稻麦轮作体系中土壤肥力演变研究(2)
研究表明，施肥、耕作以及不同的土地利用方式等农田管理措施对土壤理化性质和生物学特性产生显著影响，尤其是化肥和有机肥在农田中的施用，在增加土壤养分的同时，对土壤微生物也产生一定的影响。[3]随着世界上土壤科学领域的不断发展，有关于土壤肥力演变的研究涉及范畴越来越广阔，人们不断使用新的技术方法和仪器设备研究相关内容，不同国家的研究方向和目的也会有所差异，对于我国而言，地少人多、粮食需求大等基本国情决定了我国土壤肥力研究必须同时把握粮食生产的高效优质和生态环境的落实保护，综合提高土壤环境各方面质量，因此对稻麦轮作这种典型种植体系的研究需要从多个方面出发，深入探究。国内有关土壤肥力的研究己有大量报道，[4-5]但是针对稻麦轮作土壤肥力演变的研究较少，在此基础上综合考虑作物产量及分析产量与土壤质量指数相关性的土壤质量综合评价研究更是鲜见报道。[6]因此目前迫切需要针对稻麦轮作土壤演变进行调查研究，评价其土壤质量特征，客观了解不同施肥对土壤质量及作物产量的影响，为土壤的改良和产量提升提供科学依据和技术支撑。针对稻麦轮作土壤肥力演变的国内外研究成果表明：稻麦轮作体系中硅、氮、钾等元素流失量较高，磷、钙、镁、硫其次，锰元素流失量最低。氮和磷两种元素大部分随着作物收获而从土壤中流失，钾、钙、硅三种元素大都包含在秸秆流失，硫和镁俩种元素的携出量在谷物和秸秆俩部分中的比例相近，而锰在水稻作物中主要随着秸秆移出，在小麦作物中秸秆和麦粒对锰的携出比例相差不多［7］。小麦和水稻俩种作物因其各自生理特性所以吸收的养分形态也有差异。在稻麦轮作这种种植模式中土壤养分的流失大部分是淋洗渗漏、径流和挥发这三种方式。在稻麦轮作模式下氮素的淋失主要在麦季和泡田插秧初期淋失，淋失的氮素形态主要以NO3-－N 为主，淋失的含量与施氮量成显著正相关。因其淋失巨大导致土壤溶液中的NO3-－N 含量甚至大多数均低于饮用水质量标准中的数字，而低于国家富营养化水质标准的规定。而对于NH4+－N 和TP，稻麦轮作模式中的淋失量却很少。总体来说，在刚刚施肥后的短时期内以及稻麦轮作休养的间隙，土壤中养分的严重流失，特别是如果降水将会加剧养分的流失。在小麦种植季中土壤氮素的流失形式主要是NH4+－N 和N2O，以渗漏或径流的方式流失；而水稻种植季中土壤氮素的流失形式主要是NH4+－N，通过径流和氨挥发的方式流失。关于磷素则是大多以径流方式流失，而且在冬小麦季磷素的流失显著高于水稻季的流失。部分研究表明施用包膜肥料可明显减少稻麦轮作体系中土壤养分的损失。［8－ 13］
由于特殊的水热变化和作物养分吸收差异，稻麦轮作体系形成了独特的土壤生态系统，其养分转化、累积、循环复杂且与众不同。干湿交替导致土壤中氧化还原电位剧烈变化使得矿质营养元素产生了变化。例如，磷素的有效性会随水旱转变而变化，从干旱到湿润其有效性会上升，反之则会下降；氮素也会因为水旱变化而因为硝化和反硝化作用而损失；土壤碳在淹水条件导致的缺氧环境中会反应生成甲烷气体。针对稻麦轮作的土壤环境复杂性，采用不同施肥处理研究这种环境中无机及有机肥对土壤及作物产量的影响，可以探究有机无机肥在稻麦轮作体系中对土壤养分演变的影响，这是本研究的主要试验思路，当下肥料热点有机肥及我国重要稻麦种植模式稻麦轮作体系俩者相结合的试验研究，结果可以适用于现实中国的农业生态系统，也期望结果能在田间实践中发挥作用。
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