四川盆地紫色土養(yǎng)分肥力現狀及炭基調理劑培肥效應研究.pdf

1、紫色土是四川盆地農業(yè)土壤的主體，占盆地面積的85％，其土壤肥力及生產力狀況直接關系著該地區(qū)糧食供應安全。目前有關四川盆地紫色土區(qū)域肥力狀況的報道主要源自第二次土壤普查資料，近30年來該區(qū)域紫色土肥力現狀及變化如何尚不清楚。本文首先利用四川盆地紫色土分布區(qū)114個縣（市）2005年以來開展測土配方施肥采集的252275個紫色土樣品的土壤分析數據，18646個農戶調查數據，1944個試驗示范數據，采用統(tǒng)計分析方法研究了紫色土養(yǎng)分肥力現狀及其

2、與作物產量的關系，與第二次土壤普查比較了解30年來紫色土養(yǎng)分肥力的變化，為紫色土的改良培肥提供數據支撐。在對區(qū)域土壤肥力全面了解的基礎上，針對紫色土有機質含量低、水土流失嚴重等問題，采用大田試驗、盆栽試驗和室內培養(yǎng)試驗相結合的方法開展了炭基土壤調理劑對紫色土的培肥效果研究，明確不同炭基土壤調理劑對紫色土團聚體結構、水分庫容、養(yǎng)分含量等土壤物理及化學性質的影響，為紫色土培肥及土壤調理劑的研發(fā)提供技術支撐。
　　四川盆地紫色土分布區(qū)1

3、14個縣（市）土壤養(yǎng)分肥力現狀的調查研究結果表明，紫色土有機質、全氮、有效磷、速效鉀平均含量分別為16.4 g·kg-1、1.02 g·kg-1、15 mg·kg-1、91.9 mg·kg-1，土壤有機質和速效鉀處于缺乏水平，土壤全氮和有效磷處于中等含量水平。相對于第二次土壤普查，30年來四川盆地紫色土除速效鉀變化不大外，土壤有機質、全氮和有效磷含量均有明顯提升，分別增加了28.1%、21.4%和200%。但是該區(qū)域土壤養(yǎng)分肥力目前仍然

4、偏低，土壤有機質、全氮、有效磷和速效鉀缺乏的比例分別占75.7%、55.6%、49.8%和65.4%。近30年來紫色土 pH變化在不同類型紫色土間存在較大差異，中性紫色土30年平均降低了0.54個pH單位，石灰性紫色土pH平均降低了0.43個pH單位，酸性紫色土平均升高了0.32個單位。
　　紫色土區(qū)作物產量水平差異較大，采用平均單產法對紫色土地區(qū)作物產量水平分級表明，旱地作物馬鈴薯、油菜、小麥、玉米中低產比例分別占49.6%、6

5、7.6%、67.0%和79.0%，紫色土區(qū)旱地作物仍具有較大的產量提升空間。紫色土的實際生產力與基礎地力呈極顯著正相關，土壤對不同作物的貢獻率在48.7%~62%，提升土壤基礎地力是作物增產的重要途徑。不同產量水平下土壤養(yǎng)分差異顯著，整體表現為較高作物產量下土壤養(yǎng)分肥力指標更高，作物產量與土壤養(yǎng)分存在極顯著的正相關性；主成分分析表明，土壤有機質和全氮是紫色土肥力的首要影響要素，提高土壤有機質含量是提升作物產量的重要措施。
　　不同

6、炭基調理劑的田間試驗結果表明，施用炭基土壤調理劑對大田作物均有顯著的增產作用，與對照相比，不同調理劑處理榨菜兩年增產幅度達9.9%~30%和8.6%~15.1%，玉米增產幅度達7.2%~10.8%和7.5%~21.7%。在大田連續(xù)2年4茬施用炭基調理劑（每季用量1500 kg·hm-2），顯著提高了土壤粒徑>0.25 mm的機械穩(wěn)定性和水穩(wěn)性團聚體含量，促進小團聚體向大團聚體的轉化，其中對粒徑>5 mm的機械穩(wěn)定性大團聚體提升幅度最大，

7、比對照提高5.38~18.29個百分點，同時提高了團聚體的平均重量直徑及穩(wěn)定性指數，以課題組研發(fā)的炭基調理劑和生物碳效果最佳。施用調理劑降低了田間土壤容重，增加了土壤孔隙度，提高了土壤持水性，擴大了土壤水分庫容。經過2年的定位試驗，各調理劑土壤飽和持水量、田間持水量均顯著提升，土壤水分總庫容、興利庫容、滯留庫容和最大有效庫容均顯著提升；土壤孔隙度提高2.9~4.5個百分點。不同調理劑處理顯著增加了土壤對降雨后的截留，并降低了土壤水分散失

8、，從而提高了土壤水分含量和抗旱能力。
　　盆栽和培養(yǎng)試驗結果表明，施用調理劑促進了作物干物質和氮磷鉀養(yǎng)分積累。當調理劑投入量達到土壤質量的1%時，生物質炭和自主研發(fā)的調理劑 I、調理劑II均降低了土壤容重、提高了土壤孔隙度，容重比對照降低了2.5~5.8%，孔隙度提高了0.9~2.7個百分點。施用調理劑土壤持水能力顯著提高，土壤飽和含水量比對照處理提高了13.7%~21.4%，以生物質炭效果最好。與對照相比，炭基調理劑土壤有機質含

9、量提升6.3%~14.4%，全氮和全磷也明顯提升，對全鉀影響較小；不同調理劑顯著提高了土壤有效氮磷鉀含量，以有機肥>調理劑 II>調理劑 I>生物質炭>對照。施用調理劑土壤陽離子交換量、交換性鎂、交換性鉀顯著增加，提高了土壤的緩沖性能。
　　綜上所述，四川盆地紫色土地區(qū)近30年來土壤有機質和養(yǎng)分含量明顯提高，但是目前土壤養(yǎng)分肥力仍然較低。施用炭基土壤改良劑是紫色土改良培肥的重要手段之一。關于炭基調理劑的優(yōu)化配比、培肥機理以及與其它