鄒亞麗，李長(zhǎng)江，魏志貞，呼麗萍，丁　玲，張莉環(huán)，楊金鳳（.天水師范學(xué)院 生物工程與技術(shù)學(xué)院，甘肅省大櫻桃工程技術(shù)研究中心，甘肅 天水 7400；.天水市秦州區(qū)果業(yè)局，甘肅 天水 74000）

生物有機(jī)肥施肥水平對(duì)大櫻桃園土壤養(yǎng)分的影響

鄒亞麗1，李長(zhǎng)江1，魏志貞2，呼麗萍1，丁玲1，張莉環(huán)1，楊金鳳1
（1.天水師范學(xué)院 生物工程與技術(shù)學(xué)院，甘肅省大櫻桃工程技術(shù)研究中心，甘肅 天水 741001；2.天水市秦州區(qū)果業(yè)局，甘肅 天水 741000）

為探明黃土高原大櫻桃主產(chǎn)區(qū)生物有機(jī)肥對(duì)櫻桃園土壤養(yǎng)分的影響，比較分析了生物有機(jī)肥不同施用量下土壤養(yǎng)分的差異。結(jié)果表明施用生物有機(jī)肥一年后，對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮及pH值均無(wú)顯著影響 ，但施用生物有機(jī)肥兩年后，可顯著增加土壤有機(jī)碳含量。施用生物有機(jī)肥一年后，高肥處理（5040kg/hm2）下0～20cm土層全磷含量比對(duì)照增加了79.83%， 0～20cm土層中肥（3360kg/hm2）處理下土壤硝態(tài)氮的含量最高，與對(duì)照相比增加了39.78%，但高肥處理（5040kg/hm2）下，20～40cm土層土壤銨態(tài)氮的含量是對(duì)照的9.78倍，表明高量生物有機(jī)肥處理可能導(dǎo)致20～40cm土層的硝態(tài)氮淋出櫻桃樹(shù)根系。

生物有機(jī)肥；不同施用量；土壤理化性質(zhì)

對(duì)于土壤瘠薄、干旱少雨的黃土高原大櫻桃生長(zhǎng)區(qū)，有機(jī)培肥是解決當(dāng)?shù)貦烟疑a(chǎn)和環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)，定位研究商品生物有機(jī)肥不同施用量下土壤養(yǎng)分的變化是規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，為推廣施用生物有機(jī)肥提供理論和應(yīng)用依據(jù)，本研究對(duì)旱區(qū)有機(jī)培肥技術(shù)體系的建立也具有重要的理論意義。

表1　試驗(yàn)前樣地土壤基況

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅天水市秦州區(qū)太京鎮(zhèn)甸子村。該區(qū)屬大陸性暖溫帶半濕潤(rùn)、半干旱氣候，平均海拔高度1100米，年均氣溫11.2℃左右，年均降水量約570.3mm，全年日照時(shí)數(shù)平均2100小時(shí)，無(wú)霜期165～230天，土壤類(lèi)型為黃綿土。櫻桃園年齡為8 a，主栽品種為賓庫(kù)，砧木為大青葉，株行距3 m× 4 m.

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用商品生物有機(jī)肥由天水潤(rùn)德沼氣開(kāi)發(fā)工程有限公司提供，施肥方式為放射溝施肥法，每株4個(gè)條溝，深20厘米左右。試驗(yàn)設(shè)高肥（有機(jī)肥5040kg/hm2，H）、中肥（有機(jī)肥3360kg/hm2，M）和低肥（有機(jī)肥1680kg/hm2，L）及對(duì)照（不施有機(jī)肥，CK）共4個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為60 m2.商品生物有機(jī)肥中含有機(jī)質(zhì)45.15g/kg、全氮 10.9g/kg、全磷20.8g/kg、全鉀21.75g/ kg.2014年3月及2015年10月各小區(qū)分別施入有機(jī)肥，在果樹(shù)生長(zhǎng)期內(nèi)追肥、灌溉相同。

1.3采樣及測(cè)定

于2014和2015年7月進(jìn)行采樣，各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采集5個(gè)樣點(diǎn)，采土深度分別為0～20cm、20～40cm，同層土壤混合為1個(gè)土壤樣品，土壤樣品風(fēng)干后，待測(cè)。

土壤有機(jī)碳采用重鉻酸鉀容量法；全氮用半微量開(kāi)氏（Kjedahl）法；全磷采用鑰銻抗比色法測(cè)定，土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法 （康惠法） 測(cè)定，速效磷（Olsen P）采用碳酸氫鈉浸提、磷鉬藍(lán)比色法測(cè)定，土壤速效鉀采用醋酸銨——火焰光度計(jì)法測(cè)定。［6］pH值以2.5：1水土比，采用pHs-3c型酸度計(jì)測(cè)定。

（2）輔助材料成本。報(bào)廢的動(dòng)力電池需要用酸、堿、有機(jī)溶劑、沉淀劑等進(jìn)行處理，回收的工藝不同以及最后產(chǎn)品的不同，所使用的輔助材料也有所不同。

2　結(jié)　果

2.1有機(jī)肥施用量對(duì)土壤有機(jī)碳和pH值的影響

由圖1可以看出，試驗(yàn)果園土壤偏堿性。但各處理間無(wú)顯著差異。土層深度對(duì)pH值也無(wú)顯著影響（p＞0.05）。但年際間有差異，施用有機(jī)肥第二年后土壤pH值顯著降低（p＜0.05）（見(jiàn)圖1）。

第一年生物有機(jī)肥不同施用量對(duì)土壤有機(jī)碳的含量影響不顯著（p＞0.05），但土壤有機(jī)碳含量均表現(xiàn)為隨著土層深度的增加而減少（p＜0.05），0～20cm土層有機(jī)碳含量比20～40cm土層有機(jī)碳含量約高19.97%.施用有機(jī)肥第二年后，0～20cm層土壤有機(jī)碳含量均顯著高于對(duì)照（p＜0.05）（見(jiàn)圖2）。

2.2有機(jī)肥施用量對(duì)土壤全氮、全磷的影響

與土壤有機(jī)碳相似，有機(jī)肥施用第一年各處理土壤全氮含量無(wú)顯著增加（p＞0.05）。施用二年后，土壤全氮隨有機(jī)肥施用量的增加有增加的趨勢(shì)，但各處理間無(wú)顯著差異。

第一年隨有機(jī)肥施用量的增加土壤全磷含量顯著增加（圖3），特別是高肥施用處理，0～20cm土層全磷含量和對(duì)照相比增加了1.87g/kg，增幅為79.83%.有機(jī)肥施用第二年，土壤全磷含量較第一年降低，但仍顯著高于對(duì)照（見(jiàn)圖4）。

圖1　生物有機(jī)肥施用量對(duì)土壤pH值的影響

圖2　生物有機(jī)肥施用量對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響

圖3　有機(jī)肥施用量對(duì)土壤全氮含量的影響

2.3有機(jī)肥施用量對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響

兩年的結(jié)果表明施用低量有機(jī)肥顯著增加了土壤速效磷含量，如施有機(jī)肥一年后，0～20cm土層和20～40cm土層低施肥量（L）的土壤速效磷含量分別為對(duì)照的2.1倍和4.7倍，中施肥量和高施肥量?jī)商幚黹g土壤速效磷含量差異不顯著，表現(xiàn)為速效磷向深層土壤淋失的趨勢(shì)（見(jiàn)圖5）。

有機(jī)肥施用一年后，0～20cm土層中肥處理（M）下土壤硝態(tài)氮的含量最高，與對(duì)照相比增加了39.78%，20～40cm土層高肥處理（H）土壤銨態(tài)氮的含量最高，是對(duì)照的9.78倍（見(jiàn)圖6）。

3　討論

3.1有機(jī)肥施用量對(duì)土壤pH值及全量養(yǎng)分的影響

圖4　有機(jī)肥施用量對(duì)土壤全磷含量的影響

圖5　有機(jī)肥施用量對(duì)土壤速效磷含量的影響

有機(jī)肥的施用對(duì)土壤的酸堿度有一定的緩沖作用，有機(jī)肥中的有益微生物乳酸菌代謝產(chǎn)生大量有機(jī)酸，致使pH值下降較多，同時(shí)微生物能夠分泌多種氨基酸，其兩性電解質(zhì)性質(zhì)具有重要的酸堿緩沖作用，這種積極作用能促使土壤酸堿度適中，使堿性土接近中性，適合土壤動(dòng)物和微生物的生存和活動(dòng)。本研究結(jié)果表明第一年各處理間pH值無(wú)顯著差異，可能與處理時(shí)間短有關(guān)。

秸稈還田、綠肥和堆肥等有機(jī)肥的施用能夠提高土壤中有機(jī)碳含量。［7］農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中外源氮肥的施用也有助于土壤中碳的富集，［8］但有研究表明，施用氮肥后，增加了微生物生物量，加速了土壤碳的礦化，對(duì)土壤有機(jī)碳的含量無(wú)影響。［9］長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可增加土壤有機(jī)氮的含量，極大提高了土壤酸解總氮及其各組分含量（除酰胺態(tài)氮），化肥施用則以增加酰胺態(tài)氮為主，長(zhǎng)期不施肥土壤的有機(jī)氮庫(kù)處于嚴(yán)重消耗狀態(tài)。［10］本研究結(jié)果表明不同量的有機(jī)肥施用一年后，土壤有機(jī)碳、全氮含量均無(wú)顯著增加，可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥的施入加快了土壤碳氮轉(zhuǎn)化，但施用二年有機(jī)肥后，可顯著增加土壤有機(jī)碳含量。

施用有機(jī)肥可顯著增加櫻桃園土壤全磷含量（圖4）。這可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥本身帶入了較多的磷，且以有機(jī)磷為主，更重要的是適量有機(jī)肥改善了土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了土壤的保肥能力，減少了隨水流失的磷含量，從而提高了磷含量。

3.2有機(jī)肥施用量對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響

本研究結(jié)果表明施用有機(jī)肥能有效增加土壤速效磷含量，這可能是由于有機(jī)肥本身不但含有較多的活性有機(jī)磷，而且有機(jī)肥中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，提高土壤有效磷，另外有機(jī)肥可明顯增加土壤中有機(jī)酸的含量，降低土壤對(duì)磷的吸附固定，從而增加磷的有效性。盡管磷在土壤中移動(dòng)性較小，但高量有機(jī)肥施用也可能會(huì)導(dǎo)致土壤速磷的淋失，本研究結(jié)果表明隨著土層的加深，各處理速效磷含量均迅速增加。說(shuō)明施有機(jī)肥對(duì)土壤表層和深層速磷含量影響顯著，隨著土層的加深，這種影響也隨之加強(qiáng)。以上研究充分說(shuō)明：土壤有效磷的增長(zhǎng)量受外界環(huán)境影響較大，可以通過(guò)合理施用有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)配施來(lái)更加科學(xué)的提高土壤有效磷的含量。

中、高施肥量處理土壤有效氮含量也顯著增加，研究表明，生物有機(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，［11］促進(jìn)了土壤氮礦化作用，提高了土壤有效氮的含量。果實(shí)采摘后，高有機(jī)肥施用量處理土壤中銨態(tài)氮的含量有盈余，硝態(tài)氮的有向下層淋失的趨勢(shì)，說(shuō)明高有機(jī)肥加施高量氮肥有可能在這個(gè)時(shí)期導(dǎo)致下層土中的硝態(tài)氮淋出櫻桃樹(shù)根系，進(jìn)入地下水體。

4　結(jié)論

綜上，土壤中氮磷這兩種主要元素的有效性的總體趨勢(shì)是：中、低量有機(jī)肥＞高量有機(jī)肥處理＞CK.土壤施入中、低量生物有機(jī)肥后，不僅增加了土壤中的全磷含量，而且有機(jī)肥中所含有的大量微生物進(jìn)入土壤后，有助于分解和釋放有效養(yǎng)分，供樹(shù)體利用。

保持土壤速效氮磷鉀含量相對(duì)穩(wěn)定平衡十分重要和必要，本研究建議在本試驗(yàn)條件下施入中量生物有機(jī)肥（3360kg/hm2），應(yīng)適當(dāng)追施氮、磷、鉀肥，更好地保持和提高土壤肥力。

［1］DEXTER A R，RICHARD G，ARROUAYS D，et al.Complexed organicmatter controls soil physical properties［J］.Geoder?ma，2008，144（3）：620-627.

［2］CHIRINDA N，OLESEN J E，PORTER J R，et al.Soil properties，crop production and greenhouse gas emissions from organic and inorganic fertilizer-based arable cropping sys?tems［J］.Agriculture，ecosystems&environment，2010，139（4）：584-594.

［3］O.OENEMA，G.L.VELTHOF，D.W.BUSSINK，R.S.OREMLAND..Emissions of Ammonia，Nitrous Oxide and Methane from Cattle Lurry［J］.Biogeochemistry of global change，1993：419-433.

［4］陳小莉，李世清，王瑞軍，等.半干旱區(qū)施氮和灌溉條件下覆膜對(duì)春玉米產(chǎn)量及氮素平衡的影響［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2007，13（4）：652-658.

［5］魏宗強(qiáng)，李吉進(jìn)，張杰，等.沼肥對(duì)大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響極其環(huán)境效應(yīng)［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（6）：168-172.

［6］中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978.

［7］KIRCHMANN H，HABERHAUER G，KANDELER E，et al.Effects of level and quality of organic matter input on car?bon storage and biological activity in soil：Synthesis of a long-term experiment［J］.Global Biogeochemical Cycles，2004，18（4）.

［8］BENJAMIN J G，HALVORSON A D，NIELSEN D C，et al.C-rop mana-gement effects on crop residue production and changes in soil organic carbon in the central Great Plains［J］.Agronomy journal，2010，102（3）：990-997.

［9］MA Z，WOOD C W，BRANSBY D I..Carbon dynamics subse quent to establishment of switchgrass［J］.Biomass and Bioen?ergy，2000，18（2）：93-104.

［10］富東英，田秀平，薛菁芳，等.長(zhǎng)期施肥與耕作對(duì)白漿土有機(jī)態(tài)氮組分的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（6）：1127-1131.

［11］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.

〔責(zé)任編輯 王景〕

Q338

A

1671-1351（2016）02-0022-04

2016-01-15

鄒亞麗（1971-），女，四川榮縣人，天水師范學(xué)院生物工程與技術(shù)學(xué)院副教授，博士。