有机肥与化肥配施对土壤生物性状影响综述

肖勇强

摘 要：有机肥与化肥配施是改善土壤理化性质的重要措施，对提高土壤肥力、增强根系吸收能力等方面具有相当重要的作用。针对近年来有机肥料在国内肥料施用上的比重呈逐渐下降的趋势，该文重点论述了以下问题：（1） 配施有机肥对土壤生物学特征的影响，包括对土壤养分、土壤酶、土壤微生物、微生物量碳和氮、土壤活性有机碳的作用。（2） 配施有机肥对作物根系吸收特性的影响。（3）当前有机肥料应用中尚存在的问题。

关键词：有机肥；土壤酶；微生物量；活性有机碳；根系吸收

中图分类号 S963.91 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）09-90-02

当前，我国化肥氮的当季利用率为30%～35%，每年损失的氮量相当于1.9×107t尿素，折合人民币约380多亿元。而有机肥所含营养成分全面、丰富，可优化土壤微生物种群，增强土壤酶活性，改善土壤理化性质，保持土壤肥力，而且对养分具有缓释效果，与化肥相比能延长肥效期、提高养分利用率[1]。因此，在化肥中配施有机肥是长期以来农业研究中的热门话题。近年来，有机肥与化肥的搭配施用在林木中的应用也越来越受到人们的关注和重视。

1 配施有机肥对土壤养分的影响

有机肥与化肥配施能改善土壤理化性状，提高土壤肥力。孙瑞莲等[2]对长期施肥条件下土壤肥力的研究得出，NPK和有机肥长期配施不仅能显著提高土壤有机质含量，而且还能提高土壤全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量。姜培坤等[3]在雷竹林上经过1a的肥料定位试验研究认为，有机肥和化肥配施处理动态过程中，土壤有机质含量均显著高于无机肥处理。丁应祥等[4]通过对连栽杉木人工林生产力的模拟与预测发现，施用有机肥效果明显，可以迅速提高林地有效养分含量。吉艳芝等[5]对落叶松人工林林地土壤肥力的研究表明，有机肥和化肥配施是提高林地土壤可持续性指数的最好施肥方式。可见，有机肥与化肥配合施用对提高肥料利用率和土壤肥力均具有重要的作用。

2 配施有机肥对土壤酶、微生物的影响

有机肥含有大量有机质，是土壤微生物获得能量及养分的主要来源。当有机肥和化肥配合施入土壤时，能够调节土壤的C/N，促进微生物的大量繁殖，并能减小土壤容重，提高土壤孔隙度，改善根系的微生物生态环境；同时还能促使根系分泌更多的有机酸、氨基酸和糖等物质，从而又能刺激土壤酶活性的提高和有益微生物的繁殖[6]。

有机肥和化肥配合施用对土壤的生物化学特征具有显著的影响，可以提高土壤酶活性及微生物数量，尤其是与土壤养分转化密切相关的微生物数量和酶活性。徐秋芳和姜培坤[7]在毛竹林上的研究认为，全有机肥和有机肥化肥配施处理的林间土壤真菌数分别是对照区的1.98倍和1.62倍，而对毛竹林间土壤放线菌数量无明显影响。有机肥还能显著提高毛竹林间土壤过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶和磷酸酶的活性。孔令刚等[8]对I-107杨树人工林土壤根际效应的研究表明，不同类型肥料施用后90d，林地根际土壤与非根际土壤微生物总量均显著提高，其中有机肥处理对土壤微生物数量的提高幅度最大。施肥处理显著提高了土壤脲酶和过氧化物酶活性。可知，配施有机肥能提高多种土壤酶活性及微生物数量，这对于提高土壤养分的有效性、增强根系的吸收能力具有十分重要的意义。

3 配施有机肥对土壤微生物量C、N的影响

配施有机肥能提高土壤微生物量C、N含量，提高土壤有机碳的积累和土壤有效氮库的储备量。贾伟等[9]通过对山西省寿阳长期定位试验田0～20cm与20～40cm的土壤研究表明，褐土微生物生物量C、N变化基本一致。褐土微生物量碳、氮含量从0～20cm至20～40cm土层均呈降低的趋势；长期单施高量有机肥与有机无机肥配施均能提高褐土微生物量C、N。土壤微生物量C、N及土壤养分之间的显著相关性得出，微生物量C、N可以判断褐土土壤有机质和N素状况，可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标。武雪萍等[10]关于芝麻饼肥对烟草根际土壤微生物碳、氮的影响研究发现，施用芝麻饼肥能显著提高根际土壤微生物量C、N含量，芝麻饼肥-化肥配施与单施化肥相比，根际土壤微生物量C、N含量大幅度提高。表明施用芝麻饼肥有利于土壤有机物质的转化及烤烟正常生长的养分供应。随烟草的生长发育，土壤微生物量N逐渐降低，反映出土壤微生物量N在协调土壤氮素供应方面的重要作用。适量饼肥与化肥配施，有利于平衡烟草的N素营养，改善烟叶品质。

4 配施有机肥对根系生长及吸收的影响

有机肥腐解后产生的一些酸性物质与生理活性物质，对作物生长具有刺激作用，能够促进根系的生长，增强根系的吸收能力。李絮花等[11]利用土柱栽培和室内分析相结合的方法研究得出，有机肥可以促进作物根系的生长和根系在深层土壤中的分布，使根系的总鲜重和深层土壤的根系鲜重明显增加；提高不同土层，尤其是深层土壤的根系活力，并使作物根系在生长后期保持较高的吸收养分的能力。周天华和樊庆忠[12]利用有机肥对红富士苹果生长和品质的影响研究得出，在施用无机肥的基础上，埋草及施用土杂肥与饼肥的施肥方式可以显著提高根系吸收根的数量及根生长总量，从根系分布情况来看，埋草能促使根系向下延伸，分布在41～80cm土层范围内的吸收根占总量的45.4%，明显高于未埋草处理。从树体的上部生长状况来看，配施土杂肥、饼肥与埋草措施，可显著提高单位面积的短枝和枝量，增加叶面积指数，这有利于树体的生长，可明显提高果实产量与品质，并且产量稳定，可以避免“大小年”现象。

5 研究问题及展望

有机肥的施用虽然对提高土壤肥力及根系特性等方面具有举足轻重的作用，但施用方法不当也会带来一系列问题。有试验研究表明，施用新鲜和未腐熟的有机肥料会明显增强土壤的反硝化作用，增加N2O的排放量[13]。因此，一方面应该控制有机肥料的施用量，另一方面可以在施肥前采用无害化处理技术。中国林地肥料总投入中绝大部分氮素、大部分磷素、少量钾素和极少量微量元素由化肥来提供，而有机肥则补给绝大部分微量元素、大部分K素、少量P素。有机肥的大量投入也会增加土壤中养分的盈余量，易引起磷、钾的投入不平衡以及全面污染的潜在风险[14]。还有，近年来有报道指出畜禽粪便中含有的激素、重金属等对环境构成了一定的威胁。因此，研究不同有机肥的施用措施对土壤中重金属累积的影响以及有机肥-化肥配施，在加强有机肥的高效、合理施用，减少对环境的负面影响等方面具有重要意义。endprint

随着科学技术的不断进步，新方法、新技术层出不穷，这不但为有机肥的研究提供了便利的工具，而且也拓宽了研究的广度和深度。

参考文献

[1]樊小林，廖宗文.控释肥料与平衡施肥和提高肥料利用率[J].植物营养与肥料学报，1998，4（3）：219-223.

[2]孙瑞莲，赵秉强，朱鲁生，等.长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用[J].植物营养与肥料学报，2003，9（4）：406-410.

[3]姜培坤，徐秋芳，储家淼，吴丽君.雷竹早产高效栽培过程中土壤养分质量分数的变化[J].浙江林学院学报，2006，23（3）：242-247.

[4]丁应祥，田野，戚玲.连栽杉木人工林生产力的模拟与预测[J].南京林业大学学报，2000，24（3）：21-25.

[5]吉艳芝，冯万忠，张笑归.施肥对落叶松人工林林地土壤肥力的可持续性的影响[J].生态环境，2004，13（3）：376-378.

[6]Krey T，Caus M，Baum C. et al. Interactive effects of plant growth–promoting rhizobacteria and organic fertilization on P nutrition of Zea mays L. and Brassica napus L.J Plant Nutr[J].Soil Sci，2011，174（4）：602-613.

[7]徐秋芳，姜培坤.有机肥对毛竹林间及根区土壤生物化学性质的影响[J].浙江林学院学报，2000，17（4）：364-368.

[8]孔令刚，刘福德，王华田，等.施肥对I-107杨树人工林土壤根际效应的影响[J].中国水土保持科学，2006，4（5）：60-65.

[9]贾伟，周怀平，解文艳，等.长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（4）：700-705.

[10]武雪萍，刘增俊，赵跃华，等.施用芝麻饼肥对植烟根际土壤酶活性和微生物碳、氮的影响[J].植物营养与肥料学报，2005，11（4）：541-546.

[11]李絮花，杨守祥，于振文，等.有机肥对小麦根系生长及根系衰老进程的影响[J].植物营养与肥料学报，2005，11（4）：467-472.

[12]周天华，樊庆忠.有机肥对红富士苹果生长及品质的影响[J].中国土壤与肥料，2008（2）：52-55.

[13]陈冠雄，黄国宏，黄彬，等.稻田甲烷和氧化亚氮的排放及养萍和施肥影响[J].应用生态学报，1995，6（4）：378-382.

[14]诸葛玉平，苏志慧，张彤，等.北京郊区有机蔬菜土壤养分平衡及δ15N 特征分析[J].农业环境科学学报，2011，30（11）：2313-2318.

（责编：吴祚云）endprint