長期施肥條件下黑土有機碳庫和氮庫變化研究.pdf

1、研究長期施肥條件下農(nóng)田黑土有機碳庫與氮庫的變化動態(tài)，對我國黑土區(qū)的生態(tài)保護和合理開發(fā)利用具有重要意義。本研究以“國家黑土肥力和肥料效益長期定位監(jiān)測基地”為平臺(1989-2004年)，系統(tǒng)分析了長期施肥對黑土有機碳庫、氮庫以及玉米產(chǎn)量的影響。主要結(jié)果及結(jié)論如下： 1.對土壤總有機碳的影響。有機肥配施NPK化肥可以顯著增加土壤總有機碳庫容。有機肥配施NPK化肥2004年土壤總有機碳較1989年的分別增加27.8％～71.5％，年遞

2、增率達到0.6g/kg～1.32g/kg；撂荒和秸稈配合NPK土壤總有機碳增加5.4％和1.6％，年遞增率為0.4g/kg和0.075g/kg；單施氮肥和不施肥土壤總有機碳有所下降，降幅為8.3％和11.2％。不同施肥土壤總有機碳差異均達到了顯著或極顯著水平，長期施肥15年后土壤總有機碳庫大小順序為M2+NPK＞1.5(M1+NPK)＞M1+NPK＞撂荒、秸稈+NPK＞PK、NPK＞N、CK。 2.對土壤腐殖酸碳的影響。有機肥配

3、施NPK化肥土壤腐殖酸碳比試驗初增加了22.7％、55.0％和62.6％，其中胡敏酸碳年遞增率為0.22g/kg～0.53g/kg；撂荒和秸稈配施NPK增加8.2％和5.2％；單施化肥和無肥區(qū)增幅為5.83％～7.17％。 3.對土壤胡敏素碳的影響。有機肥配合NPK化肥土壤胡敏素碳較不施肥增加31.2％～90.3％，其中1.5(M1+NPK)和M2+NPK的年遞增率為0.80g/kg和1.21g/kg；單施化肥、秸稈+NPK及撂

4、荒區(qū)，胡敏素碳隨時間先降后升，長期施肥15年后土壤胡敏素碳庫大小順序為M2+NPK＞M1+NPK＞1.5(M1+NPK)＞PK、NPK＞撂荒、秸稈+NPK、CK＞N。 4.對土壤有機碳組成的影響。有機肥配施NPK、磷鉀及氮磷鉀化肥和撂荒土壤：胡敏酸碳/腐殖酸碳比值上升，富里酸碳/腐殖酸碳比值下降；秸稈配合NPK、單施氮和無肥區(qū)土壤，胡敏酸碳/腐殖酸碳比值下降，富里酸碳/腐殖酸碳的比值上升，胡敏素碳/腐殖酸碳比值有升有降。

5、 5.對土壤全氮和有效氮的影響。有機肥配合NPK化肥，土壤全氮和有效氮(2004年)較試驗初增加15.7％～42.6％和18.1％～41.1％，其中M1+NPK處理土壤全氮年遞增0.15g/kg；單施化肥和秸稈配合NPK化肥，土壤全氮含量年際間有所降低，2004年各處理間由高到低的順序為：M2+NPK、1.5(M1+NPK)＞M1+NPK、撂荒＞秸稈+NPK、NPK、PK、CK、N；土壤有效氮(2004年)均效試驗初有所增加，處理間由高

6、到低的順序為：1.5(M1+NPK)＞M1+NPK＞M2+NPK＞NPK、秸稈+NPK＞PK、N、撂荒、CK。 6.對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響。有機肥配施NPK和秸稈配合NPK玉米產(chǎn)量(2004年)是無肥區(qū)(CK)的3.5倍多、百粒重和穗粒數(shù)分別較無肥區(qū)增加47.5％～54.8％和23.5％～34.6％；單施N肥產(chǎn)量(1990-2004平均值)是無肥區(qū)1倍多；NPK化肥配施優(yōu)于單施氮肥，增產(chǎn)18％。2004年產(chǎn)量由高到低的順

7、序為：1.5(M1+NPK)＞M2+NPK＞M1+NPK＞秸稈+NPK＞NPK＞N＞CK、PK。 綜合以上研究結(jié)果認為，黑土15年長期不同施肥條件下，不均衡施肥(N、PK等)既不利于高產(chǎn)，也不利于土有機碳庫及氮庫的累積，培肥效果差；均衡施用化肥(NPK)，能夠維持較高的作物產(chǎn)量，土壤有機碳庫和氮庫與試驗初相比變化不大；有機肥配施NPK，不僅作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，而且土壤總有機碳庫、腐殖酸碳庫及氮庫持續(xù)上升，是黑土持續(xù)利用的最佳施肥模式。