閆波

摘要：為快速培肥新增耕地土體，提高新增耕地土壤養(yǎng)分水平，保障作物生長發(fā)育和糧食生產(chǎn)，通過在有機重構(gòu)土體上施用不同肥料，組成肥效試驗，探究不同肥料配比對土體養(yǎng)分含量及水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，施用商品有機肥土體有機質(zhì)含量增加量最大，pH最低，更利于水稻生長；尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+商品有機肥配施土體硝銨態(tài)氮含量最高，有利于速效氮的培肥，對新增耕地的培肥效果最佳；施用氯化鉀處理土體速效鉀含量高于施用硫酸鉀處理。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)分；培肥；有機質(zhì)；速效鉀；硝態(tài)氮；銨態(tài)氮

中圖分類號：S282 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）17-0042-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.17.010 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： In the purpose of rapidly increasing soil nutrient concentration and rapid fertilization of newly-increased cultivated land. And ensure crop growth and food production. Different fertilizers were put into soil to form a fertilizer test and the effect on soil nutrient concentration were analyzed. The result showed that： soil organic mater increasing was the highest and pH was lowest with commercial organic fertilizer input. It is better for rice growth. Soil nitrate nitrogen and ammonium nitrogen was the highest with urea+superphosphate+muriate+commercial organic fertilizer input. It is good for increasing available N concentration. The urea+superphosphate+muriate+commercial organic fertilizer treatment was the best for new arable land fertilizer. Available potassium was higher in muriate input treatment than in potassium sulphate treatment.

Key words： nutrient；fertility；organic mater；available potassium；nitrate nitrogen；ammonium nitrogen

耕地是人民賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，中國可用耕地資源日益萎縮，在人均耕地資源不足的國情下，耕地的減少和社會經(jīng)濟的發(fā)展對耕地資源的需求矛盾日益突出。耕地資源的減少嚴(yán)重威脅著中國的糧食安全，必須堅守1.2億hm2耕地紅線。在可持續(xù)發(fā)展的決策基礎(chǔ)上，中國創(chuàng)造性的提出了耕地“占補平衡”原則，“占多少，補多少”，切實保障耕地資源的可持續(xù)性，有效地權(quán)衡了經(jīng)濟發(fā)展和耕地的可持續(xù)。

毀地容易養(yǎng)地難。原有耕地經(jīng)歷了幾十年甚至幾百年的耕作，土壤在輪作及施肥灌溉等管理下變得較為肥沃，土體結(jié)構(gòu)在長期的耕作下逐漸演變，土體上層團粒結(jié)構(gòu)增加、下層逐漸緊實，形成上層適宜作物根系生長、下層保水保肥的優(yōu)良機構(gòu)，土壤動物、微生物種類豐富，有利于促進當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)糧食作物的生長。而新增耕地與原有耕地相比，存在著肥力低、生物種類匱乏、結(jié)構(gòu)不良等缺點，其中肥力水平低這一不足嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)國土資源部數(shù)據(jù)，2011—2015年中國耕地面積分別減少40.68萬、40.20萬、35.47萬、38.80萬、30.17萬hm2，通過土地整治、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等增加耕地面積分別達(dá)27.73萬、32.18萬、35.96萬、28.07萬、24.23萬hm2。如果新增耕地肥力水平得不到保障，在大量原有耕地減少和新增耕地不足的情況下，糧食生產(chǎn)水平會大打折扣，依然會威脅中國糧食安全。

pH是影響作物生長的重要指標(biāo)之一。pH對作物生長的影響主要分為直接影響和間接影響兩部分。間接影響主要通過改變土體物理、化學(xué)性質(zhì)及生物學(xué)過程實現(xiàn)的。有研究表明，pH過低會使土壤團聚體遭到破壞，使其穩(wěn)定性降低，表現(xiàn)為有機質(zhì)淋失量增加、土壤侵蝕加劇[1]。pH過高，土壤易板結(jié)，結(jié)構(gòu)性變差，通氣、透水能力降低，不利于耕作和植物根系發(fā)育[2]。pH過高或過低都會影響土壤養(yǎng)分的有效性，從而導(dǎo)致作物營養(yǎng)元素失調(diào)，影響生長發(fā)育[3]。另外，pH還會通過影響微生物生長發(fā)育及新陳代謝來間接影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，從而影響作物生長。pH對植物的直接影響主要表現(xiàn)為影響植物外觀形態(tài)、抑制植物種子萌發(fā)等方面[4-6]。

有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，是土壤碳、氮營養(yǎng)元素的供應(yīng)源之一，同時也是土壤鈣、鎂、磷、硫尿素重要來源。有機質(zhì)是土壤團聚體的膠結(jié)劑，與土壤團聚體呈極顯著正相關(guān)[7]，有機質(zhì)含量豐富的土壤團粒結(jié)構(gòu)良好，土壤疏松，適宜耕作。研究表明，有機質(zhì)含量豐富的土壤水分含量較高，保水性良好[8]。有機質(zhì)含量可作為評價土體養(yǎng)分狀況的重要指標(biāo)，其豐缺狀況代表著土體養(yǎng)分的高低。

氮是影響植物生長的關(guān)鍵營養(yǎng)元素，也是氨基酸、蛋白質(zhì)的重要組分，參與植物體內(nèi)的光合作用、生殖分裂等過程。氮素水平的高低決定著植物的生長優(yōu)劣、產(chǎn)量高低。

為確保新增耕地質(zhì)量，提升新增耕地糧食生產(chǎn)水平，本研究擬在以土體有機重構(gòu)技術(shù)構(gòu)建的新增耕地上，通過施用不同的肥料組合，探索高效的土體培肥方式，對土壤pH、有機質(zhì)和其他理化性質(zhì)進行分析，為短時間內(nèi)提高新增耕地肥力水平，保障糧食生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

盆栽試驗于2017年5—10月在陜西省渭南市富平縣褚塬村中試基地日光溫室中進行。溫室采用鋼架玻璃全透明式結(jié)構(gòu)，長32 m，寬9.6 m，面積307.2 m2，內(nèi)置全自動監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控溫室內(nèi)溫度、濕度、土溫等參數(shù)，采用遮陽網(wǎng)及濕簾控制溫度。

1.2 試驗方法

盆栽試驗采用高50 cm、直徑30 cm的塑料桶，下部填充10 cm沙土，中部為5 cm容重為1.7 g/cm3黃土構(gòu)建的人造犁底層，上部為25 cm容重為1.4 g/cm3的黃土耕作層。每盆種植水稻3穴，每穴種4株，根據(jù)秧苗大小保持1～5 cm水面（以不淹苗為準(zhǔn)）。試驗材料基本理化性質(zhì)見表1。

試驗共設(shè)置8個處理（表2），每個處理重復(fù)3次。50%的氮肥、100%的磷肥與70%的鉀肥作為基肥施用，30%的氮肥與30%的鉀肥作為蘗肥施用，20%的氮肥、100%的硅肥和100%的硼肥作為粒肥施用。各處理保持灌溉量一致。

1.3 測試項目及方法

樣品采集：于水稻成熟后采集0～20 cm土壤樣品，每個盆栽內(nèi)采集3鉆，組成混合土樣，保留新鮮樣品用于測定硝銨態(tài)氮，其余土壤樣品風(fēng)干，磨細(xì)過篩后備用。

檢測指標(biāo)及方法：pH采用雷磁PHS-3C型pH計測定，有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定，硝銨態(tài)氮采用流動分析儀測定，有效磷采用鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用火焰光度計法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料配施對新增耕地土體pH的影響

適宜水稻生長的pH范圍為6.0～8.5，試驗用土pH本底值為8.05。由表3可知，種植水稻后，土體pH均有不同程度的增加，均大于8.5（8.5是適宜水稻生長的pH最大限值），pH偏堿性，可能會導(dǎo)致土壤黏性增加，土壤板結(jié)，進而影響作物生長。因此，施肥處理應(yīng)降低土體pH以避免pH過高影響作物生長。8個處理中處理4（尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+商品有機肥）土體pH最低，表明施用商品有機肥有利于減緩?fù)馏wpH的增加。

2.2 不同肥料配施對新增耕地土體有機質(zhì)、速效氮含量的影響

由表3可知，8個處理中處理4有機質(zhì)含量最高，為17.57 g/kg，表明施用商品有機肥可以快速提高土體有機質(zhì)含量，有利于快速培肥。

處理4尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+商品有機肥配施有利于土體速效氮的增加。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮是能被作物直接吸收利用的養(yǎng)分，其含量的高低可以用來評價土體氮素營養(yǎng)水平。由表3可知，處理4銨態(tài)氮含量最高，硝態(tài)氮含量略低，但硝銨態(tài)氮總量為8個處理中最高，表明尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+商品有機肥配施有利于土體速效氮的增加。

2.3 不同肥料配施對新增耕地土體有效磷、速效鉀含量的影響

由表3可知，8個處理的有效磷含量均處于較低水平，不利于土體有效磷的供應(yīng)，應(yīng)采取措施增加土體有效磷含量。

施用氯化鉀+羊糞有利于土體速效鉀含量的快速增加。速效鉀是能被作物直接吸收利用的養(yǎng)分，可以用速效鉀作為評價土體養(yǎng)分水平的指標(biāo)。8個處理速效鉀含量均處于較高水平，其中處理7（包膜尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+羊糞）速效鉀含量最高，處理3（尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+羊糞）速效鉀含量次之，表明施用氯化鉀+羊糞有利于土體速效鉀含量的增加。施用氯化鉀處理土體，速效鉀含量均高于施用硫酸鉀處理，建議施用鉀肥時選用氯化鉀。

2.4 不同肥料配施對新增耕地水稻產(chǎn)量的影響

施用有機肥或硅硼肥對水稻具有一定的增產(chǎn)作用。由表3可知，水稻產(chǎn)量處理7最高，處理8次之，處理4排第三，表明施用有機肥或硅硼肥對水稻具有一定的增產(chǎn)作用。8個處理水稻產(chǎn)量差異較小，表明現(xiàn)有施肥處理在短時間內(nèi)對水稻的產(chǎn)量影響不大，因此更應(yīng)關(guān)注肥料選擇對土體養(yǎng)分的影響，以達(dá)到快速培肥土體的目的。

3 結(jié)論

本研究以快速培肥新增耕地為目的，在以土體有機重構(gòu)技術(shù)構(gòu)建的土體上種植水稻，在肥料定量的基礎(chǔ)上，選用不同的肥料組成處理，探究施肥處理對土體養(yǎng)分及水稻產(chǎn)量的影響，以期篩選出快速培肥土體的肥料配方。得出以下結(jié)論：施用商品有機肥可以快速提高土體有機質(zhì)的含量，有利于減緩?fù)馏wpH的增加；尿素+過磷酸鈣+氯化鉀+商品有機肥配施可以提高土體硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量，氮素培肥效果最佳；施用氯化鉀+羊糞處理土體速效鉀含量最高，施用氯化鉀處理土體速效鉀含量高于施用硫酸鉀處理；施用硅、硼肥處理對水稻具有一定的增產(chǎn)作用。

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