长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响

省红壤研究所进行, 供试土壤为红壤性水稻土, 验仅在 CK、N PK、N PK+ OM 3 个处理取样。
表 1 供试土壤基本性质 (试前)
土壤名称
土壤质地 有机质 (% )
pH
潮土
轻壤
1. 1
7. 8
旱地红壤
粘土
1. 6
6. 0
红壤性水稻土 粘土
2. 8
6. 9
全N (% )
0. 066 0. 098 0. 149
表 3 各施肥处理土壤有机质含量 (% )
土壤名称
层次 (cm )
0～ 20 20～ 40 潮土 40～ 60 60～ 80 80～ 100 0～ 20 20～ 40 旱地红壤 40～ 60 60～ 80 80～ 100 0～ 20 20～ 40 红壤性水稻土 40～ 60 60～ 80 80～ 100
列。 试验采用早玉米—晚玉米—休闲制。 1996
试验 设 CK ( 不 施 肥)、N、P、K、N P、N K、
年早玉米品种为湘玉 7 号, 晚玉米品种为郑三 N PK、2 倍N PK、N PK+ OM 9 个处理。小区面
3 号。 肥料品种为尿素、钙镁磷肥、氯化钾及猪 积 46. 6m 2, 3 次重复, 随机排列。试验采用早稻
土壤腐殖质是土壤有机质在土壤中形成的
供试土壤分别采自河北省辛集市马兰农场
一类特殊的高分子化合物, 土壤腐殖质的积累, 和江西省进贤县江西省红壤研究所的长期定位
在很大程度上影响着土壤肥力。 长期施用有机 试验基地。 田间试验设计与采样方法如下:
肥料, 不但可以增加土壤有机质的数量, 同时还 1. 1. 1 潮土
N PK+ 有机肥
622. 5+ 37500 300+ 30000 420+ 45000
1. 1. 4 采样时间与方法
表 3 为长期施肥条件下三种土壤有机质在
潮土采样时间为 1996 年 6 月 12 日, 旱地 不同层次的分布情况。从表中数据可以看出, 红
红壤采样时间为 1996 年 7 月 20 日, 红壤性水 稻土采样时间为 1996 年 7 月 24 日。 用土钻分 0～ 20、20～ 40、40～ 60、60～ 80、80～ 100cm 五 层采, 每个处理随机取 6 个点, 取完后混合制 样。 样品风干后过 1mm 和 0. 25mm 筛备用。 1. 2 测试项目与方法
CK
0. 92 0. 60 0. 81 0. 49 0. 35 1. 16 0. 86 0. 61 0. 42 0. 36 2. 47 0. 73 0. 69 0. 72 0. 55
施 肥 处 理
N PK
1. 07 0. 92 1. 05 0. 80 0. 41 1. 27 0. 66 0. 67 0. 42 0. 43 2. 49 0. 64 0. 69 0. 66 0. 60
表 4 各施肥处理土壤耕层腐殖质含量
土壤名称 项目
(1)
(2)
(3)
潮土
(4)
(5)
(6)
(7)
(1)
(2)
(3)
旱地红壤 (4)
(5)
(6)
(7)
(1)
(2)
(3)
红壤性水稻土 (4)
(5)
(6)
(7)
施 肥 处 理
CK N PK OM N PK+ OM
0. 205 0. 233 0. 220 0. 300
0. 542
36. 6 36. 0
33. 9
0. 173 0. 178
0. 205
33. 0 34. 2
37. 8
0. 352 0. 342
0. 337
67. 0 65. 8
62. 2
0. 49 0. 52
0. 61
注: 项目 (1) 总腐殖质含量 (C% ) ; (2) 腐殖质碳占有机碳百分 比 (% ) ; (3) 胡敏酸含量 (C% ) ; (4) 胡敏酸占总腐殖质百分比 (% ) ; (5) 富里酸含量 (C% ) ; (6) 富里酸占总腐殖质百分比 (% ) ; (7) 胡敏酸与富里酸的比值。
土壤肥料 2002 (1)
长期定位施肥对土壤腐殖质含量的影响
史吉平1, 张夫道2, 林 葆2
(11 上海交通大学, 上海 201101; 21 中国农业科学院土壤肥料研究所, 北京 100081)
摘 要: 以潮土、旱地红壤和红壤性水稻土为研究对象, 探讨了长期施肥对土壤腐殖质含量的 影响。结果表明, 长期施用N PK 化肥、有机肥或有机无机肥配施均能提高潮土、旱地红壤和红壤 性水稻土耕层的有机质、腐殖质和活性腐殖质含量, 其中胡敏酸、富里酸也相应地增加, 但以有 机无机肥配施的效果最好。施有机肥或有机无机肥配施还能提高土壤腐殖质的胡 富比值。施肥 对土壤有机质的影响不仅局限于土壤耕层 (0～ 20m ) , 而且影响耕层以下层次, 但以 0～ 60cm 土 层的效果显著, 且以潮土的效果明显。 关键词: 长期定位施肥; 土壤; 腐殖质 中图分类号: S14712; S15316+ 22 文献标识码: B 文章编号: 100220616 (2002) 0120015206
2. 1 长期定位施肥对土壤有机质含量与分布
施肥提高土壤有机质的效果不仅局限于土
的影响
壤耕层, 但以 0～ 60cm 土层效果明显。 施肥对
— 16 —
土壤肥料 2002 (1)
潮土下层有机质含量的影响较大, 而对红壤性 水稻土下层有机质含量的影响较小。 这可能与 潮土质地较砂, 且不同层次的质地、水分含量和 通气性不同, 而红壤性水稻土质地较粘, 且不同 层次的质地、水分含量和通气性相差不大有关, 因此两种土壤有机质的累积与矿化效果不同。
机肥配施可使潮土有机质含量增加 0. 43 个百
1. 2. 3 土壤活性腐殖质用 0. 1N N aO H 提取, 分点, 比对照提高 46. 7% , 而旱地红壤和红壤
丘林法定碳[8 ]。
性水稻土有机质含量分别增加 0. 28 和 0. 29 个
2 结果与分析
百分点, 二者相差不大, 但二者比对照分别提高 24. 1% 和 11. 7% , 前者是后者的两倍多。
OM N PK+ OM
1. 16 0. 80
1. 35 0. 87
1. 00 1. 06
0. 66 0. 42
0. 68 0. 49
1. 26 1. 44
0. 71 0. 76
0. 82 0. 68
0. 62 0. 41
0. 45 0. 39
2. 76 0. 68
0. 62
0. 72
0. 62
2. 2 对土壤腐殖质组成与含量的影响 长期施肥对土壤腐殖质含量及组成的影响
102. 0
7. 34
97. 8 11. 9
表 2 供试土壤每年施肥情况 (kg hm 2)
土壤名称
潮土 旱地红壤 红壤性水稻土
CK (不施肥)
0 0 0
N
150+ 172. 5 60×2 90×2
N PK
P 2O 5
150 30×2 45×2
Kຫໍສະໝຸດ Baidu2O
150 60×2 75×2
有机肥
37500 15000×2 22500×2
粪。 各种肥料用量见表 2。 本试验仅在 CK、 —晚稻—冬闲制。 早晚稻品种组合五年一换,
N PK、OM 、N PK+ OM 4 个处理取样。
1996 年早稻品种为 2106, 晚稻品种为汕优 64。
1. 1. 3 红壤性水稻土
肥料品种为尿素、钙镁磷肥、氯化钾、紫云英 (早
试验从 1981 年开始在江西省进贤县江西 稻) 和猪粪 (晚稻)。各种肥料用量见表 2。本试
最容易分解而供植物利用。
品种为冀麦 38, 玉米品种为 7505。 肥料品种为
本文以河北省辛集市马兰农场的潮土、江 尿素、普通过磷酸钙、氯化钾及农家肥。 氮肥
西省进贤县江西省红壤研究所的旱地红壤和红 壤性水稻土为研究对象, 探讨长期施肥对不同 土壤腐殖质的影响, 为科学施肥提供理论依据。
40% 作底肥, 60% 在小麦起身期追施, 其它肥料 均一次性基施, 玉米生长期再追施 375kg hm 2 尿素。 各种肥料用量见表 2。 本试验仅在 CK、
38. 5 37. 6 32. 7 38. 3
0. 140 0. 160 0. 151 0. 210
68. 3 68. 7 68. 6 70. 0
0. 065 0. 073 0. 069 0. 090
31. 7 31. 3 31. 4 30. 0
2. 15 2. 19 2. 19 2. 33
0. 296 0. 359 0. 313 0. 393
与对有机质的影响相似, 长期施用化肥、有机 肥, 或有机无机肥配施, 均可提高潮土、旱地红 壤和红壤性水稻土的腐殖质含量 (表 4) , 其中 胡敏酸和富里酸含量均相应地增加, 但以有机 无机肥配施的效果最好。 三种土壤腐殖质的胡
富比值, 施肥的比不施肥的土壤中胡 富比值 高, 且潮土腐殖质的胡 富比值远高于旱地红壤 和红壤性水稻土。 这是因为北方土壤中的腐殖
44. 0 48. 7 42. 9 47. 1
0. 087 0. 110 0. 104 0. 133
29. 4 30. 6 33. 2 33. 8
0. 209 0. 248 0. 210 0. 260
70. 6 69. 4 66. 8 66. 2
0. 42 0. 44 0. 50 0. 51
0. 525 0. 520
全 P 2O 5 (% )
0. 053 0. 142 0. 111
全 K2O (% )
2. 00 1. 58 1. 25
碱解 N (m g kg)
41. 0 60. 3 150
速效 P (m g kg)
5. 0 12. 9
9. 5
速效 K CEC (m g kg) (cm o l kg)
87. 0 15. 24
按丘林分组法, 可将胡敏酸分为组分 (游 (有机肥)、N + OM 、N P + OM 、N PK + OM 8 个
离的及与活性 R 2O 3 结合态) 和组分 , 游离态 处理。 小区面积 80. 0m 2, 3 次重复, 顺序排列。
腐殖质属于组分 , 它对肥料的作用比较敏感, 试验采用冬小麦—夏玉米轮作制。1996 年小麦
省红壤研究所进行, 供试土壤为旱地红壤, 质地 为粘土。 供试土壤基本性质见表 1。
试验 设 CK ( 不 施 肥)、N、P、K、N P、N K、 N PK、2 倍 N PK、OM (有机肥)、N PK + OM 10
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土壤肥料 2002 (1)
个处理。 小区面积 22. 22m 2, 3 次重复, 随机排 质地为粘土。 供试土壤基本性质见表 1。
质以胡敏酸为主, 而南方土壤中的腐殖质则以 富里酸为主。红壤性水稻土的胡 富比值较旱地
红壤略高一些, 说明土壤类型、利用方式和培肥 条件不同, 其腐殖质的组成也不相同。
土壤腐殖质碳占土壤有机碳的比例因土而
异, 潮土和红壤性水稻土的腐殖质碳占土壤有 机碳的比例相差不大, 约为 40% 左右, 而旱地
红壤的腐殖质碳占土壤有机碳的比例略高一 些, 接近 50%。 施有机肥的土壤中腐殖质碳占 土壤有机碳的比例低于其它施肥处理, 甚至低 于不施肥的土壤。 可能是刚施入的有机肥尚未 转化成土壤腐殖质的缘故。
质含量, 尤以施用有机肥或有机无机肥配施的
1. 2. 2 土 壤 腐 殖 质 分 组, 根 据 Кононова 效果显著。 有机无机肥配施提高土壤有机质的
(1961) [6] 和曹恭 (1986) [7] 的修改法, 将腐殖质 效果因土而异, 以 0～ 20cm 土层为例, 有机无
分为胡敏酸和富里酸两组。
能改善和提高土壤有机质的质量—腐殖质组
试验从 1980 年开始在河北省辛集市马兰
成[1～ 5]。土壤腐殖质中最活跃的部分是胡敏酸, 农场进行, 供试土壤为潮土, 质地为轻壤。 供试
它可以增加土壤的吸收性能和保持养分和水分 土壤基本性质见表 1。
的能力, 并能促进土壤结构体的形成。
试 验 设 CK ( 不 施 肥)、N 、N P、N PK、OM
1 研究材料与方法
N PK、OM 、N PK+ OM 4 个处理取样。
1. 1 供试土壤
1. 1. 2 旱地红壤 试验从 1986 年开始在江西省进贤县江西
收稿日期: 2001202227 基金项目: 农业部“九. 五”部重点农业高新技术与基础研究项 目 (农- 03)“国家土壤肥力与肥料效益监测技术研究” 作者简介: 史吉平 (19612) , 男, 山西代县人, 副教授, 植物营养 博士, 主要从事土壤与植物营养研究。
壤性水稻土耕层 (0～ 20cm ) 中的有机质含量最 高, 是旱地红壤和潮土的两倍多, 旱地红壤和潮 土的有机质含量相差不大。 有机质在土壤不同 层次的分布情况基本上是由上至下依次降低, 而且最上层的有机质含量远远高于以下几层。
长期施用化肥或有机肥均可提高土壤有机
1. 2. 1 土壤有机质用丘林法测定[6]。