肥料配施對土壤養分含量影響的研究

2021-01-08 肥料與健康

作者簡介：楊麗輝(1987—)，女，博士，研究方向為新型肥料與現代施肥技術

本文引用格式：楊麗輝，張希子，韓建鑫.肥料配施對土壤養分含量的影響[J].肥料與健康,2020,47(6):14-20.

農業生產中存在偏施肥等不合理施肥現象，導致肥料浪費，土壤養分不均衡。化肥在提高土壤速效養分含量和土壤供肥容量方面作用顯著，但容易導致土壤酸化。英國洛桑試驗站的試驗表明，長期施用化肥，土壤有機碳和氮素含量提高甚微，磷、鉀含量提高顯著。Suzuki等和 Yamada的研究表明，長期施有機肥處理的土壤中積累的有機質的量已相當於每年有機肥施用量的10倍；姚源喜等研究表明，長期施用廄肥和堆肥有加速土壤中氮、磷、鉀的積累和提高有效養分含量的作用。長期單施化肥，作物產量呈報酬遞減規律且作物品質下降；長期單施有機肥，作物品質優良，但產量只能維持在一定水平，很難高產。

有關肥料配施對陰山北麓地區土壤養分含量影響的研究很少，本文旨在探明不同施肥處理對陰山北麓地區土壤養分含量的影響，以期為合理施肥，減少因不合理施肥造成的養分資源浪費，穩定華北馬鈴薯主產區高產、穩產和促進農業的可持續發展等方面提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

試驗地位於內蒙古武川縣大豆鋪鄉，屬溫帶大陸性季風氣候，年日照時數2959.5 h，年均氣溫2.4 ℃，高於10 ℃積溫1955.2 ℃，年均降水量352.1 mm左右，年蒸發量2068.0 mm，無霜期105 d左右。土壤類型為慄鈣土類，試驗前土壤基礎肥力見表1。

1.2 供試材料

尿素，w(N）=46.4%；過磷酸鈣，w(P2O5）=16.0%；硫酸鉀，w(K2O）=51.0%；羊糞肥，w(有機質）=31.4%，w(N）=0.6%，w(P2O5）=0.5%，w(K2O）=0.2%。供試種薯為克新一號一級原種。

1.3 試驗設計

試驗種植制度為馬鈴薯-不同施肥處理連作制。隨機區組設計，設7個處理，處理設計的施肥種類及用量見表2。每個處理4次重複，共計28個小區，小區面積30 m2。播種密度3500株/畝，行距60 cm，株距33.3 cm。採用滴灌方式灌溉，田間管理常規進行。按小區稱量肥料作為基肥一次性施入，化肥混合後，用事先做好的量器量取，均勻施入播種溝（條施），混土後點種，有機肥撒開後開溝播種。

1.4 測定指標及方法

播種前和收穫後分別採集0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土層土樣，多點採樣混合均勻。土壤pH和養分含量採用常規方法分析測定，即土壤pH的測定採用電位計法，有機質的測定採用重鉻酸鉀容量法-外加熱法，全氮的測定採用半微量凱氏定氮法，鹼解氮的測定採用鹼解擴散法，有效磷的測定採用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀的測定採用乙酸銨浸提-火焰光度法。

2 結果與討論

2.1 不同肥料配施對土壤酸鹼度的影響

由表3可以看出：隨著土層加深，土壤pH逐漸增大，pH變化值卻隨土層增加而減小；各處理均是收穫後的土壤pH大於播種前的；各土層土壤pH變化值均為CK>M>NP≥NK≥PK≥NPK≥M+NPK。

2.2 不同肥料配施對土壤有機質含量的影響

由表4可以看出：隨著土層的加深，土壤中有機質的含量逐漸減少，有機質含量變化值也隨著土層的加深而變小；與CK相比，不同施肥處理均在一定程度上提高了土壤有機質的含量，隨著肥料的平衡施入，有機質提高幅度也在加大，各土層均呈現M+NPK>M>NPK>NP>NK>PK。

2.3 不同肥料配施對土壤全氮含量的影響

由表5可知：隨土層加深，土壤全氮含量減少，全氮含量的變化值也隨土層加深而減小；M+NPK、M、NPK、NP、NK各處理的土層土壤全氮含量收穫後比播種前有不同程度的增加，PK、CK處理的土壤全氮含量收穫後比播種前有所下降。

2.4 不同肥料配施對土壤鹼解氮含量的影響

不同肥料配施處理后土壤鹼解氮含量的測定結果（見表6）表明: 鹼解氮含量變化規律與全氮含量變化規律基本一致，這是因為土壤全氮與鹼解氮間有密切的相關性；施用含氮的肥料能顯著提高土壤鹼解氮含量，並隨著其他營養元素的施入，提高效果顯著；隨著土層的加深，土壤鹼解氮含量逐漸減小，鹼解氮含量的變化值隨土層的加深也減小；各處理對不同土層土壤鹼解氮含量的影響由高到低依次為M+NPK、NPK、NK、NP、M、PK、CK處理，由此可見，肥料配施可提高土壤鹼解氮的供應能力。

2.5 不同肥料配施對土壤有效磷含量的影響

由表7可以看出：隨著土層的加深，土壤中的有效磷含量逐漸減少，有效磷含量的變化值也隨著土層的加深而減小；除NK、CK處理外，其餘各處理土壤中有效磷含量均是收穫後比播種前增加；NK、CK處理土壤中有效磷含量收穫後比播種前降低，且降低值是NK>CK。

2.6 不同肥料配施對土壤速效鉀含量的影響

不同肥料配施處理后土壤中速效鉀含量的測定結果（見表8）表明：各處理土壤中速效鉀含量均隨土層的加深而減小，收穫後和播種前土壤中速效鉀含量的變化值也隨土層的加深而減小；各土層均呈現施用鉀肥的處理（NK、PK、NPK、M、M+NPK）土壤中速效鉀含量增加，其影響表現為M+NPK>NPK>PK>NK>M，不施鉀肥的處理（NP、CK）土壤中速效鉀含量收穫後小於播種前。

2.7 不同肥料配施對馬鈴薯產量的影響

從不同肥料配施處理後馬鈴薯的產量（見表9）可以看出：肥料配施可以提高馬鈴薯的產量，其中M+NPK處理產量最高，達3.69 kg/m2，顯著高於CK處理的，比CK處理增產1.23 kg/m2，其次是NPK、M、NP處理，依次比CK處理的增產1.10、1.00、0.69 kg/m2；各施肥處理均可提高馬鈴薯的平均單薯質量，除NK、PK處理外，其他各施肥處理與CK處理間的差異均達到顯著水平。

3 結語

各處理土壤的pH收穫後比播種前增大，與劉杏蘭等的研究結果相似；施氮肥處理土壤全氮、鹼解氮含量升高，與張夫道等的研究結果相似；施磷肥處理土壤有效磷含量升高，與Mercik等的研究結果相似；施鉀肥處理土壤速效鉀含量升高，與漆華的研究結果相似；施肥使土壤有機質含量升高，施有機肥處理增加更明顯；M+NPK處理對提高土壤有機質、全氮、鹼解氮、有效磷、速效鉀含量效果最顯著。不施氮肥處理，土壤全氮、鹼解氮含量下降，且PK處理下降幅度大於CK的；不施磷肥處理，土壤有效磷含量下降，且NK處理下降幅度大於CK的；不施鉀肥處理，土壤速效鉀含量下降，且NP處理下降幅度大於CK的。這可能是由於作物在生長過程中從土壤中吸收養分，而沒有通過施肥方式向土壤中補充所吸收的養分，所以對應的土壤養分含量下降；CK的產量最低，作物吸收養分最少，所以土壤養分減少得相對較少；只有CK土壤中有機質含量下降，可能是因為施肥使作物生長旺盛，歸還到土壤中的養分相對較多，補充了作物生長過程中從土壤中吸收的養分。

作物種植面積有限，施肥是提高作物單位面積產量最有效的措施，但不合理施肥不僅對土壤、大氣、水體造成不利影響，而且導致肥料利用率降低，破壞農業可持續發展。本文對肥料配施條件下各施肥處理對種植馬鈴薯后土壤養分含量的影響進行了較為詳細的研究，以期為馬鈴薯生產中合理施肥方案的制定提供理論依據。

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