兩種培肥途徑下紅壤磷素儲供能力的動態(tài)變化

1、兩種培肥途徑下紅壤磷素儲供能力的動態(tài)變化?王艷玲1，何園球2，周曉冬1(1.南京信息工程大學(xué)，江蘇南京210044；2.中國科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京210008)摘要：以長期施肥的旱地紅壤為材料，研究了單施無機肥、有機－無機配施兩種途徑下，紅壤的磷庫儲量及其供磷能力的動態(tài)變化。結(jié)果表明：兩種培肥途徑均可以穩(wěn)定并提高紅壤全磷和有效磷含量，化學(xué)磷肥的合理施用可在4~5a內(nèi)重建紅壤磷庫，使之達到磷素肥沃水平（OlsenP約為20mgkg

2、1），而配施豬廄肥只需2a時間，配施花生秸稈的效果不顯著。兩種培肥途徑均可以提高紅壤中各形態(tài)無機磷含量，尤其是可以顯著增加最有效的AlP含量，從而大大增強了紅壤的供磷能力。當紅壤磷素的自然供給能力降至最低時，如NK處理的全磷量小于0.3gkg1時，土壤中所有不同形態(tài)的磷（包括OlsenP）都可視為無效或者說土壤無有效供磷能力。關(guān)鍵詞：紅壤；長期定位實驗；培肥途徑；磷；儲供能力；動態(tài)變化中圖分類號：S147.2文獻標識碼：A文章編號：05

3、643945(2010)03000006磷是紅壤地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要的養(yǎng)分限制因子之一。外源磷肥的投入是提高紅壤的磷素供應(yīng)能力、確保作物穩(wěn)定生長與產(chǎn)出的基礎(chǔ)。因此，我們利用長期肥料定位試驗的有利條件，通過對歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及歷史樣品的測定分析，探討了單施無機肥和有機無機配施兩種培肥途徑下，紅壤磷庫儲量及其供應(yīng)能力的長期動態(tài)變化，旨在為紅壤磷素肥力的提高及磷素的有效管理提供參考數(shù)據(jù)。1材料與方法1.1長期實驗地概況長期肥料定位試驗于1988年

4、建在江西省鷹潭農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外研究站內(nèi)（北緯2804′~2837′，東經(jīng)11641′~11709′）。供試土壤為第四紀紅黏土發(fā)育的典型紅壤，有機無機肥配施試驗區(qū)設(shè)：CK（低量NPK）、CK豬廄肥（PM）、CK綠肥、CK稻稈和CK花生秸稈本田還田（Return），共5個處理；無機肥試驗區(qū)設(shè)：NPKCaS、NPKCa、NPK、NP、PK和NK，共6個處理（Ca代表施用石膏；S代表施用微量元素）。試驗小區(qū)面積為33m2，每個處理重復(fù)3次，

5、隨機排列。1995年以前進行花生和油菜輪作，后改為一季花生，冬季休田。1.2供試土壤研究中所用的土壤樣品均于每年花生收獲后一個月，采自于NPK、NP、NK、PK及CK、CK豬廄肥（PM）、CK花生秸稈（Return）共7個小區(qū)的耕層土壤（采樣深度為0~15cm）。在每個小區(qū)內(nèi)按“S”形采集15點樣品，混勻后，用“四分法”取約2.5kg土壤帶回室內(nèi)，風(fēng)干，磨細后過篩、備用。1.3分析項目與方法全磷采用H2SO4HClO4消化，鉬銻抗比色法

6、；土壤速效磷采用0.5molL1NaHCO3（pH8.5）法。土壤無機磷分組采用張守敬和Jackson的土壤無機磷分組方法[1]將土壤無機磷分為：AlP（鋁結(jié)合的磷酸鹽），F(xiàn)eP（鐵結(jié)合的磷酸鹽），OcP（閉蓄態(tài)磷酸鹽），CaP（鈣結(jié)合的磷酸鹽），具體操作方法參見《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[2]。2結(jié)果與分析2.1紅壤磷素總儲量的變化土壤全磷的變化在某種程度上可以反應(yīng)出土壤的磷素肥力水平，通過歷史數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計，分析了單施無機肥與有機無

7、機配施兩種培肥途徑下紅壤磷素總儲量的動態(tài)變化。收稿日期：20081205；修訂日期：20090801基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(40901146)及南京信息工程大學(xué)?？蒲谢痦椖?S8107371001)資助作者簡介：王艷玲(1976)，女，吉林省舒蘭市人，博士，講師，主要從事土壤肥力演變過程與環(huán)境效應(yīng)研究。Email：ylwang@nuist.短期內(nèi)提高土壤肥力，而土壤肥力水平的提高程度受有機類型的影響[6~9]。0.00.40.

8、81.21.62.0135791113151719種植年限(a)CultivatedYears全磷(gkg1)TotalPCKPMReturn圖3長期有機－無機配施條件下旱地紅壤全磷的年際變化Fig.3AnnualchangesoftotalPinredsoilunderlongtermganicchemicalfertilizercombinedapplication表2的結(jié)果表明，3種有機無機配施處理都能在不同程度上增加旱地紅壤中的

9、全磷量，但積累速度差別較大。在施化肥的基礎(chǔ)上配施豬廄肥（PM處理）可以使土壤中全磷以每年0.084gkg1的速度遞增，其增加速度是本田還田（Return處理）的14倍，是對照處理（CK）的8.4倍。由此可見，花生秸稈本田還田（Return處理）并不能有效提高旱地紅壤的磷素肥力，這與秸稈在腐解過程中需消耗額外的土壤磷素有關(guān)[9]。表2長期有機－無機配合施用條件下紅壤全磷的含量與增量Table2Contentincrementoftotal

10、Pinredsoilunderlongtermganicchemicalfertilizercombinedapplication全磷TotalP（gkg1）年份Year肥料處理Fert.Tr.含量Content總增量Totalincrement年增量Annualincrement1988試驗前0.53CK0.690.160.010廄肥1.871.340.0842004還田0.630.100.0062.2紅壤有效供磷量的變化土壤有效磷（

11、OlsenP）并不是指土壤中某一特定形態(tài)的磷，雖不具有真正“數(shù)量”的概念，但可以用來表征土壤磷素存在的“質(zhì)量”，也就是說，它可以相對地說明土壤的供磷水平。下面我們就分析一下兩種培肥途徑下紅壤有效供磷量的變化。2.2.1單施無機肥長期沒有磷肥輸入的NK處理土壤的有效供磷能力（OlsenP）一直低于3.0mgkg1，而磷肥的施入可以顯著增加紅壤的有效磷量。從長期施肥條件下紅壤中有效磷的變化可以看出（圖4），可以將土壤“有效”磷庫的重建過程分

12、為：“快速重建”與“穩(wěn)定重建”兩個階段，重建速度因施肥方式的不同而有所差異（表3）。在“快速重建”階段（1988~1995年），土壤OlsenP的重建速度以NP處理最大，年增量為5.04mgkg1，其次為NPK，年增量為4.13mgkg1，PK處理的重建速度最小，年增量只有3.76mgkg1。如果以20mgkg1的水平作為肥沃土壤的基本要求[10]，那么這3種施肥只要4~5a，也就是說，化肥的合理施用可以在短期內(nèi)重建土壤磷庫，使之達到肥

13、沃水平。在“穩(wěn)定重建”階段（1995~2004年），只有PK處理的OlsenP略有增加，年增量只有0.05mgkg1，而NPK和NP處理的OlsenP含量均呈下降趨勢，年下降量為0.52~0.53mgkg1，可能是由于磷肥用量減少所致。從圖4也可以發(fā)現(xiàn)，當土壤的OlsenP含量達到一定水平時，繼續(xù)施用磷肥其增加效果不明顯且有下降趨勢，在土壤磷素平衡有較大盈余時，有效磷可以快速增加，但在磷素平衡盈余不大或略有赤字時，有效磷大體可以維持在一