全 文 ：第 9卷 第 3期
2 0 01年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vol 9
Sept．
NO．3
gO01
施肥措施对红壤结构的影响*
王兴祥 张桃林 鲁如坤
(中国科学院南京土壤研究所 南京 210008)
摘 要 利用长期定位试验研究红壤开垦 月后不同施肥措施下红壤 结：_哿曲壹化结果表明．红壤开垦利用后。
>lmm机械稳定性 团黑体有所增加。而>lmm水稳定性团聚体含量有所下降，但燕 有机肥 缓冲>11~m大团
爰体含量下降的趋势，增加>0．25ram^团聚件恩量 红壤开垦荆用后土壤客重变4、，土壤花隙厦增加 施庠有机肥
可使土壤毛管孔隙度增加 50 ，有效水库容增柙 64 ．而施用化肥l愎舟 比荒草地红壤增舯 27 和 33 。施用绿
肥、稻草或秸秆还田有利于提高土壤的持水性能．而施用化肥对土壤持水眭能像无明显政善作用。
关键词 红壤 结构 施肥
Effect of application of fertilizers OH soil structure in red soil．WANG Xing Xiang，ZHANG Tao—Lin，LU Ru Kun
(Nanjing Institute of Soil Sciences，Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210008)，CJEA，2001，g(3l：70~72
Abstract Changes in physical structHre of red soil ah-erc studied under different conditions of fertilizer application
The resuhs showed that the content of> lmm mechanical—stable~]acro- aggregate WaS increased while the content
Of> 1mtl~water—stable rlaaero—aggregate decreased after red soil was cultivated．but applications of organic fertiliz-
E．rs were beneficial to boffer the decline tendency of content of> 1mm water stable macro-aggregate．and to in
crease total macro aggregate content of> 0．25mm．Soil porosity WaS increased while soil bulk density was de—
c reased after red soil cultivated．Soil capillary porosity was increased by 50 ，and soil zvailable water capacity in
creased by 64 under application of organic fertilizers while application of chemical fertilizers only increased by
27 and 33 respectively．Meanwhile，therewas a significantincreasein soil reservingwater capacity under appli—
cation of organic fertilizers，but there was no significant difference between application of chemical ferti]izers and
HnCH】tivated sol【
Key words Red soil，Structure，Application of fertilizers
红壤是我国重要的土壤资源，广泛分布于我国热带亚热带地区。为此，利用长期定位试验研究红壤开垦
利用后不同施肥措施下红壤结构的变化，为我国退化红壤的开发利用及其恢复重建提供科学依据。
l 试验材料与方法
试验在江西省鹰潭市中国科学院红壤生态试验站进行．试验地于 1988年 4月开垦农用，红壤为普通简
润铁铝土，试验共设 5个处理，4次重复，随机排列，小区面积 5m×6m，轮作制度为花生一油菜(或荞麦)，施用
化肥为尿素、钙镁磷肥和氯化钾，试验设计见表 1。于 1 999年4月采集 0～15cm土层土壤样品测定其主要物
衰 1 试验设计*
Tab．1 Experimental design
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施 ，k ’
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m o
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u小 f有ert机ili肥za“。“
⋯ c 2L
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lln f冉ert机ili肥za
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口mclerdie rs (hga~clerdim5
o o o o G 惹 【I 75(2．5)1 50(37．5)150(45) 300
ica】 tj 。 75(2 5】1c。(37．5)150( 0 墓 ㈣cMai~ lteni¨ 75(20．5)150(37．5)150(4 5) ± 日
慧 s(2,5 50(3 s s， 300 R 。75(20．5)1 50(37 5)150(45) 300
*表中括号前的数值为花生施肥量，括号内的数值为油菜或养麦埔肥量。
理性质，土壤颗粒组成、大团聚体及微团聚体、土壤容重等理化性状按土壤物理性质测定法进行 ．土壤水分
特征曲线采用压力膜法，其中 1500kPa含水量用搅动土壤测定，环刀取原状土，3次重复+测定后取其平均值
· 国家重点基础研究(973)项 目(G1909011801)和国家 自然科学基金项 目(4007105 5)共同资助
收稿 日期 ：2000—03—30 改回 El期；2000—05—26
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第 3朝 王兴祥等 施肥措施对红壤结构的影啊 7l
并计算土壤孔隙分布状况。
2 结果与分析
2．1 施肥对红壤团聚体组成的影响
施肥对红壤大团聚体组成的影响，干筛法测定结果(见表 2)表 明．红壤的机械稳定性团聚体较高
2>0·25mm团聚体含量均为 92 以上，且 表2 不同施肥处理红壤的机械稳定性团聚体组成
>jmm团聚体为主 开垦刺用后土壤团粒的 T ．2 c。Inposi{∞of㈣ i I s{ I㈨ greg iⅢd lⅢd dilfemen ． 0ff~]i
有所减少 与机械稳定’眭相反，红壤开垦和用
后~>lmm的水稳定性大团聚体含量下降．而 0．25～0．5mm和 0．5～imm粒径团聚体含量贝I】显著增加(见表
3)，这与姚贤良等研究结果相似。单施化肥下由于红壤有机质含量下降，表层土壤>0．25ram大团聚体总量
表 3 不同施肥处理红壤水稳定性团聚体组成
机胶结物在团聚过程中的作用，土壤团聚
体水稳定性能得到恢复和提高。施肥对红
壤微团聚体组成的影响，表 4表明，荒草地
红壤微团聚性较好 ，且>0．O05mm粒级的
微团聚体占较大比例，土壤结构系数高达
98 红壤开垦利用后0．002~0．25mm粒
径土壤微团聚体含量及结构系数显著下
降+而<0．002mm粒径土壤颗粒显著增
由 52．55 减至 39．98 ；施用有机肥>0．25mm土
壤大团聚体含量则提高到 5j．56 ～57 j8 ，这表
明红壤2>0．25mm水稳定性 团聚体含量和团聚体稳
定性与土壤有机质含量有关。章明奎等 研究表明
红壤>0．25mm水稳定性团聚体含量和团聚体稳定
性与土壤有机质含量呈正相关。这意昧着红壤开垦
后土壤团聚体水稳定性下降是由于土壤有机质分解
其含量下降所致，只要合理施用有机肥，增加土壤有
表4 红壤开垦利用后土壤微团聚体的变化
b． bliero aggregate compo sitionin red sail unde rdiferenttpplieationsdfertilixe rs
Pa
>g 2： c 2；一0．cj O 05～C∞5 c．305~C．c,aa 0．25～C∞2<0 fig2
CK 8 3 34．3 5 5．9 0．8 91 0 I．7 98
】 2．8 29 3 41 7 8．5 79 5 7 56
E 2．2 30 0 40．7 J1．4 82．1 7 62
1 2．8 27．3 45 9 9．5 82 7 5 58
Ⅳ 3．3 29 1 42 4 9 5 81 C 7 60
v 4．7 23 2 52 c 7 4 82 6 ．7 66
加；单施化肥下土壤微团聚体含量及结构系数下降更为显著+施用有机肥可在一定程度缓冲土壤微团聚体下
降的趋势，施用化肥土壤微团聚体减少可能与土壤结构胶结物的减少有关，而施用有机肥红壤微团聚体数量
的减少则可能与其微团聚体与有机物及土壤颗粒粘结形成大团聚体有关。
2．2 不同施肥处理红壤库容特征演替
红壤的总库容是指其剖面中的容积孔隙，若以30kPa时土壤含水量计算的可容纳水分总量作为贮水容
量，以>1500kPa时的土壤水分容纳为无效库容，则有效库容为 30～1500kPa间的土壤贮水量，土壤通气库
表5 不周施肥处理土壤库容的变化
T 5 W~te rr∞e Cal~dtie s in red l ander diferent app]icat．o~ feedl~rs
e ,ram·cm一 ,／ram·口 ,ram·cm fⅢⅢ·an—i自 # ⋯ 十 #i · 一
nl s Im ca Ke9 时 ca n la B■目 r∞ ny u⋯ la lF l目 cap蝴 A jm lit
CK 4．9O6 3．077 { ．829 ．35
1 5．945 3 403 072 2．33 842 ．26
【 5． 6 3．51 7 87 9 ．22
l 5．472 3 458 ．013 20
Ⅳ 5 434 3．216 218 ．21
Y 5．472 3 281 1 91 ．20
容为总库容与贮水库容
之差值 ]。由表 5可知，
红壤开垦利用后土壤容
重变小，土壤孔隙度增
加，库容增大。用猪粪、
绿肥、秸秆还田、稻草处
理土壤有效水库容分别
由0．806mm／em增至 1．236mm／em、1．390mm．／em、1．300mm／cm和 1．376mm／cm，平均增加土壤有效水库
容 64 ；而单施化肥处理土壤有效水库容由0．806mm／em增至 1．072mm／cm，增加 33 。同时绿肥、稻草、
秸秆还田能明显增加土壤通气库容，而拖用猪粪或单施化肥未增加土壤通气库容 从土壤库容特征演替来
等豢
磊竺枷 一
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72 中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
看，其改良效果依次为绿肥>稻草>秸秆还田>猪粪>化肥，这可能与所施肥料的C／N值有关．绿肥、稻草
花生秸秆及油菜、荞麦秸秆C／N值较高．更有利于土壤库容的改善。
2．3 不同施肥处理红壤毛管孔隙度分布与持水特性
表 6 不同施肥处理红壤毛管孔隙度分布的变化
Tab．6 Cha~ges ln capilary poroshy distribution in red soR under diEferen r applications。，fertilizxrs
} 蒜， “ ” 墨， 鹕稽 韶矗 ”
j0—1C 1—10 0．8—1 0 0 2一C．5 C． ～311 I；c～1 a 1～LC C S～1—0 0 2～C．S C ～30
CK 2 39 2．35 1_95 1．67 8 36 m l_68 2．05 1 95 7 58 13．36
1 2 11 2．03 I_87 4 6l 10．62 1． l 56 1．70 7 48 L2．61
1 1 1I 2．43 【_67 6 03 11 34 1．58 2 35 2 no 7．12 I 3．05
土壤毛管孔隙的分布状况影响着土壤供水和持水性能+由土壤水吸力的大小与孔隙大小相关性原理可
计算出相应的当量孔隙分布。研究结果(见表 6)表明，红壤开垦 表7不同糊E处理红壤水分特征曲线拙台方程的参数值
利甩后毛管孔隙度有所增加，特别是 0 2～0 8 m较细毛管孔 T
．T P＆，础 地 I cf~odel㈣ n¨ni w~ter ch㈣ ㈣
隙明显增加，施用有机肥土壤毛管孔隙度平均增加 soZ，而施 川r⋯i d soil⋯d r diferem limti m盯s
甩化肥仅增加27 ，其改善效果依次为绿肥>稻草>秸秆还田— —■ 孺 —— 磊西—
>猪粪>化肥。土壤水分特征曲线表示土壤水的能量状态和土 ⋯
壤水的数量之间关系，反映了土壤持水的基本特性，可利用幂函
数(Y=aX )模拟红壤水分含量(y)与红壤吸持力(x)之间的
关系。土壤与水容量的比值 C为单位重量土壤增加单位吸力时
土壤中释放的水分容量，为土壤水分含量和土壤吸持力间函数
的导数，即：
c一 一n ¨ (1)
由式(1)可知 c与 6的乘积成正比， 6值愈大，c值愈大+土壤的持水性能愈好 由表 7可知，由于施肥
措施影响了土壤结构和孔隙度，从而影响了土壤水分特征曲线。在施用化肥条件下土壤持水性能无明显提
高，而施用有机肥，特别是旋用绿肥、稻草或秸秆还田可显著提高土壤持水性能。
3 小 结
红壤团聚体的机械稳定性较高，而水稳定性较差。红壤开垦利用后土壤>Imm机械稳定性大团聚体有
所增加，而 0．25～lmm粒径团聚体数量减少。与机械稳定性相反，红壤开垦利用后土壤>1ram的水稳定性
团聚体含量有所下降，而0．25~1mm团聚体含量显著增加；但施用有机肥可减少．>lmm大团聚体含量F降
的趋势，增加大团聚体总量。非耕种红壤的微团聚性较好+土壤结构系数高达 以上，红壤开垦利用后
0．0o2~o 25ram粒径微团聚体含量及结构系数显著下降，而<0．O02mm粒径土壤颗粒则显著增加；红壤开
垦利甩后土壤容重变小，孔隙度增加，施用有机肥可使土壤毛管孔隙度增加 50 +有效水库容增加 64 +而
施用化肥仅分别比荒草地红壤增加 27 和 33 ；由于开垦利用与旋肥措施影响红壤的结构和孔隙状况+从
而影响其持水性能。施用有机肥能明显提高红壤持水性能，菔用化肥无明显效果。
参 考 文 献
1 媲贤良．许绣云 于德芬 红壤的库容及其对抗旱性能的影响 红壤生态系境研究 南昌!江西科学技术出版社．1 993
2 章明奎．何振立 陈国潮等 利用方式对红壤水稳定性团聚体形成的影响．土壤学报 1 997，34(4)：359~366
3 中国科学院南京土壤研究所土壤物理室缩．土壤物理性质测定法．北京：科学出版午J=，1 9 78
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