不同比例有机-无机肥配施对黑土土壤速效养分的影响

刘思佳　胡业殊

摘要：针对吉林省近几年化肥使用量居高不下、土壤肥力下降的现状，在长春市乐山镇开展田间试验，研究5个不同比例有机-无机肥配施的处理（25%有机肥加75%化肥、50%有机肥加50%化肥、75%有机肥加25%化肥、100%有机肥加0%化肥、0%有机肥加100%化肥）对土壤肥力的影响。旨在减少化肥使用量，改良土壤养分结构。本研究结果表明，50%有机肥加50%化肥处理提高土壤速效养分含量效果最显著，此外有机肥的施入可以有效提高土壤pH值与有机质含量。

关键词：黑土;化肥减量;有机肥;速效养分

中图分类号：S-3

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200215016

收稿日期：2020-01-10

作者简介：刘思佳（1991-），女，硕士，农艺师助理。

东北黑土是世界上仅存的“三大黑土区”成员之一，总面积约达到700多万hm2[1]，其中耕地约占其总面积的65.6%[2]，是我国的粮食主产区。近几年，我国一直追求粮食产量的提升，化肥的施用量也逐年攀升，据统计，我国2010—2011年的化肥使用量约占世界化肥施用总量的1/3[3]。化肥的不合理施用是目前导致地下水体污染，土壤肥力减退、酸化、板结等主要原因。

大量研究表明，有机肥的施用可以在一定程度上增加土壤有机质含量、改良土壤理化性质、提高土壤肥力等[4，5]。与化肥相比，虽然有机肥肥力持效性强，但养分释放速率过低，导致作物生长发育前期养分需求得不到满足，造成减产。有机肥与化肥配合施用既可以改善土壤质地，提高肥力，又可以延长肥效周期[6]。之前已经有大量关于有机肥与化肥配施的研究，不过研究方面主要集中在土壤理化性状、作物产量等方面。本研究于2019年在长春市乐山镇试验田开展，依据当地平均化肥施用量，设计5个不同比例有机-无机肥配施处理，达到化肥减量、改良土壤的目标，减轻因化肥的不合理施用所造成的农业面源污染严重等相关问题。

1 材料与方法

1.1 试验田概况与供试材料

试验田位于吉林省长春市乐山镇（地理位置是N43°37′56，E125°18′44），所处气候条件为北温带大陆性季风气候，年均降雨量500～650mm，有效积温2800～3000℃，无霜期130～145d。每个小区面积为28m2，小区7根垄，垄宽0.65m，垄长5.6m，供试土壤类型为黑土。2019年10月末采集，采样深度为0～20cm，初始土壤有机质20.05g/kg，全氮1.12g/kg，全磷0.731g/kg，pH为6。

供试肥料：复合肥为河南心连心化肥有限公司生产，N-P2O5-K2O（25-10-12）;有机肥为长春市九州龙生物工程技术有限公司生产的植物黄金有机全营养生态肥，其养分含量为氮磷钾≥12%，有机质≥35%。

1.2 试验设计

本实验开始于2019年3月，依照当地平均施肥水平900kg/hm2，共设置5个不同比例有机-无机肥配施处理及不施肥对照处理，同一处理设置3个小区重复，编号及具体施肥量见表1。

1.3 测定项目与方法

每個试验小区采用五点混合取样法，混匀土样，自然风干，研磨过20目筛、100目筛后保存待测。速效氮测定采用碱解扩散法[7];速效磷测定采用酸性土壤速效磷方法[8] ;速效钾测定采用NH4OAc浸提，火焰光度法[3] ;有机质测定采用重铬酸钾容量法-外加热法[9]。

1.4 数据统计分析

试验数据采用Excel 2016进行统计分析，计算平均值、标准差，作图;采用DPSv7.05统计软件LSD法进行5%水平的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同比例有机-无机肥配施对土壤中速效氮含量的影响

[JP2]不同比例有机-无机肥配施处理中土壤速效氮含量如图1所示。施用有机肥的T1、T2、T3、T4处理中速效氮含量均高于只施用化肥的T5处理，分别高出17.24%、27.59%、15.86%、11.72%，其中T2处理与T5处理中速效氮含量达到差异最显著（p<0.05）。

2.2 不同比例有机-无机肥配施对土壤中速效磷含量的影响

不同比例有机-无机肥配施处理中速效磷含量如图2所示。与CK处理相比较，各施肥处理中速效磷含量均有所增加，有机肥配施化肥的T1、T2、T3处理中速效氮含量显著提高（p<0.05），T2处理有机肥配比效果最具优势。

2.3 不同比例有机-无机肥配施对土壤中速效钾含量的影响

不同比例有机-无机肥配施处理中土壤中速效钾含量如图3所示。单一施用化肥的T5处理对照CK速效钾含量差异不显著（p<0.05），其它处理中速效钾含量依次为T2>T3>T1、T4，说明T2处理的施肥比例最有利于土壤中速效钾含量的提高。

2.4 不同比例有机-无机肥配施对土壤中有机质含量的影响

不同比例有机-无机肥配施处理中土壤有机质含量如图4所示。除T3处理对照CK无差异显著性（p<0.05），其它施肥处理中土壤有机质含量分别提高4.67g/kg、6.97g/kg、8.73g/kg、10.63g/kg，有机质含量随有机肥使用比例的提高而显著增加，说明增加有机肥施用量可以显著提高土壤有机质含量。

2.5 不同比例有机-无机肥配施对土壤中pH的影响

不同比例有机-无机肥配施处理中土壤pH值如图5所示。T1、T2、T3、T4处理均可以提高土壤pH，而T5处理中pH略降低，说明有机肥的施用可以有效提高土壤pH值。

3 讨论

作物的生长与土壤中的速效氮、磷、钾的含量息息相关，如何提高土壤中的速效养分显得尤为重要。本试验结果表明，在5个不同比例有机肥替代化肥的处理中，T2处理即50%有机肥加50%化肥的施用比例最有利于土壤中速效养分的积累，与刘洪江等[10]研究结果基本一致。

有机质作为土壤基本物质，来源不统一，但主要来源为动植物及土壤微生物残体[11]，在改良土壤结构、调节土壤pH值、提高肥力等方面具有极其重要的作用[12-14]。本试验发现，土壤中有机肥含量的增加量与有机肥所占施用比例呈正相关，即T4>T3>T2>T1。

土壤pH值能够显著影响作物生长发育期间获取养分的有效性[2]。不同比例有机肥替代化肥处理对pH值影响程度不同，本试验中pH值排序为T3、T4>T2>T1>T5 ，证明增加有机肥施用量可以有效提高土壤pH值。

4 结论

不同比例有机肥替代化肥施用，不仅可以有效提高土壤pH值，改良土壤酸性，还可以增加土壤中速效养分含量，其中有机肥50%的比例效果最显著;此外，提高有机肥所占施用比例，还有利于土壤中有机质的积累。

参考文献

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[2] 雷国平，代路，宋戈.黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量评价[J].农业工程学报，2015，52（2）：243-248.

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[8] 南京农学院.土壤农化分析[M].北京：农业出版社，1980.

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[11] 窦森.土壤有机质[M].北京：科学出版社，2010：2-3.

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[13] 柳 影，彭畅，张会民，等.长期不同施肥条件下黑土的有机质含量变化特征[J].中国土壤与肥料，2011（5） ： 7-11

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（责任编辑 木易）