土壤学报

作者：郭伟，李丹丹，徐基胜，周云鹏，王青霞，周谈坛，赵炳梓

单位：郭伟，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049；,李丹丹，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135；,徐基胜，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135；,周云鹏，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049；,王青霞，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049；,周谈坛，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049；,赵炳梓，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；bzhao@issas.ac.cn,

关键词：秸秆还田;有机肥;化肥;土壤质量;养分含量;小麦产量

基金：国家自然科学基金项目（41977102）、中国科学院战略性先导科技专项任务（XDA24020104-2）和中国现代农业产业技术体系项目（CARS-03）共同资助

秸秆与化肥和粪肥配施是改善土壤质量的有效措施，但其在不同质地潮土中对小麦产量的影响及影响机制尚不清楚。本研究基于中国科学院封丘农业生态实验站设置的7年长期定位试验，选取砂质、壤质和黏质3种质地潮土（下文分别简称砂土、壤土和黏土），每种质地潮土均包含5个处理：不施化肥+秸秆离田（N0S0）、不施化肥+秸秆还田（N0S）、常规施化肥+秸秆离田（NS0）、常规施化肥+秸秆还田（NS）和施化肥+秸秆还田+鸡粪替代20%氮肥（NSM），研究了不同施肥模式在不同质地潮土中对土壤质量和小麦产量的影响。结果表明，在砂土、壤土和黏土中，与N0S0处理相比，NS处理的籽粒产量分别增加611.56%、440.00%和403.55%，NSM处理的籽粒产量分别增加676.56%、546.67%和492.86%。在砂土、壤土和黏土中，与N0S0处理相比，N0S和NS0处理的土壤质量指数（SQI）显著提升，NS处理则进一步提升。NSM处理在砂土中SQI优于NS处理，但在壤土和黏土中与NS处理无显著差异。随机森林分析表明，砂土中，pH、碱解氮（AHN）、可溶性有机氮（DON）、有效磷（AP）、有机碳（SOC）和速效钾（AK）是影响籽粒产量的关键土壤性质；壤土中，AP、pH、AK、AHN、微生物生物量碳（MBC）和SOC是影响籽粒产量的关键土壤性质；黏土中，AP、DON、AHN和pH是影响籽粒产量的关键土壤性质。偏最小二乘路径模型表明，在砂土、壤土和黏土中，影响小麦产量的关键土壤性质均受施肥模式显著调控，且均对SQI具有显著影响，而SQI均对小麦籽粒产量具有直接显著影响，影响小麦产量的关键土壤性质可以作为监测土壤质量和小麦产量变化的指标以指导优化施肥。此外，在壤土中，SQI还通过影响小麦产量构成因素而间接影响籽粒产量。因此，秸秆与化肥和鸡粪配施改善了土壤质量，并在不同质地潮土中通过不同作用方式直接或间接影响了小麦产量。

来源：2024年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

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