,其中蚯蚓粪、菜籽饼肥更有利于提高土壤酶活性。(2)15-30cm 土层,与化肥单施相比,有机无机配施提升了土壤pH值、降低了容重、提高土壤有机质、全氮、碱解氮、土壤脲酶、蔗糖酶和脂肪酶活性,但对有效磷、速效钾无显著影响,其中蚯蚓粪、菜籽饼肥更有利于提高土壤养分指标含量,鸡粪更有利于提高脲酶、蔗糖酶活性,蚯蚓粪更有利于提高脂肪酶活性。(3)15-30cm 土壤容重大于0-15cm,15-30cm 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量小于0-15cm。2.土壤团聚体分布、稳定性及团聚体碳氮含量、有机碳矿化:(1)0-15cm,>2mm、0.25-2mm和<0.25mm各粒径团聚体的质量比,以0.25-2mm团聚体质量比最大;与化肥单施相比,有机无机肥配施提高或显著提高了 0.25-2mm粒径团聚体含量质量比及土壤稳定性参数(MWD、GMD和R0.25),分别提高11.8~27.4%、4.29~12.9%、8.00~16.0%、4.73~10.2%(2021)和 13.3~30.1%、7.25~14.5%、10.4~20.8%、7.16~14.0%(2022),其中以菜籽饼肥提高幅度最大;0.25-2mm粒径团聚体对碳氮养分贡献率大于其他粒径团聚体;土壤矿化速率、潜在可矿化有机碳量和累计矿化量均在有机无机肥配施得到显著提升,以菜籽饼肥和蚯蚓粪肥提升最显著。(2)15-30cm,以<0.25mm粒径团聚体质量比最大,与化肥单施相比,有机无机配施保持或提高了>2mm、0.25-2mm团聚体质量比,但降低了<0.25mm粒径团聚体的质量比,并提高了土壤各粒径团聚体稳定性;<0.25mm粒径团聚体对碳氮养分贡献率大于其他粒径团聚体,土壤矿化速率、潜在可矿化有机碳量和累计矿化量变化趋势与0-15cm相似。(3)与0-15cm相比,15-30cm 土层中>2mm、0.25-2mm粒径团聚体占比显著降低,<0.25mm粒径团聚体的占比显著提高,稳定性参数降低,土壤有机碳和全氮含量在>2mm和0.25-2mm粒径团聚体降低,在<0.2INCB28060化学结构5mm粒径中提高。3.土壤有机碳和腐殖质的组分含量变化:(1)0-15cm,通过配合施用不同种类的有机肥和无机肥,两年后,提高土壤有机碳各组分的含量,土壤微生物量有机碳(MBC)、土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤易氧化有机碳(ROC)和土壤颗粒态有机碳(POC)占比分别为1.18~2.29%、0.67~0.77%、25.8~39.0%和20.5~41.7%,其中MBC、ROC和POC均以菜籽饼肥提高最大,DOC以鸡粪肥提升最大。腐殖质含量在有机无机配施下提高了 11.6~18.8%,腐殖质各组分胡敏素、胡敏酸、富里酸均以蚯蚓粪肥提升最为显著。(2)15-30cm,有机无机肥配施提高了土壤有机碳和腐殖质的组分含量,其中蚯蚓粪肥提升DOC、ROC占比和富里酸含量最显著,鸡粪肥提升MBC占比及胡敏素、胡敏酸含量最为显著,菜籽饼肥提升ROC占比最显著,均低于0-15cm。综上所述,40%有机肥配施60%无机肥措施显著改善了农村宅基地复垦土壤理化性质、提高了土壤酶活性、土壤有机碳和腐殖质的组分含量,同时,该施肥措施维持或提高了 0.25-2mm粒径团聚体含量及碳氮贡献率,并加强土壤有机碳矿化量,综合考虑菜籽饼肥配施无机肥对浅层土壤质量增幅效果最佳,蚯蚓粪肥对深层土壤作用更佳。因此,在农村宅基地复垦土壤上推荐采用菜籽饼肥配施无机肥的土壤培肥管理措施。