有機肥料對衢州市不同類型土壤肥力的影響效果

尹獻遠，張 鑫，徐 霄，方 慧

（衢州市美麗鄉村建設中心，浙江衢州 324003）

衢州市位于浙江省西部，處于亞熱帶季風氣候區，光熱資源豐富，雨量充沛，境內土壤類型復雜多樣，是發展農業生產的優越地區。近年來，隨著社會經濟的發展，衢州市農業生產取得了長足進步，但也存在部分土壤肥力下降、結構變差等問題。有機肥料作為一種綠色環保的土壤調理劑，被廣泛應用于農業生產，合理施用有機肥料，可以有效改善土壤理化性質，提高肥力。

衢州市光照充足，雨熱同季，是典型的農業氣候區。全市年平均氣溫為17.5 ℃，不低于10 ℃活動積溫為5 213 ℃，無霜期平均為240 d，年平均降水量為1 636 mm，春夏兩季降水集中[1]。根據2020 年發布的第三次全國國土調查成果，衢州市可用于農業建設的土地類型主要包括耕地105 012.03 hm2，園地84 489.71 hm2，茶園8 328.25 hm2，草地4 180.63 hm2[2]。

根據第二次全國土壤普查結果，衢州市可供農業發展的主要土壤類型可概括為黑色石灰土、紫色土、紅壤和黃壤四大類型。1）黑色石灰土主要分布在石灰巖低丘和石灰巖地帶，成土母質以石灰巖風化體的殘、坡積物為主；2）紫色土主要分布在衢江和金衢盆地，該類土壤母質主要是紫紅色砂巖、頁巖的風化物，土體呈紫紅色，主要土種有紅紫砂土、灰紫土、酸紫砂土等；3）紅壤主要分布在低山丘陵的片麻巖等變質巖風化殘坡上，質地較輕，土壤黏性大，酸性明顯，有機質含量普遍低于黃壤；4）黃壤主要分布在丘陵崗地，主要土種有泥砂黃壤和砂泥黃壤，泥砂黃壤砂粒含量大，肥力較低，砂泥黃壤黏粒含量大，肥力較高[3]。

1 材料與方法

1.1 有機肥料的種類選取

研究選取了綠肥還田、農作物秸稈、畜禽糞便和餅肥等4 種類型的有機肥料。1）綠肥還田指在田間種植一些綠色植物，然后翻耕到土壤中的農業措施，常用綠肥作物有蠶豆、苜蓿、油菜、黑麥等。綠肥具有改良土壤理化性質、提供養分的多重功能，該試驗選擇蠶豆作為綠肥材料[4]。2）農作物秸稈。農作物秸稈是指農作物收獲后的莖、葉、殼、芯等除粒實部分外的植物體殘余物，經粉碎還田可提高土壤肥力。該試驗選擇水稻秸稈作為試驗材料。3）畜禽糞便是畜牧業生產過程中產生的動物排泄物，氮、磷、鉀等養分豐富。選擇常見的豬糞作為試驗材料。4）餅肥。油料作物經壓榨取油后剩余的餅粕，含有豐富營養成分，經粉碎可制成有機肥料施用于土壤。選擇當地常見的油菜餅肥作為試驗材料。

1.2 有機肥料的理化特性

為了解各有機肥料的理化特性，對所選取的蠶豆、稻草、豬糞、餅肥等有機肥進行了營養成分分析和理化指標測試（見表1）。綜合來看，研究選用的樣本中，豬糞氮、磷含量高，pH 值偏堿性；蠶豆氮、磷、鉀含量均高，但有機質含量低；稻草秸稈有機質含量豐富，但營養元素含量較低；油菜餅肥氮、磷、鉀含量豐富。

1.3 主要土壤肥力指標測試

1.3.1 樣地選擇與布設

研究選擇衢州市4 種主要土壤類型紅壤、黃壤、紫色土和石灰土進行樣地設置。紅壤和黃壤樣地位于郊區丘陵地帶，海拔分別在120 m 和330 m 處；紫色土樣地位于衢江中游河谷平原，海拔56 m；石灰土樣地位于石灰巖低丘陵，海拔98 m。所有樣地土層均較深厚，深度在30 cm 以上，地形相對平坦，坡度小于3°，無外來污染物侵入，具有代表性。根據試驗設計，每種土壤類型設置1 個對照和4 個有機肥處理，每個處理設置3 個重復，則共設置樣方數量為60 個。60 個樣方按隨機區組設計布置，樣方面積為（5 m×5 m）25 m2。樣方間設0.5 m 的保護行，保證各處理獨立不受干擾。

1.3.2 施肥處理

試驗共選取4 種常用有機肥料，包括1 種綠肥類蠶豆肥、1 種水稻秸稈肥、1 種動物糞便類有機肥（豬糞肥）和1 種油菜餅肥。所有肥料經過7 d 約60 ℃的氧化殺菌和自然陰干，使水分含量在20%以下，然后使用磨粉機粉碎過5 mm 篩孔，存入密封塑料桶中保存。60 個樣方對應有機肥處理區按常規用量4 400 kg·hm-2施用，采用小鋤均勻撒播于0～20 cm土層后與土壤混勻，控制區不施任何肥料，全部處理重復3 次。于每年試驗開始前14 d 標準化施用有機肥料，同時使用環鋤法隨機5 點取對照土壤樣品，混合后帶回實驗室制成土壤測試樣品，去除雜質后烘干至恒重，用土壤粉碎機磨細過40 目篩，密封保存待測定。

1.3.3 定期測定指標

為全面評估不同有機肥料對不同類型土壤肥力特性的影響，研究選取了土壤pH 值、有機質含量、全氮含量、速效磷含量和速效鉀含量5 項常規理化指標進行定期監測。1）測定土壤pH 值采用精密數顯pH計（PHS-3C），每次稱取10 g 風干土樣置于150 mL燒杯中，加入25 mL 去離子水，攪拌30 min 后靜置1 h，然后直接插入電極測定pH 值，每個處理重復3 次取平均數；2）測定有機質含量采用重鉻酸鉀容量法，每次稱取0.5 g 土樣（精確至0.1 mg），在試管中加入0.4 mol·L-1重鉻酸鉀溶液10 mL 和濃硫酸20 mL，振蕩反應30 min 后，加入200 mL 水稀釋，用0.2 mol·L-1硫酸亞鐵溶液滴定至土樣失色，計算有機質含量；3）測定全氮含量采用凱氏定氮法，每次稱取0.1 g土樣，加入10 mL 濃硫酸和0.5 g 活性硫酸銅，振蕩消化后蒸餾收集氨水，0.01 mol·L-1鹽酸溶液滴定，計算全氮含量；4）測定速效磷采用0.5 mol·L-1碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，取5 mL 提取液在試管中加標準試劑振蕩發色，880 nm 波長處測光度，計算速效磷含量；5）測定速效鉀含量采用1 mol·L-1氫氧化銨提取-火焰光度法，取提取液加入發射溶液，在766.5 nm 波長處測發射值，經標準曲線計算速效鉀含量。所有處理重復3 次取平均值，并與標準土對比驗證結果可靠性。

2 結果與分析

對試驗獲得的土壤pH 值、有機質含量、全氮含量、速效磷含量和速效鉀含量等數據進行統計，結果見表2～5。土壤作為植物生長的載體，其理化性質直接影響土壤肥力和作物產量。研究通過設置紅壤、黃壤、紫色土和石灰土4 種主要土壤類型樣地，系統研究其對4 種常見有機肥料（蠶豆肥、水稻秸稈肥、豬糞肥、油菜餅肥）處理的反應特性。研究結果表明，不同類型土壤對有機肥料的反應存在明顯差異。紅壤和黃壤屬于酸性土，原始pH 值偏低，施用有機肥后pH 值升高明顯；而石灰土和紫色土起始pH 值接近中性偏堿性，pH 值變化相對較小，說明酸性土壤對抗酸化肥料的改良反應更加敏感。紅壤和黃壤原有機質含量低，施肥后提高幅度較大，增效顯著；石灰土和紫色土原有機質含量較高，提高效果則較弱。營養元素方面也存在類似規律，紅壤和黃壤速效磷含量、速效鉀含量原值較低，施肥后均顯著提高；而石灰土和紫色土原速效磷含量、速效鉀含量相對充足，施肥后提高幅度有限。

表2 不同有機肥料處理對衢州市紅壤肥力指標的檢測數據

表3 不同有機肥料處理對衢州市黃壤肥力指標的檢測數據

表4 不同有機肥料處理對衢州市紫色土肥力指標的檢測數據

表5 不同有機肥料處理對衢州市石灰土肥力指標的檢測數據

3 結論與討論

有機肥料能夠通過調節土壤酸堿度，增加土壤有機質含量，提供營養元素，改良土壤物理性質及改善土壤生物環境等多重綜合機制全面提升不同類型土壤的肥力。試驗結果顯示，豬糞肥可將酸性紅壤和黃壤的pH 值分別從5.21 和5.40 提高到5.28 和5.46，提供更適宜作物生長的酸堿性條件；豬糞肥等動物糞便肥料含有豐富的磷、鉀等營養元素，能在礦化過程中釋放植物可利用的速效養分。與此同時，改良土壤物理性質，增加土壤孔隙率，提高土壤保水保肥能力，富含微生物的有機肥可刺激土壤微生物量急劇增加，從而增強土壤酶活性，促進營養循環[5]。

針對衢州市不同類型土壤的特點，通過科學選用和合理施用有機肥料，可以有效提高當地土壤肥力，增加農作物產量。衢州市應充分利用當地豐富的有機肥料資源，建立科學的測試與評價體系，積極開發適合當地土壤的有機肥料配方和使用技術，發揮不同有機肥料的優勢，針對性改善土壤肥力。合理利用有機肥料，對于改善衢州市土壤質量，促進農業可持續發展，實現農業增效、農民增收具有重要意義。