全 文 ：长期施肥对石灰性土壤磷素肥力的影响
Ⅰ. 有机质、全磷和速效磷 3
谢林花1 　吕家珑2 3 3 　张一平2 　刘选卫2 　刘利花2
(1 陕西科技大学皮革工程学院环境工程教研室 ,咸阳 712081 ;2 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地
农业国家重点实验室 ,杨凌 712100)
【摘要】　在陕西关中黄土区连续 23 年进行了不同施肥、小麦2玉米轮作定位试验 ,研究了 0～100 cm 土层
土壤有机质、全磷、速效磷含量变化. 结果表明 ,长期单施化肥或有机肥与化肥且配施均可增加耕层 (0～20
cm)土壤有机质含量. 长期施用厩肥并配施化肥处理对土壤总磷库及无机磷库、速效磷的贡献大于玉米秸
秆处理. 长期单施化肥可增加土壤全磷、无机磷和速效磷含量 ,增加幅度低于厩肥和休闲处理 ,与秸秆处理
对全磷、速效磷含量的影响效应相近. 23 年的不同施肥处理 ,与无肥处理相比 ,其理土壤磷素增量在 0～
100 cm 土壤剖面中的分布特点是 :全磷增量剖面分布可为 3 层 ———耕层 (0～20 cm)为显著累积层 ,20～60
cm 土层为微增2亏损层 ,60～100 cm 土层为轻度累积层. 速效磷增量剖面分布趋势与全磷增量分布趋势基
本相同 ,仅在 60～100 cm 土层累积较弱.
关键词 　23 年定位试验 　石灰性土壤 　土壤有机质 　全磷 　速效磷
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 05 - 0787 - 04 　中图分类号 　Q143 　文献标识码 　A
Influence of long2term fertilization on phosphorus fertility of calcareous soil I1Organic matter ,total phosphorus
and available phosphorus. XIE Linhua1 , L Β Jialong2 , ZHAN G Yiping2 , L IU Xuanwei2 , L IU Lihua2
(1 Envi ronmental Engineering Teaching and Research Section , S hannxi U niversity of Science and Technology ,
Xianyang 712081 , China ; 2 N ational Key L aboratory of Soil and W ater Erosion and A griculture , Northwest
Sci2Tech U niversity of A griculture and Forest ry , Yangling 712100 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15
(5) :787～789.
A 23 years2located experiment of wheat2corn rotation showed that long term application of animal manure com2
bined with chemical fertilizer contributed greater to the contents of soil organic matter ,total phosphorus ,inorgan2
ic phosphorus and available phosphorus. Applying chemical fertilizer could increase soil organic matter ,total phos2
phorus ,inorganic phosphorus and available phosphorus contents ,but the increment was lower than treatments an2
imal manure and fallow. Compared with no fertilization ,different fertilization treatment had its own distribution
characteristics of soil organic matter ,total phosphorus and available phosphorus in 0～100 cm soil layer.
Key words 　23 years2located experiment , Calcareous soil , Organic matter , Total phosphorus , Available phos2
phorus. 3 国家自然科学基金重大项目 (39790100) 、教育部回国人员启动基
金和陕西省自然基金资助项目 (2002D09) .3 3 通讯联系人.
2002 - 10 - 10 收稿 ,2003 - 07 - 28 接受.
1 　引 　　言
农业土壤肥力水平不仅影响土壤生产力水平的
高低 , 而 且 是 决 定 土 壤 质 量 好 坏 的 重 要 指
标[1 ,3 ,4 ,13～15 ,19 ] . 有机质和磷素含量水平可以从一
个方面反映农业土壤的肥力状况[2 ,5～20 ] . 长期肥料
试验可克服短期肥料试验受当年环境因素如气温、
降水等的异常影响 ,对深入探讨不同施肥对土壤中
有机质及磷肥的消耗和积累、活化和钝化之间的关
系提供有利的条件[15 ] . 本文利用我校长期 (23 年)
土壤培肥定位试验 ,研究了不同施肥处理对 0～100
cm 剖面中土壤有机质和磷素含量的影响.
2 　材料与方法
211 　供试材料及试验设计
定位试验设置于陕西杨凌西北农林科技大学农场 ,土壤
为土娄土 ,小区面积 1918 m2 ,重复 3 次. 试验于 1977 年 10 月
播种小麦开始 ,持续至今. 田间试验方案见表 1. 小麦2玉米连
作 ,厩肥、玉米秸秆 (鲜样) 和过磷酸钙在每年冬小麦播前 1
次施用 ,氮肥每季作物施 10315 kg·hm - 2 (N) . 休闲处理除不
种作物外 ,田间管理同其它处理. 试验前供试土壤 (试前土
壤)有机质含量为 1410 g·kg - 1 ,全氮为 0189 g·kg - 1 ,全磷为
0167 g·kg - 1 ,速效磷 715 mg·kg - 1 ,碱解氮 54145 mg·kg - 1 .
212 　土样采集及测定项目
2000 年 3 月分别采集定位试验地各施肥处理 0～5、5～
10、10～20、20～40、40～60 和 60～100 cm 土样 ,风干过筛 ,
测定各层土样有机质、全磷、速效磷含量 (所有测定值均为 3
次重复的平均值) . 测定方法分别采用重铬酸钾比色法、高氯
酸2硫酸消解2钼锑抗比色法、Olsen 法. 经过 23 年不同施肥处
应 用 生 态 学 报 　2004 年 5 月 　第 15 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May. 2004 ,15 (5)∶787～789
理 ,土壤有机质、全磷及速效磷含量见表 2.
表 1 　试验方案
Table 1 Experimental plan
处 理
Treatment
施肥种类及量
Kinds and quantities of fertilizer applied (kg·hm - 2)
氮
Nitrogen
磷
Phosphorus
玉米秸秆
Corn
straw
厩 肥
Animal
manure
无肥 No fertilizer 0 0 0 0
化肥 Chemical fertilizer 207 6813 0 0
休闲 Fallow 207 6813 9 375 0
低秸Low quantity of corn straw 207 6813 9 375 0
中秸Medium quantityof corn straw 207 6813 18 750 0
高秸 High quantity of corn straw 207 6813 37 500 0
厩肥 Animal manure 207 6813 0 37 500
玉米秸秆养分含量 (平均) Nutrient content in corn straw (average) :C(4611 %) ,
N (0161 %) ,P (0108 %) ;厩肥养分含量 (平均) Nutrient content in animal manure
(average) :C(13157 %) ,N (0159 %) ,P (0120 %) .
表 2 　长期不同施肥处理 0～100 cm土体内有机质及磷含量变化特征
Table 2 Transformation character of soil organic matter and phospho2
rus contents in 0～100 cm soil layers for long2term different fertiliza2
tion treatments( 2000yr)
处理
Treatments
土层
Soil
layer
(cm)
有机质
Organic
matter
(g·kg - 1)
全磷
Total
phosphorus
(g·kg - 1)
速效磷
available
phosphorus
(mg·kg - 1)
无肥 0～5 1415 0174 6137
No fertilizer 5～10 1318 0173 4160
10～20 1015 0164 1127
20～40 710 0160 2106
40～60 615 0153 2125
60～100 614 0139 0154
化肥 0～5 1611 0181 12137
Chemical fertilizer 5～10 1810 0177 8145
10～20 1314 0168 4177
20～40 1010 0161 3124
40～60 911 0154 2135
60～100 817 0143 1186
低秸 0～5 1817 0178 14107
Low quantity 5～10 1718 0180 11121
of corn straw 10～20 1118 0169 5111
20～40 812 0156 2148
40～60 613 0149 3151
60～100 613 0140 1193
中秸 0～5 2016 0181 12108
Medium quantity 5～10 2116 0180 8133
of corn straw 10～20 1412 0171 4117
20～40 819 0162 3111
40～60 712 0149 2105
60～100 813 0143 1187
高秸 0～5 2114 0182 11123
High quantity 5～10 2011 0183 7177
of corn straw 10～20 1614 0167 2116
20～40 719 0160 1121
40～60 612 0151 1178
60～100 615 0138 1148
休闲 0～5 1710 0197 38137
Fallow 5～10 1816 0194 27116
10～20 1114 0182 20117
20～40 712 0160 6112
40～60 610 0150 3189
60～100 519 0145 3173
厩肥 0～5 2218 1107 52174
Animal manure 5～10 2215 1111 56180
10～20 1514 0190 30129
20～40 815 0164 6195
40～60 618 0153 4150
60～100 614 0145 2167
3 　结果与分析
从表 2 可见 ,土壤有机质含量为厩肥 > 中秸 >
高秸 > 低秸 > 化肥 > 休闲 > 无肥 ;土壤全磷含量为
厩肥 > 休闲 > 中秸 > 化肥 > 高秸 > 低秸 > 无肥 ;土
壤速效磷含量为厩肥 > 休闲 > 低秸 > 化肥 > 中秸 >
高秸 > 无肥.
在以上顺序中 ,厩肥处理土壤有机质、全磷、速
效磷含量均最高 ,无肥处理最低. 在有机肥配施化肥
处理中 ,显然厩肥处理对土壤总磷、速效磷的贡献大
于玉米秸秆处理 ,这可能与厩肥的 C/ P 比小于玉米
秸秆而含磷量高于玉米秸秆有关[20 ] .
单施化肥处理土壤全磷、速效磷明显低于厩肥
处理 ,但与秸秆处理的含量接近 ,即与秸秆配施化肥
处理对全磷、速效磷含量影响的效应相近.
由表 2 可见 ,经过长期不同施肥 ,0～100 cm 土
体内土壤有机质、全磷、速效磷含量呈现如下特点 :
各处理土壤有机质及土壤磷在 0～100 cm 剖面中分
布趋势大体一致 ,表层累积 ,10～40 cm 下降迅速 ,
40 cm 以下逐渐降低. 这是由于连年施肥都集中在
耕层 ,而磷素在土壤中很难移动 ,因此作物吸收剩余
的磷素主要集中在耕层. 23 年的不同施肥处理与无
肥处理相比 ,各个施肥处理的土壤有机质、全磷、速
效磷在 0～100 cm 土层中有其各自的分布特点.
与无肥处理相比 ,单施化肥或有机肥与化肥配
施均可增加耕层 (0～20 cm) 土壤有机质含量. 值得
注意的是长期单施化肥对 20～100 cm 土层有机质
的影响大于有机肥配施化肥各处理 ,其增加量为
2129～2196 mg·kg - 1 ,明显大于各有机肥处理的增
加量. 这是由于单施化肥处理耕层 (0～20 cm) 微生
物活性比有机肥配施化肥各处理的低 ,由此引起其
微生物对下部土层 (20～100 cm)有机质分解的影响
较弱 ,从而导致单施化肥处理下部土层 (20～100
cm)有机质累积比有机肥配施化肥各处理显著.
根据长期不同施肥处理土壤全磷含量的特点 ,
可将 0～100 cm 土层的全磷增量分为 3 层 :1) 耕层
(0～20 cm) 长期施肥 ,磷素累积 ,称之为显著累积
层 ;2) 20～60 cm 土层出现近于或低于无肥处理全
磷量的土层 ,称之为微增2亏损层 ;3) 长期施肥对土
壤全磷的累积效应可深达 100 cm ,即在 60～100 cm
土层中土壤全磷增量有所提升 ,称之为轻度累积层.
0～100 cm 各土层不同施肥处理间土壤全磷增
量大小顺序为 :0～5 cm ,厩肥 > 休闲 > 高秸 > 中秸
> 化肥 > 低秸 ;5～10 cm ,厩肥 > 休闲 > 高秸 > 中秸
887 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
9875 期 　　　　　　　　　　　　　　谢林花等 :长期施肥对石灰性土壤磷素肥力的影响