長期施用化肥、豬糞和稻草對紅壤水稻土化學和生物化學性質的影響

陳赫書 何鑫淼 王文濤 馮艷忠 張海峰 劉自廣 田 明

（黑龍江省農業科學院畜牧研究所 農業農村部種養結合重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150000）

土壤能量流動與物質循環中，土壤酶和土壤微生物是較為活躍的部分，可以加速有機質礦化分解和轉化土壤養分的過程，對于土壤肥力的提高與作物養分的吸收有重要作用。針對紅壤水稻土進行相關研究，可以為相關理論帶來一定參考價值。

1 材料和方法

1.1 試驗設計

選取第四紀紅土發育水稻土為試驗土壤，分成不同區組，利用水泥梗將區組隔開，杜絕交叉污染現象出現。研究會選擇7個方面進行處理，不釋放任何肥料，簡寫CK；施氮磷化肥，簡寫NP；施氮磷鉀化肥，簡寫為NK；施氮磷鉀化肥，簡寫為NPK；施氮鉀化肥加豬糞，簡寫為NK+PM；施氮磷化肥加稻草，簡寫為NP+RS；施氮磷鉀化肥加稻草，簡寫為NPK+RS。其中N對應尿素，P對應過磷酸鈣，K對應氯化鉀。鉀肥、磷肥和豬糞、稻草，在耕田階段施肥，施氮肥時分成兩次。試驗水稻為常規品種，水稻植株行距維持在20cm，水稻生長階段，應保證大約7cm的田面灌溉水。在水稻正式收獲10d之前完成排水操作，不另外進行灌溉與作物栽培[1]。

1.2 土壤采樣和分析

土壤樣品為在2012～2014年晚稻收獲采集，進行土壤取樣之前，需要先清除稻草殘留物，利用不銹鋼土鉆隨機采取10個點作為樣本，對礫石與植物殘根之類的雜物進行剔除。混合之后分成兩組，一組在塑料袋中密封，保證通氣性達標，并防止水分流失，并放置在4℃冰箱中儲存，用于分析土壤酶和微生物活性。另一組土壤樣品在風干磨細之后，用于分析土壤化學性質。采用土水浸提法測定土壤pH，重鉻酸容量法測定有機質，用固定平板法測定土壤細菌和真菌，用氯仿熏蒸浸提法測定微生物碳、氮。

1.3 數據處理和統計分析

統計分析可以采用最小二乘線性回歸方程，產量變化的水平主要通過斜率P值體現，在分析多年水稻產量時利用y=a+bt的線性回歸方程。

2 結果和分析

2.1 長期施用化肥、豬糞和稻草對紅壤水稻土化學性質的影響

CK處理下降0.9與1.25單位，單施化肥處理的NK、NP、NPK下降了1.11～1.25、1.37～1.66、1.140～1.53，化肥、豬糞和稻草配合施肥處理時，在NK+PM、NP+RS、NPK+RS下降了1.01～1.27、1.29～1.42、1.21～1.69，統計學上不具備明顯差異。NK+PM處理的EC值最高，其次是NP處理[2]。

2.2 長期施用化肥、豬糞和稻草對水稻產量的影響

不同施肥對水稻產量有較為顯著影響，這個也符合生活常識。針對連續10年的20季水稻，可以看到在早晚稻全年產量上，NPK+RS和NPK處理高于NP+RS和NP。同NPK相比，NP與NK只在首年產量相似，之后產量逐年開始下滑，這足以證明土壤K的供應程度對水稻產量具有關鍵影響。另外，NK+PM、NP+RS、NPK+RS都比NK、NP、NPK產生較高水稻全年產量。而且時間越長，豬糞與稻草就會有較大增產效果，可實現增長土壤肥力的效果。

2.3 長期施用化肥、豬糞和稻草對土壤微生物種群數量的影響

在增加土壤細菌數量上，NK和NP的處理效果都不明顯，只是比CK處理更具優勢。NK+PM、NP+RS在處理土壤細菌數量方面，相較NK與NP方式更高，可以證明化肥、豬糞和稻草配合施用可以有效使土壤細菌數量增加，其中NPK+RS與NP+RS的增加細菌和真菌數量效果最好。土壤放線菌，主要是在細菌與真菌之間的一種菌，NP+RS在該菌數量增加上效果最好，其次為NK+PM。

2.4 長期施用化肥、豬糞和稻草對土壤酶活性的影響

在脲酶活性方面，NPK經過長期處理效果高于NP、NK等非平衡施肥處理，證明非平衡施肥處理抑制了脲酶活性。NPK對脲酶活性有明顯提高作用，相較NP+RS和NK+PM處理更加明顯。CK處理在各種施肥處理中轉化酶活性最低，NP和NPK加上稻草也有明顯提高轉化酶活性作用，主要是因為轉化酶需要更多碳，正好是稻草所具備的，從而使酶活性提高，加快轉化有機質的進程。另外，在土壤脫氫酶活性方面，施肥處理普遍較CK處理效果較好，化肥和稻草相搭配的效果也好過和豬糞相搭配。

3 結語

研究顯示，長期施用化肥、豬糞和稻草對紅壤水稻土化學和生物化學性質，會有不同程度的影響。化肥和豬糞稻草相配合，在微生物數量增加和土壤呼吸程度上，都明顯優于單施化肥處理；長期施用豬糞與稻草在提升土壤酶活性方面效果相同，可以使土壤脲酶、轉化酶、脫氫酶等活性大大提升，增加土壤高產的可能。土壤酶活性的敏感性會受不同施肥程度影響，成為評價土壤質量重要標準。