摘要：以松遼平原玉米帶的農(nóng)田土壤為研究對象，在田間調(diào)查采樣的基礎(chǔ)上，研究高產(chǎn)田與低產(chǎn)田土壤有機(jī)碳含量的時空差異。結(jié)果表明：在玉米收獲后，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量比播種前提高了5.2%，低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量比播種前降低了3.8%。在土壤剖面0～100cm范圍內(nèi)，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量都要明顯高于低產(chǎn)玉米田，高產(chǎn)農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量與土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量相關(guān)性較好。
　　關(guān)鍵詞：玉米；土壤；有機(jī)碳；時空差異
　　基金項(xiàng)目：吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（20170101070JC）和吉林省大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目（2016-274）資助
　　中圖分類號： S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.08.044
　　東北中部的松遼平原玉米帶是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地之一。長期以來，不合理的栽培管理模式導(dǎo)致土壤肥力退化問題日益嚴(yán)重，作物產(chǎn)量的提高受到極大制約[1，2]。其中，土壤有機(jī)碳含量的減少是土壤肥力下降的重要原因之一。土壤有機(jī)碳控制和影響其他物質(zhì)或養(yǎng)分釋放過程[3]，與氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素含量變化有著密切的關(guān)系。研究表明：氮素含量是限制植物生長發(fā)育與產(chǎn)量的首要因素[4]，土壤總氮與土壤有機(jī)碳呈極顯著相關(guān)[5，6]。同時，不同地區(qū)、不同土壤深度、不同作物生育時期的土壤有機(jī)碳含量又存在明顯差異，土壤有機(jī)碳密度和含量更多地集中于表層[7]，隨著土壤深度的增加而減少[8]。本文通過研究高產(chǎn)與低產(chǎn)農(nóng)田土壤有機(jī)碳時空變化，明確高產(chǎn)情況下土壤有機(jī)碳的分布情況和土壤有機(jī)碳與作物高產(chǎn)之間的關(guān)系，以期為作物產(chǎn)量的提高和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升提供理論依據(jù)。
　　1 材料與方法
　　1.1 供試材料
　　供試土壤為黑土，分別于2011年4月（玉米播種前）與2011年10月（玉米收獲后）采自吉林省梨樹縣高產(chǎn)高效競賽農(nóng)戶的玉米田，采樣深度分別為0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm。多點(diǎn)采集的土樣經(jīng)混勻、風(fēng)干，過篩，待測。選6個高產(chǎn)農(nóng)田（產(chǎn)量>14000kg/公頃）和6個低產(chǎn)農(nóng)田（產(chǎn)量<10000kg/公頃），6個高產(chǎn)農(nóng)田和6個低產(chǎn)農(nóng)田的基本情況見表1。
　　1.2 測定方法
　　土壤有機(jī)碳含量的測定采用重鉻酸鉀容量法——外加熱法；土壤堿解氮的測定采用堿解擴(kuò)散法；土壤速效磷的測定采用NaHCO3浸提——鉬銻抗比色法；土壤速效鉀的測定采用NH4OAc浸提——火焰光度法。
　　1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
　　數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2007軟件。統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 7.05軟件，Duncan新復(fù)極差法（SSR）進(jìn)行多重比較，顯著性水平為P<0.05。
　　2 結(jié)果與分析
　　2.1高產(chǎn)與低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳在時間上的差異
　　從表2可以看出，高產(chǎn)玉米田在玉米收獲后，其土壤有機(jī)碳含量為7.87g/kg、堿解氮含量為121.0g/kg、速效鉀含量為170.0g/kg，分別比播種前提高了5.2%、18.3%、4.6%，而玉米收獲后的土壤速效磷含量為29.4g/kg，比播種前降低了21.2%；低產(chǎn)玉米田在玉米收獲后，其土壤有機(jī)碳含量為6.77g/kg，速效磷為18.6g/kg，分別比播種前降低了3.8%和24.7%，而玉米收獲后堿解氮含量為110.5g/kg、速效鉀含量為146.5g/kg，分別比播種前提高了24.6%和54.7%。調(diào)查可知，有83.3%的高產(chǎn)農(nóng)戶在玉米的生長期間都進(jìn)行了追肥，只有16.7%的低產(chǎn)農(nóng)戶在玉米的生長期間進(jìn)行了追肥。2013年，陳延玲等對吉林省中部黑土區(qū)玉米畝產(chǎn)噸糧田的技術(shù)集成做了詳細(xì)描述，所采取的高產(chǎn)培育措施包括優(yōu)良品種選擇、有機(jī)肥培肥地力、測土配方施肥、中后期滴灌追肥、適時晚收等[9]。由此可見，高產(chǎn)培育措施有利于提高土壤有機(jī)碳含量。
　　2.2 高產(chǎn)與低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳在空間上的差異
　　從表3和表4可以看出，高產(chǎn)與低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量不僅隨土層深度有了變化，兩者之間也存在很大差異。
　　隨著土壤深度的增加，高產(chǎn)、低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量逐漸減小。在土壤深度為0～10cm時，高產(chǎn)玉米田有機(jī)碳含量為8.85g/kg、堿解氮含量為135.8mg/kg、速效磷含量為48.86mg/kg、速效鉀含量為189.0mg/kg，分別比低產(chǎn)玉米田提高了13.8%、8.1%、77.7%、24.3%；在土壤剖面0～100cm范圍內(nèi)，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量都要明顯高于低產(chǎn)玉米田土壤：與低產(chǎn)玉米田相比，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量提高幅度為13.8%～217.4%。
　　2.3 土壤有機(jī)碳水平與氮、磷、鉀養(yǎng)分狀況的相關(guān)性
　　經(jīng)相關(guān)性分析得出，高產(chǎn)與低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量和堿解氮含量存在著極顯著的相關(guān)性（r=0.9945**、0.9981**，p<0.01），高產(chǎn)玉米田、低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量與速效磷含量存在著顯著的相關(guān)性（r=0.8139*、0.8579*，p<0.05），高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量和速效鉀含量顯著正相關(guān)（r=0.8450*，p<0.05），而在低產(chǎn)玉米田下兩者沒有相關(guān)關(guān)系（r=0.7213），但是從整體上看，隨著土壤有機(jī)碳含量的增加，速效鉀含量也有不斷增加的趨勢。
　　3結(jié)語
　　高產(chǎn)培育管理措施有利于農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量的提高，在時間和空間上高產(chǎn)玉米田均優(yōu)于低產(chǎn)玉米田。在玉米收獲后，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量比播種前提高了5.2%，低產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量比播種前降低了3.8%。在土壤剖面0～100cm范圍內(nèi)，高產(chǎn)玉米田土壤有機(jī)碳含量都要明顯高于低產(chǎn)玉米田。經(jīng)相關(guān)性分析得出，高產(chǎn)農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量與土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量相關(guān)性較好。
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　　作者簡介：馮國忠，博士，講師，研究方向：植物營養(yǎng)與肥料；馬志明，在讀本科生，研究方向：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境；劉越，在讀本科生，研究方向：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境。
　　通訊作者：李翠蘭，博士，副教授，研究方向：土壤生態(tài)與養(yǎng)分資源管理。

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