有機無機復混肥對小麥大豆輪作體系的影響

【摘 要】以中藥渣堆肥等為原料的有機無機復混肥處理，在小麥大豆輪作體系下能夠獲得比單施化肥處理更高的土壤有機碳含量和土壤全氮含量，可提高土壤微生物量碳氮和土壤微生物學特性，得到土壤健康的生物指標。

【關鍵詞】土壤微生物量氮；土壤微生物量碳

土壤基本理化性狀均采用常規方法測定。小麥季于返青期、分蘗高峰期、拔節期、齊穗期和成熟期采集土樣；大豆季于出苗期、幼苗期、開花結莢期、鼓粒期和成熟期采集土樣。采樣方法為：在每小區按“S”形采集0-20cm的土樣，新鮮土樣通過2mm篩后4℃保存，供測定土壤微生物生物量碳、氮用。余下部分在室溫下風干去雜，過100目篩后供土壤總有機碳和全氮分析。土壤微生物量碳、氮含量根據Brookes等和Vance等的方法，采用氯仿熏蒸滅菌提取法測定，具體步驟如下：稱取25g鮮土6份，3份放入真空干燥器中，干燥器底部放置盛有無醇氯仿的小燒杯，打開真空泵抽真空使氯仿沸騰5min，關閉活塞，避光黑暗處25℃熏蒸培養24h后取出裝有氯仿的小燒杯，反復抽真空3-5次（每次5min）以排盡氯仿；另3份土壤放入另一干燥器中不熏蒸，避光黑暗處25℃培養24h，作為對照。培養結束后加入100mL0.5mol/L的硫酸鉀溶液，振蕩30min后過濾，濾液稀釋5倍后用Elementar公司生產的LiquiTOCⅡ測定土壤微生物量碳、氮含量。根據下式計算微生物量碳、氮含量：SMBC=EC/0.38，SMBN=EN/0.45，EC和EN為熏蒸和未熏蒸土壤K2SO4提取液微生物量碳、氮測定值之差，0.38為土壤微生物量碳換算經驗系數，0.45為土壤微生物量氮換算經驗系數。土壤有機C、全N用元素分析儀（ElementarⅡ，德國）測定。

1.數據處理

從表1看出：各有機無機復混肥處理的土壤有機碳含量兩年平均值，均高于CK和CF處理，其中CMC處理土壤有機碳含量兩年平均值顯著高于CK和CF處理。除CMC處理的土壤全氮含量兩年平均值顯著高于CK處理外，各施氮處理與CK相比差異不顯著，各有機無機復混肥處理的土壤全氮含量兩年平均值均高于CF處理，但差異不顯著。各施用肥料的處理土壤的C/N比（SOC/STN）較CK處理而言除均有所降低，除CMC處理外，差異顯著。各有機無機復混肥處理的C/N比除CMC處理顯著高于CF，RCC和PMC處理與CF處理相比無顯著差異。各有機無機復混肥處理的土壤有機質含量兩年平均值（23.58g·kg-1-25.05g·kg-1）均高于CK（20.90g·kg-1）和CF（22.96g·kg-1）處理，與CK處理相比增加12.8%-19.9%，與CF相比增加2.7%-9.1%，其中RCC和CMC處理的土壤有機質含量兩年平均值，顯著高于CK和CF處理，PMC、CF和CK處理之間無顯著差異。

表有機無機復混肥對土壤化學性質的影響（0-20cm兩年平均值）

2.不同有機無機復混肥處理對小麥大豆輪作系統土壤微生物量碳、氮的影響

長期定位施肥對長春地區施肥4年影響下，不同處理成熟期的土壤微生物量碳（MBC）、氮（MBN） 08-10兩年平均值存在顯著差異（表5）。各有機無機復混肥處理的土壤微生物量碳（MBC）2011-2012兩年平均值（463.01mg·kg-1-512.21mg·kg-1）均高于CK（384.59mg·kg-1）和CF（443.38mg·kg-1）處理。分別比CK處理增加20.4%-33.2%，比CF處理增加4.4%-15.5%。其中RCC和CMC處理顯著高于CK處理，各有機無機復混肥與CF處理相比差異不顯著。各有機無機復混肥處理的土壤微生物量氮（MBN）2011-2012兩年平均值（76.76mg·kg-1-87.75mg·kg-1）均顯著高于CF（48.13mg·kg-1） 處理，比CF處理增加59.5%-82.3%。各處理土壤微生物量碳氮比（SMBC/SMBN）也有很明顯差異。CK處理和CF處理在10﹕1到9﹕1左右，而各有機無機復混肥在5﹕1左右到6﹕1左右。

3.有機無機復混肥對小麥水稻輪作系統土壤有機碳（SOC）、全氮（TN）等化學性質的影響

許多研究結果表明有機無機肥配施均可提高土壤有機碳（SOC）、全氮（TN）。孫鳳霞等在紅壤長期定位施肥19年的結果表明，與對照相比，單施有機肥和化肥有機肥配施處理顯著提高了紅壤的有機碳和全氮。化肥有機肥配施處理土壤有機碳、全氮顯著高于單施化肥處理。李平儒等在對塿土的長期定位試驗中發現，等養分條件下的有機無機肥配施處理的土壤有機碳、全氮也顯著高于單施化肥處理和對照。經過兩年輪作后各有機無機復混肥處理的土壤有機碳含量（SOC）與CK、CF處理相比提高19.8%-30.3%和0.96g·kg-1-2.13g·kg-1。各有機無機復混肥處理的土壤全氮含量與CK 相比，提高16.4%-22.0%，與CF相比提高5.6%-10.8%。

這也與前人的研究成果一致。造成這一結果的原因可能是，這是由于長期施用化肥，尤其是無機氮肥，雖然增加了植物根茬等的殘留，但由于土壤的C/N比下降，加速了土壤中原有有機碳分解，導致土壤中積累的有機碳總量較少。還有有機無機復混肥的化肥氮與有機肥氮在土壤中的殘留率與穩定性及對土壤原有有機氮的激發上的差異，造成了土壤全氮要比CF處理高的原因。不同種類的有機肥對土壤有機碳、全氮增加效果不同，是因為有機物料C/N及分解速率的原因。而CF處理包括CK處理也較試驗開始時土壤有機碳、全氮有所提高的原因是殘留在土壤中的植物殘體增加造成的。

本試驗各有機無機復混肥處理的土壤有機質含量兩年平均值與CK和CF處理相比分別增加12.8%-19.9%，與2.7%-9.1%。這一結果也與前人一致。土壤 C/N 反映了土壤有機質的狀態，土壤微生物的數量與活性。C/N下降，微生物活性提高。而本試驗的各有機無機復混肥處理的C/N也較CK處理有所下降，且與CF處理相當。

【參考文獻】

[1]趙其國，黃國勤，錢海燕.低碳農業[J].土壤，2011，43（1）：1～5.

[2]Huang X，Gao M，Wei C，et al.Tillage effect on organic carbon in a purple paddy soil[J].Pedosphere，2006，16（5）：660-667.

[3]曾波，鐘榮珍，譚支良.畜牧業中的甲烷排放及其減排調控技術[J].中國生態農業學報，2009，17（6）：811-816.