长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响.doc

长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响 吴晓晨1, 2, 3，李忠佩1, 3*，张桃林1, 3 1. 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京 210008；2 海南省环境科学研究院，海口 570206；3. 中国科学院研究生院，北京 100049 将红壤丘陵地区的荒地开垦为水田不仅可以防治土壤侵蚀，而且能增加土壤肥力，提高农田生产力。本文研究了红壤荒地垦殖为稻田，长期定位施肥15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分含量特征。结果表明：不同施肥措施包括不施肥条件下，15年水稻垦殖都提高了土壤肥力。不同施肥措施水稻土的pH提高了0.91.3个单位。耕层土壤有机碳含量达到8.1910.13 g·kg-1，全氮含量达到0.891.20 g·kg-1，有机碳与全氮含量都有明显提高，且有机碳和全氮含量之间相关性极显著。水稻土耕层全磷含量在0.250.60 g·kg-1之间，有效磷含量在2.220.9 mg·kg-1之间，化学磷肥的培肥效果好于有机肥（猪粪），有机无机磷肥配施能显著提高土壤全磷和有效磷库。土壤全钾还未有明显变化，土壤速效钾含量在40.4142.5 mg·kg-1之间，不同施肥措施除氮钾肥处理外都造成了土壤速效钾含量下降，秸秆还田到目前为止对于土壤速效钾含量还没有明显作用。 施肥；红壤水稻土；有机碳；养分中图分类号：S158.2 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（200）0-2019-05为了保证我国的粮食安全，必须注重耕地资源的数量保持和质量改善[1]。我国南方红壤丘陵地区自然条件优越，气候生产潜力大。但是由于长期对土地资源的不合理开发与利用，大量荒地和旱地土壤侵蚀严重，生产力低。将宜农荒地开垦为水田或“旱改水”不仅可以治理土壤侵蚀，而且能增加土壤肥力，提高农田生产力[23]。我国南方红壤地区已经建立了为数不少的水田长期试验[4-7]，但其中大部分都是在肥力中等或较高的水田或旱地上建立起来的，缺乏对红壤地区开垦自荒地或低产旱地的稻田土壤肥力的长期观测。1990年在中国科学院红壤生态试验站建立了稻田施肥制度长期试验，主要观测不同施肥制度下垦自红壤荒地的稻田的生产力和土壤性状变化过程。本文研究了该长期试验进行15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分状况，揭示不同施肥措施对低肥力水稻土的培肥效果，为红壤丘陵地区中低产田改造提供帮助。 试验建立在中国科学院红壤生态试验站，位于江西省余江县(116°55′E，28°15′N)。该区属亚热带季风气候区，水热资源丰富，年降雨量1795 mm，平均温度17.6 ℃，年蒸发量1318 mm，降雨集中于每年的3?6月，无霜期261。 试验于1990年开始，将发育自第四纪红粘土的荒地平整后，设计9个试验处理，每个处理3个重复，共27个试验小区。每个小区面积为30，各小区用砖和水泥隔开(地面高15 cm，地下部分深50 cm)，且各小区具有良好的排水功能。实验前土壤基本性质为：有机质含量5.7 g·kg-1，全氮0.43 g·kg-1，全磷(P2O5) 0.65 g·kg-1，全钾(K2O) 13.4 g·kg-1，速效磷5.6 mg·kg-1，速效钾105.9 mg·kg-1, 碱解氮90.2 mg·kg-1，pH 4.5，粘粒( 1μm) 含量38%[7]。 作物轮作制度为水稻 （Oryza sativa L.）-水稻（Oryza sativa L.）。早稻每年4月底5月初移栽，7月底收获，晚稻7月底8月初移栽，11月初收获。 各处理内容如下：1. 无肥区 (CK)；2. 有机养分循环 (C)；3. 化学氮肥 (N)；4. 氮肥+循环 (NC)；5. 化学氮磷肥 (NP)；6. 化学氮磷钾肥 (NPK)；7. 氮磷钾肥+循环 (NPKC)；8. 化学氮钾肥 (NK)；9. 化学氮磷钾肥+1/2秸秆回田 (NPKS)。肥料施用量按各处理内容要求, 1998年前每季每公顷N 230 kg，P2O5 68 kg，K2O 84 kg；1998年开始每季每公顷N 115 kg，P2O5 68 kg，K2O 42 kg。其中氮肥为尿素，磷肥为钙镁磷肥，钾肥为氯化钾。磷肥和钾肥以基肥形式施入，尿素分基肥和追肥按87的比例两次施入。循环处理中秸秆全部还田，另每季施入833 kg·h-2 (以干计)猪粪以补充收获籽粒所移出的养分。 2006年3月稻田耕翻前每个小区多点混合采集015 cm和1530 cm土样，测定土壤养分含量。土壤pH值采用电位计法，土壤有机碳测定用重铬酸钾容量法，全氮用凯氏法，全磷用碱熔-钼锑抗比色法，全钾用 NaOH熔融-火焰光度法，碱解氮用扩散法，速效磷用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，速效钾用NH4