长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学和生物化学性质的影响

陈赫书 何鑫淼 王文涛 冯艳忠 张海峰 刘自广 田 明

（黑龙江省农业科学院畜牧研究所 农业农村部种养结合重点实验室，黑龙江哈尔滨 150000）

土壤能量流动与物质循环中，土壤酶和土壤微生物是较为活跃的部分，可以加速有机质矿化分解和转化土壤养分的过程，对于土壤肥力的提高与作物养分的吸收有重要作用。针对红壤水稻土进行相关研究，可以为相关理论带来一定参考价值。

1 材料和方法

1.1 试验设计

选取第四纪红土发育水稻土为试验土壤，分成不同区组，利用水泥梗将区组隔开，杜绝交叉污染现象出现。研究会选择7个方面进行处理，不释放任何肥料，简写CK；施氮磷化肥，简写NP；施氮磷钾化肥，简写为NK；施氮磷钾化肥，简写为NPK；施氮钾化肥加猪粪，简写为NK+PM；施氮磷化肥加稻草，简写为NP+RS；施氮磷钾化肥加稻草，简写为NPK+RS。其中N对应尿素，P对应过磷酸钙，K对应氯化钾。钾肥、磷肥和猪粪、稻草，在耕田阶段施肥，施氮肥时分成两次。试验水稻为常规品种，水稻植株行距维持在20cm，水稻生长阶段，应保证大约7cm的田面灌溉水。在水稻正式收获10d之前完成排水操作，不另外进行灌溉与作物栽培[1]。

1.2 土壤采样和分析

土壤样品为在2012～2014年晚稻收获采集，进行土壤取样之前，需要先清除稻草残留物，利用不锈钢土钻随机采取10个点作为样本，对砾石与植物残根之类的杂物进行剔除。混合之后分成两组，一组在塑料袋中密封，保证通气性达标，并防止水分流失，并放置在4℃冰箱中储存，用于分析土壤酶和微生物活性。另一组土壤样品在风干磨细之后，用于分析土壤化学性质。采用土水浸提法测定土壤pH，重铬酸容量法测定有机质，用固定平板法测定土壤细菌和真菌，用氯仿熏蒸浸提法测定微生物碳、氮。

1.3 数据处理和统计分析

统计分析可以采用最小二乘线性回归方程，产量变化的水平主要通过斜率P值体现，在分析多年水稻产量时利用y=a+bt的线性回归方程。

2 结果和分析

2.1 长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学性质的影响

CK处理下降0.9与1.25单位，单施化肥处理的NK、NP、NPK下降了1.11～1.25、1.37～1.66、1.140～1.53，化肥、猪粪和稻草配合施肥处理时，在NK+PM、NP+RS、NPK+RS下降了1.01～1.27、1.29～1.42、1.21～1.69，统计学上不具备明显差异。NK+PM处理的EC值最高，其次是NP处理[2]。

2.2 长期施用化肥、猪粪和稻草对水稻产量的影响

不同施肥对水稻产量有较为显著影响，这个也符合生活常识。针对连续10年的20季水稻，可以看到在早晚稻全年产量上，NPK+RS和NPK处理高于NP+RS和NP。同NPK相比，NP与NK只在首年产量相似，之后产量逐年开始下滑，这足以证明土壤K的供应程度对水稻产量具有关键影响。另外，NK+PM、NP+RS、NPK+RS都比NK、NP、NPK产生较高水稻全年产量。而且时间越长，猪粪与稻草就会有较大增产效果，可实现增长土壤肥力的效果。

2.3 长期施用化肥、猪粪和稻草对土壤微生物种群数量的影响

在增加土壤细菌数量上，NK和NP的处理效果都不明显，只是比CK处理更具优势。NK+PM、NP+RS在处理土壤细菌数量方面，相较NK与NP方式更高，可以证明化肥、猪粪和稻草配合施用可以有效使土壤细菌数量增加，其中NPK+RS与NP+RS的增加细菌和真菌数量效果最好。土壤放线菌，主要是在细菌与真菌之间的一种菌，NP+RS在该菌数量增加上效果最好，其次为NK+PM。

2.4 长期施用化肥、猪粪和稻草对土壤酶活性的影响

在脲酶活性方面，NPK经过长期处理效果高于NP、NK等非平衡施肥处理，证明非平衡施肥处理抑制了脲酶活性。NPK对脲酶活性有明显提高作用，相较NP+RS和NK+PM处理更加明显。CK处理在各种施肥处理中转化酶活性最低，NP和NPK加上稻草也有明显提高转化酶活性作用，主要是因为转化酶需要更多碳，正好是稻草所具备的，从而使酶活性提高，加快转化有机质的进程。另外，在土壤脱氢酶活性方面，施肥处理普遍较CK处理效果较好，化肥和稻草相搭配的效果也好过和猪粪相搭配。

3 结语

研究显示，长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学和生物化学性质，会有不同程度的影响。化肥和猪粪稻草相配合，在微生物数量增加和土壤呼吸程度上，都明显优于单施化肥处理；长期施用猪粪与稻草在提升土壤酶活性方面效果相同，可以使土壤脲酶、转化酶、脱氢酶等活性大大提升，增加土壤高产的可能。土壤酶活性的敏感性会受不同施肥程度影响，成为评价土壤质量重要标准。