不同施肥處理對褐土及其微團聚體肥力性狀的影響研究.pdf

1、研究長期不同施肥制度下，土壤肥力變化規(guī)律對指導(dǎo)合理施肥，科學(xué)調(diào)控土壤肥力具有重要意義。本文采取長期田間定位試驗與室內(nèi)化驗分析相結(jié)合的方法，對小麥-玉米輪作，不同施肥制度下褐土全土及其不同粒級微團聚體中有機質(zhì)、氮素、磷素、鉀素肥力及酶活性變化規(guī)律進行了系統(tǒng)地研究。主要研究結(jié)果如下： 1．冀東地區(qū)高肥力褐土的養(yǎng)分貯備及轉(zhuǎn)化潛力較低，長期不施肥種植制度下，土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力迅速降低，基礎(chǔ)地力嚴重衰竭。采用有機肥(物)料配施NPK化肥具有

2、顯著的增產(chǎn)作用，是本區(qū)培肥增產(chǎn)的最有效途徑。 2．有機肥(物)料配施化肥，可明顯改善土壤水分及物理性質(zhì)和微團聚體組成，提高土壤團聚度，增強土壤調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱的能力。 3．不同施肥制度對土壤有機質(zhì)的含量、存在形態(tài)及其性質(zhì)有重要影響。無論全土還是不同粒級微團聚體，長期不施肥使全土及各粒級有機碳、游離輕組和結(jié)合態(tài)有機碳含量降低，有機無機復(fù)合性狀變劣，結(jié)合態(tài)有機碳中的松/緊下降，腐殖質(zhì)組成中則表現(xiàn)為可浸提腐殖酸碳、HAC和F

3、AC均減少，HAC/FAC下降，HA趨于老化，同時使易氧化有機碳大量減少，Kos上升，土壤對養(yǎng)分的調(diào)控能力下降。長期單施NPK化肥處理有相同的趨勢。長期施用增量NPK化肥處理由于較高的根茬還田量而可保持平衡。有機肥(物)料配施化肥處理則可使上述指標向相反的方向發(fā)展，提高土壤肥力水平。 4．土壤有機碳及其各組分含量及儲量均隨微團聚體粒級減小而增加，<10μm微團聚體是有機碳的主要富集場所。各粒級有機無機復(fù)合度及結(jié)合態(tài)有機碳松/緊、

4、HAC/FAC均隨粒級減小而增加，Kos值則隨粒級減小而下降。有機肥(物)料配施化肥對各粒級有機碳及其組分含量和性質(zhì)的改善表現(xiàn)在大粒級特別是10～50μm粒級效果最明顯，在增強小粒級微團聚體調(diào)控能力的同時，對大粒級微團聚體供養(yǎng)能力進行活化和改善，從而使土壤肥力水平提高。 5．土壤全氮、堿解氮含量及儲量均隨粒級減小而增加。不施肥使土壤及各粒級全氮、堿解氮含量和儲量下降，全土全氮和堿解氮的損失主要由10～50μm粒級提供。單施常量N

5、PK化肥全氮變化趨勢與不施肥處理相同；增量NPK化肥處理全氮略有盈余，主要進入<10μm粒級；施用化肥均使土壤堿解氮含量有所提高，主要補充<10μm粒級。有機肥(物)料配施常量NPK化肥，土壤及各粒級全氮、堿解氮含量和儲量均增加，新增全氮和堿解氮主要進入大粒級特別是10～50μm粒級，大粒級全氮和堿解氮貢獻率相應(yīng)上升，不同有機肥(物)料間以豬圈肥效果較好。 6．供試土壤有機氮各組分含量表現(xiàn)為酸不溶氮>氨基酸氮>未知態(tài)氮>銨態(tài)氮>

6、氨基糖氮。不施肥使土壤酸解性總氮和氨基酸氮、銨態(tài)氮及氨基糖氮含量下降，其中氨基酸氮和銨態(tài)氮對作物營養(yǎng)的貢獻最大。單施常量NPK化肥氨基酸氮和氨基糖氮含量有下降趨勢，銨態(tài)氮含量上升；增量NPK化肥主要提高銨態(tài)氮含量；化肥氮主要進入土壤銨態(tài)氮和氨基酸態(tài)氮庫。有機肥(物)料配施化肥可有效提高土壤氨基酸氮、銨態(tài)氮和氨基糖氮含量，降低酸不溶性氮含量，有機肥料氮主要進入土壤氨基酸氮庫。 7．土壤有機態(tài)N含量及儲量、酸解性總N占全氮比例均隨粒

7、級減小而增加。不施肥主要消耗各粒級氨基酸氮，有機氮損失主要由10～50μm粒級提供。單施常量NPK化肥各粒級有機態(tài)氮的變化趨勢表現(xiàn)為<10μm粒級中銨態(tài)氮含量和儲量增加，而各粒級氨基酸態(tài)氮、氨基糖態(tài)氮則處于消耗狀態(tài)。增量NPK化肥處理主要增加<10μm粒級銨態(tài)氮含量和儲量。各有機肥(物)料配施化肥處理可有效提高各粒級，特別是大粒級氨基酸態(tài)氮、銨態(tài)氮和氨基糖態(tài)氮含量，使全土及各粒級酸解性總氮含量提高，各粒級儲量增加，大粒級貢獻率提高，土壤

8、供氮能力增強。 8．不同粒級微團聚體中全磷、有效磷含量和儲量均隨粒級減小而增加，不同粒級磷素有效性存在差異。不施肥全磷消耗以無機磷為主，且主要由10～50μm粒級提供，有效磷損失量則以<10μm粒級較高。施肥可有效提高土壤及各粒級全磷含量和儲量，單施化肥主要補充土壤無機磷庫。有機肥(物)料配施化肥可使其積累態(tài)磷量的25％左右進入有機磷庫。各施肥處理新增全磷和有效磷主要進入<10μm粒級，但對大粒級的補充比例有機肥(物)料配施化肥

9、處理較高。 9．有機磷及其組分含量和儲量均表現(xiàn)為隨粒級減小而增加。中活性有機磷占有機磷的比例隨粒級減小而增加，中穩(wěn)性有機磷則相反。不同施肥處理主要影響土壤及各粒級活性和中活性有機磷含量。不施肥主要消耗中活性有機磷，由<10μm粒級提供；施用化肥、特別是高量化肥，對有機磷含量提高有一定的貢獻；有機肥(物)料配施化肥則可明顯增加活性和中活性有機磷組分含量及其占總有機磷的比例。各施肥處理有機磷積累主要分配至中活性有機磷，進入10～50

10、μm粒級比例較大。對有機磷的貢獻豬圈肥好于秸稈還田。 10．供試土壤無機磷組成為0-P>Ca-P>Fe-P>Al-P。不施肥使Ca<,2>-P和Fe-P含量下降最多，其無機磷的消耗量主要分配至Fe-P；各施肥處理Al-P和Fe-P含量盈余率最大，單施化肥積累態(tài)無機磷主要分配至0-P和Fe-P：有機肥(物)料配施化肥則主要分配至Fe-P和Al-P，向Ca-P的分配從單施化肥的以Ca<,10>-P為主轉(zhuǎn)向以Ca<,8>-P和Ca<,

11、2>-P為主。與單施化肥處理比較，有機肥(物)料配施化肥使Ca<,2>-P、 Ca<,8>-P、Al-P和Fe-P占無機磷的比例增加，Ca<,10>P和0-P則下降，無機磷有效性提高。 11．無機磷組分在各粒級的含量和儲量分布因種類而異。不施肥處理有效性較高的無機磷組分大粒級特別是10～50μm粒級含量和儲量下降較多，是磷素供應(yīng)主體。各施肥處理對無機磷庫的補充，Ca<,2>-P和Ca<,8>-P大粒級含量和儲量增加明顯，Al-P

12、和Fe-P則以小粒級增加更多。 12．土壤對磷的吸附量和吸持量隨粒級減小而增加，解吸率則相反，解吸量以10～50μm粒級最大。不施肥使土壤及其各粒級微團聚體對磷的吸附量和吸持量增加，解吸量和解吸率下降；單施常量NPK化肥有同樣的趨勢；有機肥(物)料配施化肥則使土壤及其各粒級微團聚體對磷的吸附量和吸持量減少，解吸量和解吸率上升，施用有機肥(物)料有利于改善小粒級微團聚體的供磷能力。 13．微團聚體中速效鉀和緩效鉀含量及儲量

13、均隨粒級減小而增加。不施肥使土壤及各粒級速效鉀和緩效鉀含量均出現(xiàn)下降，并降低二者大粒級儲量，而小粒級儲量及其貢獻率增加；有機肥(物)料配施化肥使土壤及各粒級速效鉀和緩效鉀含量提高，其效果以10～50μm粒級更為顯著，并使該粒級二種形態(tài)鉀素儲量及其貢獻率升高，施用化肥則主要提高小粒級鉀素含量和儲量。 14．長期不同施肥制度下，與單施化肥處理比較，有機肥(物)料配施化肥可明顯提高土壤和微團聚體中土壤酶活性，促進土壤內(nèi)部生物化學(xué)作用的