不同碳源物質(zhì)輸人對板結(jié)黏土特性及棉花苗期生長的影響

中圖分類號：S562 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0556-16

0引言

【研究意義】土壤不僅是孕育食物的重要物質(zhì)基礎，而且對環(huán)境質(zhì)量、動植物健康有重要影響[1-4]。土壤板結(jié)是土壤退化的一種具體表現(xiàn)，重機械使用產(chǎn)生的土壤壓實作用、不合理的耕作、化肥使用過多引起的酸化、鹽漬化等均會引起土壤結(jié)構(gòu)破壞，導致土壤硬化板結(jié)[5-7]。土壤板結(jié)會提高土壤的硬度，造成土壤蓄水、保水和導水的能力下降，土壤板結(jié)通過降低水分和養(yǎng)分的儲存與供應可降低土壤的生產(chǎn)力，最終導致更多的肥料投人，增加生產(chǎn)成本。王壤板結(jié)會影響有機質(zhì)碳氮的循環(huán)和礦化過程[8]，使土壤中二氧化碳的濃度增加[9]、微生物的活性下降[10]。同時，土壤板結(jié)還會引起土壤侵蝕[1]。土壤板結(jié)導致農(nóng)業(yè)耕地土壤質(zhì)量大幅下降[6。因此，土壤質(zhì)量改良成為土地利用亟待解決的問題。通過土壤改良劑的使用，能夠有效的改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤容重[12]，提高土壤持水性[13.14]、通氣性和土壤養(yǎng)分狀況，從而提高板結(jié)土壤的生產(chǎn)力，增加作物產(chǎn)量[15，16]?！厩叭搜芯窟M展】有機肥在改善土壤理化性狀、促進作物生長、提高產(chǎn)品品質(zhì)上效果顯著。長期施用畜禽肥能夠改善土壤貯水性能、提高耕層土壤飽和導水率[17；生物炭能使土壤結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，通過平衡含水量和空氣孔隙率提高物理性質(zhì)，促進土壤大團聚體的形成，并增強其穩(wěn)定性[18]。生物炭所含有的微量元素能直接被植物生長利用[19]，生物炭可以通過改變土壤的機械組成和土壤的物理化學性質(zhì)來改善土壤[2；合理使用生物菌肥，能夠使有機質(zhì)在土壤中分解形成腐殖質(zhì)，最終促進團粒結(jié)構(gòu)形成的主要動力來自于土壤微生物;施用有機肥可以提高土壤營養(yǎng)元素含量，降低營養(yǎng)流失，提高有益微生物數(shù)量，對作物生產(chǎn)具有明顯的增效作用。以黃腐酸為主要原料的土壤改良劑，在土壤脫鹽、抑鹽、作物增產(chǎn)等方面效果均較為明顯[21]?！颈狙芯壳腥朦c】土壤板結(jié)黏質(zhì)化會導致農(nóng)業(yè)耕地土壤質(zhì)量大幅下降，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力不足。碳源物質(zhì)具有改善黏質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)的能力，需研究不同有機改良劑對黏質(zhì)土壤的改良效果，探尋最佳碳源物質(zhì)輸入量?！緮M解決的關鍵問題】選取5種有機碳源物質(zhì)（農(nóng)家肥、生物炭、生物菌肥、商品有機肥和黃腐酸）以不同梯度施人黏質(zhì)土壤進行大田試驗，分析其對黏質(zhì)土壤物理性質(zhì)和植株農(nóng)藝性狀指標的影響，綜合評價不同處理對板結(jié)黏質(zhì)土壤和棉花幼苗整體的影響，篩選有效改良土壤板結(jié)的碳源物質(zhì)及其施入量，研究其對改善土壤板結(jié)的作用機制，為提高板結(jié)黏質(zhì)土壤上農(nóng)作物產(chǎn)量提供參考。

材料與方法

1.1材料

1. 1. 1 試驗區(qū)概況

試驗于新疆阿克蘇地區(qū)庫車市，阿克蘇地區(qū)為典型暖溫帶大陸性干旱氣候特征，降水少、降水量年季變化大，年降水量 53.2～120.6mm ；年日照時數(shù) 2670～3 022h ，太陽的總輻射量為5340～6220MJ/m² ，光照充足，光熱資源較豐富，氣溫年較差及晝夜溫差大，無霜期長，全年為 168～ 225d ，年平均氣溫 7.9～13.7^°C 。表1

1. 1.2 肥料

供試材料分別為N：農(nóng)家肥（腐熟牛糞），有機質(zhì)含量為 77.2% ;T：生物炭，有機質(zhì)含量為62% 和 25% 腐植酸；J：生物菌肥，有機質(zhì)含量為60% 和 2% 海藻提取物；S：商品有機肥，有機質(zhì)含量為 50% ;H：黃腐酸鉀：有機質(zhì)含量為 70% 和少量腐植酸。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗地選擇在阿克蘇地區(qū)庫車市墩闊坦鎮(zhèn)，小區(qū)試驗設計5個處理1個對照，每個處理分別為推薦量 -50% （1）推薦量（2）、推薦量 +50% （3）3個梯度，每個試驗小區(qū)規(guī)格為 10m×9m 面積為 90m² ，總共16個小區(qū)。

1.2.2 測定指標

1. 2. 2. 1 土壤團聚體組成

于2023年5月20日（棉花苗期）在每個處理取 0～30cm 土壤樣品，每 15cm 為1層，每個處理各層次均取3次重復。土壤團聚體采用濕篩法進行測定，將樣品放置于孔徑自上而下為2、1、0.5、0.25和 0.1mm 的各級套篩之上，振蕩篩分5min（30 次 ），最后將各級篩層團聚體洗入鋁盒中，烘干稱重，根據(jù)公式（1）計算所得各粒徑團聚體質(zhì)量百分比[22]

Ai=Gi/MT×100%.

式中， Ai 為某粒級團聚體的質(zhì)量百分數(shù)（%）：Gi 為該粒級團聚體的烘干質(zhì)量（g）；MT為團聚體總質(zhì)量（g）。

1.2. 2. 2 土壤容重和孔隙度

于2023年5月20日（棉花苗期）在每個處理取 0～30cm 土壤容重樣品，每 15cm 為1層，每個處理各層次均取3次重復，取樣時間與團聚體取樣時間相同。根據(jù)式（2）計算容重[23]，式（3）為土壤總孔隙度的計算方法。

式中， pd 為某層土壤的容重 ）； M 為質(zhì)量 Ξ（Λ_g）_：V 為單位體積 （cm³ ）。

土壤孔隙度 Σ=Σ （1-容重/比重） ×100% ：

式中，土壤比重近似 2.65g/cm³

1. 2. 2. 3 棉花植株株高、莖粗以及干鮮重

于2023年5月20日棉花苗期時從每個處理中按照五點法每個點取3株棉花植株，然后將各部分樣品帶回室內(nèi)，測量稱取植株的株高和莖粗以及地上部和地下部的鮮重，于 105^°C 殺青30min后， 70% 烘干至恒重，稱量地上部和地下部的干重。

2 結(jié)果與分析

2. 1 黏質(zhì)土壤改良對土壤物理性質(zhì)的影響

2.1.1 不同碳源物質(zhì)輸入對土壤容重的影響

研究表明，隨著不同碳源物質(zhì)的輸入，各處理0～30cm 土壤容重均有顯著降低趨勢。農(nóng)家肥、生物炭、生物菌肥、商品有機肥以及黃腐酸對于土壤結(jié)構(gòu)改良有明顯作用，且不同碳源物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)改良效果不同。不同碳源物質(zhì)以及不同梯度之間存在著差異性，其中N組和T組中的 N₂ 和T₂ 處理對容重改良效果比較明顯，而隨著施用量的增加， N₃ 和 T₃ 處理的容重反而增加，呈負相關關系。J組、S組以及H組的容重隨著施用量的增加而降低，3種碳源物質(zhì)對容重的改良效果與添加量呈正相關關系。生物炭對于土壤容重改良效果最佳，其中 T₂ 處理改良效果最佳，與CK處理相比， T₂ 處理中 0～ 15cm 容重降低了12.78% ： 15～30cm 容重降低了 10.71% 。其次為黃腐酸，黃腐酸中 H₃ 處理對土壤改良效果較佳，較之CK分別降低了 11.11% 和 13.97% 。生物菌肥和農(nóng)家肥對于土壤容重改良效果相對較低，其中 J₃ 處理和 N₂ 處理改良效果相比與 J₁?J₂ 、N₁ 及 N₃ 處理較優(yōu)， J₃ 處理容重分別降低了9.49% 和 14.07% ， N₂ 處理容重分別降低了12.78% 和 10.71% ，對土壤容重改良效果由優(yōu)到差依次表現(xiàn)為 T 組 gt;H 組 gt;S 組 gt;N 組 gt;J 組。圖1，表2＼～3

注：不同小寫字母表示差異顯著（ Plt;0.05 ，下同Notes：Different lowereaselettersrepresent signifficant differdnces（ Plt;0.05 ），thesameasbelow

2.1. 2 不同碳源物質(zhì)輸入對土壤孔隙度的影響

研究表明，施入不同碳源物質(zhì)對 0～30cm 土壤的孔隙度均有顯著性影響，且各組之間均表現(xiàn)出差異性。在 0～15cm 土壤中，N組和T組中的N₂ 和 T₂ 處理對土壤孔隙度改良效果最佳，相較于CK處理，孔隙度分別增大了 14.97% 和15.22% 。J組、S組以及H組中隨著碳源物質(zhì)輸入量的增加，土壤孔隙度也依次增大，3種碳源物質(zhì)對土壤孔隙度的改良呈正相關關系。其中 J₃ ！S₃ 和 H₃ 處理相比較于CK分別增加了 11.87% ！13.86% 和 13.88% 。

在 15～30cm 土壤中，其他處理相比較于CK處理均呈明顯的差異性，N組和T組中 N₂ 和 T₂ 處理改良效果要優(yōu)于 N₁ 和 N₃ 處理以及 ΔT₁ 和 T₃ 處理。較之CK處理分別增加了 14.22% 和19.81% ；其他3個組中， J₃，S₃，H₃ 處理均與其他2個梯度處理顯出明顯差異。而且勻組的土壤孔隙度隨著施用量的增加而增加。較之CK處理，J₃，S₃ 以及 ΔH₃ 分別增加了 17.34%.18.02% 和18.14% 。添加碳源物質(zhì)能提高土壤總孔隙度，增加土壤的透氣性。圖2，表3

2.1.3土壤水穩(wěn)定大團聚體

研究表明，在 0～15cm 土壤中，除了施入生物菌肥中的 J₁，T₁ 和 J₂ 處理之外，其它各個處理相比較CK均顯著增加了 gt;2mm 和 1～2mm 的土壤團聚體粒，其中 N₃、T₂、J₃、S₃ 和 H₃ 處理在各組碳源物質(zhì)中效果最顯著，相比較于CK處理分別增加了 225.66% 、 455.70% 、 63.38% 、167.76% 、 225.22% 和 203.45% 、 504.01% 、90.74% / 130.62% ！ 210.39% ；而除了生物炭處理，其他碳源物質(zhì)隨著施用量的增加效果也逐漸明顯，呈正相關關系；而施入的5種碳源物質(zhì)中，N₃?T₂、J₁、S₁、H₁ 處理則對 0.5～1mm 土壤團聚體的改良效果最明顯，相較于CK處理分別增加了 207.41% ！ 204.94% 、 163.82% 、 115.41% 和178.17% ;其中除了 S₂，S₃ 以及 ΔH₃ 處理之外，其他處理對 1～2mm 土壤團聚體也有顯著影響；

在 0.1～0.25mm 土壤團聚體改良中發(fā)現(xiàn)，隨著碳源物質(zhì)的施入量增加，改良效果也逐漸增加，呈正相關關系，在 0.1～0.25mm 土壤團聚體改良中，除 N₂，J₁ 和 S₁，S₂，S₃，H₁ 和 H₂ 處理之外，其他處理相較于CK處理均有顯著性差異，其中效果最明顯的 N₃、T₃、J₃、S₃ 和 H₃ 處理相比CK分別增加了 20.67% ！ 16.32% 、 65.55% 、 58.62% 、38.32% ！ 32.15% 、 34.11% 、41. 70% 、1. 55% 和9.44% 。

15～30cm 土壤中，N組中的 N₃ 處理顯著增加了 0.1～2mm 粒徑土壤水穩(wěn)性團聚體， N₃ 處理中的 gt;2mm，1～2mm，0.5～1mm，0.25～0.5 mm，0.1～0.25mm 粒徑水穩(wěn)性團聚體相較于CK處理分別增加了 224.05%.208.91%.231.71% 741.81% 和 24.27% ；T組中的 T₂ 和 T₃ 處理顯著增加了 0.5～2mm 和 0.1～0.5mm 粒徑土壤水穩(wěn)性團聚體， T₂ 處理中的 gt;2mm.1～2mm.0.5 ～1mm 和 T₃ 處理中的 0.25mm 粒徑水穩(wěn)性團聚體相較于CK處理分別增加了 455.70% 、 516.31% 、 228.83% 和37.05% 28% ;J組中的 J₃ 處理和 J₁ 處理顯著增加了各粒徑土壤水穩(wěn)性團聚體， J₃ 處理中的 gt;2 mm，1～2mm，0.25～0.5mm，0.1～0.25mm 和J₁ 處理中的 0.5～1mm 粒徑水穩(wěn)性團聚體相較于CK處理分別增加了 66%.90.77%.86.53% 、31.95% 和 183.54% ;S和 H 組中的 S₃ 和 H₃ 顯著增加了各粒徑土壤水穩(wěn)性團聚體，相較于CK處理分別增加了 167.76% ！ 135.95% 、132. 45% 、80.14%4.4% 和 144.18%.217.25%.200.54% 、51.65% 和 9.4% 。表4＼～5

2.2 黏質(zhì)土壤改良對棉花苗期農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 不同碳源物質(zhì)輸入對植株株高和莖粗的影響

研究表明，不同組碳源物質(zhì)輸人中除了 H₁ 處理外，其它處理相較于CK處理棉花株高均表現(xiàn)出顯著性上升的趨勢。5種碳源物質(zhì)對于棉花的生長有一定的幫助作用，不同組的碳源物質(zhì)對棉花株高的影響呈N組 gt;T 組 gt;S 組 gt;J 組 gt;H 組 gt;CK 的規(guī)律，且各組之間均表現(xiàn)出差異性（ P lt;0.01 ），其中農(nóng)家肥的改良效果最佳，黃腐酸的改良效果相對較小。5種碳源物質(zhì)隨著施用量的增加株高也在增加，其中 N₃、T₃、J₃、S₃ 和 ΔH₃ 相較于CK處理株高分別增加了 42.11%.36.23% 、28.51%.28.56% 和 16.89% 。5種碳源物質(zhì)對棉花株高的改良效果與其添加比例呈正相關關系。

與CK處理相比，N組、T組、J組、S組以及H組中的3個處理中除了 J₁ 處理外的其他處理的棉花莖粗均顯著增加，并且伴隨著碳源物質(zhì)施用量的增加莖粗也在增加，N組 ?^T 組、J組、S組以及H組碳源物質(zhì)對棉花莖粗的改良效果與其添加比例呈正相關關系，且各組之間均表現(xiàn)出差異性（ Plt;0.01） 。而J組中 J₂ 和 J₃ 處理對莖粗有顯著增加作用， J₁ 處理的莖粗反而下降了，其中N₃、T₃、J₃、S₃ 和 H₃ 相較于CK處理的莖粗分別增加了 18.53% 、 23.94% 、 23.95% 、 28.19% 和14.29% 。各處理中S處理中的 S₃ 對于棉花莖粗改良效果最佳。圖3，表6

2.2.2 不同碳源物質(zhì)輸入對植株鮮重的影響

研究表明，5種碳源物質(zhì)在不同梯度下對于棉花植株的地上部鮮重和地下部鮮重均有顯著性提升，5種碳源物質(zhì)之間也表現(xiàn)出差異性（ Plt; 0.01），并且植株鮮重隨著施用量的增加而增加，其中N組處理對棉花地上部及地下部鮮重的改良效果最為明顯，S組處理和H組處理對于地上部鮮重和地下部鮮重改良效果次之。N組中的N₃ 處理對地上部和地下部鮮重改良效果最優(yōu)，相較于CK處理分別增加了 104.76% 和 185.71% ，Γ_3?，J_3?S₃ 1 H₃ 處理相較于CK分別增加了1 5.48%.63.10%.73.81% 和 46.43% ，不同組碳源物質(zhì)輸入對棉花地上部鮮重改良效果呈N組gt;S 組 gt;T 組 gt;J 組 gt;H 組的規(guī)律，對棉花地下部鮮重改良效果呈N組 gt;H 組 gt;S 組 gt;T 組 gt;J 組的規(guī)律。表7，圖4

2.2.3不同碳源物質(zhì)輸入對植株干重的影響

研究表明，相比于CK處理，施入不同碳源物質(zhì)的大多數(shù)處理植株干重均存在顯著增加趨勢。其中改良效果最明顯的是N組，而S組中的 S₁ 、S₂ 處理的地上部干重小于CK處理，并且S1處理與CK處理存在顯著性差異。地下部干重中，除了J組中的 J₁ 處理，其他處理相比較于CK處理均存在顯著性差異。并且植株干重隨著施用量的增加地上部和地下部干重亦在增加，呈正相關關系。不同處理中，改良效果較優(yōu)的是 N₃?T₃?J₃?S₃ 和 ΔH₃ 處理，相比于CK處理，地上部干重分別增加了 129.21% 、 83.38% 、 80.50% 、 98.43% 和66. 10% ;地下部干重分別增加了 141.47% 、80.44%.82.14%.94.75% 和 89.71% 。不同組碳源物質(zhì)輸入對棉花地上部干重的改良效果呈N組 gt;T 組 gt;J 組 gt;H 組 gt;S 組的規(guī)律，對棉花地下部干重改良效果呈N組 gt;H 組 gt;S 組 gt;T 組 gt;J 組的規(guī)律。表8，圖5

表7植株鮮重試驗結(jié)果方差

表8 植株干重試驗結(jié)果方差

2.3 各指標主成分分析和相關性

研究表明，有機質(zhì)含量與 0～15cm 土壤容重呈極顯著負相關關系（ Plt;0.001 ），與 15～30cm 土壤容重呈負相關關系（ Plt;0.05. ），隨著有機質(zhì)的增加，土壤容重在不斷減小；有機質(zhì)含量與 X₃ （ 0～15cm 土壤孔隙度） ?X₉ （植株地上部干重）、X₁₀ （植株地下部干重）呈顯著正相關（ Plt;0.01） ;與 X₄（15～30cm 土壤孔隙度） ??X₅ （株高） .X₆ （莖粗） ?X₇ （植株地上部鮮重） ?X₈ （植株地下部鮮重）呈極顯著正相關（ Plt;0.001? 。土壤中有機質(zhì)的增加能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，促進棉花生長。圖6

主成分 PC₁ 解釋了總變量的 71.0% ， PV₂ 解釋了 16.7% 。即表達了 87.7% 解釋量。碳源物質(zhì)有助于緩解板結(jié)對土壤的脅迫。圖7

圖6 主成分分析

注： X₁：0～15cm 土壤容重； X_{2 ;15}～30cm 土壤容重： X₃：0～ 15cm 土壤孔隙度； X₄ ζ₄：15～30cm 土壤孔隙度； X₅ ：株高； X₆ ：莖粗； X₇ ：植株地上部鮮重； X₈ ：植株地下部鮮重； X₉ ：植株地上部干重； X₁₀ ：植株地下部干重； X₁₁ ：有機改良劑中有機質(zhì)含量

Notes： X₁：0-15 cm Soil capocity; X₂ ：15-30cm Soil capacity; X₃：0-15 cm Soil porosity; X₄：15-30 cm Soil porosity; X₅ ： Plant height; X₆ ：Stemthickness; X₇ ：Freshweight of abovegroand part of the plant; X₈ ：Freshweight ofunderground partofplant; X₉ ：Dryweight of plantaboveground; X₁₀ ：Dryweight ofundergroundpartofplant; X₁₁ ： Organicmutter contentinorganic amendments

3討論

物生長及根系在土壤中的穿插和活力大小[24]。作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單位，土壤團聚體的數(shù)量和質(zhì)量是土壤性質(zhì)和肥力的決定性因素[25]。根據(jù)多級團聚理論，直徑 lt;0.25mm 稱為微團聚體，直徑 gt;0.25mm 稱為大團聚體，微團聚體聚合形成大團聚體，相反大團聚體會破碎形成小團聚體，二者相輔相成[26]。土壤容重以及土壤孔隙度是反映土壤緊實、充氣狀況和土壤物理質(zhì)量的重要指標[27]。研究表明，隨著生物炭施入量的增加，土壤容重、比重呈明顯降低趨勢， 0～20cm 土壤容重、比重分別降低了 13.2% 和 1.90% ， 20～40cm （204號土壤容重、比重分別降低了 10.9% 和 1.54% [28]。胡敏等[29]研究表明，施加生物炭有利于降低土壤容重，提高鹽堿地耕層土壤的通透性，容重降低了（20 6.11% ，孔隙度提升率為 13.92% 。陳文濤等[30]研究表明，單施生物炭能降低土壤容重，提高土壤孔隙度。在試驗中，生物炭中的 T₂ 處理（推薦量）顯著降低了土壤容重，其它4種碳源物質(zhì)也不同程度降低了土壤容重， T₂ 處理以及 T₃ 處理對0～15 和 15～30cm 的土壤孔隙度改良效果最佳，較之CK處理， T₂ 處理中 0～15cm 容重和孔隙度分別顯著降低和提高了 12.78% 和 15.22% ， 15～ 30cm 容重降低了 10.71% ： T₃ 處理中土壤孔隙度提高了 19.81% 。原因可能是碳源物質(zhì)中的腐殖質(zhì)是土壤中的主要膠結(jié)劑，能促近土壤良好結(jié)構(gòu)的形成，可以增加吸熱能力，提高土壤肥力，還可以適當降低土壤的緊實度以及增加土壤的孔隙度，有利于水分快速移動和土壤氣體交換，從而使土壤容重降低。3.2機械穩(wěn)定性團聚體是能夠抵抗外力破壞的團聚體，是土壤自然狀態(tài)下穩(wěn)定的團聚體，水穩(wěn)性團聚體則是可以抵抗水力分散的團聚體，可靈敏地反映土壤潛在的抗蝕能力[31]。王永平等[32]研究表明生物炭可以顯著提高土壤 gt;0.25mm 的團聚體含量。龐津雯等[33]研究發(fā)現(xiàn)，生物炭連續(xù)添加2年后，各覆膜處理能顯著提高 0～60cm 土層土壤大粒級 （gt;0.25mm ）團聚體的機械穩(wěn)定性（ 6.1%～8.7% ）及水穩(wěn)性團聚體的百分含量（15.9%～83.6% ），玉米產(chǎn)量可顯著（ Plt;0.05） 提高 35.0%～41.8% 。長期施用有機肥有利于土壤有機碳和活性有機碳含量的增加，促進團聚體的形成，尤其是有利于增加 1～2mm 和0.5＼～1mm 水穩(wěn)性團聚體的形成，從而改善土壤的孔隙狀況[34-35]。加人不同碳源物質(zhì)之后，一定程度上

3.1土壤容重是土壤重要的物理性質(zhì)之一，它不僅直接影響到土壤孔隙度與孔隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥氣熱變化，而且影響植增加了土壤的抗侵蝕能力。其中，生物炭對土壤團聚體的改良效果較佳，其他碳源物質(zhì)也有一定的改良效果，可能是施人的碳源物質(zhì)中均富含有機質(zhì)，且比表面積大，吸附螯合能力強，為團聚體形成提供了有利條件。在試驗中也得到相似結(jié)論。

3.3增加有機質(zhì)能夠促進棉花苗期的生長并且有利于棉苗株高以及莖粗的增加[36]，楊凱等[37]研究結(jié)果表明施加有機物使土壤有機質(zhì)增加后，玉米植株的養(yǎng)分含量和積累量得到提升，提高了玉米產(chǎn)量。試驗中，相比較于CK處理，5種碳源物質(zhì)的施用量不斷增加對棉花株高、莖粗以及干鮮重均具有顯著影響。其中農(nóng)家肥中的 N₃ 處理對棉花的農(nóng)藝性狀改良效果最為明顯，其中株高較CK處理增加了 42.11% ，莖粗增加了 18.53% ：地上部與地下部鮮干重分別增加了 104.76% ：185.71% 和 129.21%.141.47% 。

4結(jié)論

5種碳源物質(zhì)輸入均能一定程度上改善土壤結(jié)構(gòu)以及促進棉花生長，其中生物炭的 T₂ 處理中0～30cm 容重分別降低了 12.78% 和 10.71% ；孔隙度增加了 15.22% 和 19.81% 5 0～30cm 土壤中gt;2mm，1～2mm，0.5～1mm 粒徑水穩(wěn)性團聚體相較于CK處理增加了 455.70% ， 504.01% ，204.94% 和455. 70% ！ 516.31% 和 228.83% ：0.25～0.5mm，0.1～0.25mm 粒徑水穩(wěn)性團聚體在 T₃ 處理中相較于CK處理增加了 16.32% ！34.11% 和 37.05% ） 28% 。農(nóng)家肥中的 N₃ 處理對于棉花植株株高以及地上地下部鮮干重的改良效果最佳，相較于CK處理分別增加了 42.11% 和104.76% 、 185.71% 以及 129.21% 和 141.47% ，在對與棉花植株莖粗的改良中，商品有機肥中的S₃ 處理效果最佳相比CK處理增加了 28.19% 0生物炭對于改善土壤物理性質(zhì)效果最佳，農(nóng)家肥對于植株農(nóng)藝性狀改良效果最佳。

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Abstract：【Objective】 Soil compaction and caking can lead to a significant decrease in soil quality in agricultural farmland，and aserious lack of comprehensive agricultural production capacity. Carbon source materials may have the ability to improve the structure of clayey soil.【Methods】By using field experiments，a control group（CK），farmyard fertilizer（Ngroup），biochar（T group），biological bacterial fertilizer（B group），commercial organic fertilizer （J group），and mineral potassium humate （H group）were designed， with three gradient treatments in each group. The aim was to explore the effects of five carbon source substances on thephysicochemical properties of clayey soil and plant agronomic traits.【Results】（1） The input of five carbon source substances had a significant impact on soil bulk density and soil porosity，with biochar having the most significant improvement effect.（2）The input of five carbon source substances had a certain improvement effect on soil aggregates of various particle sizes.Among the 1-2 mm and 1mm soil aggregates， T₂ treatment had the best improvement effect， N₃ treatment had the best improvement efect on 0.5-1 mm soil aggregates， and J₃ treatment has the best improvement effect on 0.1-0.25 mm soil aggregates; Compared to CK，it increased by 455.70% ， 504.01% ， 207.41% ， 65.55% ，and 41.70% respectively；（3） The input of five carbon source substances could significantly improve the plant height and stem diameter of cotton plants.In terms of the improvement effect on plant height and stem diameter，the pattern presented was Ngt;T （20 gt;Sgt;Jgt;H and Sgt;Jgt;Tgt;Ngt;H ；（4）The five carbon source substances had a significant effect on improving thedryand fresh weightof plants，andthe effectoffarmyard fertilizer was the best inimproving the agronomic properties of coton.【Conclusion】 In the overall evaluation，diferent carbon source inputs are beneficial for the physicochemical properties and plant agronomic traits of clayey soil，and the recommended amount of farmyard fertilizer +50% is the best. In summary，adding carbon source substances to clay soil can promote the formation of soil aggregates and alleviate the stressof compaction on soil by regulating soil structure and biochemical organic matter.

Key words：carbon source material；clayey soil；cotton seedling stage；soil improvement