木纤维与绿肥作为土壤改良剂在蔬菜生产中的应用：氮素动态与土壤质量提升研究

这篇综述探讨了木纤维（FS）、木纤维-肉鸡粪堆肥（FS+BM）和绿肥（GM）作为土壤改良剂在蔬菜生产中的应用效果。通过三年田间试验，研究发现绿肥和FS+BM能提高后续洋葱作物的氮（N）利用率，但效果随时间减弱；单次改良对土壤碳（C）储量和持水能力无显著影响，需重复施用。研究强调了优化氮肥管理的重要性，为可持续蔬菜种植提供了科学依据。

　　

摘要

引入可持续管理措施对维持集约化蔬菜种植下的土壤质量至关重要。木纤维（FS）和绿肥（GM）作为有机输入材料，可能通过提高土壤有机质改善蔬菜种植土壤，但其对氮（N）动态的影响仍需研究。本研究通过三年田间试验，评估了FS、FS+BM和GM对作物生长、N吸收、土壤总碳（C）、有效N含量及持水能力的影响。结果表明，GM和FS+BM在首年显著提高了洋葱的N利用率，但效果在第二年的卷心菜种植中未延续。土壤C储量和持水能力未因单次改良发生显著变化，需重复施用以实现长期效益。

引言

蔬菜生产对土壤的负面影响包括有机碳（C）流失和结构稳定性下降。有机改良剂如FS和GM能改善土壤物理、化学和生物条件，但其N释放的不确定性可能挑战施肥优化。FS的高C:N比可能导致N暂时固定，而GM的N矿化则取决于植物材料的化学组成。本研究旨在评估这些改良措施在开放式蔬菜生产系统中的实际效果。

材料与方法

试验在芬兰西南部的细砂土上进行，设置五种土壤改良处理（对照、FS、FS+BM、GM、FS+GM）和三种N施肥水平（0、50、100 kg N ha^?1）。首年种植燕麦和GM，次年种植洋葱，第三年种植卷心菜。监测作物生物量、N吸收、土壤有效N、C储量和持水能力，并通过统计模型分析数据。

结果

作物生长与N吸收

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  首年燕麦与GM：FS未显著影响燕麦生物量，但降低了FS+GM处理的GM生物量（约20%）。GM的N含量显著高于燕麦。

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  洋葱：GM和FS+BM在无N施肥时提高了洋葱生物量和N吸收，但高N施肥下效果消失。N50与N100的洋葱产量无差异，但N100增加了N吸收。

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  卷心菜：土壤改良处理无显著影响，但N施肥显著提高产量和N吸收。

土壤N动态

GM处理在首年末提高了土壤NO₃–N含量，但次年差异减弱。FS+BM的N矿化在首年部分释放，后续效应有限。

土壤C与持水能力

单次改良未显著改变土壤C储量或持水特性。

讨论

N管理挑战

GM和FS+BM的残效N在首年有益，但需注意GM可能引发NO₃–N淋失风险。FS可能通过微生物活动促进N转移，但需进一步验证。

土壤质量提升

单次改良对C储量和持水的效果有限，需重复施用。FS的快速分解和GM的高N输入各有优势，但协同策略（如秋季FS联合GM）或能优化效果。

结论

FS和GM可作为蔬菜生产的可持续改良剂，但需结合重复施用和精准N管理以实现长期效益。未来研究应关注改良间隔和累积效应，尤其在多变气候条件下的适用性。