刘 哲, 孙增慧, 吕贻忠



长期不同施肥方式对华北地区温室和农田土壤团聚体形成特征的影响*

刘 哲1,2,3, 孙增慧1,2,3, 吕贻忠2**

(1. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 西安 710075; 2. 中国农业大学资源与环境学院 北京 100193; 3. 国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室 西安 710075)

土壤的团聚状况是土壤重要的物理性质之一, 团聚体数量是衡量和评价土壤肥力的重要指标。施用有机肥是提高土壤有机碳(SOC)含量、促进土壤团聚体形成和改善土壤结构的重要措施。本文以华北地区曲周长期定位试验站的温室土壤和农田土壤为研究对象, 运用湿筛法, 对比研究施用化肥(NP)、有机肥加少量化肥(NPM)、单施有机肥(OM)3种施肥方式对温室和农田两种利用方式土壤水稳性团聚体含量、分布和稳定性的影响, 以提示施肥措施对不同土地利用方式土壤水稳性团聚体特征的影响。结果表明: 在温室土壤和农田土壤中, OM处理较NP和NPM处理显著降低了土壤容重, 增加了土壤有机质含量(<0.05), 且在0~10 cm土层中效果最为明显。其中在温室土壤0~10 cm土层, 单施有机肥处理(OM1)的土壤容重为1.17 g·cm-3, 分别较施用化肥(NP1)和有机肥加少量化肥(NPM1)处理降低12.0%和8.6%, OM1的土壤有机质含量为54.81 g·kg-1, 较NP1和NPM1增加104.8%和35.7%; 在农田土壤0~10 cm土层, 单施有机肥处理(OM2)的土壤容重为1.19 g·cm-3, 较施用化肥(NP2)、有机肥加少量化肥(NPM2)分别降低8.5%和7.0%, OM2的土壤有机质为22.67 g·kg-1, 较NP2、NPM2分别增加23.1%和15.0%。温室土壤和农田土壤中, 0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm层土壤团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均为OM>NPM>NP; OM处理下水稳性团聚体的分形维数()值最低, NP处理下最大。OM处理显著降低0~20 cm土层内水稳性团聚体的值, 表层0~10 cm土层效果最为明显, 土壤结构明显得到改善; 相比农田土壤, 温室土壤稳定性指标变化最为明显, 团聚体结构改善效果最好。土壤有机质含量与>0.25 mm水稳性团聚体含量间呈极显著正相关关系(<0.001), 说明土壤有机质含量越高, >0.25 mm水稳性团聚体的含量就越高, 土壤团聚体水稳性越强, 土壤结构越稳定。因此有机施肥方式能在补充土壤有机碳库和有效养分含量的同时, 显著增加土壤中大团聚体的含量及其水稳性, 是提高华北平原农田土壤、尤其是温室土壤结构稳定性和实现土壤可持续发展的有效措施。