不同有机物料在黑土中的腐解及土壤有机质平衡的研究迟凤琴，宿庆瑞，王鹤桥（黑龙江省农业科学 院土肥所哈尔滨１５００８６）摘要对７种常见的有机物料连续三年在哈尔滨地区黑土上的腐解状 况进行研究。结果表明，各种物料在黑土中第一年分解趋势为：草木樨秸＞草木樨根＞玉米秸秆＞ 玉米根茬＞玉米秸秆肥＞厩肥＞草炭。各种物料第一年分解最快，后二年逐渐减慢。根据有机物料 腐殖化系数和土壤有机质矿化率等参数，通过Ｊｅｎｎｙ数学模型，可以算出每年需施厩肥（干重 ）３．２５ｔ／ｈｍ２；草炭２．３６ｔ／ｈｍ２，玉米秸秆６．３７ｔ／ｈｍ２，方能使黑土现 有有机质含量２６．６ｇ／ｋｇ在２０年内提高到４０．０ｇ／ｋｇ。关键词：有机物料，腐殖化 系数，土壤有机质平衡据资料报道Ｉ‘］，黑龙江省各类耕地土壤有机质含量呈大幅度下降的趋势 ，尤以中南部黑土最为突出。因此加强有机物料投人，提高土壤有机质含量是当前的重要任务。土 壤有机质的来源主要是依靠施用有机物料和作物残体的补充。本试验以常用的几种有机物料为材料 ，研究其在哈尔滨黑土中的腐解情况，以及对土壤有机质平衡的作用，为土壤有机培肥提供理论依 据。一、材料与方法供试有机物料有：厩肥、草炭、玉米秸秆、玉米根茬、玉米秸杆肥、草木样秸 秆和草木祸根茬等７种。供试土壤为黑龙江省农科院试验地黑土。土壤有机碳含量２１．３ｇ／ｋ ｇ全氮含量１．４９ｇ／ｋｇ。《一）不同有机物料在上还中的分解试验采用砂控管法［‘ｊ将７ 种物料风于，磨细、过ｌｍｍ筛。物料的主要成分见表１。每个处理取１００ｇ土（折成烘干重） ，加物料８克（烘干重），混匀，装管，用胶带封口。同时设不加物料空白处理，每个处理三次重 复。表１七种有机物料的养分含量（ｇ／ｋｇ）《二）有机物料连年在更添加的分解试验对玉米秸 对，玉米根茬和厩肥三种物料另设一组处理，即在各处理中每年取出一部分砂滤管里的样本，按原 量添加物料，再埋人原地。除绿肥和根茬是１９９１年９月２０日埋管外，其于５种物料都是１９ ９１年５月４日坦人院内框栽微区内。覆表土ｓｃｍ，以土壤悬浊液浇在埋管地表，使之与土壤接 触。以后每年定期挖管取样测定有机碳。二、试验结果与讨论《一）不同有机物料在土颂中的分解 与残留从表２可看出，各种有机物料加入土壤后第一年的分解速率相差较大。绿肥根茬第一年分解 率达７０．３％，最不易分解的是草炭，年分解率１１％。总的分解趋势为：草木挥秸＞草木挥根 茬＞玉米秸秆＞玉米根茬＞玉米秸秆肥＞厩肥＞草炭。随着有机物料的分解，残留部分参与土壤有 机质的积累。有机物料埋入土壤二年后，其分解速率明显放慢，除草炭年分解率达２６．５％以外 ，其余在２．６—９．０％之间。分解趋势与上一年相似。埋入土壤三年后，有机物料分解速率越 来越慢。年与年之间差别越来越小。厩肥和草炭在土壤中三年分解了４４．７％和４１．８％。其 余五种有机物料分解率在７２～８０，６％之间。上述结果表明，草木标和玉米残体埋入土壤２～ ３年后，约有３／５～４／５分解掉，而厩肥和草炭只有２／５分解。有机物料在土壤中第一年分 解较快，以后逐渐变缓，残留的部分在土壤中积累下来。从表２可看出厩肥和草炭在土壤中残留较 多，对有机质积累的贡献较大。（二）每年重复添加的有机物料在上出中的残留加人土壤的的有机 物料虽然不断分解，但在不断得到补充后，有机碳在土壤中是逐渐积累的。从表３中可知，加人土 壤的厩肥、玉米根茬和秸秆在第一年分解后，重复等量添加，第二年在土壤中残留率增加。厩肥由 ６７．６％增加到第二年的８７．４％，增加了近２０％。玉米根茬和秸秆残留率第二年也比第一 年增加了２１％和１１％。重复添加物料的第三年厩肥残留率为７６．０％，而不添加物料的厩肥 第三年残留率为５５．３％。表２有机物料在上还中的分解与残留状况注：三年中只加一次物料表 ３三种有机物料在上还中的残留状况注：每年重复添加有机物料玉米秸秆和根茬重复添加第三年残 留率为４９．９％和５２．２％，而不添加第三年残留率仅为２３．４％和１９．４％，从而说明 施用有机物料培肥土壤应注意施肥的连续性，使土壤腐殖质不断得到补充和更新。（三１有机质平 衡及预测为了更科学的有效地施用有机肥料和确定适宜的用量，使有机质达到平衡，采用Ｊｅｔｍ ｙ数学模型能较好地预测土壤有机质的积累与平衡状况，并因其简便，涉及参数少而被很多研究者 应用［’］［‘］。本文应用Ｊｅｎｎｙ数学模型对上述七种有机物料的施用量进行预测。＿＿， ＿Ａ．Ａ＿、。Ｊｅｎｎｙ模型：Ｃ＝ｚ－（若一ＣＯ）ｅ－““—“一“——一’－Ｋ”Ｋ—— ”～式中，Ａ：每年进人土壤的稳定有机质数量；Ｋ：土壤有机质矿化率；Ｇ：开始时土壤有机质 含量；ｔ：时间（年）；Ｃ：ｔ时间后土壤有机质数量。当土壤有机质达到平衡时，Ｃｅ一王ｊ（ Ｃｅ为土壤有————一“””————一’—～’一Ｋ”一——————”机质平衡时的量）。 而Ａ＝ＨＭ（Ｈ为物料的腐殖化系数，Ｍ为每年进人土壤的有机物料量）。根据我们的测试结果（ 通过测定土壤无肥区全年作物总摄氮量，测出土壤氮素矿化率，以此作为土壤有机质矿化率的近似 值），哈尔滨市黑土Ｋ＝１．１％，ＣＯ＝２．８０％，腐殖化系数根据表２第一年残留率。若想 ２０年后使哈尔滨地区黑土有机质含量达到Ｃｅ＝４％（黑龙江省土壤普查二级标准．），根据Ｊ ｅｎｎｙ模型，代人上述各参数，经计算，每年需施厩肥量（干重）３．２５ｔ／ｈｍ‘；草炭２ ．３６ｔ／ｈｍ‘；绿肥根茬７．３４ｔ／ｈｍ‘；绿肥秸秆６．７２叭ｍ‘；玉米根茬６．１５ Ｖｋ子；玉米秸秆６．３７ＶｈｌｎＺ；玉米秸秆肥５．８８ｔ／ｈｌｎＺ。由于有机物料资源有 限，我们应采取延长培肥时间，控制有机物料还田量的措施，使土壤有机质含量逐年提高。三、结 语１．７种有机物料在黑土中的分解速率相差较大。其中以草木样秸秆和根茬，玉米秸秆和根茬分 解较快，第一年的分解率达６５—７０％，厩肥和草炭分解较慢。埋入土壤二年以后，有机物料的 分解速率逐渐变缓，年与年之间的分解率仅２．６—１０％。草炭年分解率４．３～２６％。２． 各种有机物料对土壤有机质积累贡献大小顺序为：草炭＞厩肥＞玉米秸秆肥＞玉米秸秆＞草木据秸 ＞草木挥根茬＞玉米根茬。３．每年不断重复等量添加有机物料，可使土壤有机质不断积累，在土 壤中残留率增加。４．根据不同物料的腐殖化系数及土壤有机质矿化率，应用Ｊｅｎｎｙ数学模型 可预测土壤有机质的动态变化和达到一定量时所需的有机物料量，对土壤有机质进行定量调控。参 考文献｜｜１．何万云主编．黑龙江土壤北京；农业出版社．１９９２；１６６—１６８２．王文 山．用砂滤管法研究农作物残体在土壤中的腐解．土壤通报．１９８４；１５（６）３．王兆荣等 ．有机物料的腐解及土壤有机质的调控．东北农学院学报．１９９１；２２（４）４．Ｈｏｆｍａ ｎＧｅｔａｌ．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ．１９８０；１２９（２）不同有机物料在黑土中的腐解 及土壤有机质平衡的研究@迟凤琴，宿庆瑞，王鹤桥$黑龙江省农业科学院土肥所有机物料，腐殖 化系数，土壤有机质平衡对７种常见的有机物料连续三年在哈尔滨地区黑土上的腐解状况进行研究 。结果表明，各种物料在黑土中第一年分解趋势为：草木樨秸＞草木樨根＞玉米秸秆＞玉米根茬＞ 玉米秸秆肥＞厩肥＞草炭。各种物料第一年分解最快，后二年逐渐减慢。根据有机物料腐殖化系数 和土壤有机质矿化率等参数，通过Ｊｅｎｎｙ数学模型，可以算出每年需施厩肥（干重）３．２５ ｔ／ｈｍ２；草炭２．３６ｔ／ｈｍ２，玉米秸秆６．３７ｔ／ｈｍ２，方能使黑土现有有机质含 量２６．６ｇ／ｋｇ在２０年内提高到４０．０ｇ／ｋｇ。１．何万云主编．黑龙江土壤北京；农 业出版社．１９９２；１６６—１６８２．王文山．用砂滤管法研究农作物残体在土壤中的腐解． 土壤通报．１９８４；１５（６）３．王兆荣等．有机物料的腐解及土壤有机质的调控．东北农学 院学报．１９９１；２２（４）４．ＨｏｆｍａｎＧｅｔａｌ．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ．１９８ ０；１２９（２）进人土壤的有机物料量）。根据我们的测试结果（通过测定土壤无肥区全年作物 总摄氮量，测出土壤氮素矿化率，以此作为土壤有机质矿化率的近似值），哈尔滨市黑土Ｋ＝１． １％，ＣＯ＝２．８０％，腐殖化系数根据表２第一年残留率。若想２０年后使哈尔滨地区黑土有 机质含量达到Ｃｅ＝４％（黑龙江省土壤普查二级标准．），根据Ｊｅｎｎｙ模型，代人上述各参 数，经计算，每年需施厩肥量（干重）３．２５ｔ／ｈｍ‘；草炭２．３６ｔ／ｈｍ‘；绿肥根茬 ７．３４ｔ／ｈｍ‘；绿肥秸秆６．７２叭ｍ‘；玉米根茬６．１５Ｖｋ子；玉米秸秆６．３７Ｖ ｈｌｎＺ；玉米秸秆肥５．８８ｔ／ｈｌｎＺ。由于有机物料资源有限，我们应采取延长培肥时间 ，控制有机物料还田量的措施，使土壤有机质含量逐年提高。三、结语１．７种有机物料在黑土中 的分解速率相差较大。其中以草木样秸秆和根茬，玉米秸秆和根茬分解较快，第一年的分解率达６ ５—７０％，厩肥和草炭分解较慢。埋入土壤二年以后，有机物料的分解速率逐渐变缓，年与年之 间的分解率仅２．６—１０％。草炭年分解率４．３～２６％。２．各种有机物料对土壤有机质积 累贡献大小顺序为：草炭＞厩肥＞玉米秸秆肥＞玉米秸秆＞草木据秸＞草木挥根茬＞玉米根茬。３ ．每年不断重复等量添加有机物料，可使土壤有机质不断积累，在土壤中残留率增加。４．根据不 同物料的腐殖化系数及土壤有机质矿化率，应用Ｊｅｎｎｙ数学模型可预测土壤有机质的动态变化 和达到一定量时所需的有机物料量，对土壤有机质进行定量调控。参考文献｜｜１．何万云主编．黑龙江土壤北京；农业出版社．１９９２；１６６—１６８２．王文山．用砂滤管法研究农作物残体在土壤中的腐解．土壤通报．１９８４；１５（６）３．王兆荣等．有机物料的腐解及土壤有机质的调控．东北农学院学报．１９９１；２２（４）４．ＨｏｆｍａｎＧｅｔａｌ．ＳｏｉｌＳｃ
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