淺談有機培肥措施對土壤肥力及作物生長的影響

李政中

摘 要：合理進行土壤培肥不僅是提高土壤肥力質量的關鍵，也是保證土壤資源可持續利用的核心手段，對于從區域或國家尺度上提升農田生產力和保障糧食安全意義重大。國內外研究表明，進行土壤有機培肥是眾多培肥措施中最有效和最可靠的途徑，其中，添加有機物料和種植覆蓋作物的措施受到人們廣泛關注。然而，如何因地制宜確定具體措施并篩選關鍵性指標來評價土壤培肥效果，從而確立合理高效培肥模式，仍需在不同地域結合當地農業生產實際開展深入研究。

關鍵詞：旱區；濕潤區；有機培肥

耕地作為農業生產中最基本和最重要的生產資料，它的數量和質量決定一切農作物的高產優質及其栽培。隨著現代化農業生產水平的不斷提高，傳統的“藏糧于倉”的做法正在逐步被“藏糧于土”的觀念所代替。耕地質量是構成耕地的自然、環境、經濟等因素的總和，研究耕地質量從某種程度上來說就是研究耕地的土壤質量。

一、國內外研究進展

1.有機物料培肥改土的效果

土壤有機質是土壤中最活躍的物質組成部分，對植物養分供應和土壤微生物生命活動至關重要，其數量和品質都與土壤肥力有密切關系。施用有機肥料是補給和更新土壤有機質的重要手段之一。據統計，中國南方耕地土壤中由有機物料轉化來的土壤有機質約占土壤有機質年生成量的2/3。土壤結構是土壤重要的物理性狀之一，它直接影響土壤肥力的高低，而適當施用有機物料有利于形成良好的土壤結構，從而改善土壤的物理性狀。土壤容重是評價土壤物理性狀好壞的重要指標，較小的土壤容重和較高的土壤總孔隙度可以促進土壤中微生物活動和土壤養分利用，并最終促進作物的生長和農業生產力的提高。

土壤微生物是土壤生態系統的重要組成部分，其參與土壤有機質分解、腐殖質形成、土壤養分轉化和循環等過程。土壤微生物量是衡量土壤質量，維持土壤肥力和作物生產力的一個重要指標。土壤酶與土壤有機養分的轉化密切相關，因此是反映土壤肥力高低的一項重要指標。通常來講，施用有機肥可以將大量的微生物和酶帶入土壤，同時也為土壤中微生物活動提供了充足的養分和豐富的酶促基質，促進土壤微生物大量繁殖，從而提高了土壤酶活性，改善了土壤肥力狀況。

2.種植覆蓋作物培肥改土的效果

覆蓋作物既可以作為氮源，也可以作為氮庫。作為氮源，覆蓋作物腐解后，作物殘體可以將自己體內保存的氮素慢慢釋放出來，這樣為后季作物的生長提供養分；作為庫，覆蓋作物通過吸收和利用那些因揮發、淋溶而損失掉的不同形態的氮素，然后轉化為植物自身的養分。

覆蓋作物通過自己的綠色覆蓋，減少了土壤表土徑流，同時徑流沉積運輸過程中的養分損失也隨之減少。通常情況下，影響地表水質量較大的就是氮素和磷素，覆蓋作物不但能減少這些養分的淋失，提高地表水質量，同時也減少了肥料投入。

二、添加有機物料對旱地土壤培肥效應的綜合評價

土壤微生物量是土壤活性養分的儲存庫，是植物生長可利用養分的重要來源，它的大小反映了參與調控土壤中能量和養分循環以及有機物質轉化的微生物數量。有研究表明，合理的施肥措施有利于改善土壤理化性質和微生物區系，使土壤微生物量碳、氮含量有所增加，土壤肥力有所提高。化肥與有機肥配合施用，土壤微生物生物量明顯增加，主要是有機物料的輸入為微生物的生長繁殖提供了足量的碳源，刺激了土壤微生物的活性，使得土壤微生物生物量呈現較高值。

雖然有機物料在提高土壤肥力及作物產量、品質等方面具有相當重要的作用，但對有機物料的研究，應繼續結合不同地區的氣候、土壤條件和種植制度，研究其在作物—土壤生態系統中的養分轉化、循環和平衡，充分發揮和利用土壤養分資源及有機物料在提高肥料利用率中的作用。

三、種植覆蓋作物對土壤氮素含量及垂直分布的影響

1.覆蓋作物干物質量與氮素吸收

飼料蘿卜地上部與地下部生物量差異較大，根系占總生物量的36-55%，主要是因為蘿卜具有非常發達和體積多變的肉質根。Dean and Weil也有類似發現。飼料蘿卜具有秋季吸收大量土壤氮素的潛力。青貯玉米收獲后，如果土壤氮素充足，那么蘿卜對氮素的吸收能力會有所增強。施氮條件下，蘿卜地上部和地下部對氮素的吸收幾乎是未施氮條件的2倍。Thorup-Kristensen也報道了覆蓋作物對氮素的吸收會隨著土壤礦質態氮的增加而增加。未覆蓋處理下，雜草覆蓋率在 10-95%之間。而覆蓋處理下，飼料蘿卜顯著抑制了雜草生長。

2.飼料蘿卜掃除土壤殘留氮

飼料蘿卜可以明顯減少因氮素淋溶而造成的損失。它在夏季主要作物停止吸收養分后，能夠掃除土壤剖面大部分殘留氮，這主要因為它們具有特殊的深根系系統，快速生長和能夠有效吸收氮素的特點。飼料蘿卜在冬季死亡之前能夠持續捕獲土壤中的殘留氮素，死亡之后，作物腐解，并將體內累積的氮素在春季釋放出來，主要分布在土壤上層。

3.不同氮水平下飼料蘿卜對土壤剖面氮素含量的影響

不同施氮量下，玉米收獲前土壤表層NO3-N含量與6月相比較低，而土壤深層NO3-N含量卻有所增加。因為8月平均溫度要比6月高出2℃，這可能增加了土壤有機質中氮素礦化速率；同時8月降水量也大大增加，這有可能加快了土壤NO3-N滲透和淋溶速率。玉米收獲前，土壤表層和深層NO3-N含量均隨著施氮量的增加而增加，其中對照處理尤為明顯。隨著氮肥施用量的增加，土壤無機氮含量也隨之增加，這并不足以為奇，因為作物不可能100%完全吸收施入土壤的肥料養分。

四、結語

通過上述研究，得出兩條重要結論：第一，在秸稈資源豐富的中國旱區土壤，施用有機物料并配施化肥，可以調節土壤容重及土壤團聚體的分布和穩定性，并有效提高土壤團聚體結合態碳含量，從而顯著改善旱地土壤結構和提高土壤肥力；另外，采用因子分子綜合評價法能夠準確反映土壤肥力水平和預測土壤生產力狀況。第二，在實行土地休閑的美國東北部濕潤區土壤，種植覆蓋作物具有提升碳庫容量和增加碳庫活性的潛力，同時能有效提高氮素利用效率，從而減少施肥對環境的潛在污染威脅。因此，種植覆蓋作物并減少后續作物氮肥施用量是濕潤區提高土壤肥力和提高肥料利用率的有效途徑。結合當地土壤現狀，根據區域特點及現行的耕作方式，對土壤培肥措施進行合理的應用，才能更有效的提高農田地力以保障農業的可持續發展。

參考文獻：

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