長期施用化肥對土壤N、P、K的影響

王芳

長期以來，人們對氮肥長期施用對土壤性質的影響一直十分關注。因為長期施用化學氮肥如能增加土壤全氮含量將可以提高土壤的肥力水平，但同時，如果土壤中無機氮過分積累也會引起環境問題。有的研究指出，施用無機氮并不能使土壤有機質顯著增加，但土壤可礦化氮量有較顯著的增加。這是由于單施無機氮肥而增加的少量土壤有機氮比原來土壤中的有機氮易于礦化所造成的結果。從而得出單施無機氮肥很難顯著增加土壤全氮含量和土壤有機質含量。這可能是由于農田中氮素有各種損失途徑，這必然導致土壤氮素的積累速度很慢。這一結果為國內外大量長期試驗所一致證實。可見土壤全氮含量因長期施用無機氮肥雖有增加但增加很小。

一、對土壤氮素的影響

1.全氮及有效氮是植物需要量較大的營養元素，但是多數土壤的含氮量較低

因此，在農業生產上，不斷施用氮肥，就成為提高土壤肥力、保證作物高產的重要基本措施之一。長期施用化肥，尤其是氮肥，可以提高土全氮及有效氮含量。這是因為施氮肥可增加根茬、系和根分泌物的含量，即增加了歸還土壤的有機氮量。有機肥單施能顯著提高土壤全氮及有效氮，但其作用不如化學氮肥來得快。在有機肥中，廄肥的作用優于綠肥和秸稈，在某些土壤上，即使施用廄肥，土壤有機氮含量也會緩慢下降。如果有機肥與無機肥配合施用對于提高土壤氮素含量具有重要意義，這既能快速提高土壤中有效氮的含量，又能久保存土壤氮素。

2.氮的存在形態

土壤中氮的形態分為無機態和有機態兩大類，無機態氮主要為銨態氮和硝態氮，其在土壤中的含量較少，一般只占全氮的1%—2%左右，土壤中的氮主要以有機態存在。

長期施氮肥或氮磷鉀化肥能顯著增加土壤中硝態氮和銨態氮含量，但對土壤有機氮含量的影響較小。施用有機肥可直接增加土壤有機氮的數量，其中富里酸氮、氮基糖態氮和氨基酸態氮增加較多。土壤微生物量氮也是土壤有機態氮組成之一，其數量雖少，但卻控制著農田生態系統中碳、氮養分的循環，對土壤有機質含量、氮磷鉀的供給以及有機無機養分的轉化起著重要作用。

二、對土壤磷素的影響

1.全磷及有效磷在植物大量營養元素中占有重要地位

然而，與其他大量營養元素相比，土壤磷的含量相對較低，并且磷肥的殘效期較長，重施一次磷肥，其后效至少可持續10年以上。長期施用磷肥，導致土壤變酸，能提高石灰性土壤的有效磷水平，但在中性或酸性土壤上連續施用氮肥將加速土壤磷素的耗竭。在酸性土壤上施用石灰也可提高土壤pH值，使難溶性磷酸鐵、鋁化合物溶解度增大，另一方面石灰也可促進土壤有機磷的礦化。

2.磷的存在形態

在各種礦質肥料中，作物對磷肥的吸收利用率比較低。可溶性磷化合物施入土壤后，這種形態經轉化，大部分很快變成不溶性磷。土壤中磷的形態分為有機磷和無機磷兩大類，在大多數土壤中，磷以無機形態為主。土壤中的無機磷化合物主要分為三類：一類是磷酸鈣、鎂類化合物，這類化合物主要存在于石灰性或中性土壤中；另一類是磷酸鐵、鋁類化合物，這類化合物主要存在于酸性土壤中；第三類是閉蓄態磷。

長期施用磷肥或有機肥均可增加土壤有機磷和無機磷含量，但磷肥主要是增加無機磷含量，而有機肥則以增加有機磷為主。在增加的有機磷中，主要是活性和中度活性有機磷。施有機肥增加土壤有機磷的原因在于，有機肥本身不但含有較多的活性有機磷，而且有機肥中還含有大量的微生物，它們能吸收固定無機磷，從而促進無機磷向有機磷的轉化。施磷肥增加土壤有機磷的原因在于，磷肥能促進植物難以利用的中穩性和高穩性有機磷轉化。

三、對土壤鉀素的影口向

土壤鉀庫極大，即使長期施用鉀肥，對土壤全鉀的影響也很難測出，但鉀肥能顯著提高土壤代換離子的含量。根據田間試驗，土壤中施用石灰能提高粘壤土鉀素的釋放速率。單施無機肥，尤其是氮、磷肥，土壤速效鉀含量顯著下降。有機肥單施或與無機肥配施均可提高土壤速效鉀含量。在農業生產實踐中，利用稻草還田可以緩解土壤中鉀素流失，對維持土壤鉀素平衡是十分有效的。

化肥養分濃度高，養分單一，有些含有副成分，如果使用不當，會對土壤和作物產生不良影響。長期使用化肥，有機肥料不足，首先造成土壤各類養分比例失調。化肥基本上是單質肥料，施入土壤后，打破了土壤原有的養分平衡，過量施入而不補充有機質等，土壤有機質消耗過度，養分比例失調反過來影響化肥的肥效。其次是農田生態環境遭到破壞。過度施入化肥，通過淋失、揮發與固定，大量的化學物質進入土壤、空氣和水系，致使環境狀況逐漸惡化，特別是水系化學物質的增加，富營養化嚴重影響人身安全。三是土壤理化性狀惡化。長期施用化肥，土壤有機質下降，團粒結構性能降低，土壤板結現象加劇，保肥保水能力降低。四是土壤微生物區系遭到破壞。過量使用化肥，尤其是氮肥對微生物具有殺傷作用和抑制作物，長期施用，大量的微生物死亡，土壤微生物區系發生變化，許多有益微生物從優勢種群變為次要種群，作物易發生各類病害。五是農產品品質下降。化肥的肥效較快，對作物前期生長作用明顯，而作物營養積累不利，化肥部分物質被作物吸收積累到植物體中，影響產品品質。