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摘要：通过长期定位试验，研究了不同施肥处理对黑土表层（0～20厘米）和亚表层（20～40厘米）土壤有机碳和腐殖质组成的影响。结果表明，有机肥显著提高了表层和亚表层土壤有机碳和胡敏酸含量，其中以有机无机配施处理最为显著。
关键词：长期施肥；黑土；亚表层；有机碳；腐殖质
资助项目：吉林省科技厅（20130206018NY）
中图分类号： S158 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.07.027
通过肥料的长期定位试验，可以揭示土壤——作物体系中养分的循环和平衡，寻求出维持和提高土壤肥力的最佳途径。施肥影响农田耕层土壤有机碳储量和有机碳达到平衡所需时间，很多研究者在土壤类型、气候条件和利用方式不同的前提下，得出有机肥或有机无机肥料混合施用都能显著提高土壤有机碳含量；长期大量施用化肥，特别是偏施氮肥会使土壤理化性状变劣，土壤微生物减少，土壤肥力退化。土壤有机质是土壤的重要物质组成部分，是土壤肥力和基础地力最重要的物质基础，也是决定生态系统生产力及其稳定性的土壤关键组分；腐殖质是土壤有机质的主体部分，是评价土壤肥力水平的重要指标之一，而腐殖酸及胡/富比则是其核心部分。土壤腐殖质的积累、组成和性质因水、热、气候和生物等条件而异，由于不同类型土壤腐殖质组成和性质不同，同一区域的土壤腐殖质组成和性质也因土壤母质的不同而表现出差异。有机质含量丰富是黑土的主要特征，土壤有机质的数量和品质在很大程度上决定了黑土肥力的高低，特别是腐殖质含量及组成对黑土的肥力有着极重要的影响。施用有机肥能保持和提高土壤有机质含量，并改善土壤腐殖质品质。
目前，有关长期定位施肥试验研究中，对表层土壤有机质研究较多，而对亚表层土壤研究较少，本试验选用长期定位试验田，研究不同施肥处理对黑土表层和亚表层有机碳电和胡敏酸含量的影响，旨在揭示土壤亚表层对土壤培肥的影响。
1材料与方法
供试土壤采自黑龙江省海伦市中科院长期定位试验田，土壤类型为黑土，试验始于1993年，实行大豆——玉米——小麦轮作制，2003年以后实行大豆—玉米轮作。试验设4个处理，分别是无肥（F1）、常量化肥（F2）、高量化肥（约常量的1.5倍，F3）和高量化肥+有机肥（1.5吨/公顷）（F4），每个处理设3个重复，随机排列。化学氮肥为尿素、磷肥为磷酸二铵、钾肥为硫酸钾，有机肥为腐熟猪粪。于2011年10月大豆收获后分0～20厘米和20～40厘米采样。土壤有机碳和腐殖质组分碳用重铬酸钾氧化法测定，数据经WPS Exeel2012整理后，采用DPSv13.5统计软件进行相关分析和LSD法5%水平的差异显著性分析。
2结果与讨论
2.1施肥对黑土有机碳含量的影响
施用不同肥料对黑土表层和亚表层土壤有机碳含量的影响如图1所示。从图1中可以看出，表层与亚表层土壤的有机碳（SOC）含量变化趋势相同，均为F4>F3>F2>F1。与无肥（F1）相比，施用低量化肥（F2）与施用高量化肥（F3）的SOC的含量都有提高，二者增加幅度大致相同，施用高量化肥+有机肥（F4）SOC的含量增加显著，增加量明显大于施用其他肥料。表层土壤SOC含量从F1时的23.03克/公斤增加到F4时的35.81克/公斤，增加幅度为55.51%；亚表层土壤SOC含量从F1时的21.61g/kg增加到F4时的28.65克/公斤，增加幅度为32.58%。与F1相比，F2、F3、F4均已达到差异显著水平，长期施用有机肥对提高黑土表层与亚表层土壤腐殖质含量均有积极作用，但对表层土壤的作用大于亚表层。
2.2 施肥料对黑土胡敏酸（HA）含量的影响
从图2可以看出，长期定位施用不同肥料对黑土表层与亚表层土壤HA有机碳含量影响趋势相同，施肥后土壤剖面HA有机碳含量均增加。表层土壤HA有机碳含量为F4>F3>F2>F1，HA有机碳含量F1时为5.926克/公斤、F2时为6.394克/公斤、F3时为6.464克/公斤、F4时为7.095克/公斤，与F1相比较，F2、F3对HA有机碳含量影响差异不显著；F4处理HA有机碳含量增加幅度为19.13%，影响差异显著。亚表层土壤HA有机碳含量也为F4>F3>F2>F1，HA有机碳含量F1时为4.276克/公斤、F2时为5.800克/公斤、F3时为6.093克/公斤、F4时为6.172克/公斤，与F1相比较，F2、F3、F4对HA有机碳含量影响均达到差异显著水平，其中F4处理HA有机碳含量增加幅度高达44.36%，差异最为显著。亚表层HA有机碳含量增加幅度为表层2倍，有机无机肥料配施更有助于亚表层HA有机碳含量增加。
3结语
施肥可以提高土壤表层和亚表层有机碳和胡敏酸含量，有机、无机肥配合施用效果最好，更有助于提高亚表层的培肥效果。
参考文献
[1]史吉平，张夫道，林葆.长期定位施肥对土壤腐殖质理化性质的影响[J].中国农业科学，2002，35（2）： 174-180.
[2]徐宁，周连仁，苗淑杰.长期施肥对黑土有机质及其组成的影响[J].中国土壤与肥料，2012，（6）：14-16.
作者简介：温小辉，吉林农业大学资源与环境学院，硕士研究生在读，研究方向：土壤生物化学；通讯作者：窦森，博士，吉林农业大学资源与环境学院，教授，研究方向：土壤环境与生物化学。
关键词：长期施肥；黑土；亚表层；有机碳；腐殖质
资助项目：吉林省科技厅（20130206018NY）
中图分类号： S158 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.07.027
通过肥料的长期定位试验，可以揭示土壤——作物体系中养分的循环和平衡，寻求出维持和提高土壤肥力的最佳途径。施肥影响农田耕层土壤有机碳储量和有机碳达到平衡所需时间，很多研究者在土壤类型、气候条件和利用方式不同的前提下，得出有机肥或有机无机肥料混合施用都能显著提高土壤有机碳含量；长期大量施用化肥，特别是偏施氮肥会使土壤理化性状变劣，土壤微生物减少，土壤肥力退化。土壤有机质是土壤的重要物质组成部分，是土壤肥力和基础地力最重要的物质基础，也是决定生态系统生产力及其稳定性的土壤关键组分；腐殖质是土壤有机质的主体部分，是评价土壤肥力水平的重要指标之一，而腐殖酸及胡/富比则是其核心部分。土壤腐殖质的积累、组成和性质因水、热、气候和生物等条件而异，由于不同类型土壤腐殖质组成和性质不同，同一区域的土壤腐殖质组成和性质也因土壤母质的不同而表现出差异。有机质含量丰富是黑土的主要特征，土壤有机质的数量和品质在很大程度上决定了黑土肥力的高低，特别是腐殖质含量及组成对黑土的肥力有着极重要的影响。施用有机肥能保持和提高土壤有机质含量，并改善土壤腐殖质品质。
目前，有关长期定位施肥试验研究中，对表层土壤有机质研究较多，而对亚表层土壤研究较少，本试验选用长期定位试验田，研究不同施肥处理对黑土表层和亚表层有机碳电和胡敏酸含量的影响，旨在揭示土壤亚表层对土壤培肥的影响。
1材料与方法
供试土壤采自黑龙江省海伦市中科院长期定位试验田，土壤类型为黑土，试验始于1993年，实行大豆——玉米——小麦轮作制，2003年以后实行大豆—玉米轮作。试验设4个处理，分别是无肥（F1）、常量化肥（F2）、高量化肥（约常量的1.5倍，F3）和高量化肥+有机肥（1.5吨/公顷）（F4），每个处理设3个重复，随机排列。化学氮肥为尿素、磷肥为磷酸二铵、钾肥为硫酸钾，有机肥为腐熟猪粪。于2011年10月大豆收获后分0～20厘米和20～40厘米采样。土壤有机碳和腐殖质组分碳用重铬酸钾氧化法测定，数据经WPS Exeel2012整理后，采用DPSv13.5统计软件进行相关分析和LSD法5%水平的差异显著性分析。
2结果与讨论
2.1施肥对黑土有机碳含量的影响
施用不同肥料对黑土表层和亚表层土壤有机碳含量的影响如图1所示。从图1中可以看出，表层与亚表层土壤的有机碳（SOC）含量变化趋势相同，均为F4>F3>F2>F1。与无肥（F1）相比，施用低量化肥（F2）与施用高量化肥（F3）的SOC的含量都有提高，二者增加幅度大致相同，施用高量化肥+有机肥（F4）SOC的含量增加显著，增加量明显大于施用其他肥料。表层土壤SOC含量从F1时的23.03克/公斤增加到F4时的35.81克/公斤，增加幅度为55.51%；亚表层土壤SOC含量从F1时的21.61g/kg增加到F4时的28.65克/公斤，增加幅度为32.58%。与F1相比，F2、F3、F4均已达到差异显著水平，长期施用有机肥对提高黑土表层与亚表层土壤腐殖质含量均有积极作用，但对表层土壤的作用大于亚表层。
2.2 施肥料对黑土胡敏酸（HA）含量的影响
从图2可以看出，长期定位施用不同肥料对黑土表层与亚表层土壤HA有机碳含量影响趋势相同，施肥后土壤剖面HA有机碳含量均增加。表层土壤HA有机碳含量为F4>F3>F2>F1，HA有机碳含量F1时为5.926克/公斤、F2时为6.394克/公斤、F3时为6.464克/公斤、F4时为7.095克/公斤，与F1相比较，F2、F3对HA有机碳含量影响差异不显著；F4处理HA有机碳含量增加幅度为19.13%，影响差异显著。亚表层土壤HA有机碳含量也为F4>F3>F2>F1，HA有机碳含量F1时为4.276克/公斤、F2时为5.800克/公斤、F3时为6.093克/公斤、F4时为6.172克/公斤，与F1相比较，F2、F3、F4对HA有机碳含量影响均达到差异显著水平，其中F4处理HA有机碳含量增加幅度高达44.36%，差异最为显著。亚表层HA有机碳含量增加幅度为表层2倍，有机无机肥料配施更有助于亚表层HA有机碳含量增加。
3结语
施肥可以提高土壤表层和亚表层有机碳和胡敏酸含量，有机、无机肥配合施用效果最好，更有助于提高亚表层的培肥效果。
参考文献
[1]史吉平，张夫道，林葆.长期定位施肥对土壤腐殖质理化性质的影响[J].中国农业科学，2002，35（2）： 174-180.
[2]徐宁，周连仁，苗淑杰.长期施肥对黑土有机质及其组成的影响[J].中国土壤与肥料，2012，（6）：14-16.
作者简介：温小辉，吉林农业大学资源与环境学院，硕士研究生在读，研究方向：土壤生物化学；通讯作者：窦森，博士，吉林农业大学资源与环境学院，教授，研究方向：土壤环境与生物化学。