化肥配施不同量有机肥对土壤性质的影响

摘 要：有机无机肥配施为未来施肥发展方向，为明确化肥配施不同有机肥对土壤性质的影响，连续3a监测化肥配施有机肥1500、3000、4500 kg・hm-2对土壤pH、容重、有机质、大量元素（全氮、速效磷、速效钾、缓效钾）及微量元素（有效铜、有效锰、有效铁、有效锌及水溶性硼）的影响，以化肥和不施肥为对照。结果表明，化肥与有机肥配施则能提高土壤pH、有机质、速效磷、速效钾及各种微量元素，且随着施肥年限、有机肥施用量的增加，提升效果越明显。化肥配施有机肥对土壤有较好的培肥作用，且在一定条件下，随着有机肥施用量的增加，培肥效果更显著。

关键词：有机肥；大量元素；微量元素；化肥

中图分类号：S154.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160432025

化肥与有机肥配施兼具两者的优点，既能培肥土壤，又具有用地养地结合、长效与速效协调、提高农产品质量等等方面的功能，是今后肥料发展的重要方向之一。目前，化肥与有机肥配施对土壤性质的研究也较多。长期定位试验表明[1，2]，化肥配施有机肥能显著提高土壤有机质及大量元素、中微量元素含量，防止土壤酸化或减化，但对化肥配施不同量有机肥对土壤性质的研究较少。为明确化肥配施不同量有机肥对土壤肥力的影响，设置田间定位试验，监测化肥配施不同量有机无机肥配施对土壤pH、容重、有机质、大量元素（全氮、速效磷、速效钾、缓效钾）及微量元素（有效铜、有效锰、有效铁、有效锌及水溶性硼）的影响，以便为化肥配施有机肥推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在湖北省咸宁市崇阳县农业科学研究所试验田内，土壤质地为砂壤。土壤基础理化性质为：pH值6.2、容重1.32 g・cm-3、有机质24.4 g・kg-1、全氮1.28 g・kg-1、速效磷10.1 mg・kg-1、缓效钾206 mg・kg-1、速效钾96.0 mg・kg-1、有效铜2.8 mg・kg-1、有效锌2.3 mg・kg-1、有效铁29.7 mg・kg-1、有效猛31.4 mg・kg-1、水溶性硼0.6 mg・kg-1。

1.2 试验设计

试验共设5个处理，分别为：对照，CK，不施化肥也不施有机肥；化肥，NPK，其中N 175kg kg・hm-2，基施70%，分蘖期追施30%，以尿素（N，46.7%）形式施入；P2O5施用量为57 kg・hm-2，以普钙（P2O5，12%）形式基施；K2O施用量90 kg・hm-2，以氯化钾（K2O，60%）形式基施；化肥配施有机肥1500 kg・hm-2，NPK+OF1500，有机肥为商品有机肥，有机质含量45%，总养分（N+ P2O5+K2O）5%，基施；化肥配施有机肥3000 kg・hm-2，NPK+OF3000；化肥配施有机肥4500 kg・hm-2，NPK+OF4500。每个处理小区面积50 m2，3次重复，随机排列。供试作物为中稻。

1.3 取样及测定

连续3a（2013年、2014年及2015年）中稻收获后取各个小区土壤，每个小区取5个点，采用梅花形取样，采样深度0 ～20 cm，混合均匀后带回实验室测定。测定土壤pH值、容重、有机质、全氮、速效磷、缓效钾、速效钾、有效铜、有效锌、有效铁、有效猛、水溶性硼等。容重土样采用200 cm3环刀取样。pH值采用玻璃电极法测定；土壤容重采用环刀法分析；有机质采用重铬酸钾容量法―外油浴法测定；全氮采用凯氏蒸馏法测定；速效磷采用0.5 mol・L-1 NaHCO3，钼锑抗比色法测定；速效钾采用1 mol・L-1的NH4Ac，火焰光度法测定；缓效钾采用硝酸提取，火焰光度计测定；土壤有效态铜、锌、铁、锰采用二乙基三胺五乙酸（DTPA） 浸提，原子吸收分光光度法测定；水溶性硼采用沸水浸提，姜黄素比色法测定。以上测定方法参见鲍士旦[3]。

1.4 统计分析

采用单因素方差分析比较各处理之间土壤性质差异，多重比较采用邓肯氏比较法。所有分析采用SPSS11.5软件完成，P ≤ 0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 pH

图1显示，施用化肥降低了土壤pH值，使土壤呈现酸化趋势。但化肥与有机肥配施则能提高pH，且施用年限越长，效果越明显。随着有机肥施用量的升高，提高土壤pH效果越明显。

2.2 容重

图2显示，化肥对土壤容重的影响在不同年限不一样，且与对照之间差异不显著。但化肥配施有机肥降低了土壤容重，且施用年限越长，效果越明显。不同量有机肥之间差异不显著，但有机肥施用量4500 kg・hm-2时，土壤容重最低。

2.3 有机质

图3显示，不同年份各处理之间有机质差异一致，即NPK+OF4500> NPK+OF3000 > NPK+OF1500 > NPK > CK，在第2年及第3年，NPK+OF1500处理显著高于NPK处理，但同时显著低于NPK+OF4500处理。化肥配施有机肥3个处理有机质逐年提升，但化肥及对照有机质逐年下降。

2.4 大量元素

图4显示了化肥配施不同量有机肥对大量元素（氮、磷、钾）的影响。化肥配施不同有机肥对速效磷、速效钾、缓效钾的影响与对有机质的影响类似，但对全氮影响有所不同。在配施1500 kg・hm-2有机肥条件下，在取样第3年，全氮显著高于化肥，而配施3000及4500 kg・hm-2在第1年就对全氮有明显的提升。

2.5 微量元素

（图略）结果显示，化肥配施有机肥对有效铜、有效镁、有效铁的影响与对有机质的影响类似。不同年份各处理有效锰、水溶性硼之间有机质差异一致，即NPK+OF4500> NPK+OF3000 > NPK+OF1500 > NPK > CK，且各处理有效锰、水溶性硼均逐年提升。

3 小结与讨论

本研究中化肥与有机肥配施则能提高土壤pH、有机质、速效磷、速效钾及各种微量元素，这与全国长期定位结果一致[1]。随着施肥年限提高，土壤肥力提升效果越明显，这与全国长期定位试验部分结果类似，在全国长期定位试验中，部分指标如土壤碱解氮波动较大，试验第2年反而较低。随着施肥量的增高，土壤肥力提升效果越明显，这与全国长期定位试验结果也类似[1]。在全国长期定位试验中，1.5倍有机肥施用量对土壤肥力的提升效果高于常规有机肥施用量。但值得注意的是，长期过量施用有机肥会带来重金属污染的风险[4]，本试验中，有机肥施用量为常规用量2倍或3倍，在短时间内培肥效果明显，长时间监测条件下，应注意高量有机肥对土壤的副作用。

参考文献

[1] 徐明岗，梁国庆，张夫道.中国土壤肥力演变[M].北京：中国农业科学技术出版社，2006.

[2] Hu C， Li S L， Qiao Y， Liu D H， Chen Y F. Effects of 30 years repeated fertilizer applications on soil properties， microbes and crop yields in rice-wheat cropping systems[J]. Experimental Agriculture， 2015， 51（3）： 355-369.

[3] 鲍士旦.土壤农化分析（第3版）[M].北京：中国农业出版社.2005.

[4] 王开峰，彭娜，王凯荣，谢小立.长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响[J].水土保持学报， 2008， 22（1）：105-108.