有机肥等氮替代对双季稻根区土壤结构环境及根活力的影响

李诗; 张俊辉; 胡钧铭; 周凤珏; 李婷婷; 郑富海; 郑佳舜; 徐美花; 《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：【目的】探究有机肥等氮替代对水稻根区土壤结构环境、土壤微生物量碳及水稻根系生长的影响，为南方集约化双季稻生产相匹配的减肥增效种植制度优化提供理论依据。【方法】依托广西南宁双季籼稻典型区环境，设不施肥对照（CK）、无机氮（T1,100%化肥）、无机氮+有机氮（T2，绿肥+化肥）和有机氮（T3，绿肥+生物炭+蚕沙+无氮化肥）4个定位处理。在水稻移栽后返青至晒田根系形成的关键期内，分别于移栽后7、14、21、35和42 d采集水稻植株和根区土壤样品，系统分析水稻根系生长及土壤团聚体结构和微生物量碳含量变化。【结果】等氮替代可促进土壤水稳性团聚体形成，增加微生物量碳含量。早稻季，各处理中小团聚体（II～V级）总含量表现为T2（21.44%）＞T3（18.85%）＞T1（13.4%）＞CK（7.65%）,T2和T3处理的微团聚体含量（VI～VII级）高于CK和T1处理，T2处理的土壤水稳性团聚体平均质量直径（MWD）低于其他处理；晚稻季，各处理中小团聚体（II～V级）总含量依次为T2（21.44%）＞T3（18.85%）＞CK（12.11%）＞T1（7.70%）,T2和T3处理的微团聚体（VI～VII级）含量较高、MWD较低；双季稻T2和T3处理的几何平均值径（GMD）均显著低于T1和CK处理（P＜0.05，下同），微生物量碳含量依次为T2＞T3＞T1＞CK。等氮替代改变水稻根体积与根系活力，增强了植株养分吸收力。早稻季，移栽后42 d根体积和根活跃吸收面积均表现为T2＞T1＞T3＞CK；晚稻季，移栽后42d根体积表现与早稻季一致，根活跃吸收面积表现为T1＞T2＞CK＞T3。等氮替代影响水稻根冠比和干物质积累。早稻季，随移栽时间的延长，各处理的根冠比整体呈先升后降的变化趋势，均在水稻移栽后21 d出现峰值；晚稻季，各处理的根冠比峰值不明显。移栽后42 d，植株干物质重在各处理间差异显著，均表现为T2＞T1＞T3＞CK。【结论】绿肥、生物炭与蚕沙可促进土壤水稳性团聚体形成，增大微生物量碳含量，利于稻根生长发育，与种植制度匹配的有机肥等氮替代生产模式可作为南方双季籼稻区集约化水稻减肥增效的重要优化措施。

关键词： 双季稻 等氮替代 有机氮 根际土壤结构 根活力 干物质重