有機(jī)肥料對衢州市不同類型土壤肥力的影響效果

尹獻(xiàn)遠(yuǎn)　張鑫　徐霄　方慧

摘 要 有機(jī)肥料作為綠色調(diào)理劑，可提高土壤肥力，緩解地區(qū)性土壤肥力下降問題。以浙江省衢州市為例，評價不同有機(jī)肥料對衢州市主要土壤肥力的影響，為科學(xué)施肥提供依據(jù)。介紹了衢州市4種主要土壤類型（紅壤、黃壤、紫色土、石灰土）的分布及特點，選取蠶豆、稻草、豬糞、油菜餅等4種有機(jī)肥，測定不同有機(jī)肥處理下土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、速效磷含量和速效鉀含量等指標(biāo)，結(jié)果顯示，豬糞肥可將酸性紅壤和黃壤的pH值分別從5.21和5.40提高到5.28和5.46，提供更適宜作物生長的酸堿性條件。

關(guān)鍵詞 土壤肥力；有機(jī)肥料；浙江省衢州市

中圖分類號：S158 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.04.027

衢州市位于浙江省西部，處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，光熱資源豐富，雨量充沛，境內(nèi)土壤類型復(fù)雜多樣，是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)越地區(qū)。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，衢州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了長足進(jìn)步，但也存在部分土壤肥力下降、結(jié)構(gòu)變差等問題。有機(jī)肥料作為一種綠色環(huán)保的土壤調(diào)理劑，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，合理施用有機(jī)肥料，可以有效改善土壤理化性質(zhì)，提高肥力。

衢州市光照充足，雨熱同季，是典型的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)。全市年平均氣溫為17.5 ℃，不低于10 ℃活動積溫為5 213 ℃，無霜期平均為240 d，年平均降水量為1 636 mm，春夏兩季降水集中[1]。根據(jù)2020年發(fā)布的第三次全國國土調(diào)查成果，衢州市可用于農(nóng)業(yè)建設(shè)的土地類型主要包括耕地105 012.03 hm2，園地84 489.71 hm2，茶園8 328.25 hm2，草地4 180.63 hm2[2]。

根據(jù)第二次全國土壤普查結(jié)果，衢州市可供農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要土壤類型可概括為黑色石灰土、紫色土、紅壤和黃壤四大類型。1）黑色石灰土主要分布在石灰?guī)r低丘和石灰?guī)r地帶，成土母質(zhì)以石灰?guī)r風(fēng)化體的殘、坡積物為主；2）紫色土主要分布在衢江和金衢盆地，該類土壤母質(zhì)主要是紫紅色砂巖、頁巖的風(fēng)化物，土體呈紫紅色，主要土種有紅紫砂土、灰紫土、酸紫砂土等；3）紅壤主要分布在低山丘陵的片麻巖等變質(zhì)巖風(fēng)化殘坡上，質(zhì)地較輕，土壤黏性大，酸性明顯，有機(jī)質(zhì)含量普遍低于黃壤；4）黃壤主要分布在丘陵崗地，主要土種有泥砂黃壤和砂泥黃壤，泥砂黃壤砂粒含量大，肥力較低，砂泥黃壤黏粒含量大，肥力較高[3]。

1 材料與方法

1.1 有機(jī)肥料的種類選取

研究選取了綠肥還田、農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便和餅肥等4種類型的有機(jī)肥料。1）綠肥還田指在田間種植一些綠色植物，然后翻耕到土壤中的農(nóng)業(yè)措施，常用綠肥作物有蠶豆、苜蓿、油菜、黑麥等。綠肥具有改良土壤理化性質(zhì)、提供養(yǎng)分的多重功能，該試驗選擇蠶豆作為綠肥材料[4]。2）農(nóng)作物秸稈。農(nóng)作物秸稈是指農(nóng)作物收獲后的莖、葉、殼、芯等除粒實部分外的植物體殘余物，經(jīng)粉碎還田可提高土壤肥力。該試驗選擇水稻秸稈作為試驗材料。3）畜禽糞便是畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動物排泄物，氮、磷、鉀等養(yǎng)分豐富。選擇常見的豬糞作為試驗材料。4）餅肥。油料作物經(jīng)壓榨取油后剩余的餅粕，含有豐富營養(yǎng)成分，經(jīng)粉碎可制成有機(jī)肥料施用于土壤。選擇當(dāng)?shù)爻Ｒ姷挠筒孙灧首鳛樵囼灢牧稀?/p>

1.2 有機(jī)肥料的理化特性

為了解各有機(jī)肥料的理化特性，對所選取的蠶豆、稻草、豬糞、餅肥等有機(jī)肥進(jìn)行了營養(yǎng)成分分析和理化指標(biāo)測試（見表1）。綜合來看，研究選用的樣本中，豬糞氮、磷含量高，pH值偏堿性；蠶豆氮、磷、鉀含量均高，但有機(jī)質(zhì)含量低；稻草秸稈有機(jī)質(zhì)含量豐富，但營養(yǎng)元素含量較低；油菜餅肥氮、磷、鉀含量豐富。

1.3 主要土壤肥力指標(biāo)測試

1.3.1 樣地選擇與布設(shè)

研究選擇衢州市4種主要土壤類型紅壤、黃壤、紫色土和石灰土進(jìn)行樣地設(shè)置。紅壤和黃壤樣地位于郊區(qū)丘陵地帶，海拔分別在120 m和330 m處；紫色土樣地位于衢江中游河谷平原，海拔56 m；石灰土樣地位于石灰?guī)r低丘陵，海拔98 m。所有樣地土層均較深厚，深度在30 cm以上，地形相對平坦，坡度小于3°，無外來污染物侵入，具有代表性。根據(jù)試驗設(shè)計，每種土壤類型設(shè)置1個對照和4個有機(jī)肥處理，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，則共設(shè)置樣方數(shù)量為60個。60個樣方按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計布置，樣方面積為（5 m×5 m）25 m2。樣方間設(shè)0.5 m的保護(hù)行，保證各處理獨立不受干擾。

1.3.2 施肥處理

試驗共選取4種常用有機(jī)肥料，包括1種綠肥類蠶豆肥、1種水稻秸稈肥、1種動物糞便類有機(jī)肥（豬糞肥）和1種油菜餅肥。所有肥料經(jīng)過7 d約60 ℃的氧化殺菌和自然陰干，使水分含量在20%以下，然后使用磨粉機(jī)粉碎過5 mm篩孔，存入密封塑料桶中保存。60個樣方對應(yīng)有機(jī)肥處理區(qū)按常規(guī)用量4 400 kg·hm-2施用，采用小鋤均勻撒播于0～20 cm土層后與土壤混勻，控制區(qū)不施任何肥料，全部處理重復(fù)3次。于每年試驗開始前14 d標(biāo)準(zhǔn)化施用有機(jī)肥料，同時使用環(huán)鋤法隨機(jī)5點取對照土壤樣品，混合后帶回實驗室制成土壤測試樣品，去除雜質(zhì)后烘干至恒重，用土壤粉碎機(jī)磨細(xì)過40目篩，密封保存待測定。

1.3.3 定期測定指標(biāo)

為全面評估不同有機(jī)肥料對不同類型土壤肥力特性的影響，研究選取了土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、速效磷含量和速效鉀含量5項常規(guī)理化指標(biāo)進(jìn)行定期監(jiān)測。1）測定土壤pH值采用精密數(shù)顯pH計（PHS-3C），每次稱取10 g風(fēng)干土樣置于150 mL燒杯中，加入25 mL去離子水，攪拌30 min后靜置1 h，然后直接插入電極測定pH值，每個處理重復(fù)3次取平均數(shù)；2）測定有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法，每次稱取0.5 g土樣（精確至0.1 mg），在試管中加入0.4 mol·L-1重鉻酸鉀溶液10 mL和濃硫酸20 mL，振蕩反應(yīng)30 min后，加入200 mL水稀釋，用0.2 mol·L-1硫酸亞鐵溶液滴定至土樣失色，計算有機(jī)質(zhì)含量；3）測定全氮含量采用凱氏定氮法，每次稱取0.1 g土樣，加入10 mL濃硫酸和0.5 g活性硫酸銅，振蕩消化后蒸餾收集氨水，0.01 mol·L-1鹽酸溶液滴定，計算全氮含量；4）測定速效磷采用0.5 mol·L-1碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，取5 mL提取液在試管中加標(biāo)準(zhǔn)試劑振蕩發(fā)色，880 nm波長處測光度，計算速效磷含量；5）測定速效鉀含量采用1 mol·L-1氫氧化銨提取-火焰光度法，取提取液加入發(fā)射溶液，在766.5 nm波長處測發(fā)射值，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算速效鉀含量。所有處理重復(fù)3次取平均值，并與標(biāo)準(zhǔn)土對比驗證結(jié)果可靠性。

2 結(jié)果與分析

對試驗獲得的土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、速效磷含量和速效鉀含量等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果見

表2～5。土壤作為植物生長的載體，其理化性質(zhì)直接影響土壤肥力和作物產(chǎn)量。研究通過設(shè)置紅壤、黃壤、紫色土和石灰土4種主要土壤類型樣地，系統(tǒng)研究其對4種常見有機(jī)肥料（蠶豆肥、水稻秸稈肥、豬糞肥、油菜餅肥）處理的反應(yīng)特性。研究結(jié)果表明，不同類型土壤對有機(jī)肥料的反應(yīng)存在明顯差異。紅壤和黃壤屬于酸性土，原始pH值偏低，施用有機(jī)肥后pH值升高明顯；而石灰土和紫色土起始pH值接近中性偏堿性，pH值變化相對較小，說明酸性土壤對抗酸化肥料的改良反應(yīng)更加敏感。紅壤和黃壤原有機(jī)質(zhì)含量低，施肥后提高幅度較大，增效顯著；石灰土和紫色土原有機(jī)質(zhì)含量較高，提高效果則較弱。營養(yǎng)元素方面也存在類似規(guī)律，紅壤和黃壤速效磷含量、速效鉀含量原值較低，施肥后均顯著提高；而石灰土和紫色土原速效磷含量、速效鉀含量相對充足，施肥后提高幅度有限。

3 結(jié)論與討論

有機(jī)肥料能夠通過調(diào)節(jié)土壤酸堿度，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提供營養(yǎng)元素，改良土壤物理性質(zhì)及改善土壤生物環(huán)境等多重綜合機(jī)制全面提升不同類型土壤的肥力。試驗結(jié)果顯示，豬糞肥可將酸性紅壤和黃壤的pH值分別從5.21和5.40提高到5.28和5.46，提供更適宜作物生長的酸堿性條件；豬糞肥等動物糞便肥料含有豐富的磷、鉀等營養(yǎng)元素，能在礦化過程中釋放植物可利用的速效養(yǎng)分。與此同時，改良土壤物理性質(zhì)，增加土壤孔隙率，提高土壤保水保肥能力，富含微生物的有機(jī)肥可刺激土壤微生物量急劇增加，從而增強(qiáng)土壤酶活性，促進(jìn)營養(yǎng)循環(huán)[5]。

針對衢州市不同類型土壤的特點，通過科學(xué)選用和合理施用有機(jī)肥料，可以有效提高當(dāng)?shù)赝寥婪柿Γ黾愚r(nóng)作物產(chǎn)量。衢州市應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)刎S富的有機(jī)肥料資源，建立科學(xué)的測試與評價體系，積極開發(fā)適合當(dāng)?shù)赝寥赖挠袡C(jī)肥料配方和使用技術(shù)，發(fā)揮不同有機(jī)肥料的優(yōu)勢，針對性改善土壤肥力。合理利用有機(jī)肥料，對于改善衢州市土壤質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[5]? 趙娜，王小利，何進(jìn)，等.有機(jī)肥替代化學(xué)氮肥對黃壤活性有機(jī)碳組分、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J/OL].環(huán)境科學(xué)：1-21[2024-01-01].https：//doi.org/10.13227/j.hjkx.202307222.

（責(zé)任編輯：劉寧寧）

收稿日期：2024-01-06

作者簡介：尹獻(xiàn)遠(yuǎn)（1966—），本科，高級農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料技術(shù)、土壤污染防治技術(shù)推廣與研究。E-mail：agsgh54641@163.com。