全 文 ：第 6卷 第 3期
1 9 9 8年 9月
生 态 农 业 研 究
ECO AGRICULTURE RESEARCH
Vo】．6 No．3
Sep ．，1 9 9 8
3 忆 壁簟主骞盆
己．V-
植物残体对土壤结构性状的影响 *
幽
(河北省农林科学院土壤肥料研究所 石家庄 050051)
雷浣群
(中国农业大学资源与环境学院 北京 100094)
摘 要 试验研竟了有机肥、亚锭造纸制浆黑最(SWUA)和化肥对砂壤质水稻土结构的影
响。结果表明，拖用有机肥的水稻土孔隙度、水稳性团聚体和持水能力等性状显著忧于黑最妊
理和化肥处理；秸秆直接还田最有利于土壤结构改善 土壤毛管孔隙范围内水分最活跃孔径
为0．05～O．10mm，其孔径孔艨度与土壤持水能力呈明显线性关系。
关键词 植犄残体 土壤结构 孔隙度 水稳性团聚体 持水能力
Effects of plaJIt residues oD soil structure．Sun Haiguo(Institute of Soil and Fertilizer，Hebei
Academy ofA~gricu[turM and Forestry Sciences，Shijiazhuang 05005I)，Lei Huanqun(College
ol ResDurce and Environment，Chinese Agricultura!University，B ing 100~94)，EARt1998，
6(3)：39～ 42．
Almtract The effects of organic manuretstraw-paper-pulping waste using ammonium sul—
phite(SW UA)and。chemical fertilizer on the soil structure of sandy Loamy paddy are studied．
The rvsu]ts show that the soft porosity．water—stable aggregate and water—holding ability 0f
organic rnanure treatments ate significantly higher than those of other treatments among
organic manure treatments，plant residue is the most favourahle to improve soil structure，and
the diameter。f pore in which water can most actively move is O．O5～ O．1Omm among ca I一
[ary．There is a significant Linear reLationship between the po rosity 0．O5～ 0．10mm in diame
ter and the water—holding capacity of soil．
Key words PLant residue，Soil structure，Porosity，Aggregate stability，W ater—holding ability
增施有机肥对改善土壤理化性质和生物学特性等已有较多研究[ ，但作物秸秆直
接还田对土壤结构影响的研究较少。本文研究了水稻土施入作物秸秆后土壤孔隙度、水稳
性团聚体的变化以及土壤孔隙度与持水性的关系。
1 材料与方法
试验在河北省涿州市中国农业大学试验场砂壤质水稻土上进行。随机区组排列各小
区，重复 3次，共设 12个处理，即尿素(T )、(NH ) SO (T：)、对照(T )、亚铵造纸制浆黑
液(简称黑液，下同，T。)600kg／hm 、水稻秸秆+N(T )、基施黑液(T )、堆肥+N(T )、黑
· 加拿大国际开发署援助河北旱地研究项目部分内容
收稿日期：1996—04—06 改回日期：1997—06—06
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生 态 农 业 研 究 第 6卷
液 1200kg／hm (T。)、追施黑液(T。)、(NH。) SO (T 。)、黑液 900kg／hm (T ．)、水稻秸秆+
黑液+N(T． )，各处理施肥状况见表 1。取 9年定位试验稻田O~20cm土层原状土和搅动
土分析。
衰 1 水稻土培肥寨件 *
Tab．1 Ferti[ization of paddy so I
*黑瓤的稻性有机碾 吉量为 4．97％，全 N1．拍 -全 P77．5 -全 K0．543 -pH为 7．7I麓肥量均折算 成 N量 。
采用环刀法和比重瓶法分别测定土壤容重和比重，用烘干法测定吸湿水量，用人工筛
分法测定水稳性团聚体。土壤持水能力包括吸水和脱水能力，吸水能力测定先将风干的原
状土烘干，将 2层滤纸垫于具有小孔的环刀盖和土样之间，将内含土样的环刀置于吸水装
置上，使带有环刀盖的一端朝下并与水接触，定时测定土壤含水量变化；将完成吸水过程
的每 12个内含土样的环刀排成圆，置于红外灯下照射，土表气温为35℃，定时测定土壤
湿度变化，即可测出脱水能力。用松香法浸渍固化风干的原状土，再用 ZDM一1型 自动磨
片机磨制成厚 0．03ram的土壤薄片，用偏光显微镜观察土壤微结构特征，用机动载物台
和自动点计数器测定孔隙频率，用目镜显微尺测量土壤孔隙。
采用 SAS中的一般线性模型(GLM)和正交对 比(Orthogonal contrasts)方法统计分
析，在对比分析时将肥料处理分为 3组，即有机肥处理(T 、T 、和 T )组、黑液处理(T。、
T 、Ts、T 和 T )组和化肥／对照处理(T 、T 、T 。和T )组。
2 结果与讨论
2．1 植物残体对土壤孔性的影响
土壤孔性是土壤结构性的一个重要方面。由表 2可知，化肥／对照处理组土壤容重比
有机肥处理组高 14．4 ，比黑液处理组高 3．6 。有机肥处理组土壤总孔隙度 比化肥／对
照处理组高 7．89 ，比黑液处理组高 5．43 ，各处理差异均达显著水平(P<0．01)。统计
结果表明，不同处理土壤容重和孔隙度的差异均达极显著水平(P<0．0001)。有机肥处理
组中水稻秸秆直接还田处理效果尤为突出，水稻秸秆+N处理总孔隙度和毛管孔隙度比
堆肥+N处理分别高6．16 和2．15 。黑液处理组中基施黑液可显著降低土壤容重，增
加孔隙度，促进毛管孔隙形成，比同等量黑液 600kg／hm 处理总孔隙度高7．13 ，毛管孔
隙度高 2．70 。土壤耕层孔隙度对作物生长发育有一定影响，中国科学院南京土壤研究
所研究结果表明 ]，种植季内高产水稻土耕层总孔隙度>55 ，土壤容重<1．2g／cms。表
2表明，施用有机肥水稻土的总孔隙度比纯施化肥及对照处理平均高7．89 ，土壤容重平
均低 12．59 ，水稻产量为后者的2．34倍 毛管孔隙借助毛管引力作用能够保持水分．其
中以0．001～0．1mm直径毛管孔隙的作用最为活跃“]。本研究结果表明．毛管孔隙度与
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第 3期 孙海国等：植物残体对土壤结构性状的影响 41
土壤持水能力间呈显著线性关系，0．o5～o．1Omm孔径的相关性最显著；
一 一 14．27+1_1iX, R 一0．63
J —12．27一O．26置 R。一0．47
一 25．23+0．80X。 R 一0．56
一 2．85— 0．18 R 一 0．38
式中，弘 为吸水量，Y 为脱水量，置 为毛管孔隙度，咒 为 0．o5～o．1Omm孔径孔隙度。
有机肥处理 0．05～0．10n",_m孔径孔隙度明显高于黑液处理和化肥处理(见表 2)，但
有机肥处理和黑液处理闻无显著差异。水稻秸秆+N处理 0．05～0．1Omm孔径孔隙度在
有机肥处理中最高，具有较强的持水能力。黑液与化肥／对照处理仅毛管孔隙度及 O．05～
0．1Omm孔径孔隙度呈显著差异。
衰 2 O~20cm供试水稻土部分物理性状与水稻产量
Tab．2 Some physical properties of paddy soil and rice eld
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和 P≤0．001．NS为差异不显著。
2．2 植物残体对水稳性团聚体的影响
有机肥处理水稻土水稳性团聚体显著高于黑液处理和化肥处理(P
分解最少作物秸秆处理对团聚体水稳性影响最强烈，而堆肥的作用较小。这与 Tisda儿
等 的报道一致，其研究表明，容易被分解的物质如小麦秸秆、羊粪、苜蓿秸秆、葡萄糖和
淀粉能够增加团聚体的水稳性，而一些分解缓慢物质如腐烂的小麦秸秆、木屑、堆肥及泥
炭对团聚体的水稳性无作用。
3 小 结
与其他供试肥料相比，秸秆还田显著增加了水稻土的孔隙度、水稳性团聚体和土壤持
水能力；在土壤毛管孔隙范围内水分最活跃孔径为 0．05～0．1Omm，其孔径孔隙度与持水
能力呈明显线性关系。
参 考 文 献
1 赵晓齐·鲁如坤．：f：~JIEx．J~壤磷素吸附的影响．土壤学撮 ．1991，28(1)：7～l3．
孤 帆 虮眦m 弧
量至 耄耋 ～
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42 生 态 农 业 研 究 第6卷
2 张一平，白怖鳞，陈思根 植物残体腐解过程中的能态变化特征．西北农业大学学报，1988，16(4)：106~i09．
3 汤树德．作物秸秆直接还田的土壤生物学效应．土壤学报，1980，17(∞：172～181．
4 中国科学院南京土壤研究所．土壤理化分析．上海：上海科学技术出版社t1978．522～525．
5 朱祖样．土壤学 (上册)．北京 ：农业出版社 ，i983．80～86．
6 Tisdalt J．M．．CoekroftR ，UrenN．C．The stability of soil aggregates as affected by organ~ materials，micro—
K activity and physic disruption．Aust．J．so-l Res．，1978，16{9～ 17．
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