日益增长的粮食需求以及提高粮食生产措施弓l起素化肥7年后,土壤有机质、酸解k、速效磷和速 效钾的环境质量退化是目前困扰人类社会的两大难题州均降低。与基础土样相比,两种施氮水平N 10和NZ。的E.Brady1990)。长期不合理施用化肥造成肥力降低,有机质分别下降 23,3%和31,7%,速效磷分别降低土壤及地下水污染,是人们普遍关注的问题。1988 ~40、1%和45.7%,速效钾分别降低20,4%和27.2%,1994年在河南省黄淮 海平原开封沙区进行了长期施酸解氮下降幅度较小,而水解氮则分别增加43.7%和肥对土壤肥 力变化和硝态氮含量和分布的影响研究,75.1%。这是由于单施氮肥造成土壤口N比失调而为 河南省黄淮海平原沙区合理施肥,防止土壤肥力下加剧有机质矿化导致有机质水平的下降,并使磷 ,钾过降和环境污染提供了理论依据。度消耗。姚源喜t‘)等人的研究也表明了上述观点。以二 往的研究表明,土壤供氮水平取决于氮的矿化速率,而土壤可矿化氮的主要给源是能被6mol/ LHCI酸解的组分(’),并与有机质有直接的相关性。因此可以说明长期单施氮素化肥虽能暂 时提高土壤有效氰含量。但从长远看会引起土壤供肥能力和保肥性能的下降。(2)与基础土样相 比,氮磷化肥配施两种施肥水平下,除速效钾分别降低23.6%和26.4%外,其余各项养分 指标均有提高,其中速效磷提高幅度最大.分别提高4.79倍和6.48倍。这是因为砂质潮土 供钾水平较高(’),向土壤施人氮磷,土壤供肥较为平衡,归还给土壤的根系等残留物及其分泌 物增加,有利于土壤养分的积累。(3)连续施用有机肥,土壤有机质随施用量的增大而逐渐积累 ,若以有机肥用量为X,土壤有机质增加量为y,经回归得如下方程:y=一0.2976+0. 000432x(=0.9733“”,n=6)说明土壤有机质的增加与有机肥的施用量有很好 的相关性,其它各项养分指标也均有不同程度的增加,这也说明了有机肥在培肥砂土中的重要作用 。(4)有机肥与氮磷化肥配施,土壤有机质在两种水平下分别增加75.8%和川.6%,酸解 氮分别增加61.5%和1077%,水解氮增加77.0%和140.4%,速效磷增加二、结 果与分析710.8%和897.7%,速效钾增加幅度较小。t一)长期施肥对砂土肥力变化的 影响综上所述,单施氮肥不利于砂土肥力的提高,并导表1的数据是供试土壤在连续施肥7年后土 壤肥致土壤供肥及保肥性能的下降;单施有机肥虽能有效力的5项指标的变化情况。结果表明:( )连续单施氮提高土壤的供肥与保肥性能,但由于砂土区面积大,肥5期刘春增等:长期施肥对砂 土肥力变化及硝态氮积累和分布的影响217表二长用施肥对砂土肥力变化的影响(19948) 一源紧姚在生产上大量施用有机肥不切实际;而有机肥40—90cm两个采样层次冲NQ-N只 是痕量存在,与无机肥配施,不仅有利于提高作物产量,而且能有效中下层土壤中Ncy-N含量 有所增加,但积累数值不抑制土壤养分的过度消耗及养分吸收的不平衡,使土大,没有积累峰值出 现,底层土壤NO3N含量增加,壤肥力逐步得以提高,这是培肥砂土切实可行的重要其积累量是 值得引起注意的,但积累量与有机肥的施途径。长期不注重钾肥施用,会导致土壤钾素的逐步用量 没有明显关系,其原因尚不清楚。从整个士壤剖耗竭,在富钾的北方土壤仍应注意土壤钾素的及时 补面看,施用有机肥各处理除40Cm以上层次中NOS-充。N明显积累外,下部各层次中Nc y-N分布相对比较《二)长期施肥对硝态二积g和分布的形响均匀,硝态氮在土壤中的分布大致 呈漏斗状分布。这从表2结果可以看出:()连续14季作物单施有。。。。。。。。、。。。、 。。r+t、。。。。,n-。,。””“—””””“‘’“‘“”“””’””——”说明, 砂土中施有机肥不会使中下层土壤NO。-N过机肥各处理土壤各层次中NO3-N含量均高于不 施gog+&ic。EoB。MMBD+。7。m①①。、。。。。。、。、。I。v、·。,v 。。,。。、·、。··。。重树系、主晏是田寸有机肥的砸用增加I土田桔杠及肥(CK)处理 ,特别是在土壤上层(0—40。),随着有机团聚体含量,提高土壤阳离子代换量,增加了对N cy肥用量的增加,土坯中硝态氮含量增加,但与0-ZoCm、,——一IM—一、,~、。— ————一t—-““““—”“”””“’—一‘””’”—”一”““’——”“”““““ 一N的吸持作用,使NOt一N不至于向下部土层迁土层相比,20—40crn土层中Nyy- N含量明显减少,_表2长期施肥对NQ-N积累和分布的影响(NO3-N叭yks,1994 石)——(2)长期施用化学N肥各处理土壤剖面各层次中响。高N量水平下Nyy-N的积累峰 值也较高,并且NO3N含量均较高,并随施肥量增大而升高。除0在底层土壤中NO3N的积累 显著增大,这表明随着一40cm土层外,NO3-N在土壤中下层均有较明显积单施氮水平提高 ,淋溶到剖面以下深度地下水的Ncy累,两个施氮水平的土壤中于105Cm处均可清楚地看、 N也将增大,这是土壤水环境保护中值得重视的问到Nyy-N的积累峰(图1),积累峰的出现 是由于土题。壤水量多时的淋溶作用和干旱时Ncy-N随毛水管.化学氮肥与磷肥配施,NO3 -N积累值明显增向上移动的共同作用引起的(’),积累峰值出现的位置大,其积累的峰值的分 布规律与单施氮处理一致。但受土壤性质、气候条件、施肥及耕作方法等诸多因素影从平均产量结 果看(表1),氮磷配施产量明显高于单wO3x(g/kg)门引J卜以>1引ZZ山>h门〕 山I>一1匕U可///Me__l——一\。卜-图1长期单施氮肥和氮磷配施对砂土NOi- N积累和分布的影响施氮肥,这一点说明磷肥在提高氮素利用率方面的重要作用。(3)有机肥与 氮、磷化肥配施,土壤中上层Nyy-N含量较单施氮和氮磷配施各处理均高,其中以M4N20 P10处理Nry-N含量达406,ling/kg为最高,两种氮水平下,随着有机肥量的提 高,土层各层次中硝态氮含量也增加,两种有机肥水平下,随着士壤施氮水平提高土壤各层次中的 硝态氮含量也增加,说明在配施情况下土壤中硝态氮的积累主要决定于有机肥和氮肥用量。但从数 值上看,施用有机肥时土壤NOJ-N在土壤中上层积累较多,而下部士壤积累量较少,这与单施 有机肥时N伍-N的积累趋势相同。有机肥与氮磷化肥配施会影响NO3-N在土壤剖面中的分布 状况。在两个氮水平下,配施有机肥均能使NO3-N的积累峰向土壤较上层次移动。配施高量有 机肥,NO3-N积累峰值于剖面50cm处出现,低量有机肥使Nyy-N积累峰于剖面75c rn处出现,而不施有机肥的纯氮和氮磷配施处理NO3-N积累峰于105cm处出现(图乙图 2)。施用有机肥可使NOi—N积累峰上移30~55cm。与单施氮和氮磷配施相比,中上部 积累增加,在施人土壤总氮量增大时,而下部特别是底层土壤NO3-N积累显著减少,说明有机 肥在砂土保肥方面的作用,同时也说明有机肥能明显阻止NO3-N向下层土壤积累,减缓NO3 -N向下部土层迁移速率。也说明施用有机肥对土壤N素污染的防治作用。但要使中下部土壤中N Oi-N积累更少,需要通过合理配施加以解决,这有待进一步研究。NO3N(mg/kg)0 “mO爿门1门引川。厂图2有机肥和氮磷配施对砂土NO3-N积累和分布影响三、结语门)长 期单施化学氮肥虽能提高士壤有效氮含量,但总体上会引起上壤肥力下降,并随施氮量增加下降幅 度增大。氮磷配施或有机无机相结合的施肥方法都能提高土壤肥力,特别是有机无机相结合的方法 对培肥土壤效果更佳。在土地面积大、有机肥源紧缺的富钾砂土区也应向土壤及时补充钾素,以避 免钾素的逐步耗竭。(2)士壤硝态氮积累分布主要受施人土壤中的氮量(含有机肥氮量)和配施 方式的影响,单施有机肥不会造成NOJ-N向下部土壤积累,单施N或氮磷及有机肥配施土壤中 NO3-N积累增加,但有机肥对土壤中NO3-N分布有明显影响,能阻止NO3-N向下部土 壤迁移,对改善土壤及水体N素污染有明显作用。长期施肥对砂土肥力变化及硝态氮积累和分布的 影响@刘春增$河南省农业科学院土肥所!郑州450002@寇长林$河南省农业科学院土肥所 !郑州450002@王秋杰$河南省农业科学院土肥所!郑州450002砂土;;肥力;;施 肥;;NO_3-N1988~1994年在砂质潮土上利用坑栽长期定位试验研究的结果表明、 单施N肥土壤有机质、速效磷、钾降低.NP配施,对土壤肥力有明显的改善作用,但会导致土壤 钾素耗竭.土壤中NO_3-N积累量随施入土壤的氮量增加而加大,并在剖面105cm处出现明显的积累峰,单施有机肥的土壤NO_3-N在剖面分布比较均匀,而NP与有机肥配施,NO_3-N在剖面积累峰上移30~55cm.<1>中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法.北京:科学出版社.1983
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