长期施肥下新疆灰漠土有机碳及作物产量演变

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