化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤性质的影响

马婵华

（四川省核工业地质调查院，四川 成都 610052）

伴随我国人口的快速增长以及工业、农业生产的不断壮大，土壤质量逐年呈现下降趋势。其中，脐橙果树作为多年生作物，在其整个生长周期中，需要连续地从土壤环境中吸取矿物质营养元素以供其生长。然而，土地现状受前期不断过量地施用单质化学肥料的影响，已经导致其生态环境、理化性质和微生物群体不同程度受到损害，对生产出的农产品造成一定程度的损伤，难以达到绿色食品的水平。

研究表明，腐植酸类材料技术的应用在改良土壤理化性质和提高肥力上有明显效果。同时，可提升普通化肥利用率以及效果，实现逐渐减少或替代普通化肥，改善土壤矿物质结构，促进农产品增产增收，有效调理因大量施用无机化肥导致的营养流失、生态破坏、板结、次生盐化等现状。

本文以雷波脐橙为研究对象，进行科学腐植酸肥部分替代普通化肥的种植试验，研究化肥减量、腐植酸肥部分替代普通化肥种植模式对土壤养分吸收含量的影响，以及新型腐植酸肥对土壤生态系统的影响，为进一步研究化肥减量配施腐殖酸肥技术提供参考。

1 试验地点与供试材料

本次试验地点为凉山州雷波县。供试土壤的基本理化性质详细内容见表1。供试品种：雷波脐橙。试验用氮素为尿素（N46%），磷酸二铵（N18%，P2O546%），硫酸钾（K2O50%），矿源黄腐酸钾（黄腐酸 65%，K2O12.5%，pH值8.0，N0.87%，P2O50.76%），将黏结剂添加到矿源黄腐酸钾中，制成颗粒状物质，再在其上喷促进生长菌剂，合成腐植酸生物肥，有效活菌数≥0.2亿/g。

表1 供试土壤的基本理化性质

2 试验设计与方法

选取3亩雷波典型土壤，日常耕作照常进行，根据作物需求以及土壤湿度进行定期灌溉。试验随机设置4 个处理组：无施肥（T0）；常规施肥（T1）；常规化肥85%、钾肥用400 kg/hm2腐植酸生物肥代替（T2），不足常规化肥用量仍用硫酸钾补充（T2）；常规化肥85%、钾肥用600 kg/hm2腐植酸生物肥代替（T3）。常规施肥用量说明：尿素375 kg/hm2、磷酸二铵225 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2。每个处理模式重复3组。因为腐植酸生物肥中N、P2O5含量较少，在本次数据统计中没有进行计算，试验处理及施肥量详见表2。

表2 试验处理及施肥量 单位：kg/hm2

3 样品采集

3.1 土壤样品的采集

在脐橙作物发芽期、结果期和成熟期分别取样。取样方法：在作物植株5～10 cm处，采集土层厚度在10～15 cm的土壤，每个处理组采取三点混合采样法。自然风干、混合均匀后用1 mm筛过筛保存。

3.2 植株样品的采集

脐橙作物发芽期、结果期和成熟期分别取样。鲜样：采集作物叶片以及果实部分。鲜样在110℃的烘烤箱中进行杀青1 h后，再在80℃环境下进行烘干直至恒重。自然冷却后粉碎保存。

4 测定项目与方法

4.1 土壤养分含量测定

采用碱解扩散法进行土壤碱解氮的测定；采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法进行土壤有效磷的测定；采用火焰光度法比色法进行土壤速效钾的测定。

4.2 植株矿质营养含量测定

采用H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法进行作物全氮含量的测定；采用H2SO4-H2O2消煮，钒钼黄比色法进行作物全磷含量的测定；采用ICU等离子体发射光谱仪测定作物中钾、钙、镁含量。

4.3 肥料利用率计算方法

采用差值法计算肥料利用率，公式如下：肥料利用率（%）=（施肥区作物养分吸收量-无肥区作物养分吸收量）/施肥纯量×100%。

5 数据处理与分析方法

利用Excel2010进行数据处理、分析及绘图。

6 结果与分析

6.1 化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤碱解氮含量的影响

土壤中的碱解氮是能直接被作物吸收的养分元素，是作为反映作物生长时期土壤氮素动态变化的重要指标。由图1可知，发芽期，相比于T0处理模式，施肥模式下土壤中碱解氮含量明显增加，相对于T1处理模式，T2和T3处理模式下显著减少，各减少了29.4%、33.4%。结果期，T1、T2、T3处理模式分别比T0处理明显增加了19.4%、7.8%、27.4%。T2和T3与T1对比，T2组数据明显降低，T3组数据相差不大。成熟期，T1和T1与T0对比，T1和T2组数据大幅增高，T2比T3升高，升高率为11.1%。由此说明，伴随作物生长不同发育时期的发展，土壤中碱解氮含量趋于逐渐减少的趋势。

图1 化肥减量配施腐殖酸生物肥对土壤碱解氮含量的影响

综合分析脐橙作物在不同发育期时土壤中碱解氮的含量，以及氮素的消耗数据可知，脐橙在开花前化肥施用量是影响土壤中碱解氮含量的主要因素，而在开花后阶段，由于腐植酸生物肥的介入，其对氮素损耗产生一定程度的抑制性，导致氮素的消耗量相较于常规化肥模式下明显减少。脐橙成熟期，化肥减量处理模式下土壤中碱解氮含量相较于T1无明显差异。

6.2 化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤有效磷含量的影响

对作物生长产生直接影响的另一因素是土壤中有效磷的含量。由图2可知，各试验组在不同发育时期对应的土壤有效磷含量均有明显增加，大小表现情况为：T3＞T2＞T1＞T0。在发芽期，T1、T2、T3 分别比 T0 处理组提高了123.2%、199.5%、291.0%，所有施肥处理组中，T1组含量最少，T3组含量最多，T3比T1升高率达到75.2%。结果期，T1、T2、T3处理组相比于T0分别提高了276.0%、452.4%、552.7%，施肥处理中T1组含量最少，T3组含量最多，T3比T1升高率达到73.6%。成熟期，T1、T2、T3相比于 T0处理组分别提高了 327.7%、481.5%、845.4%，T3比T1处理组高121.0%。综合可见，施肥处理的值都高于T0的含量，而且成熟期土壤有效磷含量都是随腐植酸生物肥配施比例的增加逐渐升高的，主要是有效磷的再利用能力比较强。

图2 化肥减量配施腐殖酸生物肥对土壤有效磷含量的影响

6.3 化肥减量配施腐植酸生物肥对土壤速效钾含量的影响

由图3可知，在发芽期，与T0相比，T2、T3处理组中数据明显增高，增加率分别为43.2%、41.4%，T1处理组数据表现不明显。结果期，相比不施肥的T0处理组，T1、T2、T3处理组明显升高，分别升高了16.4%、38.7%、57.3%，相比于T1，T2、T3处理组数据大幅增高。成熟期，T1、T2、T3处理组相比于T0处理组明显升高，和T1处理组相比，T3处理组增长显著，T3比T1升高了11.4%。随着生育期的发展，土壤中的速效钾含量逐渐增加，从发芽期到成熟期T0、T1、T2、T3处理组数据分别增加了30.6%、42.3%、10.9%、22.0%。研究表明，腐植酸生物肥中的矿源钾发挥了缓效作用，使得成熟期钾的含量较高。

图3 化肥减量配施腐殖酸生物肥对土壤速效钾含量的影响

7 结论

土壤肥力内部表征主要体现在土壤养分上，而且土壤养分与土壤质量情况密切关联。通过施用腐植酸生物肥，不仅能够改良土壤结构，而且在土壤理化性质、微生物生存环境方面也可大幅度改善。采取有机肥和无机肥料配合使用的耕作模式，一方面可达到促进有机肥分解释放出所需养分，另一方面可减少无机肥料对养分的固定，土壤中养分含量得以提高，肥料利用率得以加强。本文的研究表明，相比于单施化肥处理模式，化肥减量配施腐植酸生物肥后土壤中养分含量均有大幅度提升，主要是由于化肥配施腐植酸生物肥既充分提供了脐橙作物生长发育所需的速效养分，又可为土壤中微生物群落生长补充养分，土壤中有效养分含量也得以加强，进而提高了土壤肥力。