全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
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腐殖酸与无机肥配施对 )@&%" 欧美杨养分和土壤肥力的影响!
张敬敏&!$<刘春生 &<叶桂梅!<杜振宇=<刘方春=<邢尚军=
"&2山东农业大学资源与环境学院<泰安 $"&%&H# $2济宁市农业局<济宁 $"$%&##
=2山东省林业科学研究院<济南 $C%%&!# !2临沂市质量技术监督局<临沂 $"I%%!$
关键词&<腐殖酸# )@&%" 欧美杨# 土壤# 酶# 养分含量
中图分类号! ’"&H2=* ’&H!<<<文献标识码!-<<<文章编号!&%%& F"!HH"$%&&#%# F%&CH F%!
收稿日期& $%&% F%! F&&# 修回日期& $%&& F%" F$C%
基金项目& 山东省农业重大应用技术创新课题*杨树超高产栽培关键技术研究+ (山东省农业科技成果转化项目*经济林木腐殖酸缓释肥
的中试与示范+和济南市科技攻关*杨树丰产林郁闭林分的水肥管理措施及根系营养调控研究+项目资助%
!邢尚军为通讯作者%
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+< *99B$7&#$’(’)V0%$7*7$1=$#6:(’/.&($73-/#$B$I-/"
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40416B678 90M1V3B:M1M:Z5
;-< =’/1"&<<腐殖酸是一种廉价无污染的有效肥料基质!广
泛存在于褐煤(风化煤(泥炭和草炭中% 腐殖酸具有
多种活性基团!有利于土壤团粒结构形成!改善土壤
结构!提高土壤保墒能力!还可增强土壤阳离子交换
能力!调节土壤 4R值!提高土壤养分有效性 "武丽
萍等!$%%&# 贺婧等!$%%H$% 目前由于人工林营造
和经营管理措施不当!林地土壤生态环境退化(林地
生产力下降!急需科学有效的施肥技术来改善林地
肥力"刘福德等!$%%"# 余常兵等! $%%!$% 腐殖酸
具有来源广(价格低(不会对土壤造成污染等优点!
若充分利用褐煤腐植酸!将其作为肥料基质!会大大
降低化肥投入比例!"邢尚军等!$%%#$% 而腐殖酸
用于人工林施肥的研究还较少% 本试验以山西褐煤
为供试原料!以单施无机肥为对照!研究配施适量褐
煤腐殖酸对 )@&%" 欧美杨 "!%C4&43a.4,0-.,+#0)0
WY53"!b"I4$和土壤的影响!为合理利用褐煤提供
理论依据%
>?材料与方法
试验地设在山东省林业科学研究院试验苗圃!
供试土壤为潮土!土壤全氮含量 %2#% T’kTF&!速效
磷含量 $"2%C ET’kTF&!速效钾含量 "C ET’kTF&!有
机质含量 I2I$ T’kTF&% 供试腐殖酸为山西产粉末
状褐煤!腐殖酸含量为 !I2C]!所用肥料为尿素(磷
酸一铵和氯化钾% 扦插苗品种为 )@&%" 欧美杨!接
穗长 &$ G&C WE!茎粗 $ WE%
<第 # 期 张敬敏等& 腐殖酸与无机肥配施对 )@&%" 欧美杨养分和土壤肥力的影响
盆栽试验共设 ! 个处理& &$常规施量化肥<每
盆施用 " T尿素(= T磷酸一铵和 $2CT氯化钾# 标识
为 &^# $$常规施量化肥 c褐煤腐殖酸<常规施量
化肥与处理 & 相同!在此基础上每盆再施入 =% T褐
煤腐殖酸!标识为 &^;# =$高施量化肥<施肥量为
常规用量的 &2C 倍!即每盆施用 &%2C T尿素(!2C T
磷酸一铵和 =2"C T氯化钾!标识为 $^# !$高施量化
肥 c褐煤腐殖酸<化肥施用量同处理 =!在此基础
上每盆再施入 =% T褐煤腐殖酸!标识为 $^;% 试验
用盆为高 $% WE(直径 =% WE的塑料圆盆!每盆装土
&= kT!于 $%%# 年 = 月 $% 日开始扦插!每盆插 & 株%
氮肥分别在盆栽扦插时和 $%%# 年 " 月 &C 日分 $ 次
施入!磷钾肥和腐殖酸肥在扦插时作为底肥全部施
入% 各处理分设 C 盆重复%
$%%# 年 &% 月 & 日选取 = 盆测生物量& 分别称
全部根( 茎和叶的鲜质量! 置于烘箱内杀青!"% r
下烘干至恒质量! 计算生物量% 烘干后的根(茎和
叶用 R$’n! FR$n$ 消化测定其氮"凯氏定氮法$(磷
"钒钼黄比色法$和钾"火焰光度计法$含量!最后按
公式求整株氮(磷和钾养分含量& ?d"?BGB c
?9G9c?1G1$bG!?为某元素养分含量!?B为某元素
根部含量! GB为根生物量! ?9为某元素茎部含量!
G9为茎生物量! ?1为某元素叶部生物量! G1为叶
生物量!G为根茎叶生物量和% 同时分别取盆中土
样!每盆取样约 %2C kT!混合后分 $ 部分& 一部分烘
干用于有效磷"钼锑抗比色法$(有效钾"火焰光度
法$(全氮"开氏定氮法$(有机碳总量"重铬酸钾容
量法$(腐殖质各组分"重铬酸钾容量法$(过氧化氢
酶"高锰酸钾滴定法$(多酚氧化酶活性"邻苯三酚
比色法$和脲酶 "苯酚钠 F次氯酸钠比色法$的测
定# 另一部分鲜样用于硝态氮"--=@-%%&@%$*型流
动注射分析仪$和铵态氮"--=@-%%&@%$*型流动注
射分析仪$测定"鲍士旦!$%%C#关松荫!&#HI$%
J?结果与分析
$2&<)@&%" 欧美杨生物量与养分含量<由表 & 可
见!与 &^ 和 $^ 处理相比!配施腐殖酸的 &^;和
$^;处理 )@&%" 欧美杨的根(茎(叶生物量均明显增
加!差异达到显著水平% 根系生物量差异最为明显!
分别增加了 =#2%% ]和 CH2I$]! &^;根系生物量
甚至高于 $^!说明施用褐煤腐殖酸可明显促进)@&%"
欧美杨根系生长%
从 )@&%" 欧美杨的养分含量"表 &$来看& 氮含
量以 $^;处理最高!其后依次为处理 &^;! &^ 和
$^!各处理间氮含量差异显著!配施腐殖酸比单施
无机肥平均提高 C2=C]# 各处理间的磷含量以 $^;
处理最高!其后依次为处理 &^;! $^ 和 &^!配施腐
殖酸比单施无机肥平均提高 $C2C$]# 各处理间的
钾含量与磷含量有相似的规律!即 $^;处理最高!
其后依次为处理 &^;! $^ 和 &^!配施腐殖酸比单施
无机肥平均提高 $C2%I]% 试验结果表明!无论是
常规施量化肥!还是高施量化肥!配合施用褐煤腐殖
酸均可显著提高 )@&%" 欧美杨植株的氮磷钾含量%
表 >?生物量与养分含量!
5&+@>?2$’%&""&(1(0#/$-(#7’(#-(#
项目 ):3E &^ &^; $^ $^;
根系生物量J00:[M0E699bT =I6 $I2#&W $=2=$[ =I2##8
茎生物量 ’:3E[M0E699bT ="2"=6 !%2I&[ I=2"IW "$2$C8
叶生物量.36V[M0E699bT =$2$!6 =C2$%6 !%2%H[ !I2CCW
氮含量+M:B0T37 W07:37:b"ET’TF&$ &H2%$[ &H2==W &"2$"6 &H2H$8
磷含量>D094D0BL9W07:37:b"ET’TF&$ &2"I6 $2&$[ $2%I[ $2I#W
钾含量i0:699MLEW07:37:b"ET’TF&$ I2%H6 "2$!W I2C"[ H2I&8
<B0X! :D38MV3B37:9E6113:3B9E367 9MT7MVMW67:8MV3B37:"!"%2%C$ ! :D3
96E3[310X5
$2$<土壤养分含量 <由表 $ 可以看出!常规施量
化肥配施腐殖酸处理的土壤全 +含量显著低于 &^!
而在高施量化肥下!配施腐殖酸显著提高了土壤全
+量!这可能是因为腐殖酸对根系有很强的刺激作
用!常规施量化肥下!)@&%" 欧美杨吸收了更多的氮!
高施量化肥下!施肥能够满足 )@&%" 欧美杨的营养
需求!且腐殖酸使根系分泌物量增加!增加了归还土
壤的有机氮量%
土壤硝态氮含量表现为 &^;比 &^ 低 #2H=]!
差异显著 "!"%2%C$! $^;比 $^ 低 &$2H&]!差异
显著"!"%2%C$% 原因可能在于腐殖酸不仅促进了
)@&%" 欧美杨吸收较多的硝态氮!同时也促进了土壤
微生物活动!矿质氮被固持!从而降低了土壤硝态氮
含量% 土壤铵态氮含量的情况则与硝态氮相反!均
是施用褐煤腐殖酸的处理比单施无机肥高!原因在
于腐殖酸的加入提高了土壤对 +Rc! @+的吸附!而
且腐殖酸中的吸附态 +Rc! @+具有缓慢释放的
特点%
对于土壤速效磷!在常规施肥量下! &^;与 &^
没有显著性差异!而在高施肥量下! $^;速效磷含
量显著高于单施无机肥的 $^ "!"%2%C$% 这是由
于腐殖酸的酸性官能团能解离出 Rc!对于磷有活
化作用!增加了土壤中磷的供应强度%
无论是在常规施量或高施量无机肥条件下!配
施腐殖酸均降低了土壤速效钾含量!原因可能在于!
一方面配施腐殖酸处理下 )@&%" 欧美杨生物量较
大!从土壤中吸收了较多钾素!另一方面!腐殖物质
#C&
林 业 科 学 !" 卷<
的酸性官能团能够解离出带有负电性的腐植酸!对
钾离子具有较强的吸附性!而部分被吸附的钾离子
进入土壤矿物晶穴深处而转化成缓效钾!从而使土
壤速效钾含量降低%
各处理土壤有机碳含量表现为 $^; p &^; p
$^ p^ &!配施褐煤腐殖酸处理土壤有机碳含量显著
高于单施无机肥处理!这可能是 )@&%" 欧美杨在生
长后期死亡的部分根系腐解(脱落使土壤有机质大
量增加所致% 胡敏酸碳(富里酸碳与有机碳含量变
化规律基本一致!说明腐殖酸与无机肥配施可明显
提高土壤腐殖质各组分含量%
腐殖质中最关键的部分是胡敏酸!它可以增强
土壤吸收性能!更有效地保持养分和水分!并促进土
壤结构体的形成% 胡敏酸与富里酸的比值 "胡b富
比$是衡量土壤腐殖化程度的一个重要指标% 与单
施无机肥相比!配施褐煤腐殖酸的 &^;和 $^;处
理可提高胡b富比!可能与腐殖酸本身含较高的胡敏
酸有关% 单施无机肥处理中!处理 $^ 的胡b富比高
于 &^!可能是由于高肥处理使根系分泌物增多!从
而产生更多有机物质%
表 J?土壤养分含量
5&+@J?C’$B(0#/$-(#7’(#-(#
项目 ):3E &^ &^; $^ $^;
全氮 ,0:617M:B0T37b"T’kTF& $ &2&&[ &2%!6 &2&=[ &2&"W
硝态氮
+M:B6:37M:B0T37b"ET’kTF& $
"$2C$8 IC2=#WI!2H&[ CI2H=6
铵态氮
-EE07MLE7M:B0T37b"ET’kTF& $
&I2"%6$H2II8 H#[ $I2="W
速效磷
-Y6M16[134D094D0BL9b"ET’kTF& $
$C2!"6$!2HI6$H2""[ =&2%=W
速效钾
-Y6M16[13k0:699MLEb"ET’kTF& $
&&%2%$[ ##2"&6&$%2==WH#2!%6
有机碳
nBT67MWW6B[07b"T’kTF& $
=2#H6 !2="[ !2&I6 !2I#W
胡敏酸碳
RLEMW6WM8 W6B[07b"T’kTF& $
%2CH6 %2"%[ %2"=[ %2H%W
富里酸碳
L^1YMW6WM8 W6B[07b"T’kTF& $
%2"=6 %2"#6 %2HH[ %2H#[
胡敏酸碳b富里酸碳 RLEMW6WM8
W6B[07 b^L1YMW6WM8 W6B[07
%2"#6 %2H#W %2H=[ %2#%8
<<
$2=<土壤酶含量<由表 = 可以看出!常规施量化肥
处理过氧化氢酶活性高于高施量化肥处理!可能是
过量施肥对过氧化氢酶有抑制作用% 但无论是常规
施量化肥还是高施量化肥条件下!配施褐煤腐殖酸
与单施无机肥处理的过氧化氢酶活性之间没有显著
差异!说明外源腐殖酸对过氧化氢酶活性的影响较
小% 对于多酚氧化酶含量!相同无机肥用量下!配施
褐煤腐殖酸的处理均高于单施无机肥处理!且差异
显著% 多酚氧化酶活性的增加有利于分解土壤中的
酚类物质!可以增加土壤有机质的累积% 脲酶活性
表现为 $^;p^ &;p^ $ p &^!配施褐煤腐殖酸处理
的脲酶含量比单施无机肥处理高% 脲酶活性提高有
利于土壤中稳定性较高的有机氮向有效态氮转化!
改善土壤氮素供应状况%
表 L?土壤酶活性
5&+@L?C’$B-(I<%-&7#$,$#<
项目 ):3E &^ &^; $^ $^;
过氧化氢酶 (6:61693b
"E.%2&+i;7n!’T
F& D F& $ &2$I6[ &2=&[ &2$&6[ &2%#6
多酚氧化酶 >01Z4D37010mM8693b
"ETT61MW6WM8’TF& D F& $
%2=H6 %2!I[ %2!&6 %2I%W
脲酶 hB3693b
"ET+Rc! @+’T
F& D F& $ &2!H6 &2HCW &2H&[ &2#&8
L?结论与讨论
-867M等"&##H$报道腐殖酸能使番茄" "%&0)4-
&:#%C.,3+#4-$根的鲜质量和干质量分别增加 &I ]和
&H ]!并且褐煤腐殖酸对根和地上部分的生长都有
促进效应% 陈振德等 "$%%"$研究表明腐殖酸能明
显促进玉米"5.0 -0:3$植株对 +!>和 i养分的吸
收% 本研究表明& 配施腐殖酸较单施无机肥提高了
)@&%" 欧美杨的 +!>和 i含量! 提高了 )@&%" 欧美
杨根(茎和叶的生物量!对根系生长的促进作用尤为
明显% 梅慧生等 "&#H%$的研究也表明腐植酸对根
的刺激作用大于对茎和叶的刺激作用% 这是因为!
一方面腐殖酸可刺激植物根系生长!能促进根的生
长及侧根的形成!增大了根的有效吸收面积!提高了
根系吸收利用土壤养分的能力!另一方面配施腐殖
酸可使土壤养分变得更容易被植物吸收% 可见!配
施腐殖酸可明显影响植物的生长发育%
腐殖酸是一类天然的复杂大分子化合物!具有
多种活性基团"羧基(酚羟基(醇羟基(甲氧基等$!
其结构的复杂性决定了其功能的多样性% 腐殖酸具
有的酸性基团对磷有活化作用!进而影响土壤中磷
的供应% 腐殖酸具有巨大的表面积!带有大量的电
荷!避免了养分离子随水流失% 因此!尽管腐殖酸不
是有机肥料!但可提高氮(磷和钾肥的稳定性和有
效性%
有研究表明& 长期施用化肥(有机肥!或有机肥
与无机肥配施!胡敏酸和富里酸含量均相应地增加!
而施有机肥相当多地补给了胡敏酸!或是矿化消耗
的富啡酸多于胡敏酸"宋海燕等!$%%## 史吉平等!
$%%$# 张晋京等!$%%=# Q0L ./0&F!&##&$!因而施有
机肥或有机无机肥配施会提高土壤胡b富比值% 也
有研究表明!林地土壤以胡敏酸为主!随着林龄增
%I&
<第 # 期 张敬敏等& 腐殖酸与无机肥配施对 )@&%" 欧美杨养分和土壤肥力的影响
大!胡敏酸含碳量与富啡酸含碳量的比例有增大的
趋势"陈立新等!$%%"$% 本研究表明!与单施无机
肥相比!腐殖酸配施无机肥!也提高了土壤胡b富比
值!对土壤的培肥是有利的!这与前人研究结果
一致%
参 考 文 献
鲍士旦5$%%C2土壤农化分析5北京& 中国农业出版社5
陈立新! 杨承栋5$%%"2落叶松人工林土壤腐殖物质组分及其对酸
度的影响5林业科学! !$"$$ & H F&C5
陈振德! 何金明! 李祥云!等5$%%"2施用腐殖酸对提高玉米氮肥利
用率的研究5中国生态农业学报! &C"&$ & C$ FC!5
关松荫5&#HI2土壤酶及其研究法5北京& 农业出版社5
贺<婧! 颜<丽5$%%H2不同来源腐殖酸对土壤生化反应强度的影
响5土壤通报! =#"$$ & !CI F!CH5
刘福德! 姜岳忠! 王华田!等! $%%"2杨树人工林连作地力维持技术
的探讨5林业科学! !="&$ & CH FI!5
梅慧生! 杨玉明! 张淑远!等5&#H%2腐植酸对植物生长的刺激作
用5植物生理学报! I"$$ & &== F&=# 5
史吉平! 张夫道! 林<葆5$%%$2长期定位施肥对土壤腐殖质理化
性质的影响5中国农业科学! =C"$$ & &"! F&H%5
宋海燕! 尹友谊! 宋建中!等5$%%#2不同来源腐殖酸的化学组成与
结构研究5华南师范大学学报! "&$ & I& FII5
武丽萍!成绍鑫5$%%&2关于腐植酸对尿素增效作用的研究与产品开
发概况及发展趋势5腐植酸! "&$ & & F=5
邢尚军! 刘方春! 杜振宇!等5$%%#2硝酸处理对褐煤中可提取性腐
殖酸含量及其吸附特性的影响5土壤学报!!I"=$ & !HH F!#=5
余常兵! 陈<防! 万开元!等5$%%!2<杨树人工林营养及施肥研究
进展5西北林学院学报! &#"=$ & I" F"&5
张晋京!窦<森5$%%=2施用猪粪对棕壤富里酸结构特征的影响5植
物营养与肥料学报! #"&$ & "C FH%5
-867M^ ! P373YM7M>! O6WWD30>5&##H2,D33V3W:0VW0EE3BWM61DLEMW
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!责任编辑<于静娴"
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