長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)紅壤水稻土化學(xué)和生物化學(xué)性質(zhì)的影響

陳赫書 何鑫淼 王文濤 馮艷忠 張海峰 劉自廣 田 明

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種養(yǎng)結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150000）

土壤能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)中，土壤酶和土壤微生物是較為活躍的部分，可以加速有機(jī)質(zhì)礦化分解和轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分的過程，對(duì)于土壤肥力的提高與作物養(yǎng)分的吸收有重要作用。針對(duì)紅壤水稻土進(jìn)行相關(guān)研究，可以為相關(guān)理論帶來一定參考價(jià)值。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取第四紀(jì)紅土發(fā)育水稻土為試驗(yàn)土壤，分成不同區(qū)組，利用水泥梗將區(qū)組隔開，杜絕交叉污染現(xiàn)象出現(xiàn)。研究會(huì)選擇7個(gè)方面進(jìn)行處理，不釋放任何肥料，簡寫CK；施氮磷化肥，簡寫NP；施氮磷鉀化肥，簡寫為NK；施氮磷鉀化肥，簡寫為NPK；施氮鉀化肥加豬糞，簡寫為NK+PM；施氮磷化肥加稻草，簡寫為NP+RS；施氮磷鉀化肥加稻草，簡寫為NPK+RS。其中N對(duì)應(yīng)尿素，P對(duì)應(yīng)過磷酸鈣，K對(duì)應(yīng)氯化鉀。鉀肥、磷肥和豬糞、稻草，在耕田階段施肥，施氮肥時(shí)分成兩次。試驗(yàn)水稻為常規(guī)品種，水稻植株行距維持在20cm，水稻生長階段，應(yīng)保證大約7cm的田面灌溉水。在水稻正式收獲10d之前完成排水操作，不另外進(jìn)行灌溉與作物栽培[1]。

1.2 土壤采樣和分析

土壤樣品為在2012～2014年晚稻收獲采集，進(jìn)行土壤取樣之前，需要先清除稻草殘留物，利用不銹鋼土鉆隨機(jī)采取10個(gè)點(diǎn)作為樣本，對(duì)礫石與植物殘根之類的雜物進(jìn)行剔除?；旌现蠓殖蓛山M，一組在塑料袋中密封，保證通氣性達(dá)標(biāo)，并防止水分流失，并放置在4℃冰箱中儲(chǔ)存，用于分析土壤酶和微生物活性。另一組土壤樣品在風(fēng)干磨細(xì)之后，用于分析土壤化學(xué)性質(zhì)。采用土水浸提法測定土壤pH，重鉻酸容量法測定有機(jī)質(zhì)，用固定平板法測定土壤細(xì)菌和真菌，用氯仿熏蒸浸提法測定微生物碳、氮。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析可以采用最小二乘線性回歸方程，產(chǎn)量變化的水平主要通過斜率P值體現(xiàn)，在分析多年水稻產(chǎn)量時(shí)利用y=a+bt的線性回歸方程。

2 結(jié)果和分析

2.1 長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)紅壤水稻土化學(xué)性質(zhì)的影響

CK處理下降0.9與1.25單位，單施化肥處理的NK、NP、NPK下降了1.11～1.25、1.37～1.66、1.140～1.53，化肥、豬糞和稻草配合施肥處理時(shí)，在NK+PM、NP+RS、NPK+RS下降了1.01～1.27、1.29～1.42、1.21～1.69，統(tǒng)計(jì)學(xué)上不具備明顯差異。NK+PM處理的EC值最高，其次是NP處理[2]。

2.2 長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

不同施肥對(duì)水稻產(chǎn)量有較為顯著影響，這個(gè)也符合生活常識(shí)。針對(duì)連續(xù)10年的20季水稻，可以看到在早晚稻全年產(chǎn)量上，NPK+RS和NPK處理高于NP+RS和NP。同NPK相比，NP與NK只在首年產(chǎn)量相似，之后產(chǎn)量逐年開始下滑，這足以證明土壤K的供應(yīng)程度對(duì)水稻產(chǎn)量具有關(guān)鍵影響。另外，NK+PM、NP+RS、NPK+RS都比NK、NP、NPK產(chǎn)生較高水稻全年產(chǎn)量。而且時(shí)間越長，豬糞與稻草就會(huì)有較大增產(chǎn)效果，可實(shí)現(xiàn)增長土壤肥力的效果。

2.3 長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)土壤微生物種群數(shù)量的影響

在增加土壤細(xì)菌數(shù)量上，NK和NP的處理效果都不明顯，只是比CK處理更具優(yōu)勢。NK+PM、NP+RS在處理土壤細(xì)菌數(shù)量方面，相較NK與NP方式更高，可以證明化肥、豬糞和稻草配合施用可以有效使土壤細(xì)菌數(shù)量增加，其中NPK+RS與NP+RS的增加細(xì)菌和真菌數(shù)量效果最好。土壤放線菌，主要是在細(xì)菌與真菌之間的一種菌，NP+RS在該菌數(shù)量增加上效果最好，其次為NK+PM。

2.4 長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)土壤酶活性的影響

在脲酶活性方面，NPK經(jīng)過長期處理效果高于NP、NK等非平衡施肥處理，證明非平衡施肥處理抑制了脲酶活性。NPK對(duì)脲酶活性有明顯提高作用，相較NP+RS和NK+PM處理更加明顯。CK處理在各種施肥處理中轉(zhuǎn)化酶活性最低，NP和NPK加上稻草也有明顯提高轉(zhuǎn)化酶活性作用，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)化酶需要更多碳，正好是稻草所具備的，從而使酶活性提高，加快轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)的進(jìn)程。另外，在土壤脫氫酶活性方面，施肥處理普遍較CK處理效果較好，化肥和稻草相搭配的效果也好過和豬糞相搭配。

3 結(jié)語

研究顯示，長期施用化肥、豬糞和稻草對(duì)紅壤水稻土化學(xué)和生物化學(xué)性質(zhì)，會(huì)有不同程度的影響。化肥和豬糞稻草相配合，在微生物數(shù)量增加和土壤呼吸程度上，都明顯優(yōu)于單施化肥處理；長期施用豬糞與稻草在提升土壤酶活性方面效果相同，可以使土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、脫氫酶等活性大大提升，增加土壤高產(chǎn)的可能。土壤酶活性的敏感性會(huì)受不同施肥程度影響，成為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量重要標(biāo)準(zhǔn)。