不同年限施用有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

且天真 武迪 張德健 李娟 劉凌悅 喬旭 王宏 賈賽紅

摘要 針對(duì)東北地區(qū)耕地面積減少、化肥大量施用、耕地質(zhì)量下降等問(wèn)題，設(shè)置了不施有機(jī)肥（CK）、施有機(jī)肥1年（T1）、施有機(jī)肥2年（T2）、施有機(jī)肥3年（T3）4個(gè)施肥處理，除CK外其余各處理施用有機(jī)肥30 t/hm2，分析了不同施肥年限對(duì)土壤理化性狀的影響。結(jié)果表明，施用有機(jī)肥可以降低土壤容重，增加土壤總孔隙度，0～60 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1.16%～42.81%，堿解氮、速效磷、速效鉀較不施有機(jī)肥分別提高了1.03%～66.14%、1.35%～164.32%、1.59%～47.64%，土壤全氮、全磷、全鉀分別提高0.80%～78.98%、1.93%～72.61%和0.76%～23.43%。3年連續(xù)施用有機(jī)肥能更好地改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，可為東北黑土地地力提升及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 不同年限；有機(jī)肥；黑土；養(yǎng)分；土壤理化性狀

中圖分類號(hào) S 141? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2023）12-0135-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.032

Effects of Different Years of Application of Organic Fertilizer on Physical and Chemical Properties of Soil

QIE Tian-zhen， WU Di，ZHANG De-jian et al

（Key Laboratory of Forage and Characteristic Crop Biotechnology， Ministry of Education， College of Life Sciences， Inner Mongolia University， Hohhot，? Inner Mongolia? 010070）

Abstract In view of the decrease of cultivated land area in northeast China， large amount of fertilizer application， cultivated land quality decline and other problems， four fertilization treatments were set： no application of organic fertilizer （CK）， application of organic fertilizer for 1 year （T1）， application of organic fertilizer for 2 years （T2） and application of organic fertilizer for 3 years （T3）. Besides CK， the other treatments applied organic fertilizer 30 t/hm2.The effects of different fertilization years on soil physical and chemical properties were studied. The results showed that the application of organic fertilizer could reduce soil bulk density， increase soil total porosity.In the 0-60 cm soil layer， soil organic matter content was increased by 1.16%-42.81%， alkaline hydrolyzable nitrogen， available phosphorus and available potassium were increased by 1.03%-66.14%， 1.35%-164.32% and 1.59%-47.64%， respectively， compared with those without organic fertilizer. Total nitrogen， total phosphorus and total potassium could be increased by 0.80%-78.98%， 1.93%-72.61% and 0.76%-23.43%， respectively. Different application years of organic fertilizer had a good effect on improving soil physical and chemical properties and soil fertility， which could provide a theoretical basis for the improvement of black land fertility and sustainable agricultural development in Northeast China.

Key words Different years;Organic fertilizer;Black soil;Nutrient;Physical and chemical properties of soil

基金項(xiàng)目 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項(xiàng)（2020ZD0005-0403）；內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFDZ0060）；鄂爾多斯市“揭榜掛帥”項(xiàng)目（JBGS-2021-001）。

作者簡(jiǎn)介 且天真（1996—），女，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士研究生，研究方向：土壤耕作和農(nóng)田生態(tài)。*通信作者，教授，博士，從事旱作農(nóng)業(yè)研究。

收稿日期 2022-07-10；修回日期 2022-09-01

施肥是影響土壤肥力和農(nóng)作物產(chǎn)量的主要因素之一［1-3］，農(nóng)作物生長(zhǎng)需要多種必需營(yíng)養(yǎng)元素，在糧食生產(chǎn)過(guò)程中施肥對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)超過(guò)50%，而為了增產(chǎn)增收來(lái)滿足我國(guó)人民對(duì)食物的龐大需求，化肥被大量施入土壤中［4］。長(zhǎng)期和過(guò)量施用化肥，會(huì)對(duì)土壤物理、化學(xué)和生物多樣性產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致農(nóng)田養(yǎng)分不平衡和土壤退化［5］。研究表明，長(zhǎng)期單施化肥會(huì)造成有機(jī)碳含量出現(xiàn)不同程度的降低［6］，還會(huì)導(dǎo)致植物根系分泌物含量發(fā)生變化，影響土壤微生物的生長(zhǎng)環(huán)境，間接導(dǎo)致土壤動(dòng)物的數(shù)量、種類發(fā)生變化［7］。為了保證農(nóng)業(yè)和土壤的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)逐步改善長(zhǎng)期施用化肥的局面，積極推廣有機(jī)肥料。

土壤肥力是土壤質(zhì)量的本質(zhì)屬性，是土壤質(zhì)量核心的基礎(chǔ)［8］。有機(jī)肥的施用是改良土壤、提升土壤肥力和提高作物產(chǎn)量的有效措施。長(zhǎng)期施用有機(jī)肥能增加有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分容量，在產(chǎn)量和土壤肥力的正效應(yīng)方面可部分替代化肥［9］。孫勇等［10］研究表明施用有機(jī)肥后土壤容重可以降低2.84%，有機(jī)質(zhì)含量可以增加0.79%，還可以提高土壤全氮、速效磷、速效鉀的含量。張秀芝等［11］研究表明長(zhǎng)期施用有機(jī)肥料可以提高土壤有機(jī)碳、全氮的含量從而提高作物產(chǎn)量。李莎莎等［12-13］研究有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，施用有機(jī)肥可以提高土壤堿解氮、速效磷、速效鉀的含量。近年來(lái)關(guān)于生物有機(jī)肥的種類、生物有機(jī)肥的施入量對(duì)土壤改良的研究較多，對(duì)有機(jī)肥和化肥配比的研究也有很多。但對(duì)不同年限施入有機(jī)肥對(duì)土壤肥力的研究很少。為此，針對(duì)東北地區(qū)耕地面積減少、化肥大量施用、耕地質(zhì)量下降等問(wèn)題，筆者通過(guò)在呼倫貝爾阿榮旗的定點(diǎn)試驗(yàn)，以有機(jī)肥為研究對(duì)象，探索了不同年限施用有機(jī)肥對(duì)土壤理化性狀的影響，以期為東北黑土地地力提升及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市阿榮旗現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)，阿榮旗位于大興安嶺南麓，122°02′～124°05′E，47°56′～49°19′N。屬于溫帶大陸性半濕潤(rùn)氣候，晝夜溫差較大，年平均日照時(shí)數(shù)為2 800～2 900 h，年降水量458.4 mm，主要集中在6—8月，占全年降水量的70%，年均蒸發(fā)量1 455.3 mm。大部分地區(qū)9月中旬出現(xiàn)早霜，無(wú)霜期為90～130 d。主要栽培作物為玉米、大豆、馬鈴薯、向日葵。該試驗(yàn)地0～20 cm土層基礎(chǔ)化學(xué)性狀：

有機(jī)質(zhì)10.5 g/kg，堿解氮40.67 mg/kg，速效磷3.51 mg/kg，速效鉀36.0 mg/kg，全氮1.94 g/kg，全磷0.43 g/kg，全鉀18.3 g/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

有機(jī)肥為牛糞肥，由阿榮旗現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)提供，共設(shè)4個(gè)處理，分別為施用有機(jī)肥1年（T1）、施用有機(jī)肥2年（T2）、施用有機(jī)肥3年（T3）以及不施用有機(jī)肥（CK），除CK外各處理有機(jī)肥施入量為30 t/hm2，于每年秋季收獲后采用旋耕機(jī)混入土壤中。播種前和收獲后分別采集0～10、10～20、20～40、40～60 cm土樣裝于8號(hào)自封袋中，將采集到的土壤樣品去除植物的殘?jiān)?、根系等，置于通風(fēng)處自然晾干，然后過(guò)1.00和0.15 mm的篩子并裝袋保存，貼上標(biāo)簽備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 土壤物理指標(biāo)。①土壤容重。在播種前和收獲后采用環(huán)刀法測(cè)定0～60 cm土層土壤容重，重復(fù)3次；②土壤總孔隙度。取好的環(huán)刀放置在有紗布的托盤中，吸水12 h后稱重。

1.3.2

土壤化學(xué)指標(biāo)。①土壤全鉀，氫氧化鈉熔融-火焰光度法；②土壤全氮，全自動(dòng)凱氏定氮儀法；③土壤全磷，濃硫酸-高氯酸消煮法；④土壤速效鉀，醋酸銨浸提-火焰光度法；⑤土壤速效磷，碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；⑥土壤堿解氮，堿解擴(kuò)散法；⑦土壤有機(jī)質(zhì)，重鉻酸鉀容量法-稀釋熱法測(cè)定有機(jī)碳后，系數(shù)換算出有機(jī)質(zhì)。以上方法參考《土壤農(nóng)化分析》［14］第三版。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行處理，采用GraphPad Prism 8.0.2作圖，采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥對(duì)土壤物理性狀的影響

2.1.1

有機(jī)肥對(duì)土壤容重的影響。不同施肥年限土壤容重存在較大差異。播種前和收獲后各處理不同土層的土壤容重均低于CK。收獲后較播種前土壤容重有下降趨勢(shì)。由圖1a可知，播種前0～10 cm土層，各處理土壤容重均顯著低于CK（P<0.05），較CK分別降低15.49%、16.20%、13.38%，但3個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T3與各處理之間存在顯著差異，顯著低于其他處理（P<0.05）；20～60 cm土層，T2、T3處理的土壤容重均顯著低于CK（P<0.05），與CK相比降低5.00%～22.22%。

由圖1b可知，收獲后0～10 cm土層，各處理土壤容重均顯著低于CK（P<0.05），較CK分別降低了13.33%、15.56%、14.81%，但各處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T2處理的容重最低，且顯著低于CK（P<0.05），較CK低12.93%，T3處理低于CK但無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層，T1處理顯著低于CK（P<0.05），與CK相比降低了13.08%；40～60 cm土層，各處理均顯著低于CK（P<0.05），較CK分別降低了9.09%、10.61%和7.69%，但各處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.1.2

有機(jī)肥對(duì)土壤總孔隙度的影響。由圖2a可知，播種前0～10 cm土層中，3個(gè)處理均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別提高8.28%、8.60%、7.16%，但3個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層T3處理的總孔隙度顯著高于CK（P<0.05），較CK高6.17%；20～60 cm土層，3個(gè)處理均高于CK，較CK處理高2.61%～12.07%。

由圖2b可知，收獲后0～10 cm土層，3個(gè)處理的土壤總孔隙度均顯著高于CK（P<0.05），分別較CK高6.78%、7.97%、7.55%，但3個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T1、T2、T3處理的土壤總孔隙度均高于CK，且T1、T2處理與CK間達(dá)顯著水平（P<0.05），T3處理與CK無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～60 cm土層，3個(gè)處理的土壤總孔隙度均高于CK，較CK高3.56%～6.37%，且3個(gè)處理間均無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.2 有機(jī)肥對(duì)土壤化學(xué)性狀的影響

2.2.1

有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響。不同施肥年限不同土層有機(jī)質(zhì)含量存在較大差異，總體上表現(xiàn)為0～20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量高于20～60 cm土層，播種前>收獲后。由圖3a可知，播種前0～10 cm土層，T1和T3處理下的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高20.96%和23.43%；10～40 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理均顯著高于CK（P<0.05），其中T1處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，分別較CK、T2、T3處理平均高33.60%、12.63%、8.01%；40～60 cm土層，T1、T2、T3處理之間土壤有機(jī)質(zhì)含量無(wú)顯著差異（P>0.05），但均顯著高于CK（P<0.05）。

由圖3b可知，收獲后0～10 cm土層，T3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高為35.96 g/kg，顯著高于CK（P<0.05），較CK高9.29%；10～20 cm土層，T3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于CK、T1和T2處理，T1、T2處理與CK無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～60 cm土層，T1和T3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高13.56%和16.44%。

2.2.2

有機(jī)肥對(duì)土壤堿解氮含量的影響。不同施肥年限不同土層的土壤堿解氮含量存在較大差異，總體趨勢(shì)表現(xiàn)為隨著土層深度的增加土壤堿解氮含量先增加后降低且0～20 cm土層土壤堿解氮含量高于20～60 cm土層。由圖4a可知，播種前0～10 cm土層，T2處理下土壤堿解氮含量最高為131.83 mg/kg，分別較CK、T1、T3處理高11.92%、6.81%、12.99%；10～20 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理下的土壤堿解氮含量均顯著高于CK（P<0.05），分別較CK高6.39%、7.89%、5.54%，但3個(gè)處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層T2處理顯著低于CK、T1、T3處理（P<0.05），T1、T3處理顯著高于CK，且T1、T3處理之間也達(dá)顯著水平（P<0.05）；40～60 cm土層中T1、T3處理下的土壤堿解氮含量顯著高于CK和T2處理（P<0.05），但T1和T3處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）。

由圖4b可知，收獲后土壤堿解氮含量隨著施肥年限的增加而增加。0～10 cm土層，T3處理的土壤堿解氮含量最高為136.97 mg/kg，較CK、T1、T2處理分別高11.68%、10.55%、4.92%，但各處理間土壤堿解氮含量均無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T1、T2、T3處理下的土壤堿解氮含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高22.85%、24.30%、30.57%，其中T3與T1、T2處理達(dá)顯著水平（P<0.05）；20～40 cm土層，T2、T3處理顯著高于CK和T1處理（P<0.05），但T2、T3處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；40～60 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理下的土壤堿解氮含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高4.83%、5.90%、9.94%，且T1和T3處理間差異也達(dá)顯著水平（P<0.05）。

2.2.3

有機(jī)肥對(duì)土壤速效磷含量的影響。由圖5a可知，不同施肥年限不同土層土壤速效磷含量存在較大差異，且收獲后>播種前。播種前0～10 cm土層，T2、T3處理下的土壤速效磷含量顯著高于CK、T1處理（P<0.05），但T2、T3處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T2處理下土壤速效磷含量最高為14.49 mg/kg，顯著高于CK、T1、T3處理（P<0.05），較3個(gè)處理分別高40.00%、55.47%、40.00%，但CK、T1、T3處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層，T1、T2、T3處理下的土壤速效磷含量均顯著高于CK（P<0.05），分別較CK高19.83%、49.42%、44.96%；40～60 cm土層，T1、T2、T3處理土壤速效磷含量均顯著高于CK（P<0.05），分別較CK高64.44%、80.99%、104.58%，但3個(gè)處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）。

由圖5b可知，播種前0～10 cm土層4個(gè)處理間均存在顯著差異（P<0.05），其中T3處理下的土壤速效磷含量最高為33.19 mg/kg，較CK、T1、T2處理分別高78.92%、32.97%、13.28%；10～40 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理下的土壤速效磷含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK平均高106.71%、101.94%、122.16%，其中T3處理與T2處理間差異達(dá)顯著水平（P<0.05）；40～60 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高119.77%、144.48%、138.47%，其中T1處理顯著低于T2、T3處理（P<0.05），T2和T3處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.2.4

有機(jī)肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響。由圖6a可知，不同施肥年限不同土層土壤速效鉀含量存在較大差異，整體趨勢(shì)表現(xiàn)為隨著土層深度的增加土壤速效鉀含量先增加后降低，收獲后的土壤速效鉀含量高于播種前。播種前0～10 cm土層，CK處理下土壤速效鉀含量最高為48.66 mg/kg，T1、T2、T3 3個(gè)處理均顯著低于CK（P<0.05）；10～20 cm土層，4個(gè)處理之間均存在顯著差異（P<0.05），T1處理下土壤速效鉀含量最高為59.37 mg/kg，較CK、T2、T3處理分別高28.53%、12.74%、19.55%；20～40 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理下土壤速效鉀含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高26.93%、5.21%、6.52%，其中T2和T3處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；40～60 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理的土壤速效鉀含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高8.98%、6.52%、1.59%，3個(gè)處理間存在顯著差異（P<0.05）。

由圖6b可知，0～10和10～20 cm土層，4個(gè)處理之間的土壤速效鉀含量均達(dá)顯著水平，且均顯著高于CK（P<0.05），其中T3處理下的土壤速效鉀含量均最高，分別為87.03和82.10 mg/kg，較CK分別高 46.92%和47.64%；20～40 cm土層T1處理的土壤速效鉀含量最高，顯著高于CK、T2、T3處理（P<0.05），較CK、T2、T3處理分別高39.10%、19.69%、4.34%，且CK、T2、T3 3個(gè)處理間差異達(dá)顯著水平（P<0.05）；40～60 cm土層T1、T2、T3 3個(gè)處理下的土壤速效鉀含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高31.28%、23.17%、36.06%，且3個(gè)處理間也存在顯著差異（P<0.05）。

2.2.5

有機(jī)肥對(duì)土壤全氮含量的影響。不同施肥年限不同土層土壤全氮含量存在較大差異，隨著土層深度的增加土壤全氮含量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)。由圖7a可知，播種前0～10 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理下的土壤全氮含量顯著低于CK（P<0.05），且T1處理顯著高于T2、T3處理（P<0.05），但T2與T3處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，CK、T1處理下的土壤全氮含量顯著高于T2、T3處理（P<0.05），但2個(gè)處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層，T1處理下的土壤全氮含量顯著高于CK、T2、T3處理（P<0.05），而T2、T3處理顯著低于CK，較CK分別降低28.57%、13.82%，且T2和T3處理之間差異顯著（P<0.05）；40～60 cm 土層，T2處理顯著低于CK（P<0.05），T1和T3處理顯著高于CK（P<0.05），較CK分別高78.98%和56.25%，且3個(gè)處理間存在顯著差異（P<0.05）。

由圖7b可知，收獲后0～10 cm土層，T1、T2 2個(gè)處理均顯著低于CK（P<0.05），且2個(gè)處理的土壤全氮含量差異達(dá)顯著水平（P<0.05）；10～20 cm土層，T2處理的土壤全氮含量最低，顯著低于CK、T1、T3（P<0.05），且CK、T1、T3 3個(gè)處理間均無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層，T2處理的土壤全氮含量最低為1.66 g/kg，顯著低于CK、T1、T3處理的土壤全氮含量（P<0.05），T1、T3 2個(gè)處理與CK處理間存在顯著差異（P<0.05）；40～60 cm土層，T1和T3 2個(gè)處理的土壤全氮含量均顯著高于CK和T2處理（P<0.05），但T1、T3處理間無(wú)顯著差異（P>0.05），而T2處理顯著低于CK（P<0.05），較CK低18.87%。

2.2.6

有機(jī)肥對(duì)土壤全磷含量的影響。由圖8a可知，播種前0～10 cm土層，T3處理的土壤全磷含量最高為0.39 g/kg，與各處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理的土壤全磷含量均顯著高于CK（P<0.05），較CK分別顯著提高13.81%、11.72%、11.02%，但T1、T2、T3 3個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；20～40 cm土層，T1處理的土壤全磷含量最高為0.39 g/kg，較T2顯著高13.89%；40～60 cm土層，T3處理顯著高于T2和CK處理，較CK和T2處理提高7.48%和13.37%（P<0.05）。

由圖8b可知，收獲后不同處理與CK間存在顯著差異，0～60 cm土層，T1、T2、T3土壤全磷含量較CK提高18.68%～72.61%。0～10 cm土層，T3處理的土壤全磷含量最高為1.12 g/kg，較T1 、T2分別顯著高11.51%、24.25%；10～20 cm土層，T2處理全磷含量最低，T1 、T3處理較T2處理分別顯著高25.10%、18.59%（P<0.05）；20～40 cm土層，T1處理的全磷含量最高，較T2、T3處理顯著高23.08%、16.80%；40～60 cm土層，T1、T2、T3 3個(gè)處理間土壤全磷含量無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.2.7

有機(jī)肥對(duì)土壤全鉀含量的影響。由圖9a可知，播種前0～20 cm土層，除T1處理低于CK外，其余2個(gè)處理T2、T3均高于CK，較CK平均高7.76%、19.77%，且T1、T2、T3 3個(gè)處理間的土壤全鉀含量存在顯著差異（P<0.05）；20～40 cm土層，T2、T3處理均顯著高于CK、T1處理，但2個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P>0.05）；40～60 cm土層，T3處理下的土壤全鉀含量最高為14.17 g/kg，較CK、T1、T2處理分別顯著高11.84%、19.38%、12.91%（P<0.05）。

由圖9b可知，收獲后0～10 cm土層，T1處理的土壤全鉀含量顯著低于CK、T2、T3處理（P<0.05），T2、T3 2個(gè)處理與CK之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；10～20 cm土層，T1、T2、T3處理的土壤全鉀含量均顯著低于CK（P<0.05），較CK分別低13.62%、6.51%、12.73%；20～40 cm土層，T2處理的土壤全鉀顯著高于CK（P<0.05），較CK高3.05%，T1、T3處理顯著低于CK（P<0.05），較CK分別低8.70%、10.49%；40～60 cm土層，T3處理的土壤全鉀含量最低為12.70 g/kg，顯著低于CK、T1、T2處理（P<0.05），T1、T2處理分別較CK提高3.38%、3.76%，但兩者無(wú)顯著差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 有機(jī)肥對(duì)土壤物理性狀的影響

土壤容重和孔隙度是表征土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它們與土壤松緊、土壤腐殖質(zhì)含量密切相關(guān)［15］。容重越小，土壤越疏松，結(jié)構(gòu)性越好，容重越大，表明土壤緊實(shí)，結(jié)構(gòu)性越差。對(duì)土壤容重和孔隙度的研究表明，施用有機(jī)肥后播種前和收獲后0～60 cm土層的土壤容重均有所降低，降低2.27%～22.22%，土壤總孔隙度均有所增加，增加1.04%～12.07%。張艷等［16］通過(guò)長(zhǎng)期施用化肥與有機(jī)肥對(duì)土壤物理特性的研究表明，施用有機(jī)肥后土壤容重有所降低，土壤孔隙度有所增加。這與該研究結(jié)果相似。王道中等［17］研究表明長(zhǎng)期增施有機(jī)物料可以降低砂姜黑土的土壤容重，與該研究結(jié)果相似。

3.2 有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

有機(jī)肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，有利于土壤理化特性的改善和養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)［5］。土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)于提高土壤肥力具有重要意義，可作為反映土壤質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)［18］。該研究發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥后，播種前和收獲后的土壤有機(jī)質(zhì)含量較不施有機(jī)肥均有所增加，施有機(jī)肥1年可以使有機(jī)質(zhì)含量增加1.16%～42.81%，施肥2年有機(jī)質(zhì)含量提升1.90%～21.92%，施肥3年有機(jī)質(zhì)含量增加9.29%～29.23%。何進(jìn)勤等［19］研究表明施入有機(jī)肥后有機(jī)質(zhì)含量可以提高。郭鵬飛等［20］研究表明牛糞有機(jī)肥相比其他有機(jī)肥土壤有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)8.49%～33.29%。

3.3 有機(jī)肥對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響

研究表明，土壤堿解氮是表征近期內(nèi)土壤氮素動(dòng)態(tài)與供氮能力的重要指標(biāo)［21］。該研究表明，0～60 cm土層中土壤堿解氮含量較不施有機(jī)肥相比有所增加，增加1.03%～66.14%，10～60 cm土層中施用有機(jī)肥3年對(duì)土壤堿解氮含量的影響最為顯著，這可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥可明顯提高土壤微生物對(duì)底物碳源的利用率，提高了微生物的活性和多樣性，促進(jìn)了土壤氮礦化作用，從而提高了土壤堿解氮含量［22］。土壤速效磷含量是評(píng)價(jià)土壤當(dāng)季作物供應(yīng)磷素能力的一種手段。該研究表明，有機(jī)肥可以有效地提高土壤速效磷含量，較不施有機(jī)肥相比土壤速效磷提高1.35%～164.32%，在3個(gè)處理中，連續(xù)施肥2年和連續(xù)施肥3年的效果更為顯著，且不同土層土壤速效磷含量存在較大差異，整體表現(xiàn)為收獲后高于播種前，這可能是因有機(jī)肥自身含有較多的活性有機(jī)磷，而且還含有大量的微生物，它們能吸收固定無(wú)機(jī)磷，從而促進(jìn)無(wú)機(jī)磷向有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化，提高土壤速效磷含量。速效鉀是土壤中易被作物吸收利用的鉀素，是表征土壤鉀素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)之一。該研究表明，施入有機(jī)肥較不施有機(jī)肥土壤速效鉀含量提高1.59%～47.64%。這可能是因?yàn)槭┤胗袡C(jī)肥后土壤促進(jìn)微生物活性從而促進(jìn)了土壤鉀的釋放，增加了土壤速效鉀的利用率。李欣倫等［23］、謝娟娜等［24］研究表明有機(jī)肥可以提高土壤速效養(yǎng)分含量與該研究結(jié)果相似，說(shuō)明有機(jī)肥可以提高土壤肥力。

3.4 有機(jī)肥對(duì)土壤全量養(yǎng)分含量的影響

全氮、全磷、全鉀含量是衡量氮素、磷素、鉀素供應(yīng)的一個(gè)基本指標(biāo)。研究表明，在施用有機(jī)肥的條件下，土壤的全氮、全磷、全鉀含量在一定程度上均有所增加［25-26］。該研究表明土壤全氮含量并沒有隨著施肥年份推進(jìn)而呈增加趨勢(shì)，且隨著土層的加深，土壤全氮含量有下降趨勢(shì)，這可能是由于施肥使作物的生物量增加從而加大了土壤全氮的吸收。只有播種前10～60 cm土層施肥1年土壤全氮含量有所提高，提高1.78%～78.97%，收獲后10～60 cm施肥1年和施肥3年土壤全氮含量提高了0.80%～5.36%且收獲后全氮含量低于播種前，而施有機(jī)肥2年并沒有提高土壤全氮含量，這可能是因?yàn)槿繒?huì)受到氣候條件、土壤侵蝕、耕作和作物吸收等因素的影響，從而使全氮含量降低。對(duì)于土壤全磷的研究表明，施用有機(jī)肥后0～60 cm土層土壤全磷含量有不同程度的增加，隨著施肥年限的增加土壤全磷含量有所提高，且收獲后大于播種前，這可能是由于有機(jī)肥中含磷量較高施入土壤后，有機(jī)肥效釋放緩慢，當(dāng)作物吸收后，土壤中的磷含量有盈余從而使全磷含量升高。通過(guò)施用有機(jī)肥對(duì)土壤全鉀的研究表明，施有機(jī)肥1年對(duì)全鉀含量的影響并不明顯，施有機(jī)肥2年全鉀含量可以提高0.76%～21.29%， 施有機(jī)肥3年可以增加2.10%～23.43%，這說(shuō)明施有機(jī)肥的時(shí)間越長(zhǎng)全鉀含量增加越多。張鵬等［27］研究表明，施入不同含量的有機(jī)肥對(duì)土壤全氮、全磷、全鉀含量較不施有機(jī)肥分別提高15.6%～27.16%、1.47%～5.20%、16.71%～21.81%，與該研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

該試驗(yàn)比較了不同年限施用有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，連續(xù)3年施用有機(jī)肥可以降低土壤容重，改善土壤總孔隙度；施用有機(jī)肥1年可以顯著提高有機(jī)質(zhì)含量1.16%～42.86%，10～60 cm土層速效鉀含量提高1.59%～47.64%；施有機(jī)肥2年速效磷含量可以顯著提高39.92%～144.36%；施有機(jī)肥3年土壤堿解氮、全磷、全鉀含量分別提高1.03%～66.12%、1.93%～72.61%、0.76%～23.43%。因此3年連續(xù)施用有機(jī)肥可以更好地改善土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤肥力。

參考文獻(xiàn)

［1］ 劉明月，張凱鳴，毛偉，等.有機(jī)肥長(zhǎng)期等氮替代無(wú)機(jī)肥對(duì)稻麥產(chǎn)量及土壤肥力的影響［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2021，36（3）：133-141.

［2］ 廖育林，魯艷紅，聶軍，等.長(zhǎng)期施肥稻田土壤基礎(chǔ)地力和養(yǎng)分利用效率變化特征［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（5）：1249-1258.

［3］ 唐繼偉，徐久凱，溫延臣，等.長(zhǎng)期單施有機(jī)肥和化肥對(duì)土壤養(yǎng)分和小麥產(chǎn)量的影響［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2019，25（11）：1827-1834.

［4］ 王科，李浩，張成，等.化肥過(guò)量施用的危害及防治措施［J］.四川農(nóng)業(yè)科技，2017（9）：33-35.

［5］ 郝小雨，周寶庫(kù)，馬星竹，等.長(zhǎng)期不同施肥措施下黑土作物產(chǎn)量與養(yǎng)分平衡特征［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（16）：178-185.

［6］ 魯艷紅.長(zhǎng)期施肥條件下紅壤性水稻土有機(jī)質(zhì)特征及其與土壤質(zhì)量的關(guān)系［D］.長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

［7］ 朱新玉，朱波.不同施肥方式對(duì)紫色土農(nóng)田土壤動(dòng)物主要類群的影響［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（5）：911-920.

［8］ 魏猛，張愛君，諸葛玉平，等.長(zhǎng)期不同施肥方式對(duì)黃潮土肥力特征的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，28（3）：838-846.

［9］ BI L D，ZHANG B，LIU G R，et al．Long-term effects of organic amendments on the rice yields for double rice cropping systems in subtropical China［J］.Agriculture，ecosystems and environment，2009，129（4）：534-541.

［10］ 孫勇，曲京博，初曉冬，等.不同施肥處理對(duì)黑土土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（14）：45-50.

［11］ 張秀芝，高洪軍，彭暢，等.長(zhǎng)期有機(jī)培肥黑土有機(jī)碳、全氮及玉米產(chǎn)量穩(wěn)定性的變化特征［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2019，25（9）：1473-1481.

［12］ 李莎莎，楊曌，李紅，等.有機(jī)肥與化肥配施對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2021（10）：109-113.

［13］ 錢新宇，張世杰，王靜，等.不同有機(jī)肥對(duì)隴縣烤煙生長(zhǎng)及土壤速效養(yǎng)分的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（18）：132-134.

［14］ 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2010.

［15］ 尤偉，高照良，邊峰.黃土高原溝壑區(qū)不同施肥下植物對(duì)土壤容重和孔隙度的影響［J］.陜西林業(yè)科技，2014（6）：1-5.

［16］ 張艷，劉彥伶，李渝，等.長(zhǎng)期施用化肥與有機(jī)肥對(duì)黃壤物理特性的影響［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（2）：34-40.

［17］ 王道中，花可可，郭志彬.長(zhǎng)期施肥對(duì)砂姜黑土作物產(chǎn)量及土壤物理性質(zhì)的影響［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（23）：4781-4789.

［18］ 董賢春，劉蘭明，王軍，等.興山煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)管理對(duì)土壤的保護(hù)作用［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，48（4）：842-845.

［19］ 何進(jìn)勤，雷金銀，韓乃榮，等.牛糞不同處理配施化肥對(duì)旱地土壤養(yǎng)分及玉米生物性狀的影響［J］.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，27（2）：73-76，81.

［20］ 郭鵬飛，葛新偉，王 銳，等.有機(jī)肥對(duì)釀酒葡萄土壤微生物、 酶活性及產(chǎn)量的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2020，38（3）：145-154.

［21］ 黃仕輝，方斌，李欣，等.基于縣域尺度的稻田土壤堿解氮空間異質(zhì)性研究［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2020，36（2）：179-185.

［22］ 胡可，李華興，盧維盛，等.生物有機(jī)肥對(duì)土壤微生物活性的影響［J］.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，18（2）：303-306.

［23］ 李欣倫，屈曉澤，李偉彤，等.有機(jī)肥與化肥配施對(duì)黑土理化性質(zhì)及玉米產(chǎn)量的影響［J］.國(guó)土與自然資源研究，2017（4）：45-48.

［24］ 謝娟娜，房琴，路楊，等.增施有機(jī)肥提升作物耐鹽能力研究［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2018，34（3）：42-50.

［25］ 邱吟霜，王西娜，李培富，等.不同種類有機(jī)肥及用量對(duì)當(dāng)季旱地土壤肥力和玉米產(chǎn)量的影響［J］.中國(guó)土壤與肥料，2019，（6）：182-189.

［26］ 高紀(jì)超，關(guān)松，許永華.不同畜禽糞肥對(duì)農(nóng)田栽參土壤養(yǎng)分及腐殖物質(zhì)組成的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（6）：255-259.

［27］ 張鵬，賈志寬，路文濤，等.不同有機(jī)肥施用量對(duì)寧南旱區(qū)土壤養(yǎng)分、酶活性及作物生產(chǎn)力的影響［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2011，17（5）：1122-1130.