【doc】长期施用有机和无机肥料对黄潮土有机质含量及组成的影响

【doc】长期施用有机和无机肥料对黄潮土有机质含量及组成的影响 长期施用有机和无机肥料对黄潮土有机质 含量及组成的影响 江蒜农业研究.tlANGSUAGRICUL'IURALRESEARCH 文章编号:1000—2049(2001)一03—0030—04 长期施用有机和无机肥料对黄潮土 有机质含量及组成的影?向 张爱君,张明普 (江苏省橡州市农业科学研究所.江苏律州221121) 摘要:淮北黄潮土19年定位试验结果表明:长期不蘸肥土壤的有机质古量与试验前相比下降1.54g/kg~长期单施 化肥可基本维持土壤有机质水平:长期簏厩肥可显着提高土壤有机质含量.比试验前增加9.24,10.61g/kg与无肥处 理相比,旋氨磷钾肥和施厩肥处理土壤有机质的氧化稳定性有所下降,而旌氮肥和旋氮磷肥处理土壤有机质的氧化稳定 性升高;厩肥配旗化肥能明显增加易氧化有机质的含量,并降低土壤有机质的氧化稳定性.与定位5年试验相比,长{cI】施 厩肥有提高土壤腐殖质含量和胡敏酸/富里酸比值的趋势,而长期不施肥或单施化肥则不利于土壤腐殖质品质改善. 关键:黄潮土;施肥;有机质组成 中图分类号:S147.2 oR AN Lo 文献标识码:A RTILIZERSAFFECTINGTHECoNTENT RGANICMATTER——AREPoRToF zHANGA一J",zHANGMing.砷 'I'tofAgricSciofXuzhou,JiangsuProomce,Xuzhou221121,China) ABSTRACT:TheresultsoflocatedexperimentonYellowfluvo-aguicsoilfor19yearsshowedthatthecontentofsoilOr- ganicmatterdecreasedby154g/kgundernofertil[zation;ApplicationofchemicalfertilizercouldmaintaintheLevelofsoil organicmatter:Applyingorganicmaterials(yardmanure)couldincreaseorganicmatterby9.24,10.61g/kg.Compared withCK,N,P,Kandmanuretreatmentsreducedslightlytheoxidationstabilityofsoilorganicmatter,theoppositewas truetothetreatmentsofNandN+P.UnderthecombinedapplicationofrJl4tnureandchemicalfertilizers,organicsin creased,andtheoxidationstabilityofsoilorganicmatterdecreasedobviously.Comparedwith5yeara~ters[artofexperJ— ment,thesoilhumusandhumicacid/fulvicacidincreasedobviouslyunderorganicmanureapplicationafter19yearS.With— OutfertilizationoronlycMmicalfertilizercouldnotimprovethequalityofsoilhumus. KEYWORDS:yellowfluvo—aquicsoil;fert[[[zation;organicmattercomposition 有机质是土壤的重要组成成分,尽管一般耕地土壤耕层有机质含量仅为l_0H, 3.5,但它对土 壤的物理,化学和生物学特性的影响却很大,是评价土壤肥力水平的一个重要指标. 研究土壤有机 质的性状和它在土壤中的变化规律以及与施肥,耕作等生产的关系,合理调节 有机质的积累与分 解.是维持和提高耕地质量,促进农业可持续发展的一项重要任务"..黄潮土是淮北 地区主要的农业土 壤,通过肥料长期定位试验,研究不同施肥措施对土壤有机质含量及品质的影响, 可为本农区土壤合 收稿日期;2001—05—2g 基金项目:农业部化肥阿试验项目 作者简介:张爱君(】963一).男.江苏宜凡,静州市农业科学研究所副研究员.主要从事土壤培肥和化肥音理1吏用研究 第3期张爱君等:长期施用有机和无机肥料对黄潮土有机质含量及组成的影响31 理培肥提供科学依据. 1材料与方法 1.1试验材料 定位试验在徐州市农业科学研究所第13耕作区进行.从1980年秋播开始.试验前进行了2季作物 的匀地试验.供试土壤为黄泛冲积母质发育的黄潮土,质地为砂壤.土壤主要理化性状:物理性粘粒 (<O.O1mm)为141.10rag/kg,粘粒(<0.002mm)为59.80mg/kg,CaCO3为80.70mg/kg,pH为 8.25.有机质为10.80g/kg,全氮为0.66g/kg,速效磷为12.00mg/kg,速效钾为62.00mg/kg. 试验采用复因子裂区,共设8个处理.主处理1:不施有机肥;副处理:处理1空白对照(CK), 处理2施氮肥[N),处理3施氮磷肥(NP),处理4施氮磷钾肥(NPK).主处理2:施有机肥;副处理:处 理1不施化肥(M),处理2施氮肥(MN),处理3施氮磷肥(MNP),处理4施氮磷钾肥(MNPK).氮,磷, 钾肥每季施用量:纯氮为150.0kg/hm.PO为75,0kg/hm.,KO为112.5kg/hm.厩肥经过堆积制 腐.每季施用量:1981,1984年施马粪,为37500kg/hm;1985,1999年施牛粪.为18750kg/hm.有 机肥平均含纯氮为0.631,P0为0.514,KO为0.793,C/N比为20.31.小麦,玉米轮作,平茬 收割,人工翻地(20cm深).每年玉米【l笠获后采集耕层0,20cm土样.小区面积33.3m,重复4次 1.2方法 土壤有机质采用丘林法测定;有机质氧化稳定性采用袁可能等报道的方法:氧化稳 定系数(Kos) 一 难氧化碳/易氧化碳;腐殖质采用焦磷酸钠,氢氧化钠混合液浸提,丘林法1蜊碳其 余均采用常规方法. 2结果与讨论 2.1不同处理对土壤有机质含量的影响 由表1可看出,定位试验19年.无肥(cK)处 理的土壤有机质含量从试验前的10.79g/kg降到 9.25g/kg,下降154g/kg,说明小麦,玉米轮作的 黄潮土,不施用任何肥料,仅依靠每年有限的作物根 茬残留物作为土壤的主供碳源,不足以弥补有机质 的矿化损失,难维持试验前土壤有机质的水平.单 施氮肥可少量提高土壤有机质的含量,可能是适量 氮肥的施用增加了土壤作物残茬量之故,这与国外 长期定位试验的结果相似口].氮肥与磷,磷钾肥配 合,困系统生物产量的提高,根茬落叶量相应增多, 土壤有机质含量比无肥(cK)处理有明显提高.化肥 各处理土壤有机质仅比试验前平均增加0.77g/kg. 这说明在本试验条件下,施用化肥基本可以维持土 壤有机质的平衡;与试验前相比,M,MN,MNP和 表1试验前后土壤有机质含量变化 Table1Contentoforganicmatterin soilbeforeandafterexperiment 同一列不同字母音表示差异造0O5显着水平Dif— ferentlettersinthe…?s[gnillcamd/fferencea, MNPK处理的土壤有机质在19年间累计增加了…… 9.24,10.61g/kg.方差分析表明,有机肥各处理和无肥,化肥处理之间有机质差异均 达到显着水平,增 施有机肥有利于土壤有机质的积累. 2.2土壤有机质的消长特征 图1是3种不同处理土壤有机质随年份变化而呈现的消长特征NI'K处理土壤有 机质可长期保持 稍高于试验前土壤含量水平(10.79g/kg),但年际间忽高忽低,无明显的增长趋势,说 明要明显和稳定 地提高土壤有机质含量,单靠施用化肥是很难实现的.国内一些定位试验的研究也 得到相同的结论'. MNPK处理,土壤有机质前期增长相对较快,后期有机质的递增速率减缓,与施肥 年限呈幂函数曲线相 红苏农业研究第22卷 关:Y一2.641x"(r一0.9731一),显示出土壤有机质 的极值稳定特点.这提醒我们,在土壤培肥工作中过高 追求有机质指标是不切实际的;无肥(CK)处理土壤有 机质的消长特征与MNPK处理大体一致,即开始时下 降较快,而后有机质的递减速率变慢.并渐近于一个相 应较低的平衡水平.综上所述,高产农田土壤有机质积 累不易,而消耗则很迅速,为保证农业的可持续发展, 应避免土壤地力的长期耗蝎,注意维持并尽量逐步提 高土壤有机质含量. 2.3不同处理土壤有机质的氧化稳定性 土壤有机质的氧化稳定性关系到有机质分解的难 25 2n 【5 10 ——/ / 易.影响养分(特别是氮素)供应的容量和强度,是评价土壤有机质的动态质量指标?l.由表2可见,与 无肥处理(CK)相比,单施化肥的土壤其易氧化碳和难氧化碳的绝对数量都有所增加,其中易氧化碳占 总碳的比例,除NPK处理略有提高外,N和NP处理均有不同程度的下降.而有机质氧化稳定性升高. 单施厩肥土壤总碳量较高,但易氧化碳的含量低于难氧化碳,占总碳的比例与NPK处理相当.说明连 续施用大量已部分腐殖化了的厩肥对提高土壤有机质活性的作用并不大而在厩肥基础上配施化肥,土 壤易氧化碳含量明显增加,且随化肥组台程度的提高而提高.即MNPK~MNP>MN>M,易氧化碳/ 总碳比相应增大,有机质的氧化稳定系数明显变小.这很可能与厩肥配施化肥提高了作物产量的同时, 大大增加了土壤作物根茬落叶的残留量有关.囤为在一定条件下向土壤施用未经腐解的有机物料有利 于土壤有机质的活化与更新"]. 表2不同处理土壤有机质的氧化稳定性 Table2Oxidationstahili竹oforganicmatterinsoilofdifferenttreatments *同一列中不同字母者表示差异选0.05显着水平.Different[e~ersinther0wnleanslgnificaatdifferenceac 0.05leve1. 2.4不同处理土壤腐殖质的组成 土壤腐殖质是土壤有机质的核心,也是土壤肥力的重要物质基础.胡敏酸(Hurnieacid,HA)作为腐 殖质的主要组成部分,参与土壤团聚体的形成.在改善土壤性质和作物营养状况等方面有积极作用.表 3是定位5年和】9年时土壤腐殖质组成的测定结果.与定位5年试验相比,定位19年的无肥(cK)处 理.土壤腐殖酸总量,胡敏酸含量和胡敏酸/富里酸(Fulvicacid,FA)比值下降;化肥区各处理,土壤腐 殖酸总量有少量增加,由于胡敏酸的增加量小于富里酸.HA/FA比值呈下降趋势,尤其是N处理, tlA/FA比值从定位5年前的0.81降为0.49,下降幅度最大.这意味着长期片面施用氮肥会给土壤性 质造成严重的消极影响;有机肥区各处理,土壤可浸提腐殖酸,HA和FA含量明显增加,HA/FA比值 变大,均超过1_o0由此表明,在黄瀚土小麦一玉米轮作系统中,增施有机肥,实行有机无讥结合是提高 第3期张爱君等:长期施用有机和无机肥料对黄潮土有机质音量及组成的影响 和改善土壤腐殖质组成的有效途径. 表3不同处理土壤腐殖质的组成 Table3Soilhumuscompositionofdifferenttreatments 同列中不同字母者表示差异i士0.05显着水平Differem[eue~intlle………significantdifferenceat 0.05leve1. 3小结 1)长期不施肥或单施化肥不利于土壤有机质水平的提高和有机质品质的改善.有机肥(物)料配台 施用化肥可"明显增加土壤有机质含量,降低Kos值.提高HA/FA比,使土壤对养分的供贮,调控能力 增强,从而提高土壤肥力水平. 2)土壤有机质具有极值稳定性,并在一定的气候和耕作条件下有其适宜的含量值.因此.在黄潮土 高产稳产农田培育中,要避免盲目追求高指标的有机质含量,应该把维持和提高土壤有机质水平与不断 增加作物产量,获取最佳生产效益统一起来. 参考文献 [1]马成泽.有机质含量对土壤几项物理性质的影响_J].土壤通报,199425(2):6567 [2]许嗥,杜孟庸,用建学.有机物料对土壤酶'盾性影响的关连度分析口].土壤通报,1994,25(2)62—64. 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