全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（２）：３２６－３３５ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０２０６
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１４－０２－１９ 接受日期：２０１４－０７－１５
基金项目：公益性行业（农业）科研专项 （２０１００３１４）资助。
作者简介：习斌（１９８２—），男，河北石家庄人，博士研究生，主要从事农业面源污染防治研究。Ｅｍａｉｌ：ｘｘｉｂｂｉｎｎ＠１６３ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｒｅｎｔｉａｎｚｈｉ＠ｃａａｓ．ｃｎ
有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响
习 斌１，翟丽梅１，刘 申１，刘宏斌１，杨 波１，任天志２
（１中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，农业部面源污染控制重点实验室，北京 １０００８１；
２农业部环境保护科研监测所，天津 ３００１９１）
摘要：【目的】氮、磷是农作物生长所必需的营养元素，对提高农作物产量和改善产品品质均有重要作用，但由于肥
料不合理施用，农田土壤中养分大量盈余，在降雨或灌溉条件下易随水流失，导致水环境质量下降。因此，研究有
机无机肥料配施对土壤氮、磷淋溶风险的影响，可为地下水环境质量保护提供依据。【方法】采用田间渗滤池法，对
华北地区玉米季氮磷淋溶状况连续５年进行监测，具体施肥处理如下：对照（不施用氮肥，ＰＫ）、单施化肥（ＮＰＫ）、
单施有机肥（与ＮＰＫ处理等氮量，ＳＷ）、有机肥无机肥料配施（用猪粪中氮替代５０％ＮＰＫ处理中氮用量，ＳＮＰ）。采
集１２０ｃｍ处淋溶水，测定氮、磷含量，研究在总氮投入量相同条件下，有机无机肥料配施对华北地区玉米产量及土
壤剖面１２０ｃｍ处氮磷淋溶的影响。【结果】１）有机无机肥料配施（ＳＮＰ）处理，可以保证玉米较高产量，５年平均产
量较单施化肥处理（ＮＰＫ）提高１０３％。２）有机无机肥料配施可以显著减少总氮（ＴＮ）淋溶量，ＳＮＰ处理较ＮＰＫ处
理减少７１４％；ＮＰＫ处理淋溶水中ＮＯ－３Ｎ浓度显著高于ＳＮＰ处理，其平均浓度分别为５４９３ｍｇ／Ｌ、１３４７ｍｇ／Ｌ。
３）在等氮量投入条件下，有机肥的投入带入了大量磷素，单施有机肥（ＳＷ）较 ＮＰＫ处理总磷（ＴＰ）淋溶量增加了
０６倍，分别为００５６ｋｇ／ｈｍ２、００３５ｋｇ／ｈｍ２；淋溶水中ＴＰ浓度分别为００９ｍｇ／Ｌ、００６６ｍｇ／Ｌ。在氮磷养分淋溶损
失中，ＮＯ－３Ｎ占淋溶水ＴＮ的８０％以上，可溶性总磷（ＴＤＰ）占淋溶水ＴＰ的７０％左右。４）在监测淋溶水中，ＮＰＫ处
理ＮＯ－３Ｎ平均浓度已超过我国地下水Ⅲ类水质量标准（ＧＢ／Ｔ１４８４８－９），ＳＷ处理ＴＰ平均浓度００９ｍｇ／Ｌ，也高于
水体富营养化ＴＰ浓度（００２ｍｇ／Ｌ）的临界值，可对水体造成污染。【结论】在氮磷养分淋溶损失中，ＮＯ－３Ｎ占淋溶
水ＴＮ的８０％以上，ＴＤＰ占淋溶水ＴＰ的７０％左右。采用猪粪氮替代５０％化肥氮素的有机无机肥料配施处理，５年
玉米平均产量显著高于单施化肥处理，证明该施肥方法不仅可以确保产量，还可降低氮素淋溶，基本保证淋溶水中
ＮＯ－３Ｎ浓度低于地下水Ⅲ类水质量标准（ＧＢ／Ｔ１４８４８－９）。
关键词：有机无机肥配施；淋溶；氮；磷；产量
中图分类号：Ｘ５２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０２－０３２６－１０
Ｅｆｅｃｔｓｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｎｍａｉｚｅｙｉｅｌｄａｎｄｓｏｉｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｅａｃｈｉｎｇ
ＸＩＢｉｎ１，ＺＨＡＩＬｉｍｅｉ１，ＬＩＵＳｈｅｎ１，ＬＩＵＨｏｎｇｂｉｎ１，ＹＡＮＧＢｏ１，ＲＥＮＴｉａｎｚｈｉ２
（１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ／ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆＮｏｎｐｏｉｎｔＳｏｕｒｃｅＰｏｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，
ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１９１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ｎ）ａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（Ｐ），ｔｗｏｅｓｓｅｎｔｉａｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓｆｏｒｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ，ｐｌａｙ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｒｏｐｙｉｅｌｄｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＮａｎｄＰｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｃａｕｓｅｓｕｒｐｌｕｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌ，ａｎｄｔｈｅｉｒｌｏｓｓｅｓａｌｏｎｅｗｉｔｈｒａｉｎｆａｌｏｒｉｒｉｇａｔｉｏｎ
ｗｏｕｌｄｕｌｔｉｍａｔｅｌｙｌｅａｄｔｏｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ａｌｏｎｇｔｅｒｍｆｉｅｌｄｌｙｓｉｍｅｔｅｒｓｔｕｄｙ
ｗａｓｃａｒｉｅｄｏｕｔｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｅｆｅｃｔｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｉｎ
ａｌｅｖｉａｔｉｎｇｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｏｆＮａｎｄＰｆｒｏｍｔｈｅｓｏｉｌ，ｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ．
【Ｍｅｔｈｏｄｓ】ＴｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｏｆＮａｎｄＰｈａｄｂｅｅｎｍｏｎｉｔｏｒｅｄｉｎｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＳｏｉｌＦｅｒｔｉｌｉｔｙＬｏｎｇｔｅｒｍＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
２期 习斌，等：有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响
ＳｔａｔｉｏｎｉｎＣｈａｎｇｐｉｎｇＣｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇｆｏｒ５ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅ：ｃｏｎｔｒｏｌ（ｎｏａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ＰＫ），ｏｎｌｙｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（ＮＰＫ），ｏｎｌｙｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅａｓＮＰＫ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ＳＷ），ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｏｒｇａｎｉｃａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（ｒｅｐｌａｃｉｎｇｔｈｅ５０％ ｄｏｓａｇｅｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｉｔｈｐｉｇ
ｍａｎｕｒｅ）．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｌｅａｃｈａｔｅｗａｓｃｏｌｅｃｔｅｄａｔａｓｏｉｌｄｅｐｔｈｏｆ１２０ｃｍａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ
ｏｆＮａｎｄＰｉｎｔｈｅｌｅａｃｈａｔｅｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｏｓｔｕｄｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｇａｎｉｃａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｏｎｍａｉｚｅｙｉｅｌｄａｎｄＮａｎｄＰｌｅａｃｈｉｎｇ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｒａｔｅｏｆＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｆｉｅｌｄ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】１）Ｔｈｅ
ｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ５０％ Ｎｉｎｐｉｇｍａｎｕｒｅａｎｄ５０％ Ｎｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（ＳＮＰ）ｅｎｓｕｒｅｓａｈｉｇｈｌｅｖｅｌｏｆ
ｍａｉｚｅｙｉｅｌｄ，ｔｈｅ５－ｙｅａｒ’ｓａｖｅｒａｇｅｙｉｅｌｄｉｓ１０３％ ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ．２）ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＮＰＫ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｏｔａｌＮ（ＴＮ）ｌｅａｃｈｉｎｇｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｂｙ７１４％ ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ
ｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ．ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＯ－３ＮｉｎｌｅａｃｈａｔｅｕｎｄｅｒｔｈｅＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ（５４９３
ｍｇ／Ｌ）ｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅＳＮＰｔｒｅａｔｍｅｎｔ（１３４７ｍｇ／Ｌ）．３）ＵｎｄｅｒｔｈｅｅｑｕａｌＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｒａｔｅ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＰａｐｐｌｉｅｄｉｎｐｉｇｍａｎｕｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ＳＷ）ｉｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｓａ
ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｔｏｔａｌＰ（ＴＰ）ｌｅａｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｔｈｅＳＷｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓ０６ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ．
ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＴＰｉｎｌｅａｃｈａｔｅｏｆｔｈｅＳＷ ａｎｄＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅ００９ｍｇ／Ｌａｎｄ００６６ｍｇ／Ｌ，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＮＯ－３Ｎａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ８０％ ｏｆＴＮｉｎｌｅａｃｈａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｄｉｓｓｏｌｖｅｄｆｏｒｍｏｆＰａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ
ａｂｏｕｔ７０％ ｏｆＴＰ．４）ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＯ－３ＮｉｎｌｅａｃｈａｔｅｆｒｏｍｔｈｅＮＰＫｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅ
ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｆｏｒＣｌａｓｓＩＩｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ（ＧＢ／Ｔ１４８４８－９）．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＴＰｉｎ
ｌｅａｃｈａｔｅｆｒｏｍＳＷ （００９ｍｇ／Ｌ）ｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｏｆＴＰ（００２ｍｇ／Ｌ）ｆｏｒｗａｔｅｒｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ．
【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】ＴｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＮＯ－３Ｎａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ８０％ ｏｆｔｏｔａｌＮｉｎｌｅａｃｈａｔｅ，ａｎｄｔｏｔａｌｄｉｓｓｏｌｖｅｄＰａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ
ａｂｏｕｔ７０％ ｏｆＴＰ．Ｔｈｅ５ｙｅａｒｓ’ａｖｅｒａｇｅｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｇａｎｉｃａｎｄ
ｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｉｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｙｉｅｌｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｃｏｕｌｄｂａｓｉｃａｌｙ
ｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＯ－３ＮｉｎｌｅａｃｈａｔｅａｔａｌｅｖｅｌｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｆｏｒＣｌａｓｓＩＩｏｆ
ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ（ＧＢ／Ｔ１４８４８－９）．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｏｒｇａｎｉｃｉｎｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ牷ｌｅａｃｈｉｎｇ牷ｎｉｔｒｏｇｅｎ牷ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ牷ｙｉｅｌｄ
氮、磷是农作物生长所必需的营养元素，对提高
农作物产量和改善产品品质均有重要作用［１］，但由
于肥料不合理施用，农田土壤中养分大量盈余，在降
雨或灌溉条件下易随水流失，导致水环境质量下降，
目前已引起了人们的广泛关注［２－６］。研究表明，华
北地区地下淋溶是农田土壤氮素的主要损失途径，
化肥的过量施用已造成该区地下水硝酸盐含量超
标［７－１１］。一般认为，土壤有很强的磷固定能力，土
壤磷素垂直向下淋溶的可能性不大［１２］，但近年研究
报道指出，当磷素超过饱和吸附点时，易产生淋溶损
失，且过量磷肥投入和不合理灌溉方式，极大的增加
了磷素流失风险，特别是在有机肥用量较大设施菜
田［１３－１４］。我国大部分地区土壤磷素水平从２０世纪
８０年代的１０ｍｇ／ｋｇ提高到了现在的 ２０ｍｇ／ｋｇ以
上，并有进一步提高的趋势［１５］。李书田等［１６］对全
国农田磷素收支平衡进行了统计，华北地区农田磷
盈余量最高，达到 Ｐ８５２ｋｇ／ｈｍ２，因此农田磷素淋
溶风险，同样不可忽视。
肥料品种和施肥方式是影响农田氮、磷流失的
重要因素［１７－２０］。在农业生产过程中，普遍存在重化
肥，轻有机肥的现象［２１］，大量有机肥因得不到有效
利用和妥善处理，使得有机肥这一重要养分资源转
变为重要污染源［２２－２３］。研究表明，有机无机肥料配
施能够降低农田氮素淋溶［２４］，还可有效提高氮肥、
磷肥的利用率［２５－２６］。现阶段，关于有机无机肥料配
施研究多关注于对作物产量的影响，对氮、磷流失的
研究也多仅考虑了氮素淋溶损失，而忽略了磷素的
淋溶，并且多以盆栽和土柱模拟试验为主，缺乏较长
期的田间试验验证［２４，２７－２９］。本研究采用渗滤池长期
定位监测试验，研究有机无机肥料配施对土壤氮、磷
淋溶风险的影响，以期为地下水环境质量保护提供
依据。
１ 材料与方法
１１ 试验地基本情况
试验点位于北京市昌平区农业部昌平褐潮土生
态环境重点野外科学观测试验站（４０°１３′Ｎ，１１６°１５′
Ｅ）。土壤母质为黄土性物质，属褐潮土，粘粒含量
７２３
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
１０２％。年均降雨量５３０ｍｍ，年蒸发量１０６５ｍｍ，
年均温度１３℃，有效积温２３８６℃，无霜期２１０ｄ，极
端天气通常为春季干旱和夏季暴雨。当地地下水水
位在４ｍ左右，水位较浅主要由于试验田周边有一
条河。试验监测期内降雨量分布见图１。
图１ 监测期降雨量
Ｆｉｇ．１ Ｄａｉｌｙｒａｉｎｆａｌｒｅｃｏｒｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｅｒｉｏｄ
渗滤池长２０ｍ，宽１０ｍ，深１５ｍ。为保证
试验顺利进行，试验前六个月，将所有渗滤池的土壤
按照２０ｃｍ分层挖出、混匀；渗滤池底部铺设０２ｍ
厚砾石和粗沙，并用０１５ｍｍ尼龙网布覆盖；然后
将混匀后的土壤分层回填、灌水、压实；渗滤池土层
底部距表层１２ｍ，在渗漏池底部留有出水口，收集
淋溶水。试验开始前种植一季玉米，但不施用任何
肥料，进行匀地试验，２００７年１０月开始布置正式试
验。试验前土壤的基本化学性状见表１，该渗滤池
土壤比较贫瘠，主要是由于近１０年未种植作物和施
用肥料。
表１ 供试土壤基本理化性状
Ｔａｂｌｅ１ Ｂａｓｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｏｉｌｂｅｆｏｒｅｓｅｅｄｉｎｇｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎ２００７
土层深度（ｃｍ）
Ｓｏｉｌｄｅｐｔｈ
有机质
ＯＭ（ｇ／ｋｇ）
全氮
ＴｏｔａｌＮ（ｇ／ｋｇ）
全磷
ＴｏｔａｌＰ（ｇ／ｋｇ）
全钾
ＴｏｔａｌＫ（ｇ／ｋｇ）
速效磷
ＯｌｓｅｎＰ（ｍｇ／ｋｇ）
速效钾
Ａｖａｉｌ．Ｋ（ｍｇ／ｋｇ）
ｐＨ
（５∶１）
０—２０ ６５６ ０７５７ ０６７ １４７６ ５９５ ７９ ８２６
２０—５０ ６２１ ０５８３ ０６９ １５０７ １８４ ６８ ８５４
５０—８０ ４９２ ０２９２ ０６２ １４０８ １３１ ６２ ８４５
８０—１２０ ２３０ ０４８８ ０６４ １６１０ ２５９ ８９ ８５２
１２ 试验方案
试验设置４个处理，３次重复，分别为对照处理
（不施用氮肥，ＰＫ）、单施化肥（ＮＰＫ）、单施有机肥处
理（与ＮＰＫ处理等氮量，ＳＷ）、有机肥无机肥料配施
（用猪粪中氮替代５０％ＮＰＫ处理中氮用量，ＳＮＰ）。
参照当地玉米种植推荐用量，Ｎ为２４０ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２Ｏ５
为１２０ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２Ｏ为１８０ｋｇ／ｈｍ
２。氮肥为尿素、磷
肥为过磷酸钙、钾肥为硫酸钾，有机肥为腐熟后风干
猪粪。猪粪年均用量为１１８００ｋｇ／ｈｍ２，由猪粪带入
的总磷量平均为５４２６ｋｇ／ｈｍ２。施用猪粪处理钾肥
不足的由化肥钾补齐，有机肥磷不做限制。过磷酸
钙、硫酸钾、有机肥和６２５％的尿素均作为底肥一
次性施入，剩余３７５％的尿素在玉米大喇叭口期作
为追肥施用。每年玉米播种后灌水１０ ３０ｍｍ，大
喇叭口期灌水５ｍｍ，其余时期无灌溉。玉米品种为
当地农户普遍种植的京单２８，种植密度每个小区种
植１２棵玉米，相当于 ６００００株／ｈｍ２。试验始于
２００７年１０月冬小麦，从２００８年６月至２０１２年９月
均为玉米单作。
１３ 样品采集与测定方法
淋溶水样采集：从２０１１年开始监测淋溶水，每
次获得淋溶水后，先量其体积并取样５００ｍＬ，测定
８２３
２期 习斌，等：有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响
其中总磷（ＴＰ）、可溶性总磷（ＴＤＰ）、总氮（ＴＮ）、可
溶性总氮（ＴＤＮ）、ＮＯ－３Ｎ、ＮＨ
＋
４Ｎ。降雨、灌溉水样
采集：采集每次降雨、灌溉水样，测试指标同淋溶水
样；土壤样品采集：每季玉米收获后采集０—２０ｃｍ
土壤样品（５点混合），测定有效磷（ＯｌｓｅｎＰ）。植株
样品采集：作物收获后，记录作物产量，并分秸秆和
籽粒采集样品，用于测定全氮、全磷含量。
测定方法：淋溶水、降雨、灌溉水等水样中总磷
（ＴＰ）、可溶性总磷（ＴＤＰ）、总氮（ＴＮ）、可溶性总氮
（ＴＤＮ）测定方法参照《土壤和农业化学分析
法》［３０］；铵态氮（ＮＨ＋４Ｎ）、硝态氮（ＮＯ
－
３Ｎ），采用连
续流动注射分析仪（ＡＡ３）测定［１１］。土壤 ＯｌｓｅｎＰ、
植株中氮、磷含量采用农化分析常规方法进行
测定［３０］。
１４ 计算方法
表观淋溶率（％）＝淋溶量×１００／肥料施用量
数据处理采用ＳＰＳＳ１１０软件进行统计分析，作
图采用ＳｉｇｍａＰｌｏｔ８０。
２ 结果与分析
２１ 玉米产量
连续５年的监测结果表明（表 ２），单施化肥
（ＮＰＫ）、有机无机肥料配施（ＳＮＰ）和单施有机肥
（ＳＷ）处理玉米产量显著高于对照（ＰＫ）处理，平均
增产８０８％ １０８６％，这可能与试验小区基础土
壤肥力水平较低有关（表１）。ＳＮＰ较 ＮＰＫ处理 ５
年平均增产０４５ｔ／ｈｍ２，增产率为１０３％。从不同
年份玉米产量变化趋势可以看出（表２），２００８年种
植作物初期，ＮＰＫ处理显著（Ｐ＜００５）高于 ＳＷ、
ＳＮＰ处理，之后 ３年三个产量差异不显著，但 ＳＮＰ
处理产量最高，并且 ２０１２年显著（Ｐ＜００５）高于
ＮＰＫ处理；ＳＷ处理产量５年处于增产趋势，平均产
量略低于ＮＰＫ处理，但两者间无显著差异。由此可
以看出，在等氮量条件下，５年施用期限内有机肥替
代５０％化肥氮（ＳＮＰ）用量以及单施有机肥（ＳＷ）条
件下，作物表现出整体增产趋势。
表２ 不同施肥处理的玉米产量 （ｔ／ｈｍ２）
Ｔａｂｌｅ２ Ｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
２００８ ２００９ ２０１０ ２０１１ ２０１２
平均
Ａｖａｒｅｇｅ
增产率（％）
Ｉｎｃｒｅａｓｅ
ＰＫ ４００±０２５ｄ ３３８±０４２ｂ ５３８±０８９ｂ ４０３±０３６ｂ ５２６±００３ｃ ４４１ —
ＮＰＫ ９８４±０１２ａ ７３０±０６５ａ ７６４±０６２ａ ９３７±０４１ａ ９５８±０１６ｂ ８７５ ９８３０
ＳＷ ６０９±０３１ｃ ７１４±１２２ａ ７８７±１１１ａ ８８１±０６８ａ ９９５±０１８ａｂ ７９７ ８０７５
ＳＮＰ ９１７±０２４ｂ ８７１±０１６ａ ８３６±０８６ａ ９６２±０２２ａ １０１４±０３５ａ ９２０ １０８６０
注（Ｎｏｔｅ）：同列数值后不同字母表示差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ
５％ ｌｅｖｅｌ．
２２ 淋溶水中氮、磷浓度变化特征
图２表明，ＮＰＫ处理淋溶液中总氮平均浓度为
６０１ｍｇ／Ｌ，在２０１１年７月２５日和２０１２年８月１
日分别出现一次峰值，达到 ９５０ｍｇ／Ｌ和 ６０９
ｍｇ／Ｌ。这一现象可能由于２０１１年６月３０日进行了
追肥，并且在７月连续出现６次降雨，土壤水处于饱
和状态，氮素向下运移造成；之后在２０１１年７月３０
日虽然降雨量达到１２７ｍｍ，但土壤经过前期的淋
溶，总氮浓度较之前有所下降，表明在前次连续降雨
条件下，已将土壤大部分氮素淋出 １２ｍ深土体；
２０１２年淋溶水总氮浓度的变化特征与２０１１年表现
类似。上述化肥氮素淋溶特征表明，在选择追肥时期
时，应考虑雨季时间，尽量避开降雨时段进行施肥，减
少总氮淋溶损失。在整个淋溶产生期内，ＳＮＰ处理淋
溶水中总氮年均浓度为１５６ｍｇ／Ｌ，ＳＷ处理为５９
ｍｇ／Ｌ，均显著（Ｐ＜００５）低于ＮＰＫ处理。ＰＫ处理的
总氮平均浓度最低，为１７ｍｇ／Ｌ。上述结果表明，在
等氮条件下，与单施化肥相比，采用部分有机肥替代
化肥，可以显著（Ｐ＜００５）降低淋溶水中总氮浓度。
图３表明，各处理ＮＯ－３Ｎ浓度动态变化趋势与
总氮变化趋势相同。参照地下水质量标准（ＧＢ／Ｔ
１４８４８－９），２０１１和２０１２年ＮＰＫ处理１２０ｃｍ处淋溶
水ＮＯ－３Ｎ浓度超过Ⅴ类水（大于３０ｍｇ／Ｌ）的次数
分别为 ７次和 ３次，其中 ２０１１年产生的淋溶水
ＮＯ－３Ｎ平均浓度为７９３０ｍｇ／Ｌ，全部超过Ⅴ类水；
２０１２年平均浓度为 ３７６０ｍｇ／Ｌ。２０１１和 ２０１２年
ＳＮＰ处理淋溶水 ＮＯ－３Ｎ平均浓度分别为 １７６０
ｍｇ／Ｌ、１３２ｍｇ／Ｌ，显著（Ｐ＜００５）低于ＮＰＫ处理，
９２３
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
图２ 作物生长期淋溶水中总氮动态变化
Ｆｉｇ．２ Ｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＴＮ）ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｌｅａｃｈａｔｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｅａｓｏｎｓ
图３ 作物生长期淋溶水中ＮＯ－３Ｎ动态变化
Ｆｉｇ．３ ＤｙｎａｍｉｃｓｏｆＮＯ－３Ｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｌｅａｃｈａｔｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｅａｓｏｎｓ
其中 ２０１１年有 １次淋溶水在Ⅳ类水（２０ ３０
ｍｇ／Ｌ）范围，其他次数产生的淋溶水均好于Ⅳ类水。
单施有机肥处理（ＳＷ）淋溶水 ＮＯ－３Ｎ浓度显著（Ｐ
＜００５）低于 ＮＰＫ和 ＳＮＰ处理，２０１１和２０１２年平
均浓度分别为６２３和５５８ｍｇ／Ｌ，在监测期内淋溶
水水质好于地下水Ⅲ类水（５ ２０ｍｇ／Ｌ）。对照
（ＰＫ）处理，２０１１和２０１２年ＮＯ－３Ｎ平均浓度分别为
２０１和０５３ｍｇ／Ｌ，为地下水标准Ⅰ至Ⅱ类水。上
述结果表明，在等氮量肥料施用情况下，单施化肥可
以显著提高淋溶水中ＮＯ－３Ｎ浓度，有机无机配施可
以显著（Ｐ＜００５）降低淋溶水中ＮＯ－３Ｎ的浓度。
图４显示，各处理２０１１和２０１２年ＴＰ平均浓度
大小为：ＳＷ ＞ＳＮＰ＞ＰＫ ＞ＮＰＫ，平均浓度分别
为００９１、００７１、００６６和００６４ｍｇ／Ｌ，均高于地表
水Ⅲ类水对 ＴＰ浓度（００５ｍｇ／Ｌ）要求。在每年前
几次产生的淋溶水中，处理间 ＴＰ浓度差异较大，但
均以施用有机肥处理（ＳＷ）淋溶水中 ＴＰ浓度最高，
其中，２０１１年 ＴＰ浓度最高值为第二次产生的淋溶
水０１５４ｍｇ／Ｌ，２０１２年同样为第二次最高为０１３７
ｍｇ／Ｌ，显著（Ｐ＜００５）高于其他处理，在之后产生
淋溶水中ＴＰ浓度各处理间差异不显著。
２３ 氮、磷淋溶量
本研究对２０１１和２０１２年淋溶量和降雨量相关
关系进行了分析，玉米生长期内降雨量分别为３９０
和５２４ｍｍ，分别采集到淋溶水７次和６次，淋溶量
分别为７８和９２ｍｍ。由图５可知，在降雨量低于３０
ｍｍ时，如果不出现连续降雨，一般不产生淋溶。相
对降雨来说，淋溶水具有一定的滞后性，一般在降雨
后２ ５天在土层１２ｍ处仍有淋溶产生。
对比各处理总氮淋溶量（表３），ＮＰＫ处理ＴＮ淋
溶量显著（Ｐ＜００５）高于其他处理，２０１１、２０１２年分
别达６１３８ｋｇ／ｈｍ２和３１４９ｋｇ／ｈｍ２；ＳＮＰ处理可以
０３３
２期 习斌，等：有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响
图４ 作物生长期淋溶水中总磷动态变化
Ｆｉｇ．４ Ｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（ＴＰ）ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｌｅａｃｈａｔｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｅａｓｏｎｓ
图５ 降雨量与淋溶量关系
Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｒａｉｎｆａｌａｎｄｌｅａｃｈｉｎｇａｍｏｕｎｔ
表３ 不同施肥处理下不同形态氮素的淋溶量
Ｔａｂｌｅ３ ＡｍｏｕｎｔｓａｎｄｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇＮｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
年份
Ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
全氮
ＴＮ
可溶性总氮
ＴＤＮ
ＮＯ－３Ｎ ＮＨ
＋
４Ｎ
（ｋｇ／ｈｍ２）
ＴＤＮ
／ＴＮ
ＮＯ－３Ｎ
／ＴＮ
ＮＨ＋４Ｎ
／ＴＮ
（％）
表观淋溶率
ＡｐｐａｒｅｎｔＮｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｉｏ
（％）
２０１１ ＰＫ １．９７ｄ １．８３ｄ １．６８ｄ ０．１５ａ ９２．８９ ８５．２８ ７．６１
ＮＰＫ ６１．３８ａ ５９．０４ａ ５８．９５ａ ０．０９ｂ ９６．１９ ９６．０４ ０．１５ ２５．５７
ＳＷ ４．１０ｃ ３．７２ｃ ３．６２ｃ ０．１０ｂ ９０．７３ ８８．２９ ２．４４ １．７１
ＳＮＰ １３．６８ｂ １２．４２ｂ １２．３３ｂ ０．０９ｂ ９０．７９ ９０．１３ ０．６６ ５．７０
２０１２ ＰＫ ０．７６ｄ ０．７６ｄ ０．４６ｄ ０．２０ｃ １００．００ ６０．５３ ２６．３２
ＮＰＫ ３１．４９ａ ２８．９１ａ ２８．１３ａ ０．２２ｃ ９１．８１ ８９．３３ ０．７０ １３．１２
ＳＷ ４．８８ｃ ４．４６ｃ ４．０５ｃ ０．２５ａ ９１．３９ ８２．９９ ５．１２ ２．０３
ＳＮＰ １２．８８ｂ １１．２４ｂ １０．５３ｂ ０．２４ａｂ ８７．２７ ８１．７５ １．８６ ５．３７
注（Ｎｏｔｅ）：ＴＮ—Ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ；ＴＤＮ—Ｔｏｔａｌｄｉｓｓｏｌｖｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎ．同一年内，同列数值后不同字母表示差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎａｎｄｙｅａｒａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
１３３
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
显著（Ｐ＜００５）减少ＴＮ淋溶，２年分别较ＮＰＫ处理
减少了４７７０ｋｇ／ｈｍ２和１８６２ｋｇ／ｈｍ２，淋溶率分别
降低７７７１％和５９１３％；ＳＷ处理 ＴＮ淋溶量显著
（Ｐ＜００５）低于 ＮＰＫ和 ＳＮＰ处理，２年 ＴＮ淋溶量
分别为４１０ｋｇ／ｈｍ２和４８８ｋｇ／ｈｍ２，较 ＮＰＫ处理
淋溶率降低 ９３３２％和 ８４５０％。在田间试验的
第５年（２０１２年），ＮＰＫ、ＳＮＰ和 ＳＷ三个处理 ＴＮ
表观淋溶率分别为１３１２％、５３７％和２０３％，以
ＮＰＫ处理 ＴＮ淋溶损失量最高，ＳＷ处理最低。以
上研究结果表明，在等氮量投入条件下，采用有机
肥氮替代 ５０％和 １００％用量的化肥氮，可以显著
降低氮素的淋溶风险（Ｐ＜００５）。
施用氮肥的 ＮＰＫ、ＳＮＰ和 ＳＷ处理间可溶性总
氮（ＴＤＮ）淋溶量存在显著性（Ｐ＜００５）差异（表
３），淋溶量大小顺序如下：ＮＰＫ＞ＳＮＰ＞ＳＷ。不
同处理间 ＮＯ－３Ｎ淋溶量存在显著（Ｐ＜００５）差
异，其中，ＳＮＰ、ＳＷ处理 ＮＯ－３Ｎ淋溶量较 ＮＰＫ处
理减少 ６２５％ ９３８％。ＮＨ＋４Ｎ淋溶量处理间
差异不显著（Ｐ＜００５），但施用有机肥处理相对单
施化肥增加了 ＮＨ＋４Ｎ的淋溶量。在施氮肥处理
中，淋溶水中 ＴＤＮ占 ＴＮ淋溶比例为 ８７２７％
９６１９％，ＮＯ－３Ｎ 占 ＴＮ 比 例 为 ８１７５％
９６０４％，ＮＨ＋４Ｎ占 ＴＮ比例为 ０６６％ ５１２％。
以上研究结果表明，氮素淋溶以 ＮＯ－３Ｎ形态为
主，施用化肥氮显著（Ｐ＜００５）增加了 ＮＯ－３Ｎ淋
溶，采用有机无机肥料配施，可以显著（Ｐ＜００５）
减少 ＮＯ－３Ｎ淋溶损失。
磷素淋溶结果表明（表４），各处理 ＴＰ淋溶量
变幅为００３５ ０９６ｋｇ／ｈｍ２，其中 ＳＷ处理 ＴＰ淋
溶量最高，显著（Ｐ＜００５）高于 ＮＰＫ，与 ＳＮＰ处理
相比差异不显著（Ｐ＜００５）；ＳＮＰ处理略高于 ＮＰＫ
处理，但差异不显著（Ｐ＜００５）。淋溶水中 ＴＰ以
ＴＤＰ为主，２０１１年和２０１２年 ＴＤＰ占 ＴＰ平均比例
分别为 ５１５０％和 ８７４０％。不同处理间磷素表
观淋溶率在 ００３％ ０１６％之间。由此可以看
出，在等氮量投入条件下，与施用化肥处理相比，
采用有机肥替代 ５０％或 １００％的化肥氮，提高了
磷素淋溶风险。
表４ 不同施肥处理下磷素淋溶量
Ｔａｂｌｅ４ ＡｍｏｕｎｔｓｏｆｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇＰｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
年份
Ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
全磷 ＴＰ
（ｋｇ／ｈｍ２）
可溶性总磷ＴＤＰ
（ｋｇ／ｈｍ２）
ＴＤＰ／ＴＰ
（％）
表观淋溶率 （％）
ＡｐｐａｒｅｎｔＰｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｉｏ
２０１１ ＰＫ ００４０ｂ ００２０ｂ ５０００ ００３
ＮＰＫ ００３５ｂ ００１８ｂ ５１４３ ００３
ＳＷ ００５６ａ ００２７ａ ４８２１ ０１６
ＳＮＰ ００４５ａｂ ００２４ａｂ ５３３３ ００６
２０１２ ＰＫ ００８１ｂ ００７２ｂ ８８８９ ００７
ＮＰＫ ００７８ｂ ００６６ｂ ８４６２ ００７
ＳＷ ００９６ａ ００８８ａ ９１６７ ００３
ＳＮＰ ００８７ａｂ ００７４ｂ ８５０６ ００４
注（Ｎｏｔｅ）：ＴＰ—Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ＴＤＰ—Ｔｏｔａｌｄｉｓｓｏｌｖｅｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ．同一年内，同列数值后不同字母表示差异达 ５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎａｎｄｙｅａｒａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
３ 讨论
化肥的肥效较快，易被作物吸收利用，而有机
肥分解缓慢，具有长效性，但不能满足作物生长前
期的养分需求，一定比例的有机无机肥料配施，可
以满足作物生长并获得较高的产量［３１］。本研究
中，试验初期（２００８年）单施化肥处理（ＮＰＫ）产量
显著（Ｐ＜００５）高于单施有机肥（ＳＷ）、有机无机
肥料配施（ＳＮＰ）处理；２００９ ２０１１年三个处理间
玉米产量无显著差异，但均以 ＳＮＰ处理玉米产量
最高；２０１２年 ＳＮＰ处理玉米产量显著高于 ＮＰＫ处
理（Ｐ＜００５），与上述有机肥和化肥的肥效特征对
作物产量影响结果类似。单施有机肥处理５年玉
米产量一直处于增产状态，同样表明有机肥肥效
的缓效性［３１］，但作物产量略低于有机无机肥料配
施处理。在２００８年，采用猪粪氮替代５０％的化肥
２３３
２期 习斌，等：有机无机肥配施对玉米产量及土壤氮磷淋溶的影响
氮，当年玉米产量小于等氮量投入的化肥处理，表
明在有机肥氮替代化肥氮比例上需要进一步研
究。其他研究也表明，有机无机肥料配施可协调
养分平衡供应，满足作物生育期对养分的需求，提
高作物产量，同时可减少化肥用量［２４，３２］，提高养分
利用率［３３－３４］。
施肥和降雨均是影响农田土壤氮素淋溶的重
要原因［２８］。化肥虽然肥效较快，但养分易随淋溶
进入地下水，特别是在出现连续降雨或雨量较大
的时期，２０１１年ＮＯ－３Ｎ平均浓度为７９３ｍｇ／Ｌ，约
为２０１２年 ＮＯ－３Ｎ的２１倍，分析其原因，在２０１１
年６月３０日玉米大喇叭口期进行了追肥，而在追
肥前后１５日内累积降雨量达９０ｍｍ，并且出现单
次降雨量超过６０ｍｍ的时期，造成了化肥氮损失，
而２０１２年追肥时期前后１５日内降雨量为４３ｍｍ，
期间最大降雨量为 １６ｍｍ，降雨有可能是造成
２０１１年 ＮＯ－３Ｎ浓度和淋溶量显著高于２０１２年的
主要因素。因此，在华北地区，应注意肥料的施用
时期，尤其应避开暴雨时期。肥料类型是影响氮
素淋溶的重要因素之一［３５］，在本研究中，总氮投入
量相同条件下，单施化肥显著增加了氮素淋溶量，
而有机无机肥料配施则显著低于等氮量条件下的
化肥处理，表观淋溶率降低７７５ １９８７个百分
点，土壤氮素淋溶损失以 ＮＯ－３Ｎ为主，占淋溶水
中 ＴＮ的中 ８０％以上，这与已有研究结果一
致［２４，２７－２８，３１］。施用有机肥降低土壤氮淋溶主要是
由于有机肥矿化分解过程中微生物消耗了土壤部
分氮素，使得矿质氮被固持，土壤中硝态氮累积量
降低［３６－３７］。
土壤有很强的磷固定能力，而磷肥主要施用
在耕层，含磷量很低的下层土壤是一个吸持磷素
的巨大的容量库，所以一般认为磷沿土壤剖面垂
直向下淋溶的可能性不大或淋溶并不重要［３８－４０］。
但土壤磷素大量累积，在降雨或灌溉量较大时，极
易产生淋溶［４１］。本研究中表明，单施有机肥处理，
年平均带入总磷量为 ５４２６ｋｇ／ｈｍ２，导致土壤中
磷的大量累积，２０１２年玉米收获后 ＳＷ处理土壤
ＯｌｓｅｎＰ含量达 １３０ｍｇ／ｋｇ，淋溶液中单施有机肥
处理（ＳＷ）淋溶水 ＴＰ浓度显著（Ｐ＜００５）高于化
肥磷施用处理（ＮＰＫ、ＰＫ），并且高于水体富营养化
ＴＰ浓度（００２ｍｇ／Ｌ）的临界值［４２］。因此，在考虑
有机无机肥料配施过程，如果仅从作物需氮量角
度考虑有机肥和化肥配比，很可能造成土壤中磷
的大量累积，引起磷淋溶的环境风险，因此，在农
业生产过程中，应根据作物需磷量合理控制有机
肥磷的带入量。
４ 结论
本研究中，采用猪粪氮替代 ５０％化肥氮素的
有机无机肥料配施处理，５年玉米平均产量较单施
化肥处理（ＮＰＫ）增加０４５ｔ／ｈｍ２，增幅达１０３％，
而在降低氮素淋溶方面，基本可以保证淋溶水中
ＮＯ－３Ｎ浓度低于地下水Ⅲ类水质量标准（ＧＢ／Ｔ
１４８４８－９）。在氮磷养分淋溶损失中，ＮＯ－３Ｎ占淋
溶水 ＴＮ的８０％以上，ＴＤＰ占淋溶水 ＴＰ的７０％左
右。在等氮量条件下，有机肥的施用，给农田带入
了大量磷素，土壤磷含量显著累积，相对于 ＮＰＫ处
理增加了磷素淋溶风险。因此，为减少氮、磷养分
淋溶损失，在有机肥替代部分化肥施用过程中，应
同时考虑有机肥磷带入量。
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ｉｎｆａｒｍｌａｎｄｕｎｄｅｒｗｈｅａｔｍａｉｚｅｒｏｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｃｔａ
ＰｅｄｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１３，５０（３）：５６４－５７３
［３７］ 刘杏认，任建强，刘建玲．不同氮水平下有机碳氮比对土
壤硝态氮残留量的影响［Ｊ］．干旱地区农业研究，２００６，２４
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ＬｉｕＸＲ，ＲｅｎＪＱ，ＬｉｕＪＬ．Ｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｍａｎｕｒｅｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔ
Ｃ／ＮｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｄｏｓｅｓｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｉｌ
ＮＯ－３Ｎ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｅＡｒｉｄＡｒｅａｓ，２００６，
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［３８］ ＳｉｍｓＪＴ，ＳｉｍａｒｄＲ Ｒ，ＪｏｅｒｎＢ Ｃ．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｉｎ
ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｄｒａｉｎａｇｅ： Ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｃｕｒｅｎｔ
ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＱｕａｌｉｔｙ，１９９８，２７：２７７
－２９３
［３９］ ｄｅＪａｇｅｒＰＣ，ＣｌａａｓｓｅｎｓＡＳ．Ｌｏｎｇｔｅｒｍｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ
ｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆａｎａｃｉｄｓａｎｄｃｌａｙｓｏｉｌｆｒｏｍ Ｍｐｕｍａｌａｎｇａ，Ｓｏｕｔｈ
Ａｆｒｉｃａ［Ｊ］．ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｌａｎｔＡｎａｌｙｓｉｓ，
２００５，３６：３０９－３１９
［４０］ 章明奎，王丽平．旱耕地土壤磷垂直迁移机理的研究［Ｊ］．
农业环境科学学报，２００７，２６（１）：２８２－２８５
ＺｈａｎｇＭＫ，ＷａｎｇＬＰ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｄｏｗｎｗａｒｄｔｒａｎｓｆｅｒｉｎａｒａｂｌｅｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２００７，２６（１）：２８２－２８５
［４１］ 项大力，杨学云，孙本华，等．灌溉水平对土磷素淋失的
影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２０１０，１６（１）：１１２－１１７
ＸｉａｎｇＤＬ，ＹａｎｇＸＹ，ＳｕｎＢＨｅｔａｌ．Ｉｍｐａｃｔｓｏｆｉｒｉｇａｔｉｏｎ
ｒｅｇｉｍｅｓｏｎｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｅａｃｈｉｎｇｉｎｍａｎｕｒａｌｌｏｅｓｓｉａｌｓｏｉｌ［Ｊ］．
ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，１６（１）：１１２
－１１７
［４２］ 司友斌，王慎强，陈怀满．农田氮、磷的流失与水体富营养
化［Ｊ］．土壤，２０００，４：１８８－１９３
ＳｉＹ Ｂ，ＷａｎｇＳＱ，ＣｈｅｎＨ Ｍ．Ｔｈｅｌｏｓｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎ，
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｒｏｍｆａｒｍｌａｎｄａｎｄｗａｔｅｒｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｏｉｌｓ，
２０００，４：１８８－１９３
５３３