肥料配施對土壤養分含量的影響

楊麗輝，張希子，韓建鑫

(1.遼寧千一測試評價科技發展有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110000；2.遼寧千一測試評價科技發展有限公司 遼寧本溪 117004)

農業生產中存在偏施肥等不合理施肥現象，導致肥料浪費，土壤養分不均衡?；试谔岣咄寥浪傩юB分含量和土壤供肥容量方面作用顯著，但容易導致土壤酸化。英國洛桑試驗站的試驗表明，長期施用化肥，土壤有機碳和氮素含量提高甚微，磷、鉀含量提高顯著[1]。董魯浩等[2]研究表明，長期施用化肥處理的土壤中氮、磷、鉀養分比有機無機肥配施處理的表現出較低的水平。有機肥在改善養分庫容和提高土壤供肥容量方面作用明顯，但對土壤養分提高幅度較小。Suzuki等[3]和 Yamada[4]的研究表明，長期施有機肥處理的土壤中積累的有機質的量已相當于每年有機肥施用量的10倍；姚源喜等[5]的研究表明，長期施用廄肥和堆肥有加速土壤中氮、磷、鉀的積累和提高有效養分含量的作用。長期單施化肥，作物產量呈報酬遞減規律且作物品質下降；長期單施有機肥，作物品質優良，但產量只能維持在一定水平，很難高產。王芝壽等[6]研究表明，有機肥與無機肥配合施用，能提高土壤肥力和作物產量，改善和提高作物品質。有關肥料配施對陰山北麓地區土壤養分含量影響的研究很少，本文旨在探明不同施肥處理對陰山北麓地區土壤養分含量的影響，以期為合理施肥，減少因不合理施肥造成的養分資源浪費，穩定華北馬鈴薯主產區高產、穩產和促進農業的可持續發展等方面提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

試驗地位于內蒙古武川縣大豆鋪鄉，屬溫帶大陸性季風氣候，年日照時數2 959.5 h，年均氣溫2.4 ℃，高于10 ℃積溫1 955.2 ℃，年均降水量352.1 mm左右，年蒸發量2 068.0 mm，無霜期105 d左右。土壤類型為栗鈣土類，試驗前土壤基礎肥力見表1。

表1 試驗前土壤基礎肥力

1.2 供試材料

尿素，w(N)=46.4%，石家莊正元化肥有限公司；過磷酸鈣，w(P2O5)=16.0%，江蘇美樂肥料有限公司；硫酸鉀，w(K2O)=51.0%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司；羊糞肥，w(有機質)=31.4%，w(N)=0.6%，w(P2O5)=0.5%，w(K2O)=0.2%，內蒙古烏蘭察布市綠翔農業生產資料有限公司。供試種薯為克新一號一級原種。

1.3 試驗設計

試驗種植制度為馬鈴薯-不同施肥處理連作制。隨機區組設計，設7個處理，處理設計的施肥種類及用量見表2。每個處理4次重復，共計28個小區，小區面積5 m×6 m=30(m2)。播種密度3 500株/畝(1畝=667 m2，下同)，行距60 cm，株距33.3 cm。采用滴灌方式灌溉，田間管理常規進行。按小區稱量肥料作為基肥一次性施入，化肥混合后，用事先做好的量器量取，均勻施入播種溝(條施)，混土后點種，有機肥撒開后開溝播種。

1.4 測定指標及方法

播種前和收獲后分別采集0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層土樣，多點采樣混合均勻。土壤pH和養分含量采用常規方法分析測定，即土壤pH的測定采用電位計法，有機質的測定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法，全氮的測定采用半微量凱氏定氮法，堿解氮的測定采用堿解擴散法，有效磷的測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀的測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法[7]。

表2 處理設計的施肥種類及用量

1.5 數據處理

運用Microsoft Excel 2007軟件對數據進行預處理并作圖，用DPSv7.05軟件進行隨機區組設計的方差分析及LSD0.05差異顯著性檢驗。

2 結果與討論

2.1 不同肥料配施對土壤酸堿度的影響

不同肥料配施處理后的土壤pH測定結果見表3。

由表3可以看出：隨著土層加深，土壤pH逐漸增大，pH變化值卻隨土層增加而減??；各處理均是收獲后的土壤pH大于播種前的；各土層土壤pH變化值均為CK>M>NP≥NK≥PK≥NPK≥M+NPK。

表3 不同肥料配施處理后的土壤pH測定結果

方差分析結果表明：肥料連作對0～20 cm土層土壤pH的影響差異極顯著(F=12.00，大于F0.01=8.47)，各施肥處理的土壤pH變化值均小于CK處理的，其中M+NPK處理變化值最小，且與其他各處理間差異顯著，其次是NPK、PK處理的變化值，顯著小于M、CK處理的；肥料連作對20～40 cm土層土壤pH的影響差異顯著(F=6.21，大于F0.05=4.28)，各施肥處理的土壤pH變化值均小于CK處理的，其中M+NPK、NPK處理的顯著小于CK處理的，M+NPK處理的土壤pH變化值最小，與各處理差異顯著；肥料連作對40～60 cm土層土壤pH的影響差異顯著(F=28.14，大于F0.05=4.28)，各施肥處理的土壤pH變化值均顯著小于CK處理的，但各施肥處理間差異不顯著。

2.2 不同肥料配施對土壤有機質含量的影響

不同肥料配施處理后土壤有機質含量的測定結果見表4。

表4 不同肥料配施處理后土壤有機質含量的測定結果 g/kg

由表4可以看出：隨著土層的加深，土壤中有機質的含量逐漸減少，有機質含量變化值也隨著土層的加深而變??；與CK相比，不同施肥處理均在一定程度上提高了土壤有機質的含量，隨著肥料的平衡施入，有機質提高幅度也在加大，各土層均呈現M+NPK>M>NPK>NP>NK>PK。

方差分析結果表明：肥料連作對0～20 cm土層土壤有機質含量的影響差異極顯著(F=63.85，大于F0.01=8.47)，各施肥處理均可顯著提高0～20 cm土層土壤有機質含量，而不施肥CK使土壤有機質含量降低，其中M+NPK處理的土壤有機質含量增加最多，與NP、NK、PK、CK間差異顯著；肥料連作對20～40 cm土層土壤有機質含量的影響差異極顯著(F=17.83，大于F0.01=8.47)，各施肥處理均可顯著提高20～40 cm土層土壤有機質含量，而CK處理使土壤有機質含量降低，其中M+NPK處理的土壤有機質含量增加最多，與NK、PK、CK間差異顯著；肥料連作對40～60 cm土層土壤有機質含量的影響差異極顯著(F=26.44，大于F0.01=8.47)，各施肥處理均可顯著提高40～60 cm土層土壤有機質含量，而CK處理使土壤有機質含量降低，其中M+NPK處理的土壤有機質含量增加最多，與NK、PK、CK間差異顯著，與NPK、NP、M處理間差異不顯著。

2.3 不同肥料配施對土壤全氮含量的影響

不同肥料配施處理后土壤全氮含量的測定結果見表5。

表5 不同肥料配施處理后土壤全氮含量的測定結果 g/kg

由表5可知：隨土層加深，土壤全氮含量減少，全氮含量的變化值也隨土層加深而減??；M+NPK、M、NPK、NP、NK各處理的土層土壤全氮含量收獲后比播種前有不同程度的增加，PK、CK處理的土壤全氮含量收獲后比播種前有所下降。

方差分析結果表明：肥料連作對0～20 cm土層土壤全氮含量的影響差異極顯著(F=138.07，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的土壤全氮含量的變化值極顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理的土壤全氮含量的增加值最大，其次是NPK處理的，均與其他各處理間差異顯著；肥料連作對20～40 cm土層土壤全氮含量的影響差異極顯著(F=90.56，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的全氮含量的增加值均顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理的土壤全氮含量的增加值最大，除與NPK處理間差異不顯著外，與其他各處理的差異均顯著；肥料連作對40～60 cm土層土壤全氮含量的影響差異極顯著(F=72.13，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的土壤全氮含量的增加值均顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理的土壤全氮含量的增加值最大，其次是NPK處理的，均與其他各處理間差異顯著。

2.4 不同肥料配施對土壤堿解氮含量的影響

不同肥料配施處理后土壤堿解氮含量的測定結果(見表6)表明:堿解氮含量變化規律與全氮含量變化規律基本一致，這是因為土壤全氮與堿解氮間有密切的相關性；施用含氮的肥料能顯著提高土壤堿解氮含量，并隨著其他營養元素的施入，提高效果顯著；隨著土層的加深，土壤堿解氮含量逐漸減小，堿解氮含量的變化值隨土層的加深也減?。桓魈幚韺Σ煌翆油寥缐A解氮含量的影響由高到低依次為M+NPK、NPK、NK、NP、M、PK、CK處理，由此可見，肥料配施可提高土壤堿解氮的供應能力。

方差分析結果表明：肥料連作對0～20 cm土層土壤堿解氮含量影響差異極顯著(F=691.83，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的土壤堿解氮含量增加值均極顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理的土壤堿解氮含量增加值最大，其次是NPK處理的，均與其他各處理差異顯著；肥料連作對20～40 cm土層土壤堿解氮含量影響差異極顯著(F=400.03，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的土壤堿解氮含量增加值極顯著大于CK處理的，M+NPK處理的土壤堿解氮含量增加值最大，其次是NPK處理的，均與其他各處理差異顯著；肥料連作對40～60 cm土層土壤堿解氮含量影響差異極顯著(F=65.05，大于F0.01=8.47)，除PK處理外，其他各施肥處理的土壤堿解氮含量增加值極顯著大于CK處理的，M+NPK處理的土壤堿解氮含量增加值最大，其次是NPK處理的，均與NK處理差異不顯著，與其他各處理差異顯著。

表6 不同肥料配施處理后土壤堿解氮含量的測定結果 mg/kg

2.5 不同肥料配施對土壤有效磷含量的影響

不同肥料配施處理后土壤有效磷含量的測定結果見表7。

表7 不同肥料配施處理后土壤有效磷含量的測定結果 mg/kg

由表7可以看出：隨著土層的加深，土壤中的有效磷含量逐漸減少，有效磷含量的變化值也隨著土層的加深而減??；除NK、CK處理外，其余各處理土壤中有效磷含量均是收獲后比播種前增加；NK、CK處理土壤中有效磷含量收獲后比播種前降低，且降低值是NK>CK。

方差分析結果表明:肥料連作對0～20 cm土層土壤中有效磷含量的影響差異極顯著(F=2 005.79，大于F0.01=8.47)，除NK處理外，其他各施肥處理土壤中有效磷含量的增加值均顯著大于CK處理的，除NP與PK、NK與CK處理之間差異不顯著外，其他各處理間土壤中有效磷含量增加值的差異均達顯著水平；肥料連作對20～40 cm土層土壤中有效磷含量的影響差異極顯著(F=255.85，大于F0.01=8.47)，除NK處理外，其他各施肥處理土壤中有效磷含量的增加值顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理土壤中有效磷含量的增加值最大，除與NPK處理間差異不顯著外，與其他各處理的差異均達顯著水平；肥料連作對40～60 cm土層土壤中有效磷含量的影響差異極顯著(F=17.35，大于F0.01=8.47)，除NK處理外，其他各施肥處理土壤中有效磷含量的增加值極顯著大于CK處理的，M+NPK處理土壤中有效磷含量的增加值最大，與NK、CK處理差異極顯著，與其他各處理間差異不顯著。

2.6 不同肥料配施對土壤速效鉀含量的影響

不同肥料配施處理后土壤中速效鉀含量的測定結果(見表8)表明：各處理土壤中速效鉀含量均隨土層的加深而減小，收獲后和播種前土壤中速效鉀含量的變化值也隨土層的加深而減?。桓魍翆泳尸F施用鉀肥的處理(NK、PK、NPK、M、M+NPK)土壤中速效鉀含量增加，其影響表現為M+NPK>NPK>PK>NK>M，不施鉀肥的處理(NP、CK)土壤中速效鉀含量收獲后小于播種前。

表8 不同肥料配施處理后土壤速效鉀含量的測定結果 mg/kg

方差分析結果表明：肥料連作對0～20 cm土層土壤速效鉀含量的影響差異極顯著(F=34.38，大于F0.01=8.47)，除NP處理外，其他各施肥處理土壤中速效鉀含量的增加值均顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理的土壤速效鉀含量的增加值最大，除與NPK處理差異不顯著外，與其他各處理間差異均達顯著水平；肥料連作對20～40 cm土層土壤速效鉀含量的影響差異極顯著(F=238.14，大于F0.01=8.47)，除NP處理外，其他各施肥處理土壤中速效鉀含量的增加值顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理土壤中速效鉀含量的增加值最大，除與NPK處理差異不顯著外，與其他各處理間的差異均達顯著水平；肥料連作對40～60 cm土層土壤中速效鉀含量的影響差異極顯著(F=61.19，大于F0.01=8.47)，除NP處理外，其他各施肥處理土壤中速效鉀含量的增加值極顯著大于CK處理的，其中M+NPK處理土壤中速效鉀的增加值最大，除與NPK處理的差異不顯著外，與其他各處理間的差異達顯著水平。

2.7 不同肥料配施對馬鈴薯產量的影響

從不同肥料配施處理后馬鈴薯的產量(見表9)可以看出：肥料配施可以提高馬鈴薯的產量，其中M+NPK處理產量最高，達3.69 kg/m2，顯著高于CK處理的，比CK處理增產1.23 kg/m2，其次是NPK、M、NP處理，依次比CK處理的增產1.10、1.00、0.69 kg/m2；各施肥處理均可提高馬鈴薯的平均單薯質量，除NK、PK處理外，其他各施肥處理與CK處理間的差異均達到顯著水平。

表9 不同肥料配施處理后馬鈴薯的產量

3 結語

各處理土壤的pH收獲后比播種前增大，與劉杏蘭等[8]的研究結果相似；施氮肥處理土壤全氮、堿解氮含量升高，與張夫道等[9]的研究結果相似；施磷肥處理土壤有效磷含量升高，與Mercik等[10]的研究結果相似；施鉀肥處理土壤速效鉀含量升高，與漆華[11]的研究結果相似；施肥使土壤有機質含量升高，施有機肥處理增加更明顯；M+NPK處理對提高土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量效果最顯著。不施氮肥處理，土壤全氮、堿解氮含量下降，且PK處理下降幅度大于CK的；不施磷肥處理，土壤有效磷含量下降，且NK處理下降幅度大于CK的；不施鉀肥處理，土壤速效鉀含量下降，且NP處理下降幅度大于CK的。這可能是由于作物在生長過程中從土壤中吸收養分，而沒有通過施肥方式向土壤中補充所吸收的養分，所以對應的土壤養分含量下降；CK的產量最低，作物吸收養分最少，所以土壤養分減少得相對較少；只有CK土壤中有機質含量下降，可能是因為施肥使作物生長旺盛，歸還到土壤中的養分相對較多，補充了作物生長過程中從土壤中吸收的養分。

作物種植面積有限，施肥是提高作物單位面積產量最有效的措施，但不合理施肥不僅對土壤、大氣、水體造成不利影響，而且導致肥料利用率降低，破壞農業可持續發展。本文對肥料配施條件下各施肥處理對種植馬鈴薯后土壤養分含量的影響進行了較為詳細的研究，以期為馬鈴薯生產中合理施肥方案的制定提供理論依據。