浅谈有机培肥措施对土壤肥力及作物生长的影响

李政中

摘 要：合理进行土壤培肥不仅是提高土壤肥力质量的关键，也是保证土壤资源可持续利用的核心手段，对于从区域或国家尺度上提升农田生产力和保障粮食安全意义重大。国内外研究表明，进行土壤有机培肥是众多培肥措施中最有效和最可靠的途径，其中，添加有机物料和种植覆盖作物的措施受到人们广泛关注。然而，如何因地制宜确定具体措施并筛选关键性指标来评价土壤培肥效果，从而确立合理高效培肥模式，仍需在不同地域结合当地农业生产实际开展深入研究。

关键词：旱区；湿润区；有机培肥

耕地作为农业生产中最基本和最重要的生产资料，它的数量和质量决定一切农作物的高产优质及其栽培。随着现代化农业生产水平的不断提高，传统的“藏粮于仓”的做法正在逐步被“藏粮于土”的观念所代替。耕地质量是构成耕地的自然、环境、经济等因素的总和，研究耕地质量从某种程度上来说就是研究耕地的土壤质量。

一、国内外研究进展

1.有机物料培肥改土的效果

土壤有机质是土壤中最活跃的物质组成部分，对植物养分供应和土壤微生物生命活动至关重要，其数量和品质都与土壤肥力有密切关系。施用有机肥料是补给和更新土壤有机质的重要手段之一。据统计，中国南方耕地土壤中由有机物料转化来的土壤有机质约占土壤有机质年生成量的2/3。土壤结构是土壤重要的物理性状之一，它直接影响土壤肥力的高低，而适当施用有机物料有利于形成良好的土壤结构，从而改善土壤的物理性状。土壤容重是评价土壤物理性状好坏的重要指标，较小的土壤容重和较高的土壤总孔隙度可以促进土壤中微生物活动和土壤养分利用，并最终促进作物的生长和农业生产力的提高。

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，其参与土壤有机质分解、腐殖质形成、土壤养分转化和循环等过程。土壤微生物量是衡量土壤质量，维持土壤肥力和作物生产力的一个重要指标。土壤酶与土壤有机养分的转化密切相关，因此是反映土壤肥力高低的一项重要指标。通常来讲，施用有机肥可以将大量的微生物和酶带入土壤，同时也为土壤中微生物活动提供了充足的养分和丰富的酶促基质，促进土壤微生物大量繁殖，从而提高了土壤酶活性，改善了土壤肥力状况。

2.种植覆盖作物培肥改土的效果

覆盖作物既可以作为氮源，也可以作为氮库。作为氮源，覆盖作物腐解后，作物残体可以将自己体内保存的氮素慢慢释放出来，这样为后季作物的生长提供养分；作为库，覆盖作物通过吸收和利用那些因挥发、淋溶而损失掉的不同形态的氮素，然后转化为植物自身的养分。

覆盖作物通过自己的绿色覆盖，减少了土壤表土径流，同时径流沉积运输过程中的养分损失也随之减少。通常情況下，影响地表水质量较大的就是氮素和磷素，覆盖作物不但能减少这些养分的淋失，提高地表水质量，同时也减少了肥料投入。

二、添加有机物料对旱地土壤培肥效应的综合评价

土壤微生物量是土壤活性养分的储存库，是植物生长可利用养分的重要来源，它的大小反映了参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化的微生物数量。有研究表明，合理的施肥措施有利于改善土壤理化性质和微生物区系，使土壤微生物量碳、氮含量有所增加，土壤肥力有所提高。化肥与有机肥配合施用，土壤微生物生物量明显增加，主要是有机物料的输入为微生物的生长繁殖提供了足量的碳源，刺激了土壤微生物的活性，使得土壤微生物生物量呈现较高值。

虽然有机物料在提高土壤肥力及作物产量、品质等方面具有相当重要的作用，但对有机物料的研究，应继续结合不同地区的气候、土壤条件和种植制度，研究其在作物—土壤生态系统中的养分转化、循环和平衡，充分发挥和利用土壤养分资源及有机物料在提高肥料利用率中的作用。

三、种植覆盖作物对土壤氮素含量及垂直分布的影响

1.覆盖作物干物质量与氮素吸收

饲料萝卜地上部与地下部生物量差异较大，根系占总生物量的36-55%，主要是因为萝卜具有非常发达和体积多变的肉质根。Dean and Weil也有类似发现。饲料萝卜具有秋季吸收大量土壤氮素的潜力。青贮玉米收获后，如果土壤氮素充足，那么萝卜对氮素的吸收能力会有所增强。施氮条件下，萝卜地上部和地下部对氮素的吸收几乎是未施氮条件的2倍。Thorup-Kristensen也报道了覆盖作物对氮素的吸收会随着土壤矿质态氮的增加而增加。未覆盖处理下，杂草覆盖率在 10-95%之间。而覆盖处理下，饲料萝卜显著抑制了杂草生长。

2.饲料萝卜扫除土壤残留氮

饲料萝卜可以明显减少因氮素淋溶而造成的损失。它在夏季主要作物停止吸收养分后，能够扫除土壤剖面大部分残留氮，这主要因为它们具有特殊的深根系系统，快速生长和能够有效吸收氮素的特点。饲料萝卜在冬季死亡之前能够持续捕获土壤中的残留氮素，死亡之后，作物腐解，并将体内累积的氮素在春季释放出来，主要分布在土壤上层。

3.不同氮水平下饲料萝卜对土壤剖面氮素含量的影响

不同施氮量下，玉米收获前土壤表层NO3-N含量与6月相比较低，而土壤深层NO3-N含量却有所增加。因为8月平均温度要比6月高出2℃，这可能增加了土壤有机质中氮素矿化速率；同时8月降水量也大大增加，这有可能加快了土壤NO3-N渗透和淋溶速率。玉米收获前，土壤表层和深层NO3-N含量均随着施氮量的增加而增加，其中对照处理尤为明显。随着氮肥施用量的增加，土壤无机氮含量也随之增加，这并不足以为奇，因为作物不可能100%完全吸收施入土壤的肥料养分。

四、结语

通过上述研究，得出两条重要结论：第一，在秸秆资源丰富的中国旱区土壤，施用有机物料并配施化肥，可以调节土壤容重及土壤团聚体的分布和稳定性，并有效提高土壤团聚体结合态碳含量，从而显著改善旱地土壤结构和提高土壤肥力；另外，采用因子分子综合评价法能够准确反映土壤肥力水平和预测土壤生产力状况。第二，在实行土地休闲的美国东北部湿润区土壤，种植覆盖作物具有提升碳库容量和增加碳库活性的潜力，同时能有效提高氮素利用效率，从而减少施肥对环境的潜在污染威胁。因此，种植覆盖作物并减少后续作物氮肥施用量是湿润区提高土壤肥力和提高肥料利用率的有效途径。结合当地土壤现状，根据区域特点及现行的耕作方式，对土壤培肥措施进行合理的应用，才能更有效的提高农田地力以保障农业的可持续发展。

参考文献：

[1] 冯鹏，王晓娜，王清郦，孙启忠，赵淑芬.2012.水肥耦合效应对玉米产量及青贮品质的影响.中国农业科学，45（2）：376～384.

[2] 冯锐，毕江涛，王晓.1999.不同培肥措施对塿土酶活性的影响.土壤通报，30（5）：212～213.

[3] 付杰奇.2004.有机物料及微生物对土壤腐殖转化的研究.[硕士学位论文].长春：吉林农业大学.