摘要
黄河三角洲地区土壤盐碱化问题严峻，严重制约当地土壤资源高效利用和农业的可持续发展。施用改良剂是滨海地区改良盐碱土的有效措施，施用改良剂对盐碱地土壤有机碳及其组分影响方面的研究较多，但有机肥与脱硫石膏配施对滨海盐碱地团聚体有机碳组分变化作用机制尚不明确。本研究基于2018年建立的黄河三角洲盐碱地农艺综合改良示范基地，关注有机物料培肥及脱硫石膏降盐的交互作用，选择四种施肥处理:不施肥(CK)、农民习惯施肥(CN)、菇渣有机肥(MCOF)、菇渣有机肥+脱硫石膏(MCOG)。研究有机肥和脱硫石膏对不同土层(0-20cm、20-40cm、40-60cm)盐碱土理化性质、团聚体分布及稳定性、全土和团聚体总有机碳及其组分、球囊霉素含量以及小麦产量的影响，分析土壤有机碳、球囊霉素相关蛋白、团聚体稳定性、小麦产量之间的相关性,探讨有机碳在团聚体间的转化机制，为盐碱土的改良提供理论与实践依据。研究主要结果如下: (1)有机肥与脱硫石膏配施处理显著降低土壤盐碱度(P＜0.05),影响盐基离子组成，有效提高土壤养分含量，并促进小麦增产。0-20cm土层，有机肥与脱硫石膏施入后，与CN处理相比，显著降低土壤盐碱度(P＜0.05),盐碱土pH值、电导率和碱化度分别降低3.84％、25.73％、1.01％;提高土壤养分含量，土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质、阳离子交换量分别提高10.00％、33.87％、23.81％、15.67％、9.59％;影响盐基离子组成，K+、Ca2+、Mg2+、SO42-分别提高了38.46％、16.13％、0.76％、7.97％,Na+、Cl-、HCO3-、CO32-分别降低了45.76％、25.86％、2.70％、25％。有机肥与脱硫石膏施用显著提高小麦产量(P＜0.05),与CN处理相比，增长24.54％。 (2)有机肥与脱硫石膏配施处理显著提高土壤水稳性大团聚体比例，土壤团聚体稳定性得到显著提升(P＜0.05)。0-20cm土层，有机肥与脱硫石膏施用显著提高＞0.25mm、0.25-0.053mm粒级团聚体占比及团聚体稳定性(MWD、GMD)(P＜0.05),降低＜0.053mm粒级团聚体占比，与CK、CN处理相比，有机肥与脱硫石膏配施处理＞0.25mmm粒级团聚体显著增加8.35％、11.23％,0.25-0.053m粒级团聚体分别增加14.73％、6.04％,＜0.053mm粒级团聚体分别降低49.74％、45.99％。各处理团聚体MWD和GMD大小顺序为MCOG＞MCOF＞CK＞CN,MCOG处理MWD和GMD显著高于其他处理。 (3)有机肥与脱硫石膏配施处理可以显著提高0-20cm土层盐碱土全土和团聚体中总有机碳及其组分含量(P＜0.05)。全土水溶性有机碳含量随土壤深度的增加而增加，而其他有机碳组分含量均随土壤深度的增加而降低。各处理团聚体中总有机碳及其组分含量从高到低依次为＞0.25mm、＜0.053mm、0.25-0.053mm粒级。0-20cm土层，有机肥与脱硫石膏处理(MCOG)较CN处理全土总有机碳(TOC)及其组分含量(EOC、WSOC、MBC、AHCⅠ、AHCⅡ、HA-C、FA-C)分别显著提高了15.48％、23.50％、18.98％、51.40％、30.43％、22.81％、6.42％、13.25％(P＜0.05),相同粒径团聚体中，有机肥处理(MCOF、MCOG)总有机碳及其组分含量总体上均高于CN、CK处理。 (4)有机肥与脱硫石膏配施处理显著提高0-20cm土层盐碱土全土、＞0.25mm(T-GRSP、EE-GRSP)和＜0.053mm(EE-GRSP)粒级团聚体中球囊霉素相关蛋白含量(P＜0.05)。不同处理之间土壤全土T-GRSP与EE-GRSP均表现为MCOG＞MCOF＞CK＞CN,MCOG处理＞0.25mm粒级团聚体T-GRSP、EE-GRSP含量较CN处理分别显著提高45.71％、25.00％(P＜0.05),＜0.053mm粒级团聚体EE-GRSP含量较CN处理显著提高35.71％(P＜0.05),其他粒级团聚体T-GRSP、EE-GRSP含量无显著变化。 (5)土壤总有机碳及其组分、GRSP与团聚体稳定性之间关系密切，土壤理化性质对土壤总有机碳及其组分、GRSP含量影响显著(P＜0.05)。冗余分析(RDA)结果表明，土壤AK、EC分别解释总有机碳及其组分、GRSP变异的34.4％、17.6％,土壤AK、SOM、CEC、AP、TN与总有机碳及其组分、GRSP呈正相关关系，pH与其呈负相关关系。团聚体稳定性(MWD、GMD)与土壤全土总有机碳及其组分(WSOC除外)均呈极显著正相关(P＜0.05),与全土球囊霉素含量(T-GRSP、EE-GRSP)均呈极显著正相关，团聚体稳定性与＞0.25mm粒级团聚体总有机碳及其组分相关性强于其他粒级团聚体。小麦产量与土壤总有机碳、GRSP及GMD均呈极显著正相关(P＜0.05)。因此，在农民常用施肥基础上，脱硫石膏与有机肥配施对黄河三角洲盐碱地土壤降盐抑碱、提高团聚体稳定性以及全土和团聚体总有机碳及其组分、GRSP含量效果较好，有较好的质地改善和增碳、增产作用。
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