長期施肥對單季晚稻田土壤理化性狀的影響

朱日清，張駿秋，張建英，姚杰峰，陳艷

(嘉興市秀洲區農業種植業推廣總站，浙江 嘉興 314000)

農業生產中，部分土壤存在肥力下降、土壤板結、耕層變淺等退化現象，不同施肥措施對土壤地力的長期效應也尚未明確，對此，亟須設置長期定位監測試驗點研究不同施肥處理對土壤理化性狀的持續性影響。浙江省嘉興市秀洲區耕地質量土壤長期定位監測點由浙江省農業廳設立，秀洲區農業種植業推廣總站負責實施，根據不同種植模式、土壤類型、區域布局等，嚴格按照NY/T 1119—2006土壤監測規程實施[1]，主要用于跟蹤調查不同的長期施肥處理措施對土壤地力的影響，篩選適宜推廣應用的地力培肥措施指導實際生產。本文基于該監測點2007—2016年間長期定位試驗的結果，就不同施肥處理對土壤理化性狀的影響作總結分析。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗位于嘉興市秀洲區3個省級長期定位監測點，監測時間為2007—2016年。其中：王店鎮鎮中村監測點土壤屬黃斑田，建點時pH值6.7，土壤有機質含量13.0 g·kg-1，堿解氮含量69.5 mg·kg-1，有效磷含量17.5 mg·kg-1，速效鉀含量110.3 mg·kg-1；新塍鎮桃園村監測點土壤屬黃心青紫泥田，建點時pH值5.9，土壤有機質含量40.5 g·kg-1，堿解氮含量176.5 mg·kg-1，有效磷含量6.8 mg·kg-1，速效鉀含量84.8 mg·kg-1；油車港鎮麥家村監測點土壤屬青紫泥田，建點時pH值5.4，土壤有機質含量50.3 g·kg-1，堿解氮含量210.8 mg·kg-1，有效磷含量72.4 mg·kg-1，速效鉀含量99.5 mg·kg-1。

各監測點種植制度均為單季晚稻，試驗品種為農戶自選水稻品種，包括秀水134、嘉58、甬優538和甬優1540等。

1.2 方法

各監測點均設置4個隔肥隔水水泥槽小區，每小區20 m2，不設重復，分別對應于1個處理。處理A，純化肥；處理B，化肥+有機肥，即在處理A的基礎上增施7 500 kg·hm-2瑞豐天元商品有機肥(總養分含量5%～8%，有機質質量分數50%～65%)；處理C，化肥+秸稈還田，在處理A的基礎上增施7 500 kg·hm-2稻草；處理D，空白對照。各監測點試驗方案每年不變，化肥施用量根據各點土壤地力水平確定，選用尿素、碳酸氫銨、普通過磷酸鈣和氯化鉀配制：鎮中村，N 225 kg·hm-2，P2O545 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2；桃園村，N 210 kg·hm-2，P2O522.5 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2；麥家村，N 180 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2。肥料分基肥、苗肥和穗肥3次施用：5月底—6月初施基肥，施氮肥總量的25%(含碳酸氫銨中的氮)，碳酸氫銨、普通過磷酸鈣、有機肥或秸稈一次性基施；6月中下旬施苗肥，施氮肥總量的40%和氯化鉀總量的100%；8月上旬施穗肥，施氮肥總量的35%。每2年單季晚稻收獲前各小區分別采集土樣，測定土壤有機質(油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法)、堿解氮(堿解擴散法)、有效磷(碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，Olsen法)、速效鉀(乙酸銨浸提-火焰光度法)含量等性狀指標。

2 結果與分析

2.1 對土壤有機質含量的影響

從表1可以看出，2007年建點時各監測點4個處理間土壤有機質含量無顯著差異。隨著定位監測時間延長，各處理的土壤有機質含量絕大部分均有不同幅度的增加，其中，建點時有機質含量最低的鎮中村監測點10 a增幅最大，土壤有機質含量提升效果最為明顯，桃園村和麥家村監測點10 a增幅相對較小。從同一監測點的不同處理看，處理B和處理C的土壤有機質含量10 a增幅高于處理A和處理D。試驗結果表明，基礎有機質含量較低的土壤有機質提升潛力最大，增施商品有機肥或增施稻草能較好地提升土壤有機質含量。

表1 秀洲區2007—2016年長期不同施肥處理對土壤有機質含量的影響

2.2 對土壤堿解氮含量的影響

從不同監測點位看(表2)，3個監測點土壤堿解氮含量隨著監測時間延長變化趨勢不一，建點時土壤堿解氮含量最低的鎮中村土壤堿解氮含量10 a增幅最大，桃園村土壤堿解氮含量10 a間反而略有下降。說明土壤堿解氮含量低的土壤容易提升，含量高的保持高位持續時間比較長，而含量中等的則容易出現虧損、降低現象。從同一監測點的不同處理看，施用商品有機肥的處理相對其他處理土壤堿解氮保持最高，對照處理始終較低，這表明商品有機肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用，秸稈還田腐熟需要消耗一定的土壤速效氮，效果不如施用商品有機肥，不施肥處理下土壤堿解氮透支消耗明顯。

表2 秀洲區2007—2016年長期不同施肥處理對土壤堿解氮含量的影響

2.3 對土壤有效磷含量的影響

對比不同監測點位發現(表3)，桃園村、鎮中村和麥家村監測點10 a土壤有效磷含量變幅分別表現為增幅最大、有增有減、減幅最大，說明有效磷含量低的土壤容易提升、中高含量的土壤少施磷肥或不施磷肥則容易出現當季虧損，這與有效磷容易被土壤固定有密切關系。從同一監測點的不同處理看：施磷肥的情況下(鎮中村和桃園村監測點)，施用商品有機肥的處理相對其他處理土壤有效磷保持最高，不施肥的處理始終最低，純化肥處理和秸稈還田處理保持中等；在不施磷肥的情況下(麥家村監測點)，施用商品有機肥對保持土壤有效磷的作用不明顯。上述結果表明，商品有機肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用，但在不施磷肥的條件下，商品有機肥對提高土壤有效磷含量的作用有限。

表3 秀洲區2007—2016年長期不同施肥處理對土壤有效磷含量的影響

2.4 對土壤速效鉀含量的影響

不同監測點位間比較發現(表4)，隨著監測時間延長，桃園村監測點土壤速效鉀含量10 a增幅最大，其他2個監測點土壤速效鉀含量則有增有減，變化趨勢不明顯，這表明土壤速效鉀含量低的土壤容易提升，而中高含量的土壤少施肥也容易出現虧損現象。從同一監測點的不同處理看，施用商品有機肥的處理相對其他處理土壤速效鉀始終保持在較高水平，這表明商品有機肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用。不施肥的處理土壤速效鉀含量并不是最低的，這與多年空白處理后作物收獲產量始終最小、鉀元素帶走量少有很大關系。

表4 秀洲區2007—2016年長期不同施肥處理對土壤速效鉀含量的影響

3 討論

10 a長期定位監測試驗結果表明，長期不同施肥處理對土壤有機質、堿解氮和有效磷含量提升影響最大。對有機質、堿解氮、有效磷或速效鉀等單因子含量低的土壤，實施針對性的提升措施效果最佳，中高水平的土壤因產出相對較高，需要投入相應的肥料加以補充，否則也容易引起土壤養分虧缺或導致地力提升效果不佳。施用商品有機肥或秸稈還田對土壤有機質提升效果明顯[2]，對土壤堿解氮、有效磷含量保持較高水平有明顯效果[3]，對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用。在實際生產中，要結合農業生態環境治理，嚴防掠奪性生產帶來的土壤地力水平惡化或持續低質量狀態，積極引導鼓勵農戶通過科學施用商品有機肥或秸稈還田進行地力培育提升，保障耕地綜合生產能力。