全 文 ：第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
vO1．12 NO．2
April， 2004
长期定位施肥对砂姜黑土肥力及生产力的影响研究
孔令聪 曹承富 汪芝寿 陈爱萍 张存岭
(安徽省农业科学院作物研究所 合肥 230031)(安徽 省濉溪杨柳实验点 濉溪 235119)
摘 要 长 期定位试验 研究化肥与有机肥配施对砂姜黑土土壤 肥力和作物产量 的影 响结果表 明，长 期施肥可提 高
土壤碱解 氮 、速效磷及有机质含 量，不 同肥料组合 间差 异较大 ，以有机肥 与化肥 配施处理 效果 最佳(但 同时必须 重
视 K 素的投 入 )，土壤 速 效 钾仅 全部 施 用 有机 肥处 理 有所 增 加，单 施 N、P化 肥处 理 下降 最 多，至 15年 后 下 降
25．8％。长期来施 肥处理(对照)碱解 氮变化最大 ，较试 验前下 降 26．5％，其他养 分指标 变化较 小。有机 肥与化 肥
配施处理 产量前期不及 单施化肥处理 ，中后期则反之。砂 姜黑土 基本 生产力随 种植 时间延长 而渐 降，土壤 对秋 粮
大豆或玉米的供肥能力高于小麦。
关键词 砂姜黑土 长期施肥 土壤肥力 作 物产 量
Effects of a long—term located fertilization on the fertility and productivity of Shajiang Black Soil．KONG Ling—Cong，
CAO Cheng—Fu，WANG Zhi—Shou(Crop Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei 23003 1)，CHEN Ai—
Ping．ZHANG Cun—Ling(Poplar and Wilow Station of Suixi County，Anhui Province，Suixi 235 1 19)，CJEA，2004，
12(2)：102～104
Abstract A systematic study concerning the effects of a long term application of chemical fertilizers，organic manure sepa—
rately or both of them on the soil nutrient content，basic productivity and crop yield in Sh~iang Black Soil was conducted．
The results show that the long—term fertilization can increase the contents of,soil organic matter，available N and P．But
there is a greater difference among the fertilizer combinations，the effect of the treatment applying organic manure com—
bined with chemical fertilizers is most remarkable in several treatments，but the application of potassium must be attached
importance at the same time．Only the treatment applying single organic manure can increase thc (fil available K content，
the descending rate of the treatment applying chemical N and P is the fastest in all treatments．and it decrease．s by 25．8％
during 1 5 years．The change of available N without fertilizers(CK)treatment is greater than that of other nutrients，be—
ing 26．5％fewer than that of 15 years before．but other nutrients change little．The crop yield with the treatment applying
organic manure combined with chemical fertilizers is lower than that with the treatment applying single chemical fertilizer
in prophase，but it is higher in other phases．With the time prolonging，the basic productivity of Shajiang Black Soil is de—
clining，and the soil supplies more nutrient for maize or soybean than wheat．
Key words Shajiang Black Soil，Long—term fertilization，Soil fertility，Crop yield
以往有关砂姜黑土施肥 、改良土壤的研究多侧重于单施有机肥或单施化肥方面’ ，而关于有机肥与化
肥长期配施对砂姜黑土养分的影响研究 尚少见报道。为此 ，长期定位试验研究 了不同肥料组合对砂姜黑土
肥力的影响 ，为大面积砂姜黑土培肥改 良及其可持续利用提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验于 1981～2001年在安徽省濉溪杨柳试验基点进行 ，供试土壤为砂姜黑土 ，小区面积为 180m ，试验
前 0～20cm土层土壤基本性状为有机质 10．22g／kg，全 N 0．78g／kg，全 P 0．47g／kg，碱解氮 64．1mg／kg，速效
磷 2．5mg／kg，pH 值 7．6。试 验设 处理 工单 施 N 肥 300kg／hm 、P，0598kg／hm ，处理 Ⅱ单 施有 机肥 折 N
300kg／hm 、P O 196kg／hm ，处理 Ⅲ施有机肥 +化肥 (等 N)折纯 N300kg／hm 、P 05120kg／hm ，处理Ⅳ施有
机肥 +化肥 (高 N)折纯 N490kg／hm 、P，O 284kg／hm 和未施肥 (对 照，CK)5个处理 ，2次重复。4个施肥处
理均实行定 N，处理 Ⅲ和Ⅳ施入 N素采用有机与无机各 1／2计量 ，有机氮施用量均按实际含 N量折算 ，P 0
*安徽省自然科学基金项目(03041104)和“九五”安徽省重点科技攻关项目(99—31)部分研究内容
收稿日期：2003—04—29 改回日期：2003—05—30
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第 2期 孔 令聪 等 ：长期定位施 肥对砂姜黑 土肥力及生产 力的影响研究 103
施用量为各处理 1981～2000年总施用量平均值(有机磷按土杂肥含量折算 )。有机肥为当地土杂肥 ，含有机
质 65～195g／kg、N2～7g／kg、P2O 3～6g／kg和 K O 6～lOg／kg，N肥为尿素，P肥为过磷酸钙 ，有机肥全部用
作小麦底肥 ，各施肥处理 1年 2季肥料按 比例统一施用。每年秋收后监测分析 0～20cm 土层土壤全 N、全
P、全 K、碱解氮 、速效磷 、速效钾 、有机质含量和 pH值变化。
2 结果与分析
2．1 不同施肥对土壤速效养分含量的影响
长期定位监测结果表明，连续多年采用不同施肥方式使砂姜黑土碱解氮和速效磷含量发生明显变化 (见
图 1和图 2)。图 1表明 5个处理土
壤碱解氮含量除对照较试验前下降
26．5％外，其余 4个施肥处理均有
所提高，且 Ⅳ和 兀2处理 明显高 于
其 他 处 理，达 128．9 mg／kg 和
112．2mg／kg，较 试 验 前 分 别 增 加
101．1％和 75．0％；Ⅲ和 I 2处理间
差异较小 ，但处理 Ⅲ始终略高 于处
理 工，较试验前分别增加 51．3％和
40．6％。图 2与 图 1变 化趋 势相
似 ．施肥 4个处理速 效磷含量 均有
E
把
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琏
譬
0 3 6 9 l 2 l 5
年数／o
图 l 土壤碱解氮动态变化
Fig．1 Available N changes of the~)ils
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潮
0 3 6 9 I 2 l 5
年数／a
图 2 土壤 速效 磷动态变化
Fig．2 Available P changes of the soils
较大幅度提 高，其 中处 理 Ⅱ近似 直线上 升 ，对照基 本持平。 15年后 速 效钾含 量仅处 理 Ⅱ有所 提 高，达
144．7mg／kg，较 1982年增加 15．8％；Ⅳ 、Ⅲ和对照 3处理均有所下降，但降幅较小 ；而处理 工较 1982年下降
25．8％。这表明长期单施有机肥处理可明显增加土壤有效氮磷钾含量 ，提高土壤供肥能力 ；凡施用有机肥处
理(不论施 N量是否相等)其碱解氮和速效磷含量均高于单施化肥处理 ，K素虽不能满足需要 ，但也延缓了
土壤 K的耗竭速度。从培肥地力和持续高产角度考虑，砂姜黑土小麦一秋粮大豆(玉米)连作系统必须在增
施有机肥基础上，重视 NPK与化肥配施 ，尤其伴随作物产量水平的逐渐提高而 K素亏缺 日益严重 ，应及 时
补 K遏制速效钾急剧下降，以维持土壤 K素平衡 。
2．2 不同施肥对土壤全量养分的影响
长期施用有机肥、化肥或有机与无机肥配施均可提高砂姜黑土全 N、全 P含量 ，不同施肥组合间变化存
在一定差异(见表 1)，15年后二者增幅均以处理 Ⅳ最高 ，分别较试验前提高 46．2％和 80．9％；处理 Ⅱ次之 ，
分 别 提 高 42，3％ 和
72．3％。施 N 量相 同的
Ⅲ和 工2处理因肥料种类
差异 ，含有机肥处理 Ⅲ均
高于单 施化肥处 理 工。
长期 未施 肥处 理 因其 产
量水平较低 ，养分携出有
限，故对 土壤 全 N、全 P
影响 较小 。由表 1可 知
施有机 肥 3个 处理 有 机
表 l 不同施肥处 理土壤养分含量变化
Tab．1 Nutrient content of the soil in diferent treatments
*试验前土壤 N为 0．78g／kg，P0 47g／kg，有机 质 10 22g／kg。
质含量升幅较大 ，Ⅳ和 Ⅱ2处理基本接近 ，分别较试验前提高 97．7％和 89．8％；单施化肥处理 工虽未投入有
机肥 ，15年后也增加 8．6％，这主要是 因年年茬 口还田，补充了部分 C源所致 。未施肥处理试验前期 略有
增加，15年后持平，说明长期施肥对土壤有机质含量的增加均起到不同作用 。
2．3 不同施肥对土壤基本生产力的影响
农田基本生产力的高低是土壤肥力水平的综合反映，也是指导合理施肥的依据。本研究以未施肥时产
量占施肥最高产量的百分率(即相对产量／％)作为土壤基本生产力(供肥能力)。由图3可知停止施肥后第 3
年始小麦和秋粮大豆或玉米相对产量显著下降 ，小麦相对产量由44．6％降至22．6％，秋粮大豆或玉米则由
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104 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
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年数／o
图 3 不同年份供试土壤基本生产 力变化
Fig．3 The basic productivity of investigated
soils in different years
85．3％降至 32．5％。前 5年 内小麦和秋粮大豆或玉米的土壤供肥
能力变化规律基本相同 ，5年后 秋粮大豆或 玉米表 现为明显 升降
交替变化趋势，而小麦变化趋势不明显且随时间的推移逐渐降低 ，
这一结论同刘杏兰等H 研究结果基本一 致。1981～2001年平均
未施肥 处 理 小 麦 相 对 产 量 为 14．7％，而 秋 粮 大 豆 或 玉 米 达
20．5％，表明砂姜黑土对秋粮大豆或玉米供肥能力高于小麦，且该
种土壤基本生产力随种植年限延续 而呈下降趋势 ，受气候与栽培
措施等因素的影响而导致年度和季节问供肥能力差异。
2．4 不同施肥对作物产量的影响
施肥增产效果很大程度取决于土壤的供肥能力 。由图 4可知
各年度均以处理Ⅳ产量最高，试验当年各处理间差异较小 ，尤以施
N量相同 3个处理间差异很小 ，仅处理 I略高，这主要因当年小麦
生育后期受不利气候的影响 ，肥料效应未能充分发挥 ，产量偏低。至 1986～1987年处理 I明显高于处理 Ⅱ
和 Ⅲ，表明此时同等 N素条件下含有机肥处理增产效果仍不如单施化肥处理。1991～1992年处理 Ⅲ明显高
于处理 I，二者分别为 16．4835t／hm 和 13．0515t／hm ，这一趋势 20
一 直延续到 2000～2001年 ，且因单施有机肥处理土壤供肥能力提 16
高 ，其产量与单施化肥处理差距 明显缩小 ，处理 I比处理 Ⅱ仅高 ，
223．5kg／hm ，这表明砂姜黑土农田施肥以有机肥与化肥配合施用 圭
删 8
最佳。 JcL
4
3 小 结
长期定位试验有机肥与化肥配施处理对砂姜黑土培肥改土效
果最佳，可显著增 加土壤有 机质 、全 N、全 P、碱解氮和速 效磷含
198l～l982 1986～l987 199l—l992 2000-2001
年 份
量 ，同等施 N量下其前期对作物产量的贡献虽不及单施 N、P化肥 图4 不同施肥处理产量变化{1981～2001)
处理 ，但经一段时间培肥后则超过单施化肥处理。砂姜黑土地区 Fig．4 Yield。f dife e t tr朗tme t 。f fe til e
应充分利用作物秸秆大力发展草食牲畜，增加优 质有机肥源 ，实施 applicati。n from 1981 to 2001
有机和无机肥配施措施。土壤基本生产力试验前3年降幅较大，以后随种植年限延长呈下降趋势，砂姜黑土
对秋粮大豆或玉米的供肥能力高于小麦。长期未施肥处理仅碱解氮下降较多 ，其他养分指标变化较小。土
壤速效钾含量仅单施有机肥处理增加，以单施化肥处理耗竭最快，15年间下降 25．8％。故今后该类农 田必
须高度重视 K素的投入 ，以保证作物产量水平持续稳定提高。
参 考 文 献
张效朴等．砂姜黑土连续施肥对作物生长及土壤肥力的影响 土壤学报，2000(1)：131～135
闫晓明，张效朴等编著 砂姜黑土地区农业持续发展研究 北京：中国农业科技出版社，2000
史吉平等．长期定位施肥对土壤腐殖质理化性质的影响 中国农业科学，2002，35(2)：174～180
刘杏兰等．有机一无机肥配施的增产效应及对土壤肥力影响的定位研究．土壤学报，1996(2)：138～146
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