武紅亮，王士超，槐圣昌，閆志浩，馬常寶，薛彥東，徐明崗*，盧昌艾*

（1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/耕地培育技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2 農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量監(jiān)測保護(hù)中心，北京 100125）

黑土是草原草甸植被下深厚的、富含腐殖質(zhì)的疏松土層，其特征是自然肥力高，物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)良好。東北黑土耕地總面積3200萬hm2，絕大部分分布在黑龍江和吉林兩省，遼寧、內(nèi)蒙古有少量分布[1]。黑土區(qū)糧食產(chǎn)量占全國1/4，商品量占全國1/4，調(diào)出量占全國1/3，是我國最重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和商品糧供應(yīng)基地[2]。長期農(nóng)業(yè)實(shí)踐證明，土壤肥力是維持糧食生產(chǎn)和安全的關(guān)鍵前提，因此，掌握黑土區(qū)耕地有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分水平現(xiàn)狀及演變趨勢，以及人為管理對黑土耕地肥力的調(diào)控和影響，對提升黑土耕地質(zhì)量以及保障黑土生產(chǎn)力穩(wěn)定輸出有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)于黑土肥力狀況，尤其是典型黑土肥力水平及演變趨勢是多數(shù)研究關(guān)注的重點(diǎn)。馬強(qiáng)等[3]基于黑土南北樣帶115個土樣發(fā)現(xiàn)黑土肥力水平分布規(guī)律在東西向?yàn)闁|高西低，南北向?yàn)橹胁孔罡?，北部次之，南部最低；中等肥力土壤占?3.6%。汪景寬等[4]研究發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)黑土中的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全硫含量存在明顯差異，公主嶺地區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)均低于北安地區(qū)，海倫地區(qū)居中，土壤肥力隨緯度增加而提高；另外，1980—2000年間觀測點(diǎn)土壤pH、有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量有降低趨勢。20世紀(jì)80年代黑土區(qū)土壤肥力綜合指數(shù)以一、二級為主 (80%以上)，到21世紀(jì)初土壤肥力質(zhì)量由二、三級耕地主導(dǎo) (98%以上)[5]。而有研究也表明黑土有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量呈上升趨勢，有效磷含量升幅較大[5–6]，這可能與長期化學(xué)氮磷肥尤其是磷肥的大量施用有關(guān)。長期施用單一化肥對培肥黑土作用不明顯，通常引起土壤環(huán)境養(yǎng)分失衡，且存在環(huán)境風(fēng)險。國內(nèi)外研究均表明平衡施肥 (多種元素肥料配施，有機(jī)無機(jī)肥料配施) 可維持和提升土壤肥力，是土壤培肥的重要途徑[7,8]。韓曉增等[9]分析認(rèn)為黑土由低緯度向高緯度逐步開墾，時間和空間差異導(dǎo)致黑土肥力狀況分布不勻，且開墾前期誤認(rèn)為肥沃的黑土地可以在沒有任何投入的情況下持續(xù)利用，進(jìn)而以掠奪性生產(chǎn)方式貫穿整個黑土地開墾過程，導(dǎo)致黑土肥力快速下降，后期生產(chǎn)必須依賴投入大量化肥才能獲得高產(chǎn)。

長期重用輕養(yǎng)且不平衡的培肥措施導(dǎo)致黑土區(qū)出現(xiàn)土壤退化、肥力下降等問題，同時受風(fēng)蝕、水蝕作用影響，水土流失面積逐漸擴(kuò)增，黑土層越來越薄，耕地質(zhì)量惡化趨勢明顯，甚至有人指出黑土50年之后將不復(fù)存在[10]。因此，如何在保護(hù)黑土基礎(chǔ)上提高黑土耕地質(zhì)量，同時滿足國家糧食安全和生態(tài)安全的可持續(xù)發(fā)展需求，是亟待解決的重大問題。針對黑土區(qū)土壤肥力指標(biāo)及變化特征的研究較多，但相關(guān)研究年份較早，往往基于短期試驗(yàn)或田間調(diào)查結(jié)果，且涉及觀測或調(diào)查點(diǎn)位相對單一，覆蓋面較窄；土壤肥力指標(biāo)在特定時間或點(diǎn)位的增減變化并不能科學(xué)解釋土壤肥力的演變規(guī)律，不能全面揭示黑土耕地質(zhì)量整體狀況以及長期施肥管理下黑土肥力水平的演變特征。綜上，本研究擬依托國家級黑土長期定位監(jiān)測點(diǎn)近30年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，深入分析黑土耕地肥力和生產(chǎn)力水平的演變特征和趨勢，為合理利用和管理黑土地以及黑土區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 監(jiān)測點(diǎn)概況

國家級黑土長期監(jiān)測點(diǎn)主要分布在黑龍江和吉林兩省，共13個。其中黑龍江省11個，3個于1997年建點(diǎn)，8個于2003年建點(diǎn)；吉林省2個監(jiān)測點(diǎn)均建于1987年。這些監(jiān)測點(diǎn)囊括平地中層黃土質(zhì)黑土、厚層黃土質(zhì)黑土、平地中層黏底黑土、平地崗地薄層黏質(zhì)黑土、坡地薄層黃土質(zhì)黑土、漫坡崗地薄層黏底黑土、漫川厚層黏底黑土和溝谷厚層草甸黑土等主要黑土土種類型。截止2016年秋收，各監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測年限均在13年以上，主要監(jiān)測點(diǎn)最長監(jiān)測年限已有29年，為黑土區(qū)土壤養(yǎng)分和生產(chǎn)力狀況以及耕地質(zhì)量建設(shè)提供了寶貴的資料。

黑土監(jiān)測區(qū)主要種植制度為一年一熟，輪作或連作，復(fù)種指數(shù)高，主要作物類型為玉米和大豆，小麥和馬鈴薯也有少量種植。監(jiān)測點(diǎn)耕作和栽培技術(shù)按照農(nóng)民常規(guī)習(xí)慣操作，以機(jī)械化操作為主，基本無農(nóng)田灌溉。監(jiān)測點(diǎn)概況如表1。

1.2 樣品采集與分析

各監(jiān)測點(diǎn)設(shè)對照 (不施肥) 和常規(guī)施肥 (農(nóng)民習(xí)慣施肥) 兩個處理，并定位記錄施肥種類和數(shù)量、作物產(chǎn)量以及管理措施等信息。各監(jiān)測點(diǎn)每季作物秋季收獲后分別采集對照區(qū)和常規(guī)施肥區(qū)耕層土壤(0—20 cm) 樣品，三次重復(fù)，土壤樣品置陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干，人工除去肉眼可見根茬及秸稈碎屑，過2 mm篩，混勻后備用。

監(jiān)測點(diǎn)年度監(jiān)測指標(biāo)包括土壤有機(jī)碳含量、全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、pH值及作物產(chǎn)量；各指標(biāo)檢測方法依據(jù)《土壤分析技術(shù)規(guī)范》[11]和NY/T1121.1-18土壤檢測方法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一用Excel 2010整理及制表，運(yùn)用SigmaPlot12.5作圖，借助SPSS (19.0) 進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)[LSD，Duncan (D)，P ＜ 0.05]。

表1 監(jiān)測點(diǎn)概況Table 1 General situation of monitoring points

2 結(jié)果分析

土壤肥力、pH值和作物產(chǎn)量變化見圖1。

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量

1988—2016年各監(jiān)測點(diǎn)長期定位監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，我國黑土區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)中有升，變化范圍在18.7～41.2 g/kg之間，平均值為29.3 g/kg。1988—2001年土壤有機(jī)質(zhì)含量基本保持穩(wěn)定，平均水平為25.6 g/kg；2002—2006年土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著上升，平均水平達(dá)到28.8 g/kg，較之前提高12.5%；2007—2016年土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著變化，平均水平維持在30.7 g/kg。

2.2 土壤全氮含量

圖1 常規(guī)施肥下土壤肥力、pH和作物產(chǎn)量變化Fig. 1 Trends of soil fertility, pH and crop yields under conventional fertilization

長期監(jiān)測結(jié)果表明，土壤全氮含量與有機(jī)質(zhì)含量變化趨勢類似，整體呈上升趨勢。黑土區(qū)13個監(jiān)測點(diǎn)土壤全氮含量范圍在1.02～3.15 g/kg之間，平均值為1.95 g/kg。1988—2001年土壤全氮含量基本保持穩(wěn)定，平均水平為1.60 g/kg；2002—2006年土壤全氮含量呈快速上升趨勢，提升到2.07 g/kg；2007—2016年土壤全氮含量無顯著升降，平均值維持在2.03 g/kg，較監(jiān)測前期的土壤全氮含量提高30.1%。

2.3 土壤有效磷含量

近30年來，黑土區(qū)土壤有效磷含量明顯提高，從建點(diǎn)初期的13.5 mg/kg提高到目前的39.4 mg/kg，提高了191.9%。1988—2011年，土壤有效磷含量隨時間呈顯著線性增長 (y = 14.6244 + 4.5667x，R2= 0.8910*)；2012—2016年土壤有效磷含量趨于穩(wěn)定。

2.4 土壤速效鉀含量

1988—2016年，黑土區(qū)土壤速效鉀含量總體呈上升趨勢。1988—2011年土壤速效鉀含量 (y) 逐年增長 (y = 140.0376 + 15.0496x，R2= 0.9897*)；2012—2016年速效鉀含量平均為224.3 mg/kg，較1988—1991年的速效鉀含量 (171.5 mg/kg) 顯著提高30.8%。

2.5 土壤pH值

黑土區(qū)土壤pH值總體變化呈先降低后穩(wěn)定的趨勢。1988—1991年土壤pH值平均水平保持在7.08，2002—2006年土壤pH平均值為6.58，1988—2006年土壤pH值顯著下降 (y = 7.2099 – 0.1643x，R2= 0.9034*)，每5年降低約0.16個單位；2007—2016年pH值無顯著變化。2012—2016年，土壤pH值平均水平為6.49，相比監(jiān)測初期顯著降低0.59個單位，土壤有酸化趨勢。

2.6 黑土區(qū)玉米產(chǎn)量

黑土區(qū)常規(guī)施肥處理下玉米產(chǎn)量總體呈增長趨勢，2016年黑土監(jiān)測點(diǎn)玉米產(chǎn)量平均水平穩(wěn)定在10000 kg/hm2。1988—1991年常規(guī)施肥區(qū)玉米年均產(chǎn)量為6997 kg/hm2，2012—2016年常規(guī)施肥區(qū)玉米年均產(chǎn)量為9930 kg/hm2，顯著增長37.63%。1997—2001年玉米產(chǎn)量大幅增長，最高產(chǎn)量達(dá)到11000 ～13000 kg/hm2，這可能與有機(jī)肥的增量施用有關(guān)。

2.7 黑土區(qū)生產(chǎn)力演化

2.7.1 黑土地力貢獻(xiàn)系數(shù) 本文定義無肥區(qū)作物產(chǎn)量與常規(guī)施肥區(qū)作物產(chǎn)量之比為土壤地力貢獻(xiàn)系數(shù)，該比值可反映農(nóng)田土壤養(yǎng)分供應(yīng)和生產(chǎn)力輸出的基礎(chǔ)能力。地力貢獻(xiàn)系數(shù)與土壤肥力水平呈正相關(guān)，即地力貢獻(xiàn)系數(shù)越大，土壤基礎(chǔ)肥力水平越高，外源養(yǎng)分對作物產(chǎn)量提升效果相對較弱；地力貢獻(xiàn)系數(shù)越小，土壤基礎(chǔ)肥力水平越低，作物生產(chǎn)對外源養(yǎng)分依賴性強(qiáng)。黑土地力貢獻(xiàn)系數(shù)總體穩(wěn)定，平均水平為0.62 (圖2)?？梢?，黑土基礎(chǔ)肥力為作物生產(chǎn)提供主要的養(yǎng)分來源，但是長期施肥并沒有顯著提升黑土肥力水平，僅僅滿足作物需求。

2.7.2 土壤肥力演變的主控因子分析 由圖3可以看出，PC1軸和PC2軸對總方差的貢獻(xiàn)率分別為89.85%和9.55%，兩者對總方差的貢獻(xiàn)率達(dá)到了99.4%，因此，利用主成分分析黑土肥力屬性的變異情況是可靠的。由分析結(jié)果可以看出，近30年來，黑土速效鉀和有效磷含量增幅較顯著，是黑土土壤肥力演變的兩個決定因子，而土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量在一定施肥年限后基本穩(wěn)定，沒有對土壤肥力演變產(chǎn)生主要影響作用，甚至可以說土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量是土壤培肥的主要限制因素。

圖2 常規(guī)施肥下玉米產(chǎn)量地力貢獻(xiàn)系數(shù)變化趨勢Fig. 2 Trends of contribution coefficient of soil fertility to corn yields under conventional fertilization

圖3 黑土肥力演變主成分分析Fig. 3 Principal component analysis of fertility in black soil

圖4 作物產(chǎn)量與土壤肥力響應(yīng)關(guān)系Fig. 4 The response relationship between crop yield and soil fertility

2.7.3 土壤肥力與作物產(chǎn)量關(guān)系 玉米產(chǎn)量與土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量顯著相關(guān) (圖4)。玉米產(chǎn)量 (y) 與土壤有機(jī)質(zhì)含量 (x) 顯著正相關(guān)，回歸曲線為y =7124.1 + 70.7x，R2= 0.7422*，即有機(jī)質(zhì)中的碳含量每提升一個單位，可以增產(chǎn)70.7個單位；土壤全氮含量 (x) 與玉米產(chǎn)量 (y) 的關(guān)系呈拋物線型曲線，顯著相關(guān)，回歸曲線為y = 2972.5 + 7106.1x – 1417.9x2，R2= 0.7532*，玉米產(chǎn)量與全氮含量正相關(guān)，土壤全氮含量超過一定閾值是否會對作物產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響有待進(jìn)一步研究。而監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤有效磷和速效鉀含量與玉米產(chǎn)量無顯著關(guān)系，土壤肥力對玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)主要是通過土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量主導(dǎo)。

3 討論

3.1 土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分演變

土壤有機(jī)質(zhì)含量變化主要取決于有機(jī)物料輸出和輸入相對速率。在農(nóng)民習(xí)慣施肥 (化肥與有機(jī)肥)管理下，黑土監(jiān)測點(diǎn)近30年的監(jiān)測結(jié)果表明，黑土有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)中有升，從監(jiān)測前期 (1988—1991年)的25.2 g/kg，提高到監(jiān)測后期 (2012—2016年) 的30.7 g/kg，提高21.8%。這與前人研究發(fā)現(xiàn)長期施肥管理可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的結(jié)果一致[1]；長期施用化肥，尤其是氮磷鉀肥配施，可以維持或提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[13]，而施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配施對提高土壤有機(jī)碳含量的作用更持久[14–15]。監(jiān)測前期 (1998—2001年)，黑土有機(jī)質(zhì)含量無顯著升降，施肥措施對土壤無明顯培肥作用，外源養(yǎng)分僅僅滿足作物生產(chǎn)的需求；2002—2006年土壤有機(jī)質(zhì)含量由25.6 g/kg快速提升到28.8 g/kg，這可能與該階段化肥增量施用以及前期投入有機(jī)肥有關(guān)；而已有研究表明施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配施可以明顯提高土壤活性有機(jī)質(zhì)組分的含量及比例，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)積累[16]。監(jiān)測后期土壤有機(jī)質(zhì)含量在30.7 g/kg附近波動，該時期施肥結(jié)構(gòu)相對單一，作物生產(chǎn)主要依賴大量化肥的施用，土壤有機(jī)質(zhì)含量僅僅得以維持。黑土區(qū)土壤全氮含量在1.02～3.15 g/kg之間，平均值為1.95 g/kg。黑土全氮的變化趨勢與有機(jī)質(zhì)類似，總體呈上升趨勢，后期趨于穩(wěn)定。1988—2001年土壤全氮含量基本保持在1.60 g/kg，2002—2006年土壤全氮含量顯著增加，提升到2.07 g/kg。2004年后土壤全氮含量沒有顯著變化。可見監(jiān)測中期 (2002—2006年) 是土壤的快速培肥期，該階段化肥施用量增加，土壤環(huán)境中養(yǎng)分通量增加，從而提高系統(tǒng)養(yǎng)分可利用性，在前期有機(jī)肥料投入基礎(chǔ)上有利于外源有機(jī)碳向土壤有機(jī)碳庫的轉(zhuǎn)化[17]。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量在相同施肥管理下表現(xiàn)出一致的變化趨勢，這與Kirkby等[18]研究得出土壤碳與氮等養(yǎng)分循環(huán)存在耦合關(guān)系的結(jié)論類似。

近30年來，黑土區(qū)土壤速效養(yǎng)分含量總體呈上升趨勢。土壤有效磷含量上升趨勢明顯，從監(jiān)測初期的13.5 mg/kg增加到39.4 mg/kg，提高了191.9%，土壤有效磷含量的升高與磷肥的增量施用有關(guān)。1988—2011年間，土壤有效磷含量隨時間顯著線性增長，該時期磷肥施用量逐年增加，而磷素移動性差，在土壤中不斷積累，提高了磷的容量和強(qiáng)度，土壤有效磷含量也隨之增加[19]；2012—2016年土壤有效磷含量基本穩(wěn)定，該階段磷肥施用量下調(diào)。土壤有效磷含量增長較快，是否會出現(xiàn)營養(yǎng)元素富集，超過土壤磷素淋溶臨界點(diǎn)，致使磷素淋洗進(jìn)入地下水，需要引起注意[20]。土壤速效鉀含量總體呈降低、升高再穩(wěn)定的趨勢。監(jiān)測初期 (1988—1991年) 土壤速效鉀含量平均水平為171.5 mg/kg，該時期對鉀肥及其貢獻(xiàn)重視不足，施用量普遍較低，土壤速效鉀含量只能維持在初始水平，作物收獲和徑流造成鉀素進(jìn)一步損失[21]，從而引起土壤速效鉀含量有降低趨勢；監(jiān)測中期鉀肥的施用和效益得到人們的關(guān)注和認(rèn)可，鉀肥施用量提高，且隨著秸稈還田的大力推廣，土壤速效鉀含量迅速提高；2012—2016年各監(jiān)測點(diǎn)速效鉀含量平均為224.3 mg/kg，較監(jiān)測初期顯著提高30.8%。添加外源鉀素或秸稈還田可以提高耕層土壤速效鉀和全鉀的含量，同時提高速效鉀占全鉀的比例；且長期連續(xù)供應(yīng)鉀肥和秸稈還田可以顯著降低土壤對外源鉀素的固定量，有利于土壤速效鉀的積累和提升[22]。

土壤肥力演變的主成分分析表明，農(nóng)民習(xí)慣施肥下黑土肥力演變的主控因子是土壤速效鉀和有效磷，而土壤有機(jī)質(zhì)和全氮后期對黑土肥力合理演變貢獻(xiàn)不足。長期農(nóng)民習(xí)慣施肥下，土壤速效鉀和有效磷含量顯著提高，在滿足作物生長需要的同時可以維持和培肥地力，是土壤肥力的核心來源；而黑土有機(jī)質(zhì)和全氮含量在施肥后期基本保持穩(wěn)定，可能限制了黑土整體肥力改善和生產(chǎn)力持續(xù)提升。較多研究已表明，施用有機(jī)肥或有機(jī)肥和無機(jī)肥配施可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，其培肥效果優(yōu)于單施化肥[18]，因此，黑土培肥應(yīng)注重化肥、有機(jī)肥和秸稈的平衡施用，同時調(diào)整合適的養(yǎng)分比例。

3.2 土壤pH變化

近30年來，黑土區(qū)土壤pH值總體呈先降低后平穩(wěn)的趨勢，前17年土壤pH值迅速降低，pH由7.15降為6.64，降低0.51個單位，后期土壤pH值相對穩(wěn)定。這與前人研究結(jié)果一致[23]。自上世紀(jì)80年代起，化肥的廣泛施用導(dǎo)致我國農(nóng)田土壤面臨明顯的酸化趨勢。Guo等[24]對我國154份農(nóng)田土壤20年間的pH值變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田耕層土壤顯著下降0.13 ～0.76個單位；高洪軍等[25]研究發(fā)現(xiàn)連續(xù)19年施用化肥 (NP、NK和NPK) 處理黑土pH值下降1.4個單位左右；張喜林等[26]研究同樣發(fā)現(xiàn)連續(xù)27年施氮肥后黑土耕層土壤pH值下降1.5個單位。長期連續(xù)的化肥投入會導(dǎo)致土壤pH值和土壤酸緩沖能力下降，而在施用化肥的基礎(chǔ)上配合施用有機(jī)肥，土壤pH值會高于單施化肥處理，有機(jī)肥或秸稈還田處理有改善和抑制土壤酸化的趨勢[27]。針對黑土區(qū)土壤pH值變化及可能的酸化趨勢，應(yīng)優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)和方法，積極施用有機(jī)肥 (秸稈、農(nóng)家肥和商品有機(jī)肥)，避免長期施用單一養(yǎng)分化肥，注重氮肥與磷鉀肥平衡配施。

3.3 作物產(chǎn)量變化

黑土監(jiān)測點(diǎn)近30年監(jiān)測結(jié)果表明，常規(guī)施肥措施下玉米產(chǎn)量總體呈增長趨勢。2012—2016年常規(guī)施肥區(qū)玉米年均產(chǎn)量 (9930 kg/hm2) 較監(jiān)測前期玉米產(chǎn)量 (6997 kg/hm2) 顯著提高37.6%。長期不施肥和偏施肥作物產(chǎn)量較低，穩(wěn)定性減弱，土壤生產(chǎn)力貢獻(xiàn)率下降；施肥可以顯著提高作物產(chǎn)量，并且平衡施用化肥可有效提高作物產(chǎn)量穩(wěn)定性和可持續(xù)性，有機(jī)肥與化肥配施具有更加明顯的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)效果[28]。大量的研究結(jié)果均證明有機(jī)肥與氮、磷、鉀化肥配施對土地生產(chǎn)力貢獻(xiàn)居首, 能有效增加土壤養(yǎng)分含量,是提高生產(chǎn)力水平和培肥地力的最佳施肥結(jié)構(gòu)[29–30]。

具體來說，黑土施肥區(qū)玉米產(chǎn)量前期增長迅速，后期逐漸趨于穩(wěn)定，一方面可能是因?yàn)榍捌谑┯梅柿习o機(jī)肥和有機(jī)肥兩類，且施肥總量逐年增長，滿足作物高產(chǎn)的養(yǎng)分需求，后期施肥量保持在一定水平，作物生產(chǎn)和土壤培肥主要依賴于化肥，有機(jī)肥施用比例急劇降低甚至不再施用；另一方面可能是因?yàn)殚L期耕作種植下黑土肥力僅僅依靠化肥維持，持續(xù)高效輸出生產(chǎn)力的能力降低。通過分析玉米產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分的響應(yīng)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，黑土有機(jī)質(zhì)和全氮含量可顯著影響玉米產(chǎn)量，且均表現(xiàn)為較高的有機(jī)質(zhì)和全氮含量水平對作物高產(chǎn)有積極作用，但也應(yīng)該警惕人為施肥管理中肥料尤其是氮磷肥的過量施用。

4 結(jié)論

近30年來，農(nóng)民習(xí)慣施肥黑土區(qū)土壤肥力水平總體得到改善。黑土有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量均有所提高，其中土壤速效養(yǎng)分 (有效磷和速效鉀) 含量上升趨勢明顯；土壤全氮和有機(jī)質(zhì)持續(xù)提升能力有限，可能是黑土肥力演變的主要限制因子。但長期習(xí)慣施肥管理，黑土pH值呈下降趨勢，應(yīng)避免氮肥的過量施用，并且注重平衡施肥 (無機(jī)氮磷鉀肥配施，無機(jī)肥有機(jī)肥配施等)。黑土區(qū)作物產(chǎn)量連年增長，主要取決于黑土基礎(chǔ)生產(chǎn)力穩(wěn)定輸出和外源肥料的增產(chǎn)效應(yīng)，但是目前培肥措施基于滿足作物生長需要，持續(xù)提升土壤肥力的后效不足，因此需要改善目前的施肥結(jié)構(gòu)，提高有機(jī)肥或秸稈的投入量。