长期施用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的影响

王 磊

（中国海洋大学，山东 青岛 266100）

长期施用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的影响

王 磊

（中国海洋大学，山东 青岛 266100）

为了揭示长期使用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的影响，通过6个长期肥料定位试验站的数据分析。结果表明，长期连续施用有机肥和秸秆还田能够显著提高土壤的有机质的含量，与只施用化肥的处理（NPK，NP，N）相比，施用有机肥（NPK，NP，N）和秸秆还田（NPKS，NPS，NS）处理的土壤有机质含量分别提高了18.8%和20.9%。施用有机肥还可以显著提高土壤磷素的作物有效率，但对土壤氮素作物有效率作用不明显。秸秆还田对土壤养分作物有效率没有明显的影响。

有机肥；秸秆还田；长期肥料定位试验；有机质；土壤养分

中国仅2007年就生产出34亿t的人畜禽粪便，是一个巨大的有机肥资源。施用有机肥既可以培肥土壤、节省化肥，又可以减轻环境压力。另外，中国每年生产秸秆达6.2亿t，焚烧秸秆不仅会造成资源的浪费，还会引起大气污染和温室气体的排放。本文的研究目的在于收集全国各地长期肥料定位站已发表文献的数据，并进行再分析，揭示长期连续施用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的作用规律，为中国农田的有机肥施用和秸秆还田提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 数据收集

所收集已发表数据的试验站点的概况如下：新疆乌鲁木齐“国家灰漠土土壤肥力与肥料效益监测基地”，1990年开始试验，土壤类型为灰漠土，一年一熟，种植作物为玉米、小麦。陕西杨凌“国家黄土肥力与肥料效益监测基地”，1990年开始试验，土壤类型为塿土，一年两熟，实行小麦、玉米轮作。甘肃平凉黄土旱塬黑垆土长期肥料试验点，1978年开始试验，土壤类型为黑垆土，一年一熟，种植作物为玉米、小麦。天津长期肥料定位试验站，1979年开始试验，土壤类型为潮土，一年两熟，实行小麦、玉米轮作。河南郑州“国家潮土肥力与肥料效益监测基地”，1990年开始试验，土壤类型为黄潮土，一年两熟，实行小麦、玉米轮作。湖南祁阳“国家红壤肥力与肥料效益监测基地”，1990年开始试验，土壤类型为红壤，一年两熟，实行小麦、玉米轮作。

1.2 数据分析

数据由SAS统计软件进行统计分析。LSD值得显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 长期连续施用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量的影响

图1 土壤有机质的含量

图2 土壤有效氮与土壤全氮的比例

在所有6个长期肥料定位试验点中，连续施用有机肥的处理（NPKM，NPM，NM）与秸秆还田的处理（NPKS，NPS，NS），相对于只施用化肥的处理（NPK，NP，N），土壤有机质含量有了显著的提高（见图1），分别平均增加了18.8%与20.9%。乌鲁木齐连续12年施用有机肥后，土壤有机质可增加38.3%，而杨凌在连续10年秸秆还田后，增幅可达到77.4%。综合6个试验点数据，施用有机肥和秸秆还田在增加土壤有机质方面并没有显著差别。

2.2 长期连续施用有机肥和秸秆还田对土壤氮素作物有效率的影响

长期连续施用有机肥和秸秆还田，并没有显著增

加土壤氮素作物有效率（土壤有效氮/土壤全氮），虽然处理NPKM的有效氮比处理NPK增加37.0 %～51.8 %，处理NPKS增加8.1 %～31.1 %，但是有效态氮的增加，更多应该归结于土壤全氮的增加（数据未列出）。土壤中能够被作物利用的氮为无机氮，主要有NO3-－N和NH4+－N，有机氮只有矿化为无机氮后，才可以为作物所吸收。有机肥与秸秆施入土壤在10年左右时

期内，可能未引起土壤及其本身的矿化速率发生明显变化，从而导致土壤氮素作物有效率没有显著变化。

2.3 长期连续施用有机肥和秸秆还田对土壤磷素作物有效率的影响

长期连续施用有机肥，明显增加了土壤磷素作物有效率（土壤有效磷/土壤全磷）。与只施用化肥的处理（NPK，N）相比，施用有机肥的处理（NPKM，NM），土壤磷素有效率增加了169%。处理NPKM的土壤磷素作物有效率达到了6.4%。结果表明，化肥配施有机肥能够活化土壤中的固定态磷，增加土壤磷的生物有效性，可以提高磷肥的利用率。有机肥对磷素的培肥效应可能归因于有机肥中胡敏酸和富里酸及其他有机小分子占据了土壤磷吸附位点，从而减少了土壤磷的固定。在南方，有机肥中的有机磷矿化也可能是造成土壤磷素作物有效性提高的原因。然而，秸秆并没有表现出与有机肥类似的性质，长期连续秸秆还田没有引起土壤磷素作物有效率的显著变化。这可能与秸秆相对缓慢的矿化率有关，因此施入土壤的秸秆需要比有机肥更长的时间去体现效应，在相对短的时期内，难以有明显的结果。

3 结论

长期连续施用有机肥和秸秆还田能够显著提高土壤有机质的含量，且两者并没有显著的差异；长期连续施用有机肥和秸秆还田并不能显著提高土壤氮素作物有效率，但长期施用有机肥能够增加土壤磷素和钾素作物有效率。秸秆还田对土壤磷素和钾素作物有效率没有显著的影响。

1 江永红、宇振荣等.秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响［J］.土壤通报，2001（5）：209～213

Long－term Employment Organic Fertilizer and Straw Stalk Also Field to Soil Ulmin Content and Soil Nutrient Crops Effectiveness Influence

Wang Lei

In order to promulgate the long－term use organic fertilizer and the straw stalk also field to the soil ulmin content and the soil nutrient crops effectiveness influence, locates the test house through 6 long－term fertilizers the data analysis. The result indicated that employs the organic fertilizer and the straw stalk also field continuously for a long time can obviously raise the high soil the organic archery target content, with only employs the chemical fertilizer processing（NPK, NP, N）to compare, the employment organic fertilizer（NPK, NP,N）and the straw stalk also field（NPKS, NPS, NS）processes the soil ulmin content enhanced 18.8% separately and 20.9%. The employment organic fertilizer may also by obviously enhance the soil phosphorus element crops effectiveness, but is not obvious to the soil nitrogen crops effectiveness function. Straw stalk also field to soil nutrient crops effectiveness not obvious influence.

organic fertilizer; the straw stalk return the field; long－term fertilizer localization experiment; organic matter; soil nutrient

S141

A

1000－8136（2011）06－0162－02