化肥減量配施腐植酸生物肥對(duì)土壤性質(zhì)的影響

馬嬋華

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610052）

伴隨我國(guó)人口的快速增長(zhǎng)以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷壯大，土壤質(zhì)量逐年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。其中，臍橙果樹(shù)作為多年生作物，在其整個(gè)生長(zhǎng)周期中，需要連續(xù)地從土壤環(huán)境中吸取礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素以供其生長(zhǎng)。然而，土地現(xiàn)狀受前期不斷過(guò)量地施用單質(zhì)化學(xué)肥料的影響，已經(jīng)導(dǎo)致其生態(tài)環(huán)境、理化性質(zhì)和微生物群體不同程度受到損害，對(duì)生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品造成一定程度的損傷，難以達(dá)到綠色食品的水平。

研究表明，腐植酸類(lèi)材料技術(shù)的應(yīng)用在改良土壤理化性質(zhì)和提高肥力上有明顯效果。同時(shí)，可提升普通化肥利用率以及效果，實(shí)現(xiàn)逐漸減少或替代普通化肥，改善土壤礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)增收，有效調(diào)理因大量施用無(wú)機(jī)化肥導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)流失、生態(tài)破壞、板結(jié)、次生鹽化等現(xiàn)狀。

本文以雷波臍橙為研究對(duì)象，進(jìn)行科學(xué)腐植酸肥部分替代普通化肥的種植試驗(yàn)，研究化肥減量、腐植酸肥部分替代普通化肥種植模式對(duì)土壤養(yǎng)分吸收含量的影響，以及新型腐植酸肥對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響，為進(jìn)一步研究化肥減量配施腐殖酸肥技術(shù)提供參考。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料

本次試驗(yàn)地點(diǎn)為涼山州雷波縣。供試土壤的基本理化性質(zhì)詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)表1。供試品種：雷波臍橙。試驗(yàn)用氮素為尿素（N46%），磷酸二銨（N18%，P2O546%），硫酸鉀（K2O50%），礦源黃腐酸鉀（黃腐酸 65%，K2O12.5%，pH值8.0，N0.87%，P2O50.76%），將黏結(jié)劑添加到礦源黃腐酸鉀中，制成顆粒狀物質(zhì)，再在其上噴促進(jìn)生長(zhǎng)菌劑，合成腐植酸生物肥，有效活菌數(shù)≥0.2億/g。

表1 供試土壤的基本理化性質(zhì)

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

選取3畝雷波典型土壤，日常耕作照常進(jìn)行，根據(jù)作物需求以及土壤濕度進(jìn)行定期灌溉。試驗(yàn)隨機(jī)設(shè)置4 個(gè)處理組：無(wú)施肥（T0）；常規(guī)施肥（T1）；常規(guī)化肥85%、鉀肥用400 kg/hm2腐植酸生物肥代替（T2），不足常規(guī)化肥用量仍用硫酸鉀補(bǔ)充（T2）；常規(guī)化肥85%、鉀肥用600 kg/hm2腐植酸生物肥代替（T3）。常規(guī)施肥用量說(shuō)明：尿素375 kg/hm2、磷酸二銨225 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2。每個(gè)處理模式重復(fù)3組。因?yàn)楦菜嵘锓手蠳、P2O5含量較少，在本次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中沒(méi)有進(jìn)行計(jì)算，試驗(yàn)處理及施肥量詳見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)處理及施肥量 單位：kg/hm2

3 樣品采集

3.1 土壤樣品的采集

在臍橙作物發(fā)芽期、結(jié)果期和成熟期分別取樣。取樣方法：在作物植株5～10 cm處，采集土層厚度在10～15 cm的土壤，每個(gè)處理組采取三點(diǎn)混合采樣法。自然風(fēng)干、混合均勻后用1 mm篩過(guò)篩保存。

3.2 植株樣品的采集

臍橙作物發(fā)芽期、結(jié)果期和成熟期分別取樣。鮮樣：采集作物葉片以及果實(shí)部分。鮮樣在110℃的烘烤箱中進(jìn)行殺青1 h后，再在80℃環(huán)境下進(jìn)行烘干直至恒重。自然冷卻后粉碎保存。

4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

4.1 土壤養(yǎng)分含量測(cè)定

采用堿解擴(kuò)散法進(jìn)行土壤堿解氮的測(cè)定；采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法進(jìn)行土壤有效磷的測(cè)定；采用火焰光度法比色法進(jìn)行土壤速效鉀的測(cè)定。

4.2 植株礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量測(cè)定

采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法進(jìn)行作物全氮含量的測(cè)定；采用H2SO4-H2O2消煮，釩鉬黃比色法進(jìn)行作物全磷含量的測(cè)定；采用ICU等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定作物中鉀、鈣、鎂含量。

4.3 肥料利用率計(jì)算方法

采用差值法計(jì)算肥料利用率，公式如下：肥料利用率（%）=（施肥區(qū)作物養(yǎng)分吸收量-無(wú)肥區(qū)作物養(yǎng)分吸收量）/施肥純量×100%。

5 數(shù)據(jù)處理與分析方法

利用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析及繪圖。

6 結(jié)果與分析

6.1 化肥減量配施腐植酸生物肥對(duì)土壤堿解氮含量的影響

土壤中的堿解氮是能直接被作物吸收的養(yǎng)分元素，是作為反映作物生長(zhǎng)時(shí)期土壤氮素動(dòng)態(tài)變化的重要指標(biāo)。由圖1可知，發(fā)芽期，相比于T0處理模式，施肥模式下土壤中堿解氮含量明顯增加，相對(duì)于T1處理模式，T2和T3處理模式下顯著減少，各減少了29.4%、33.4%。結(jié)果期，T1、T2、T3處理模式分別比T0處理明顯增加了19.4%、7.8%、27.4%。T2和T3與T1對(duì)比，T2組數(shù)據(jù)明顯降低，T3組數(shù)據(jù)相差不大。成熟期，T1和T1與T0對(duì)比，T1和T2組數(shù)據(jù)大幅增高，T2比T3升高，升高率為11.1%。由此說(shuō)明，伴隨作物生長(zhǎng)不同發(fā)育時(shí)期的發(fā)展，土壤中堿解氮含量趨于逐漸減少的趨勢(shì)。

圖1 化肥減量配施腐殖酸生物肥對(duì)土壤堿解氮含量的影響

綜合分析臍橙作物在不同發(fā)育期時(shí)土壤中堿解氮的含量，以及氮素的消耗數(shù)據(jù)可知，臍橙在開(kāi)花前化肥施用量是影響土壤中堿解氮含量的主要因素，而在開(kāi)花后階段，由于腐植酸生物肥的介入，其對(duì)氮素?fù)p耗產(chǎn)生一定程度的抑制性，導(dǎo)致氮素的消耗量相較于常規(guī)化肥模式下明顯減少。臍橙成熟期，化肥減量處理模式下土壤中堿解氮含量相較于T1無(wú)明顯差異。

6.2 化肥減量配施腐植酸生物肥對(duì)土壤有效磷含量的影響

對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生直接影響的另一因素是土壤中有效磷的含量。由圖2可知，各試驗(yàn)組在不同發(fā)育時(shí)期對(duì)應(yīng)的土壤有效磷含量均有明顯增加，大小表現(xiàn)情況為：T3＞T2＞T1＞T0。在發(fā)芽期，T1、T2、T3 分別比 T0 處理組提高了123.2%、199.5%、291.0%，所有施肥處理組中，T1組含量最少，T3組含量最多，T3比T1升高率達(dá)到75.2%。結(jié)果期，T1、T2、T3處理組相比于T0分別提高了276.0%、452.4%、552.7%，施肥處理中T1組含量最少，T3組含量最多，T3比T1升高率達(dá)到73.6%。成熟期，T1、T2、T3相比于 T0處理組分別提高了 327.7%、481.5%、845.4%，T3比T1處理組高121.0%。綜合可見(jiàn)，施肥處理的值都高于T0的含量，而且成熟期土壤有效磷含量都是隨腐植酸生物肥配施比例的增加逐漸升高的，主要是有效磷的再利用能力比較強(qiáng)。

圖2 化肥減量配施腐殖酸生物肥對(duì)土壤有效磷含量的影響

6.3 化肥減量配施腐植酸生物肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響

由圖3可知，在發(fā)芽期，與T0相比，T2、T3處理組中數(shù)據(jù)明顯增高，增加率分別為43.2%、41.4%，T1處理組數(shù)據(jù)表現(xiàn)不明顯。結(jié)果期，相比不施肥的T0處理組，T1、T2、T3處理組明顯升高，分別升高了16.4%、38.7%、57.3%，相比于T1，T2、T3處理組數(shù)據(jù)大幅增高。成熟期，T1、T2、T3處理組相比于T0處理組明顯升高，和T1處理組相比，T3處理組增長(zhǎng)顯著，T3比T1升高了11.4%。隨著生育期的發(fā)展，土壤中的速效鉀含量逐漸增加，從發(fā)芽期到成熟期T0、T1、T2、T3處理組數(shù)據(jù)分別增加了30.6%、42.3%、10.9%、22.0%。研究表明，腐植酸生物肥中的礦源鉀發(fā)揮了緩效作用，使得成熟期鉀的含量較高。

圖3 化肥減量配施腐殖酸生物肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響

7 結(jié)論

土壤肥力內(nèi)部表征主要體現(xiàn)在土壤養(yǎng)分上，而且土壤養(yǎng)分與土壤質(zhì)量情況密切關(guān)聯(lián)。通過(guò)施用腐植酸生物肥，不僅能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，而且在土壤理化性質(zhì)、微生物生存環(huán)境方面也可大幅度改善。采取有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥料配合使用的耕作模式，一方面可達(dá)到促進(jìn)有機(jī)肥分解釋放出所需養(yǎng)分，另一方面可減少無(wú)機(jī)肥料對(duì)養(yǎng)分的固定，土壤中養(yǎng)分含量得以提高，肥料利用率得以加強(qiáng)。本文的研究表明，相比于單施化肥處理模式，化肥減量配施腐植酸生物肥后土壤中養(yǎng)分含量均有大幅度提升，主要是由于化肥配施腐植酸生物肥既充分提供了臍橙作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的速效養(yǎng)分，又可為土壤中微生物群落生長(zhǎng)補(bǔ)充養(yǎng)分，土壤中有效養(yǎng)分含量也得以加強(qiáng)，進(jìn)而提高了土壤肥力。