长期施肥对水稻田土壤养分含量的影响

周琼，周颖杰，马建芳

(宁波市奉化区农业技术服务总站,浙江 宁波 315500)

在长期的农业生产过程中，部分耕地土壤出现肥力下降、土壤养分不平衡和耕层变浅等不良现象[1]。研究长期施肥下，水稻田土壤各肥力指标的变化，能实时监测耕地地力情况，对调整当下施肥措施、提高肥料利用率和提高耕地质量有较大的指导意义[2]。宁波市奉化区在粮食主产区设立了3个耕地地力长期监测点，主要用于观察同一水稻田块在相同种植制度下多年采用不同施肥模式对土壤肥力的影响和耕地地力的变化趋势，筛选适合推广应用的地力培肥措施以指导实际生产。现将2015─2019年3个监测点的有关结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

3个监测点位于宁波市奉化区，地理坐标121°03′E～121°46′E、29°25′N～29°47′N。其中，莼湖镇东谢村监测点土壤属洪积泥砂田，江口街道浦口王村和西坞街道下徐村土壤属黄化青紫泥田。

各监测点供试品种均为当地主栽品种，其中，西坞街道下徐村为甬优7872，江口街道浦口王村和莼湖镇东谢村为甬优12。种植制度为单季稻。所施肥料：尿素(含氮量46%)、碳酸氢铵(含氮量17%)、过磷酸钙(含磷量16%)、氯化钾(含钾量60%)、甬庆丰(含氮量20%，含磷量8%，含钾量12%)和商品有机肥(含氮量3%，含磷量2%，含钾量1%)。

1.2 处理设计

按照《宁波市农田质量长期定位监测点建设指导意见》建设要求，选择3个有代表性的水稻种植区进行不同施肥处理的肥料监测试验，侧重监测施肥方式对地力的影响。在3个监测点内各布设4个施肥处理：Ⅰ，不施肥；Ⅱ，常规施肥；Ⅲ，测土配方施肥纯化肥；Ⅳ，测土配方施化肥+有机肥。小区面积66.7 m2，不设重复。除施肥不同外，各处理的其他管理措施均保持一致。

莼湖镇东谢村监测点：Ⅰ，不施肥；Ⅱ，每667 m2施基肥碳酸氢铵25 kg、过磷酸钙25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2尿素15 kg、氯化钾15 kg，追肥3尿素20 kg、氯化钾20 kg；Ⅲ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰15 kg，追肥3甬庆丰20 kg；Ⅳ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg、有机肥200 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰15 kg，追肥3甬庆丰20 kg。

江口街道浦口王村监测点：Ⅰ，不施肥；Ⅱ，每667 m2施基肥碳酸氢铵25 kg、过磷酸钙25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2尿素25 kg、氯化钾25 kg，追肥3尿素20 kg、氯化钾20 kg；Ⅲ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰25 kg，追肥3甬庆丰20 kg；Ⅳ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg、有机肥200 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰25 kg，追肥3甬庆丰20 kg。

西坞街道下徐村监测点：Ⅰ，不施肥；Ⅱ，每667 m2施基肥碳酸氢铵25 kg、过磷酸钙25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2尿素20 kg、氯化钾20 kg，追肥3尿素10 kg、氯化钾10 kg；Ⅲ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰20 kg，追肥3甬庆丰20 kg；Ⅳ，每667 m2施基肥甬庆丰25 kg、有机肥200 kg，追肥1尿素7.5 kg，追肥2甬庆丰20 kg，追肥3甬庆丰20 kg。

1.3 肥力测定

试验开始前先采集基础土样，以后每年作物收获后分小区进行土样采集，在每一小区按“S”形取样法取耕层混合土样，每个样品由小区内20个以上的取样点采集的分样充分混合而成，并用四分法缩分至1 kg，随标签一起装入样品袋。所有土壤样品进行pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾等的测定，有机质利用重铬酸钾氧化-容重法分析，全氮利用半微量开氏法分析，有效磷利用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法分析，速效钾利用乙酸铵浸提-火焰原子吸收法分析[3]。

2 结果与分析

2.1 对土壤pH的影响

从表1可看出，监测试验开始前，江口街道监测点土壤pH高于莼湖镇和西坞街道监测点土壤，而后2个监测点的土壤pH相近。随着监测时间的延长，各处理的土壤pH基本都有不同幅度的增加，其中，试验前土壤pH最低的莼湖镇监测点5 a增幅最大，江口街道和西坞街道监测点5 a增幅较小。从同一监测点的不同施肥处理看，西坞街道和江口街道监测点，处理Ⅰ、Ⅳ的土壤pH高于其他处理，莼湖镇监测点处理Ⅱ土壤pH增加最明显。试验结果表明，施肥对初始pH较低的土壤影响最大。

表1 不同施肥处理对2015—2019年土壤pH的影响

从5 a平均值分析，虽然3个监测点不同处理间土壤pH存在差异，但施肥总体对土壤pH影响不明显。

2.2 对土壤有机质含量的影响

从不同监测点结果(表2)看，3个监测点土壤有机质含量随着监测时间的延长变化趋势不一，试验前土壤有机质含量最低的莼湖镇监测点5 a增幅最大，而其他2个监测点土壤有机质含量5 a间有明显下降。表明基础有机质含量较低的土壤有机质容易提升，含量高的则易出现亏损、降低现象。莼湖镇监测点处理Ⅳ较其他处理土壤有机质含量增加最明显，为18.58%，表明无机肥和有机肥混合施用能较好地提升土壤有机质含量。

表2 不同施肥处理对2015—2019年土壤有机质含量的影响

由于不同年份土壤肥力指标波动较大，为了综合评估不同施肥方式对土壤肥力的影响，对5 a试验结果的平均值进行分析比较。从5 a平均值和图1分析，与不施肥处理相比，莼湖镇、西坞街道监测点的处理Ⅳ土壤有机质含量分别提高14.54%和23.49%，江口街道的处理Ⅲ土壤有机质含量增加11.67%，结果表明，无机肥单独或者无机肥与有机肥配合施用有利于保持较高的土壤有机质水平。

图1 3个监测点不同施肥处理土壤肥力指标年均值相较于不施肥的增减幅

2.3 对土壤全氮含量的影响

从表3可看出，3个监测点土壤全氮含量随着监测时间的延长表现出不同程度的降低。试验前土壤全氮含量最高的江口街道监测点的5 a降幅最明显；西坞街道土壤全氮含量中等，降幅次之；莼湖镇土壤初始全氮含量最低，其5 a降幅也最小。从同一监测点的不同施肥处理看，不施肥处理土壤全氮含量5 a降幅比其他施肥处理降幅明显，而莼湖镇和西坞街道监测点处理Ⅳ土壤全氮含量降幅较小。上述结果说明，基础全氮含量较高的土壤较易出现亏损现象，不施肥处理土壤全氮消耗最快，而无机肥与有机肥结合施用可减缓土壤全氮透支。

表3 不同施肥处理对2015—2019年土壤全氮的影响

从5 a平均值和图1分析，与不施肥处理相比，莼湖镇处理Ⅱ土壤全氮含量降幅较大，为20.93%，江口街道处理Ⅲ土壤全氮含量增加了46.76%，而西坞街道处理Ⅲ土壤全氮呈下降趋势。因此，3个监测点的不同施肥方式土壤全氮含量波动较大，整体呈现下降趋势，表明植物生长消耗土壤大量氮，适当调整施肥方式有利于改善土壤氮亏缺。

2.4 对土壤有效磷含量的影响

由表4看出，3个监测点土壤有效磷含量5 a的变化趋势不一。3个监测点不施肥处理土壤有效磷含量5 a的降幅均比其他施肥处理明显，其中，初始土壤有效磷含量最低的江口街道降幅最大。3个监测点处理Ⅳ土壤有效磷均明显增加，其中，初始土壤有效磷含量中等的莼湖镇增幅最大，为120.20%，初始土壤有效磷含量较高的西坞街道增幅则相对较低。莼湖镇监测点处理Ⅱ、Ⅲ土壤有效磷含量也有不同程度地提高，但江口街道和西坞街道这2个施肥处理的土壤有效磷均降低。试验结果表明，不施肥处理土壤有效磷被农作物大量消耗，同时基础有效磷较低的土壤不施肥条件下也最容易出现透支现象，而无机肥和有机肥结合施用能明显提高土壤有效磷的含量，因此，无机肥和有机肥配合施用对提高土壤肥力具有重要的作用。

表4 不同施肥处理对2015—2019年土壤有效磷的影响

从5 a平均值和图1分析，与不施肥处理相比，莼湖镇、江口街道监测点处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ土壤有效磷含量分别增加了76.08%、74.64%、218.16%和40.79%、79.81%、113.28%，西坞街道处理Ⅱ、Ⅳ土壤有效磷含量分别提高了30.90%和83.93%。因此，3个监测点的结果都表明，各种施肥方式不同程度地提高了土壤有效磷含量，其中，测土配方施化肥+有机肥处理土壤有效磷明显高于其他施肥处理。

2.5 对土壤速效钾、缓效钾含量的影响

由表5可看出，3个监测点试验前土壤速效钾含量相差较大，然而5 a间不同施肥处理均表现出大幅的降低趋势，其降幅达56.57%或以上。3个监测点土壤缓效钾含量随着监测试验的延长呈现出不一样的增加幅度(表6)，其中：莼湖镇监测点2019年的处理Ⅳ试验后土壤缓效钾比2016年提高268.69%；与2016年相比，江口街道和西坞街道2019年不施肥处理土壤缓效钾含量明显增加，且2个监测点2019年测土配方施化肥处理的土壤缓效钾含量也增加。结果表明，土壤速效钾易被农作物吸收利用，而所施用的钾肥可能被土壤固定，因此，不利于植物吸收，应适当改善钾肥施用方法，提高土壤钾活性。

表5 不同施肥处理对2015—2019年土壤速效钾的影响

表6 不同施肥处理对2015—2019年土壤缓效钾的影响

从5 a平均值和图1分析，与不施肥处理相比，莼湖镇监测点处理Ⅲ、Ⅳ土壤有效钾含量分别增加了18.76%和24.13%；江口街道和西坞街道监测点处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别增加了15.02%、32.39%、32.69%和28.10%、23.53%、58.41%。施肥方式对土壤缓效钾的影响要小于对速效钾的影响。结果表明，施肥能不同程度地补充土壤有效钾含量，且测土配方施化肥+有机肥的处理土壤有效钾含量增加较明显。

3 讨论

朱日清等[4]对嘉兴市3个省级监测点长期施肥的研究表明，不施肥严重影响土壤养分含量和水稻产量，施肥能较好地提升单因子较低的土壤养分，施用商品有机肥和秸秆还田能有效提高土壤保肥能力。蒋毛庚等[5]对湖南水稻田土壤肥力长期监测发现，70%无机肥和30%有机肥的配合施用可有效提高作物产量和维持土壤养分含量。徐一兰等[6]的长期定位试验结果表明，与化肥和无肥处理相比，60%和30%有机肥处理均能显著增加土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷和速效钾的含量。唐湘文等[7]的试验结果表明，施用有机肥可快速培肥土壤，明显提升土壤有机质、全氮和全磷等含量。本研究表明，不施肥掠夺性的生产严重影响土壤主要养分水平；与不施肥处理相比，长期不同施肥处理明显提高了水稻田土壤的有机质、有效磷和速效钾含量，这一结果与前人的研究结果基本相似。此外，综合养分水平较低的土壤，进行测土配方施化肥+有机肥效果最佳，这与唐湘文等[7]的研究结果相似；土壤肥力中高水平的土壤可能因产出较高，易造成土壤养分亏缺或导致施肥提升地力的效果不佳，因此，需注意日常培肥，施用测土配方化肥和商品有机肥对提高土壤保肥能力和潜在肥力具有重要作用。

4 小结

长期监测结果表明，长期不同施肥处理土壤有机质、有效磷和速效钾含量相较于不施肥处理均有明显提升；对有机质、全氮、有效磷和速效钾综合养分指标低的土壤，针对土壤性状配合施用无机肥和有机肥效果最佳；养分指标中高水平的土壤可能产出较高，易造成土壤养分亏缺或导致施肥提升地力的效果不佳，需要投入适当的肥料加以补充。施用测土配方化肥+有机肥处理对土壤有效磷提升效果明显。结合农业生态环境治理，防止掠夺式生产引起土壤地力水平持续降低, 正确引导农户通过科学测土配方结果进行无机肥和有机肥的配合使用, 保障农田综合生产能力。