長(zhǎng)期施用化肥對(duì)土壤N、P、K的影響

王芳

長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)氮肥長(zhǎng)期施用對(duì)土壤性質(zhì)的影響一直十分關(guān)注。因?yàn)殚L(zhǎng)期施用化學(xué)氮肥如能增加土壤全氮含量將可以提高土壤的肥力水平，但同時(shí)，如果土壤中無(wú)機(jī)氮過(guò)分積累也會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題。有的研究指出，施用無(wú)機(jī)氮并不能使土壤有機(jī)質(zhì)顯著增加，但土壤可礦化氮量有較顯著的增加。這是由于單施無(wú)機(jī)氮肥而增加的少量土壤有機(jī)氮比原來(lái)土壤中的有機(jī)氮易于礦化所造成的結(jié)果。從而得出單施無(wú)機(jī)氮肥很難顯著增加土壤全氮含量和土壤有機(jī)質(zhì)含量。這可能是由于農(nóng)田中氮素有各種損失途徑，這必然導(dǎo)致土壤氮素的積累速度很慢。這一結(jié)果為國(guó)內(nèi)外大量長(zhǎng)期試驗(yàn)所一致證實(shí)。可見土壤全氮含量因長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)氮肥雖有增加但增加很小。

一、對(duì)土壤氮素的影響

1.全氮及有效氮是植物需要量較大的營(yíng)養(yǎng)元素，但是多數(shù)土壤的含氮量較低

因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，不斷施用氮肥，就成為提高土壤肥力、保證作物高產(chǎn)的重要基本措施之一。長(zhǎng)期施用化肥，尤其是氮肥，可以提高土全氮及有效氮含量。這是因?yàn)槭┑士稍黾痈?、系和根分泌物的含量，即增加了歸還土壤的有機(jī)氮量。有機(jī)肥單施能顯著提高土壤全氮及有效氮，但其作用不如化學(xué)氮肥來(lái)得快。在有機(jī)肥中，廄肥的作用優(yōu)于綠肥和秸稈，在某些土壤上，即使施用廄肥，土壤有機(jī)氮含量也會(huì)緩慢下降。如果有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合施用對(duì)于提高土壤氮素含量具有重要意義，這既能快速提高土壤中有效氮的含量，又能久保存土壤氮素。

2.氮的存在形態(tài)

土壤中氮的形態(tài)分為無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)兩大類，無(wú)機(jī)態(tài)氮主要為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，其在土壤中的含量較少，一般只占全氮的1%—2%左右，土壤中的氮主要以有機(jī)態(tài)存在。

長(zhǎng)期施氮肥或氮磷鉀化肥能顯著增加土壤中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量，但對(duì)土壤有機(jī)氮含量的影響較小。施用有機(jī)肥可直接增加土壤有機(jī)氮的數(shù)量，其中富里酸氮、氮基糖態(tài)氮和氨基酸態(tài)氮增加較多。土壤微生物量氮也是土壤有機(jī)態(tài)氮組成之一，其數(shù)量雖少，但卻控制著農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮養(yǎng)分的循環(huán)，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀的供給以及有機(jī)無(wú)機(jī)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化起著重要作用。

二、對(duì)土壤磷素的影響

1.全磷及有效磷在植物大量營(yíng)養(yǎng)元素中占有重要地位

然而，與其他大量營(yíng)養(yǎng)元素相比，土壤磷的含量相對(duì)較低，并且磷肥的殘效期較長(zhǎng)，重施一次磷肥，其后效至少可持續(xù)10年以上。長(zhǎng)期施用磷肥，導(dǎo)致土壤變酸，能提高石灰性土壤的有效磷水平，但在中性或酸性土壤上連續(xù)施用氮肥將加速土壤磷素的耗竭。在酸性土壤上施用石灰也可提高土壤pH值，使難溶性磷酸鐵、鋁化合物溶解度增大，另一方面石灰也可促進(jìn)土壤有機(jī)磷的礦化。

2.磷的存在形態(tài)

在各種礦質(zhì)肥料中，作物對(duì)磷肥的吸收利用率比較低?？扇苄粤谆衔锸┤胪寥篮?，這種形態(tài)經(jīng)轉(zhuǎn)化，大部分很快變成不溶性磷。土壤中磷的形態(tài)分為有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷兩大類，在大多數(shù)土壤中，磷以無(wú)機(jī)形態(tài)為主。土壤中的無(wú)機(jī)磷化合物主要分為三類：一類是磷酸鈣、鎂類化合物，這類化合物主要存在于石灰性或中性土壤中；另一類是磷酸鐵、鋁類化合物，這類化合物主要存在于酸性土壤中；第三類是閉蓄態(tài)磷。

長(zhǎng)期施用磷肥或有機(jī)肥均可增加土壤有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷含量，但磷肥主要是增加無(wú)機(jī)磷含量，而有機(jī)肥則以增加有機(jī)磷為主。在增加的有機(jī)磷中，主要是活性和中度活性有機(jī)磷。施有機(jī)肥增加土壤有機(jī)磷的原因在于，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。施磷肥增加土壤有機(jī)磷的原因在于，磷肥能促進(jìn)植物難以利用的中穩(wěn)性和高穩(wěn)性有機(jī)磷轉(zhuǎn)化。

三、對(duì)土壤鉀素的影口向

土壤鉀庫(kù)極大，即使長(zhǎng)期施用鉀肥，對(duì)土壤全鉀的影響也很難測(cè)出，但鉀肥能顯著提高土壤代換離子的含量。根據(jù)田間試驗(yàn)，土壤中施用石灰能提高粘壤土鉀素的釋放速率。單施無(wú)機(jī)肥，尤其是氮、磷肥，土壤速效鉀含量顯著下降。有機(jī)肥單施或與無(wú)機(jī)肥配施均可提高土壤速效鉀含量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，利用稻草還田可以緩解土壤中鉀素流失，對(duì)維持土壤鉀素平衡是十分有效的。

化肥養(yǎng)分濃度高，養(yǎng)分單一，有些含有副成分，如果使用不當(dāng)，會(huì)對(duì)土壤和作物產(chǎn)生不良影響。長(zhǎng)期使用化肥，有機(jī)肥料不足，首先造成土壤各類養(yǎng)分比例失調(diào)?；驶旧鲜菃钨|(zhì)肥料，施入土壤后，打破了土壤原有的養(yǎng)分平衡，過(guò)量施入而不補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)等，土壤有機(jī)質(zhì)消耗過(guò)度，養(yǎng)分比例失調(diào)反過(guò)來(lái)影響化肥的肥效。其次是農(nóng)田生態(tài)環(huán)境遭到破壞。過(guò)度施入化肥，通過(guò)淋失、揮發(fā)與固定，大量的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入土壤、空氣和水系，致使環(huán)境狀況逐漸惡化，特別是水系化學(xué)物質(zhì)的增加，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重影響人身安全。三是土壤理化性狀惡化。長(zhǎng)期施用化肥，土壤有機(jī)質(zhì)下降，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)性能降低，土壤板結(jié)現(xiàn)象加劇，保肥保水能力降低。四是土壤微生物區(qū)系遭到破壞。過(guò)量使用化肥，尤其是氮肥對(duì)微生物具有殺傷作用和抑制作物，長(zhǎng)期施用，大量的微生物死亡，土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化，許多有益微生物從優(yōu)勢(shì)種群變?yōu)榇我N群，作物易發(fā)生各類病害。五是農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降?；实姆市л^快，對(duì)作物前期生長(zhǎng)作用明顯，而作物營(yíng)養(yǎng)積累不利，化肥部分物質(zhì)被作物吸收積累到植物體中，影響產(chǎn)品品質(zhì)。