论文摘要：单施氮肥比CK处理提高了作物残茬量,但只能弥补土壤有机质矿化损失,不能明显提高土壤有机质含量。表明单施化肥土壤有机质只能维持在一个较低的水平,合理的化肥配施及有机肥配施化肥有利于提高土壤有机质含量,增强土壤养分供贮能力,有机肥的施入效果更显着。
引言
1不同施肥处理对玉米产量的影响
施氮肥均可显着增加玉米产量。单施氮肥处理玉米产量显着高于对照(CK)处理,显着低于NPK处理及有机无机肥配施处理。从3年的平均产量来看,牛粪+NPK处理玉米产量显着高于其他处理,与CK处理相比增产率达218.3%。秸秆+NPK处理玉米产量高于NPK处理,未达显着水平,但秸秆的施入代替了部分化肥,节省了肥料,减少了资源浪费。表明有机无机肥配施在提高玉米产量的同时,既能降低投入成本,又能减少环境污染。
2不同施肥处理的氮素利用
单施氮肥处理与秸秆+NPK处理植株的总吸氮量、氮肥表观利用率均显着低于NPK处理及牛粪+NPK处理。NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均显着高于单施氮肥处理,三者间无显着差异。有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标之一。表3结果表明,2005~2007年3年的平均值比1989年土壤有机质含量提高2.8%~46.6%,以牛粪+NPK处理有机质含量提高最大,其次是NPK处理及秸秆+NPK处理。CK处理土壤有机质来源主要是作物根茬还田,土壤有机质含量略有增加。单施氮肥比CK处理提高了作物残茬量,但只能弥补土壤有机质矿化损失,不能明显提高土壤有机质含量。表明单施化肥土壤有机质只能维持在一个较低的水平,合理的化肥配施及有机肥配施化肥有利于提高土壤有机质含量,增强土壤养分供贮能力,有机肥的施入效果更显着。
3施肥对土壤0~20cm土层土壤全氮及碱解氮的影响
氮素是植物生长发育所必需的元素之一。土壤全氮是反映土壤氮素供应的容量指标。表4结果表明,从2005~2007年3年的平均值来看,经18年的长期试验,CK处理使土壤全氮下降了11.4%。随化肥氮及有机肥氮的施入,土壤全氮含量均有所增加,其中,牛粪+NPK处理全氮含量增加幅度最大,为28.6%,其他处理全氮含量变化为5.0%~10.7%,变幅较小。说明不施氮肥土壤氮素肥力有所下降,有机无机肥配施可提高土壤的氮素肥力,以牛粪+NPK的效果最佳。土壤碱解氮含量代表土壤供氮强度,反映当季作物可利用的氮。由表4可以看出,土壤碱解氮的变化趋势与土壤全氮一致。从2005~2007年3年平均值来看,经18年的长期试验CK处理碱解氮含量下降4.2%,单施氮处理、NPK处理及秸秆+NPK处理碱解氮含量变化不大。牛粪+NPK处理能大幅度提高土壤碱解氮含量,增加幅度为36.8%。
4施肥对土壤pH值的影响
土壤pH值是土壤重要的基本性质,直接影响土壤养分的存在形态、转化和有效性。表5表明,从2005~2007年3年平均值来看,经18年耕作后不施氮肥处理土壤pH值与试验初(1989年)相比无显着性变化,表明该区域酸沉降对土壤酸化的贡献较小。单施化肥处理土壤pH值降低,其中,NPK处理的土壤酸碱度降幅较大,说明化肥用量越大越易导致土壤酸化。牛粪+NPK、秸秆+NPK处理土壤酸碱度变化不大,表明有机肥料的施入可改善土壤的理化性状,增强土壤的缓冲能力,缓解土壤酸化的速度,避免土壤酸化现象的加重。
5结论与讨论
与刘恩科、张桂兰等[13~15]的研究结果一致。王昌全等[16]研究指出,有机无机复合肥不仅能提高作物产量,而且能增加作物的氮素吸收量。郎晓峰等[17]研究表明,有机无机复混肥显着增加了植株氮素累积量,提高作物产量。有机无机肥配合施用能提高多年期平均氮肥利用率。本试验所得结果与前人结论相同,NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥的农学利用率、偏生产力均显着高于单施氮肥处理。主要由于富含碳的有机物施入土壤后,为土壤微生物提供了大量能源物质,促进了土壤微生物增殖及微生物生物量氮的增加,有利于土壤氮的协调供应,从而提高了氮素利用效率[18]。土壤有机质含量与土壤肥力水平密切相关,有机质含量的变化直接反映了土壤肥力的高低。杨兆顺等[19]的研究表明,长期施用有机肥或有机肥与化肥配施均能显着提高土壤有机质含量及土壤全氮含量。韩晓增等[20]研究认为,长期施用有机肥可增加黑土中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量,使土壤C/N、pH值保持相对稳定。张亚丽等[21]试验表明,有机肥和化肥配合施用土壤速效氮含量显着高于单施化肥处理,土壤供氮能力大大增强。本试验结果表明,与试验前土壤肥力相比,经18年试验有机无机肥配施与NPK配施均提高了土壤有机质含量、土壤全氮含量及碱解氮含量,以牛粪+NPK处理效果最好。牛粪+NPK、秸秆+NPK处理土壤pH值与试验初相比变化不大。说明长期施用化肥会导致土壤酸化,有机肥的施用可使土壤pH值稳定在一个适合作物生长的范围内,这与韩晓增、蔡泽江等的研究结果一致[22]。因此,通过长期定位试验,从提高土壤肥力、增加作物产量、提高氮素利用率及农业废弃物资源化利用、促进农业可持续发展等方面考虑,提倡在农业生产中有机无机肥配合施用。