腐解菌剂对红壤橘园圆叶决明腐解及养分释放动态的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0204

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (1): 106-113.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0204

所属专题：生物技术；植物保护；园艺

• 资源·环境·生态·土壤 • 上一篇下一篇

腐解菌剂对红壤橘园圆叶决明腐解及养分释放动态的影响

董春华¹(), 周旋¹(), 孙继民¹, 罗志勇², 谢宜¹, 胡柯鑫¹

¹湖南省土壤肥料研究所,长沙 410125
²湖南省浏阳市农业农村局,湖南浏阳 410300

收稿日期:2021-03-02 修回日期:2021-05-18 出版日期:2022-01-05 发布日期:2022-02-24
通讯作者: 周旋
作者简介:董春华,男,1976年出生,湖南祁阳人,副研究员,博士后,主要从事植物营养与中低产田改良研究。通信地址：410125 长沙市芙蓉区远大二路730号,Tel：0731-84696195,E-mail： dch1001@126.com。
基金资助:
“十三五”国家重点研发计划项目“绿肥利用与化肥减施技术集成模式与示范”(2017YFD0200808);湖南省自然科学基金面上项目“缓释过氧化钙施用下潜育性水稻土有机碳及氮磷周转机制”(2020JJ4410);湖南省农业科技创新资金项目“水稻淹水降镉机理及技术优化研究”(2020CX06-0303);湖南省自然科学基金青年基金项目“秸秆生物炭对酸化稻田土壤pH改良及氨挥发的影响机制”(2019JJ50337);长沙市科技计划项目—基础研究项目“过氧化钙与有机硅缓释复合物对镉砷复合污染农田修复研究”(kq1907052)

Effects of Decomposing Microbial Inoculum on Decomposition and Nutrient Release Dynamics of Chamaecrista rotundifolia in Red Soil of Orange Orchards

DONG Chunhua¹(), ZHOU Xuan¹(), SUN Jimin¹, LUO Zhiyong², XIE Yi¹, HU Kexin¹

¹Hunan Institute of Soil and Fertilizer, Changsha 410125
²Agriculture and Rural Bureau of Liuyang City, Hunan Province, Liuyang, Hunan 410300

Received:2021-03-02 Revised:2021-05-18 Online:2022-01-05 Published:2022-02-24
Contact: ZHOU Xuan

摘要/Abstract

摘要：

为明确绿肥配施腐解菌剂在红壤旱地中的腐解及养分释放规律,更好地利用其营养,在田间条件下,设置对照(CK)、腐解菌剂(DM)、腐解菌剂+炭基有机肥(BM)和腐解菌剂+固氮菌(NM)4个处理,采用尼龙网袋法模拟研究圆叶决明在橘园红壤中的腐解及养分释放动态特征,并测定其养分残留率。结果表明,夏季绿肥圆叶决明中有机物腐解和养分释放在翻压后前2周速率最快,之后逐渐变缓。绿肥秸秆翻压后前10天平均每天的腐解速率为3.319 g/d,碳、氮、磷、钾平均每天的释放速率分别为1.765、0.124、0.009、0.090 g/d;第10~70天平均每天的腐解速率为0.531 g/d,碳、氮、磷、钾平均每天的释放速率分别为0.230、0.014、0.002、0.007 g/d。绿肥翻压后第70天,CK、DM、BM和NM处理秸秆质量累计减少率分别达到67.96%、73.72%、79.73%和76.68%,碳累计释放率分别为70.07%、76.84%、85.07%和77.70%,氮累计释放率分别为78.00%、82.20%、85.34%和83.81%,磷累计释放率分别为81.27%、84.85%、91.74%和85.08%,钾累计释放率分别为97.58%、98.39%、98.45%和98.36%。不同处理下圆叶决明秸秆养分释放率均表现为钾>磷>氮>碳。其中,以BM处理秸秆腐解及养分释放率最快。综合考虑绿肥腐解及养分释放规律,夏季绿肥圆叶决明配施腐解菌剂后翻压能有效改善旱地红壤微生物结构,提高腐解速率,增加养分释放效率。

关键词: 橘园, 腐解菌剂, 绿肥, 圆叶决明, 腐解, 养分释放

Abstract:

To clarify the decomposition and nutrient release of green manure combined with microbial inoculum in arid red soil, and to make better use of the nutrients, under field conditions, four treatments were conducted including control (CK), decomposing microbial inoculum (DM), decomposing microbial inoculum + biochar organic fertilizer (BM), and decomposing microbial inoculum + nitrogen-fixing bacteria (NM). The dynamic characteristics of decomposing and nutrient release of Chamaecrista rotundifolia in arid red soil of orange orchard were simulated by nylon-bag method, and the nutrient residual rate was also determined. The results showed that the rate of organic matter decomposition and nutrient release were the fastest in the first two weeks after turnover, and then decreased gradually. Ten days after turnover, the average daily decomposition rate of green manure straw was 3.319 g/d, and the average daily release rate of C, N, P and K was 1.765, 0.124, 0.009 and 0.090 g/d, respectively. The average daily decomposition rate of green manure straw from the 10 ^th to 70^th day after turnover was 0.531 g/d, and the average daily release rate of C, N, P and K was 0.230, 0.014, 0.002 and 0.007 g/d, respectively. On the 70^th day of the decomposition of green manure, the cumulative reduction rate of straw mass treated by CK, DM, BM and NM treatment was 67.96%, 73.72%, 79.73% and 76.68%, respectively; and the cumulative release rate of C under the four treatments was 70.07%, 76.84%, 85.07% and 77.70%, respectively; the cumulative release rate of N was 78.00%, 82.20%, 85.34% and 83.81%, respectively; the cumulative release rate of P was 81.27%, 84.85%, 91.74% and 85.08%, respectively; the cumulative release rate of K was 97.58%, 98.39%, 98.45% and 98.36%, respectively. The nutrient release rate of straw of Chamaecrista rotundifolia under different treatments was in the range of K > P > N > C, and BM treatment had the fastest rate of decomposition and nutrient release. Considering the decomposition of green manure and nutrient release comprehensively, the application of decomposing microbial inoculum in combination with Chamaecrista rotundifolia and turnover could effectively improve the soil microbial structure, increase the rate of decomposition and the efficiency of nutrient release in arid red soil.

Key words: orange orchard, decomposing microbial inoculum, green manure, Chamaecrista rotundifolia, decomposition, nutrient release

中图分类号:

Q944.58

董春华, 周旋, 孙继民, 罗志勇, 谢宜, 胡柯鑫. 腐解菌剂对红壤橘园圆叶决明腐解及养分释放动态的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(1): 106-113.

DONG Chunhua, ZHOU Xuan, SUN Jimin, LUO Zhiyong, XIE Yi, HU Kexin. Effects of Decomposing Microbial Inoculum on Decomposition and Nutrient Release Dynamics of Chamaecrista rotundifolia in Red Soil of Orange Orchards[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(1): 106-113.

图/表 5

图1. 不同处理下圆叶决明干物质残留量及累计腐解率动态变化

图2. 不同处理下圆叶决明植株总碳残留量及累计腐解率动态变化

图3. 不同处理下圆叶决明植株总氮残留量及其累计腐解率动态变化

图4. 不同处理下圆叶决明植株总磷残留量及其累计腐解率动态变化

图5. 不同处理下圆叶决明植株总钾残留量及其累计腐解率动态变化

参考文献 42

[1]	李会科, 赵政阳, 张广军. 果园生草的理论与实践——以黄土高原南部苹果园生草实践为例[J]. 草业科学, 2005, 22(8):32-37.
[2]	李会科, 张广军, 赵政阳, 等. 渭北黄土高原旱地果园生草对土壤物理性质的影响[J]. 中国农业科学, 2008, 41(7):2070-2076.
[3]	曹卫东, 黄鸿翔. 关于我国恢复和发展绿肥若干问题的思考[J]. 中国土壤与肥料, 2009(4):1-3.
[4]	潘福霞, 鲁剑巍, 刘威, 等. 三种不同绿肥的腐解和养分释放特征研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(1):216-223.
[5]	吕丽霞, 廖超英, 张立新, 等. 渭北果园白三叶与黑麦草不同配比的腐解及养分释放规律[J]. 西北农业学报, 2013, 22(5):162-169.
[6]	李子双, 廉晓娟, 王薇, 等. 我国绿肥的研究进展[J]. 草业科学, 2013, 30(7):1135-1140.
[7]	赵娜, 赵护兵, 鱼昌为, 等. 旱地豆科绿肥腐解及养分释放动态研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(5):1179-1187.
[8]	吕丽霞, 王维, 王秀荣, 等. 渭北苹果园绿肥不同深度翻压腐解及养分释放规律[J]. 果树学报, 2018, 35(5):586-595.
[9]	王岩, 刘国顺. 绿肥中养分释放规律及对烟叶品质的影响[J]. 土壤学报, 2006, 43(2):273-279.
[10]	TALGRE L, LAURINGSON E, ROOSTALU H, et al. Phosphorus and potassium release during decomposition of roots and shoots of green manure crops[J]. Biological agriculture & horticulture, 2014, 30(4):264-271.
[11]	詹杰, 罗旭辉, 苏小珍, 等. 不同留株密度对圆叶决明生产性能及光合特性的影响[J]. 草业学报, 2011, 20(5):66-71.
[12]	钟珍梅, 游小凤, 翁伯琦, 等. 不同温度下圆叶决明降解过程红壤可溶性氮及氮水解酶动态变化研究[J]. 草地学报, 2020, 28(1):95-103.
[13]	刘佳, 张杰, 秦文婧, 等. 红壤旱地毛叶苕子不同翻压量下腐解及养分释放特征[J]. 草业学报, 2016, 25(10):66-76.
[14]	郭涛, 罗珍, 朱敏, 等. 丛枝菌根真菌对玉米秸秆降解的影响及其作用机制[J]. 生态学报, 2014, 34(14):4080-4087.
[15]	陈宁, 高玲, 刘国道, 等. 热带豆科绿肥腐解特性探究[J]. 热带作物学报, 2016, 37(8):1470-1475.
[16]	王秀领, 闫旭东, 徐玉鹏, 等. 大豆绿肥腐解规律及其对玉米产量的影响[J]. 河北农业科学, 2011, 15(4):39-41.
[17]	NICOLARDOT B, BOUZIRI L, BASTIAN F, et al. A microcosm experiment to evaluate the influence of location and quality of plant residues on residue decomposition and genetic structure of soil microbial communities[J]. Soil biology & biochemistry, 2007, 39(7):1631-1644. doi: 10.1016/j.soilbio.2007.01.012 URL
[18]	崔志强, 李宪利, 崔天舒. 果园绿肥腐解及养分释放动态研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(22):121-127.
[19]	王秀领, 闫旭东, 徐玉鹏. 覆盖大豆绿肥腐解规律及其对土壤养分的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2012(5):57-60.
[20]	孔伟, 耿明建, 储刘专, 等. 光叶紫花苕子在烟田中的腐解及养分释放动态研究[J]. 中国土壤与肥料, 2011(1):64-68.
[21]	BRUNETTO G, VENTURA M, SCANDELLARI F, et al. Nutrient release during the decomposition of mowed perennial ryegrass and white clover and its contribution to nitrogen nutrition of grapevine[J]. Nutrient cycling in agroecosystems, 2011, 90(3):299-308. doi: 10.1007/s10705-011-9430-8 URL
[22]	TIAN G, BADEJO M A, OKOH A I, et al. Effects of residue quality and climate on plant residue decomposition and nutrient release along the transect from humid forest to Sahel of west Africa[J]. Biogeochemistry, 2007, 86(2):217-229. doi: 10.1007/s10533-007-9158-3 URL
[23]	PROBERT M E, DELVE R J, KIMANI S K, et al. Modelling nitrogen mineralization from manures: representing quality aspects by varying C:N ratio of sub-pools[J]. Soil biology & biochemistry, 2005, 37(2):279-287. doi: 10.1016/j.soilbio.2004.07.040 URL
[24]	刘佳, 陈信友, 张杰, 等. 绿肥作物二月兰腐解及养分释放特征研究[J]. 中国草地学报, 2013, 35(6):58-63.
[25]	牟小翎, 董浩, 夏光利, 等. 两种不同绿肥作物的腐解及养分释放特征研究[J]. 山东农业科学, 2015, 47(9):94-97.
[26]	洪莉, 陈令会, 曹锦萍, 等. 南方桃园不同绿肥的腐解及养分释放规律研究[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(11):294-297.
[27]	董浩, 朱国梁, 夏光利, 等. 2种不同绿肥作物的腐解及养分释放特征研究[J]. 农业科学与技术:英文版, 2016(8):1875-1878.
[28]	TAGLIAVINI M, TONON G, SCANDELLARI F, et al. Nutrient recycling during the decomposition of apple leaves (Malus domestica) and mowed grasses in an orchard[J]. Agriculture ecosystems & environment, 2007, 118(1):191-200. doi: 10.1016/j.agee.2006.05.018 URL
[29]	VENTURA M, SCANDELLARI F, BONORA E, et al. Nutrient release during decomposition of leaf litter in a peach (Prunus persica L.) orchard[J]. Nutrient cycling in agroecosystems, 2010, 87(1):115-125. doi: 10.1007/s10705-009-9317-0 URL
[30]	潘福霞, 鲁剑巍, 刘威, 等. 不同种类绿肥翻压对土壤肥力的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(6):1359-1364.
[31]	邓小华, 罗伟, 周米良, 等. 绿肥在湘西烟田中的腐解和养分释放动态[J]. 烟草科技, 2015, 48(6):13-18.
[32]	宁东峰, 马卫萍, 孙文彦, 等. 华北地区棉田翻压冬绿肥腐解及养分释放规律研究[J]. 华北农学报, 2011, 26(6):167-170.
[33]	迟凤琴, 匡恩俊, 宿庆瑞, 等. 不同还田方式下有机物料有机碳分解规律研究[J]. 东北农业大学学报, 2010, 41(2):60-65.
[34]	赵明文, 史玉英, 李玉祥, 等. 纤维分解菌群对水稻秸秆田间腐熟效果的研究[J]. 江苏农业科学, 2000(1):51-53.
[35]	王允青, 郭熙盛. 不同还田方式作物秸秆腐解特征研究[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16(3):2218-2218.
[36]	解开治, 徐培智, 陈建生, 等. 绿肥压青配伍不同促腐剂对稻田土壤肥力及其水稻产量的影响[J]. 中国农学通报, 2010, 26(21):177-181.
[37]	柳玲玲, 芶红英, 周瑞荣, 等. 不同秸秆腐熟剂对油菜秸秆腐熟度的影响[J]. 贵州农业科学, 2014, 42(8):113-115.
[38]	黄秋玉, 王才仁, 袁箬裴, 等. 早稻秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及晚稻生产的影响[J]. 湖南农业科学, 2015(1):45-47.
[39]	SAIYA-CORK K R, SINSABAUGH R L, ZAK D R. The effects of long term nitrogen deposition on extracellular enzyme activity in an Acer saccharum forest soil[J]. Soil biology & biochemistry, 2002, 34(9):1309-1315. doi: 10.1016/S0038-0717(02)00074-3 URL
[40]	张超, 李爱梅, 周旭, 等. 地面覆盖对渭北旱地苹果园土壤理化性质与果实产量、品质的影响[J]. 西北农业学报, 2017, 26(4):609-616.
[41]	LOCHON I, CARRèRe P, REVAILLOT S, et al. Interactive effects of liming and nitrogen management on carbon mineralization in grassland soils[J]. Applied soil ecology, 2018, 130:143-148. doi: 10.1016/j.apsoil.2018.06.010 URL
[42]	魏全全, 张萌, 陈龙, 等. 黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征[J]. 草业科学, 2021, 38(1):63-69.

腐解菌剂对红壤橘园圆叶决明腐解及养分释放动态的影响

Effects of Decomposing Microbial Inoculum on Decomposition and Nutrient Release Dynamics of Chamaecrista rotundifolia in Red Soil of Orange Orchards

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 42

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	周庭宇, 肖洋, 黄庆阳, 谢宸, 罗优. 森林凋落物分解的研究进展与展望[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 44-51.
[2]	赵文军, 薛开政, 杨继周, 胡保文, 付利波, 尹梅, 陈检锋, 王伟, 王志远, 王应学, 李延润, 陈华. 烤烟-绿肥轮作对烤烟产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 8-15.
[3]	高岩, 李志斐, 刘阳, 王广军, 谢骏, 郭照良. 草型湖泊水生植物残体的生物降解研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 53-59.
[4]	陈金, 王新月, 谢鹏飞, 张庆富, 杨柳, 陈治锋, 裴晓东, 黄杰, 邓永晟, 邓小华. 烟草残茬还田腐解特征及对土壤养分与烟碱的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(14): 65-71.
[5]	董浩, 于淑慧, 史桂芳, 朱国梁, 牟小翎, 曹卫东. 春季翻压3种果园绿肥腐解及养分释放特征研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(6): 75-81.
[6]	亢秀丽, 崔欢虎, 马爱平, 靖华, 王裕智, 黄学芳. 绿肥压青茬口麦田贮水量与红蜘蛛、茎基腐病发生的相关性分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(4): 105-111.
[7]	任慧, 丁磊, 赵财. 不同冬季覆盖作物轮作对农田土壤碳氮影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(35): 57-64.
[8]	刘巧真, 郭芳阳, 阎小毛, 蔡宪杰, 吴照辉, 许成悦, 徐文正, 韩会阁, 王孟孟. ‘冬牧70’处理方式对土壤改良和烟叶产质量影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(34): 29-33.
[9]	赵秋, 张新建, 宁晓光. 北方冬季绿肥适宜种植作物的筛选[J]. 中国农学通报, 2021, 37(33): 50-54.
[10]	王渟云, 张丛志, 张佳宝, 赵占辉, 陈金林. 添加外源物料对秸秆降解的影响及其效应研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(21): 66-74.
[11]	信彩云, 王瑜, 赵庆雷, 马惠. 稻田肥料减施对小麦秸秆腐解规律的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(13): 8-13.
[12]	王晓荣, 唐万鹏, 付甜, 黄志霖, 何伟, 刘常富. 不同管理措施对三峡库区柑橘园土壤养分和径流氮磷流失的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(11): 95-102.
[13]	贺国强, 王盼盼, 高远, 卢晓华, 曹亚凡, 赵冬雪, 王晶英. 寒地绿肥与烤烟套种对烤烟生长及经济性状的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(7): 37-43.
[14]	熊维亮, 张映杰, 杨鹏, 唐李丽, 冯文龙, 张敏敏, 袁家富, 徐祥玉. 绿肥翻压后减肥和基施控释肥对烟叶产质量和土壤肥力的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(7): 29-36.
[15]	王昊, 贺国强, 王树声, 吴志娟, 姚远, 金康. 翻压绿肥对黑龙江烤烟产质量的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(17): 42-50.