长期施肥对土壤团聚体分布和养分含量的影响

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1、土壤(Soils),2011,43(5):681~①长期施肥对土壤团聚体分布和养分含量的影响1,21*111刘中良，宇万太，周桦，徐永刚，黄宝同（1中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳110016；2中国科学院研究生院，北京100049）摘要：土壤团聚体组成和土壤养分状况是评价土壤肥力的两个重要指标。不同粒级的团聚体在营养元素的保持、供应及转化能力等方面发挥着不同的作用。本文通过比较长期施肥对土壤团聚体的分布和对土壤养分在团聚体分布变化的影响，全面评价长期施肥对改善土壤肥力状况的作用。结果表明：长期

2、施肥减少＞5mm的非团粒结构的数量，增加0.25~5mm团聚体的含量，改善了土壤的物理结构；土壤大团聚体中含有更多的全C、全N、全P，因此大团聚体对养分的保持有重要作用；施肥对速效养分含量影响显著，碱解N含量随粒级的减小而增加，有利于作物的吸收；肥料的施加使得小粒级团聚体对土壤养分储量的贡献率越来越突出，更利于养分的供给。此外，研究还发现耕作条件下有机无机肥配施不利于较小粒级团聚体全N和全P的保持。关键词：长期施肥；土壤养分；团聚体；养分贡献率中图分类号：S158.2土壤结构是调控土壤物理、生物过

3、程和土壤有机质分布的重要因素之一，土壤团聚体是土壤结构的基本单[1]元。团聚体是在成土母质、微生物、植物残体及分泌物的综合作用下形成的。一方面，土壤成土条件、水热条件、植被覆盖等因素影响土壤团聚体的形成；另一方面，土壤团聚体的形成通过影响土壤透气性、土壤导水率等作用间接地影响作物产量。因此，团聚体是形成良好土壤结构的物质基础，能够综合地反映土壤整体的肥[2][3]力状况。肥料的长期施用将改变土壤系统中物质的循环，增强土壤N、P和K养分供应。长期施肥还对土壤团聚体的形成及稳定产生直接或间接的影响，进

4、而导致土壤养分在团聚体中的分布发生变化。不同粒级的团[4]聚体在营养元素的保持、供应及转化能力等方面发挥着不同的作用。国内外对土壤肥力和团聚体关系的研究[5]较多。汪景宽等研究表明施用有机肥有利于团聚体内0.053~0.25mm颗粒有机物质（POM）的积累，是施用[6]有机肥条件下黑土团聚体内碳固定的主要形式。李辉信等指出红壤性水稻土团聚体干筛分析条件下，粒径3~[7]5mm、0.05~0.25mm、＜0.05mm团聚体含量可作为红壤性水稻土土壤肥力表征的物理性指标。邵明安等发-现：2~5mm团聚

5、体含量与土壤有机C、全N以及NO3-N之间呈显著正相关关系；而0.25~1mm团聚体与-[8]3+2+土壤全N含量以及NO3-N含量呈显著负相关关系。Haynes和Naidu指出施用P肥可以促进Al和Ca的粘结作用，从而促进团聚体的形成。过去对土壤团聚体内养分的研究主要集中在C、N方面，对P、K等养[4]分的研究仅局限在微团聚体中，对＞0.25mm团聚体内主要养分含量的研究则相对较少。本文采用干筛的分析方法，通过比较长期施肥对土壤团聚体的分布和对土壤主要养分在团聚体分布变化的影响，全面评价长期施肥

6、对改善土壤肥力状况的作用。1材料与方法1.1供试材料试验在中国科学院沈阳生态实验站进行，试验地位于41°32′N、123°23′E，属暖温带湿润-半湿润大陆季风气候，四季分明，雨热同季，年平均气温7℃~8℃，最高月（7月）平均气温24℃，最低月（1月）平均气温-13℃，2＞10℃活动积温3300℃~3400℃，太阳总辐射为5410~5600kJ/cm，无霜期147~164天，年降雨量约700mm。①基金项目：国家自然科学基金项目（31000206,31070547）和国家科技支撑计划课题项目（20

7、07BAD89B02）资助。*通讯作者（wtyu@iae.ac.cn）作者简介：刘中良（1986—），男，山东临沂人，硕士研究生，主要从事土壤养分循环的研究。Email:liuzhongliang0616@sina.com682土壤第43卷试验区土壤为潮棕壤，试验开始前该土壤的基本性状为：土壤全C含量为12.12g/kg，全N为1.13g/kg，全P为0.44g/kg，全K为16.4g/kg，速效P为10.6mg/kg，速效K88.0mg/kg，pH为6.5；含粗砂（0.25~2mm）2.54%，

8、细砂（0.05~0.25mm）22.05%，粉粒（0.002~0.05mm）53.99%，黏粒（＜0.002mm）20.85%。1.2试验设计长期定位试验始于1990年，共设12个处理，为了解单施化肥和配施有机肥对土壤结构的影响及其养分的分布问题，本研究选取其中3个典型处理：①不施肥（CK）；②施N、P、K化肥（NPK），N肥为尿素，用量222为纯N150kg/hm，P肥为重过磷酸钙，用量为纯P25kg/hm，K肥为硫酸钾，用量为纯K60kg/hm；③N、P、K化肥+循环猪圈肥（N