武曉莉，姚晶晶，賀龍云，黨宏忠，張友焱，周澤福?

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所，100091，北京；2.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京)

黃土區(qū)不同施肥措施對新造農(nóng)田土壤的改良效果

武曉莉1，姚晶晶2，賀龍云2，黨宏忠1，張友焱1，周澤福1?

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所，100091，北京；2.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京)

以晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田為研究對象，以大豆為種植作物，比較分析施用有機(jī)肥(M)、有機(jī)肥+無機(jī)肥(M+NPK)、生物菌肥(B)、生物菌肥+無機(jī)肥(B+NPK)、無機(jī)肥(NPK)和對照(CK)6種措施對新造農(nóng)田土壤物理性質(zhì)的影響以及大豆產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明：各施肥措施均能在一定程度上改善晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤物理性質(zhì)并提高大豆產(chǎn)量。1)B+NPK措施在提高土壤最大持水量和田間持水量方面效果最顯著，其最大持水量達(dá)362.80 g/kg，比CK高15.23%，比其他4種施肥措施高1.85%～4.46%；其田間持水量達(dá)340.20 g/kg，比CK高15.54%，比其他4種施肥措施高1.45%～3.19%。2)M+NPK措施在降低土壤密度、提高土壤孔隙度、改善土壤機(jī)械組成、促進(jìn)水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成、增加土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面效果最顯著，其大豆產(chǎn)量為5種施肥措施之首，高達(dá)173.55 g/m2，比CK增產(chǎn)235.95%，比其他4種施肥措施增產(chǎn)18.20%～125.80%。認(rèn)為M+NPK措施是晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田培肥與土壤物理性質(zhì)改良的最佳選擇。

施肥措施； 土壤改良； 新造農(nóng)田； 土壤物理性質(zhì)； 大豆產(chǎn)量； 黃土區(qū)

黃土高原地區(qū)土地遼闊，光熱充足，在發(fā)展農(nóng)業(yè)方面具有很大的開發(fā)利用潛力。近幾年，在該地區(qū)進(jìn)行的大規(guī)模土地整理工程中，雖然有對表土的保護(hù)，但在表土剝離和覆土的過程中難免有大量疏松多孔、蓄水保墑能力低的生土[1]出現(xiàn)在耕作層，如何使新造農(nóng)田得到較快地改良一直是困擾土地再利用的難題。土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)以及水分、空氣狀況等物理性狀是土壤質(zhì)量的重要組成部分，不僅能夠直接或間接的影響植物和土壤動物的生存，還能調(diào)控土壤保持水土、提供水肥的能力[2]。良好的土壤物理性狀是提高土壤肥力，增加農(nóng)作物產(chǎn)量的重要保障。已有大量研究表明，施肥能夠改善土壤的物理性狀[3-5]；但長期施用無機(jī)肥料會使土壤密度增加、田間持水量降低[6-7]、土壤退化等[8]，還會影響土壤中其他離子的含量[9]，且會對土壤質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的污染和影響：因此人們更傾向于采用施加有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配施的措施[10,5]來改良土壤。目前，針對土壤改良和培肥的研究多基于長期定位試驗[11-13]；但耕地種植是農(nóng)民生產(chǎn)生活的主要經(jīng)濟(jì)來源，大量生土裸露在新造農(nóng)田表層使得土壤貧瘠、生產(chǎn)力低下，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入和生活，而動輒幾十年的改良時間使大面積的新造農(nóng)田不能投入使用，更加重了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)壓力。為弄清施肥措施在短期內(nèi)對土壤改良是否有效，且何種肥料和施肥措施能快速改善當(dāng)?shù)匦略燹r(nóng)田土壤狀況，本試驗以黃土丘陵區(qū)新造農(nóng)田生土為研究對象，開展不同有機(jī)肥料和無機(jī)肥料配施措施對新造農(nóng)田生土改良效果的對比研究，分析不同施肥措施土壤物理性質(zhì)的改良效果，旨在為當(dāng)?shù)睾Y選優(yōu)良的生土改良措施提供參考。

1 研究區(qū)概況

選取山西省中陽縣下棗林鄉(xiāng)為研究區(qū)域(E111°03′10″～111°07′46″，N37°15′18″～37°21′56″)。該區(qū)域?qū)儆诘湫偷狞S土丘陵溝壑區(qū)，海拔1 400～1 500 m，屬于溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候，四季分明，光照充足，年平均氣溫10.5 ℃，極端最高氣溫38.1 ℃，極端最低氣溫-21 ℃，夏秋季雨水較多，年平均降水量464.2 mm，年最大蒸發(fā)量2 171.7 mm，最小1 766.2 mm，蒸發(fā)量大于降水量，無霜期為150～200 d。農(nóng)業(yè)以種植玉米(Zeamays)、紅薯(Ipomoeabatatas)、谷子(Setariaitalica)和大豆(Glycinemax(L.) Merr)為主，但土壤貧瘠，地表支離破碎。

2 研究方法

2.1 試驗材料

1)供試作物：大豆。

2)供試土壤：取自中陽縣下棗林鄉(xiāng)陽坡村大規(guī)模新造農(nóng)田的表層土壤，由于造田過程中機(jī)械作業(yè)使得土壤結(jié)構(gòu)被破壞，且土層翻動使大量生土出現(xiàn)在表層，其基本理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤和肥料基本理化性質(zhì)

3)供試肥料：(1)無機(jī)肥：尿素(含N46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O 50%)；(2)有機(jī)肥：雞糞，糞肥是最常用的一種有機(jī)肥料，含有豐富的氮、磷、鉀等植物生長必需的養(yǎng)分，能改良土壤，所用有機(jī)肥基本性質(zhì)見表1；(3)生物菌肥，生物菌肥是一種新型肥料，富含各種有益微生物，并以微生物的生命活動使植物得到特定肥料效應(yīng)。本研究所用菌肥由中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所提供。

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)6個處理：1)單施有機(jī)肥(M)；2)有機(jī)肥和無機(jī)肥配施(M+NPK)；3)單施菌肥(B)；4)菌肥和無機(jī)肥配施(B+NPK)；5)無機(jī)肥(NPK)；6)不施肥(CK)。各措施施肥量為：尿素(6 g/箱)，過磷酸鈣(9 g/箱)，氯化鉀(3 g/箱)，有機(jī)肥(450 g/箱)，菌肥(45 g/箱)。

試驗采用種植箱種植試驗，種植箱高30 cm，長40 cm，寬30 cm，根據(jù)土壤密度將供試土壤進(jìn)行裝箱，每個處理重復(fù)4次，每箱留苗4株，生育期統(tǒng)一管理；收獲后采集0～20 cm耕層土壤進(jìn)行理化性質(zhì)的測定。

2.2.2 測定方法 土壤密度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度、最大持水量和田間持水量都采用環(huán)刀法測定[14]，土壤機(jī)械組成采用比重計法[15]，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體采用濕篩法[15]，土壤有機(jī)質(zhì)測定參照NY/T 1121.6—2006《土壤檢測第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測定》[16]執(zhí)行。

2.2.3 分析方法

X[17]=n1/n2。

(1)

式中：X為結(jié)構(gòu)性顆粒指數(shù)；n1為<0.001 mm細(xì)黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)；n2為0.001～0.05 mm粉黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(2)

3 結(jié)果與分析

3.1 不同施肥措施對土壤持水量的影響

如圖1所示，與CK相比，各施肥措施能夠顯著提高黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤的最大持水量和田間持水量。B+NPK措施對土壤最大持水量和田間持水量的促進(jìn)作用大于其他措施，其最大持水量達(dá)362.80 g/kg，比CK高15.23%，比其他4種施肥措施高1.85%～4.46%(圖1(a))；其田間持水量達(dá)340.20 g/kg，比CK高15.54%，比其他4種施肥措施高1.45%～3.19%(圖1(b))，說明B+NPK措施在改善晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤持水量方面較好，但各施肥措施之間差異不顯著。

M、M+NPK、B、B+NPK、NPK、CK分別表示施有機(jī)肥、有機(jī)肥和無機(jī)肥配施、菌肥、菌肥和無機(jī)肥配施、無機(jī)肥和不施肥對照；數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；字母a, b表示P<0.05條件下的顯著性。下同。M, M+NPK, B, B+NPK, NPK, and CK are respectively organic fertilizer only, organic fertilizer+inorganic fertilizer, bio-fertilizer only, bio-fertilizer+inorganic fertilizer, inorganic fertilizer, and control check. Data in the table are mean±standard error, and letters refer to significance at P<0.05. The same as below. 圖1 不同施肥措施對土壤持水量的影響Fig.1 Effects of different fertilization measures on soil moisture capacity

3.2 不同施肥措施對土壤密度和孔隙度的影響

如表2所示，各施肥措施能夠降低土壤密度，但M、B、NPK措施的土壤密度與CK沒有顯著差異，M+NPK措施的土壤密度最低，比CK降低6.28%，比其他4種措施降低約0.79%～2.87%；各施肥措施能夠提高土壤非毛管孔隙度，但均與CK差異不顯著；各施肥措施使土壤毛管孔隙度增加，但只有M+NPK措施與CK差異顯著，比CK增加7.20%；各施肥措施下，土壤總孔隙度增加，M、B、B+NPK和NPK4種措施下土壤總孔隙度與CK差異不顯著，M+NPK措施土壤總孔隙度最高，達(dá)45.52%，顯著高于CK，比CK增加7.59%。說明各施肥措施能夠改善土壤密度和孔隙度，M+NPK措施在降低土壤密度和提高土壤孔隙度方面效果最好，這主要是有機(jī)肥本身養(yǎng)分豐富且質(zhì)地較疏松，且有機(jī)肥和無機(jī)肥的配施能夠促進(jìn)大豆植株的生長，植物根系也能夠疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，從而降低土壤密度，增加土壤孔隙度。

表2 不同施肥措施對土壤孔隙度的影響

3.3 不同施肥措施對土壤機(jī)械組成的影響

各施肥措施對土壤機(jī)械組成有顯著影響，能降低土壤砂粒和粉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增加土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如表3所示，試驗區(qū)土壤以砂粒和粉粒為主，所占比例高達(dá)90.67%～93.06%，經(jīng)施肥處理后，各措施土壤砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于CK，M+NPK措施砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，比CK低7.36%；M+NPK、B和NPK措施土壤粉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于CK，M+NPK措施土壤粉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)同樣最低，比CK低1.02%；5種施肥措施土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，M+NPK措施的土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)9.33%，顯著高于CK和其他4種措施，比CK高34.44%，比其他4種措施高9.51%～16.04%。各施肥措施能夠顯著提高土壤結(jié)構(gòu)性顆粒指數(shù)，M+NPK措施最高，顯著高于CK和其他4種措施，比CK高37.27%，比其他4種措施高11.03%～17.05%。說明M+NPK措施對晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤機(jī)械組成的改良效果最顯著，對土壤顆粒細(xì)化的促進(jìn)作用最強(qiáng)。

表3 不同施肥措施對土壤機(jī)械組成的影響

注：砂粒、粉粒和黏粒數(shù)據(jù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值，P<0.05。Note: The data of sand, silt, and clay in the table are mean mass fractions，P<0.05.

3.4 不同施肥措施對土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響

各施肥措施能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，促進(jìn)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成。如表4所示，各施肥措施>0.25 mm的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，M+NPK措施最高，達(dá)1.62%，比CK高44.64%，比其他4種措施高2.53%～31.71%；各施肥措施平均質(zhì)量直徑顯著高于CK，M+NPK措施最高，為14.39 mm，比CK高8.20%，比其他4種措施高0.42%～4.50%；除NPK措施外，各施肥措施土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK，M+NPK措施最高，為2.59 g/kg，比CK高21.60%，比其他4種措施高1.57%～16.67%。有機(jī)質(zhì)對水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成有重要的促進(jìn)作用，因為有機(jī)碳能夠被黏粒包裹形成團(tuán)聚體，也可以通過物理性纏繞等將不同大小的顆粒連接成團(tuán)聚體[19]，有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)還能夠通過有機(jī)碳的礦化和微生物分泌物的釋放使團(tuán)聚體更加穩(wěn)定[20]。黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，且微生物多樣性和活性也較低，不利于團(tuán)聚體的形成；但M+NPK措施能夠顯著增加土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成起到促進(jìn)作用。說明M+NPK措施在改善晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和水穩(wěn)性團(tuán)聚體方面效果最顯著。

土壤結(jié)構(gòu)對土壤肥力有良好的協(xié)調(diào)能力，施肥能夠增加土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分主要分布在細(xì)顆粒中[20]。本試驗中有機(jī)肥和無機(jī)肥配施措施土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，加之有機(jī)肥本身有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，使土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加，從而促進(jìn)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成，使得新造農(nóng)田的土壤結(jié)構(gòu)得到改善。

表4 不同施肥措施對土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響

注：各粒徑數(shù)據(jù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值，P<0.05，下同。Note: The data of particle size in the table are mean mass fractions. The same as below.

3.5 不同施肥措施下大豆干物質(zhì)重和產(chǎn)量的變化

不同施肥措施對大豆干物質(zhì)量和產(chǎn)量的變化有顯著影響。如表5所示，各施肥措施都使大豆株干物質(zhì)量顯著增加：M+NPK措施下大豆株干物質(zhì)量最高，達(dá)26.03g，比CK增加353.48%，比其他4種措施增加54.94%～122.10%。各施肥措施都能夠增加大豆產(chǎn)量，M+NPK措施大豆產(chǎn)量最高，顯著高于CK和其他4種施肥措施，產(chǎn)量高達(dá)173.55 g/m2，比CK增產(chǎn)235.95%，比其他4種施肥措施增產(chǎn)18.20%～125.80%；B+NPK是第二高產(chǎn)，比CK增產(chǎn)184.22%；各施肥措施下大豆籽粒千粒質(zhì)量顯著高于CK，其中，M+NPK措施的大豆籽粒千粒質(zhì)量最高，達(dá)169.81 g。說明施肥措施能夠促進(jìn)大豆植株生長，同時提高大豆籽粒的質(zhì)量，從而增加產(chǎn)量；M+NPK措施的效果最顯著。

表5 不同施肥措施下大豆干物質(zhì)量和產(chǎn)量的變化

4 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，在晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田進(jìn)行M、M+NPK、B、B+NPK、NPK等5種施肥措施下，土壤物理性質(zhì)在短期內(nèi)能夠表現(xiàn)出一定程度的改善：B+NPK措施下土壤最大持水量和田間持水量顯著高于對照，且為5種施肥措施中最高，說明生物菌肥和無機(jī)肥配施在提高土壤持水量方面效果最好；M+NPK措施下土壤密度顯著低于對照，土壤孔隙度、土壤黏粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)都顯著高于對照，且M+NPK措施下大豆產(chǎn)量最高，說明有機(jī)肥和無機(jī)肥配施在提高土壤物理性質(zhì)和提高大豆產(chǎn)量方面效果最顯著。綜上所述，M+NPK措施是晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田土壤培肥改良的最優(yōu)選擇。

土壤物理性質(zhì)是影響土壤肥力和農(nóng)作物生產(chǎn)力的重要因素，土壤密度和孔隙度是影響土壤水、肥、氣、熱條件和農(nóng)作物根系活力的直接因素，許多研究表明，施肥能夠降低土壤密度和提高土壤孔隙度，且有機(jī)肥與無機(jī)肥配施的效果更好[2,21-22]。有學(xué)者認(rèn)為土壤密度的降低和土壤孔隙度的增加主要是因為有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、有機(jī)物質(zhì)腐殖化系數(shù)高所致[23]。本研究中有機(jī)肥與無機(jī)肥配施措施土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，顯著降低了土壤密度、增加了土壤孔隙度，結(jié)論與之一致；但筆者認(rèn)為除有機(jī)質(zhì)的作用外，該處理的大豆植株干物質(zhì)質(zhì)量較高，植株生長較旺盛，其根部對土壤會帶來一定的疏松效果，也是造成土壤密度降低和孔隙度增加的因素之一。

張輝等[24]的數(shù)據(jù)表明生物有機(jī)肥在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面優(yōu)于傳統(tǒng)有機(jī)肥；但本研究中生物菌肥對大豆產(chǎn)量和土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高作用不及有機(jī)肥。這可能是因為2種生物有機(jī)肥的配方和養(yǎng)分含量不同，加之黃土與曲周潮褐土在理化性質(zhì)方面的差異所導(dǎo)致。生物菌肥與無機(jī)肥配施措施下的土壤最大持水量和田間持水量比有機(jī)肥與無機(jī)肥配施措施下的高，但差異并不顯著，且單施生物菌肥與單施有機(jī)肥之間差異也不顯著。說明二者在提高土壤持水量方面均有效果，但短期內(nèi)各措施對土壤持水量的影響差異不顯著。

本研究基于盆栽試驗，植株的生長環(huán)境較易控制，且土壤理化性質(zhì)變化較明顯，與大田試驗仍存在差異，還需要在盆栽試驗的同時進(jìn)行長期大田試驗以實現(xiàn)推廣價值。

[1] 黃福珍,白志堅,張與真,等.黃土區(qū)生土的特性及熟化中肥力變化的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 1980(1):52-60

[2] 王改蘭,段建南,賈寧鳳,等.長期施肥對黃土丘陵區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響[J].水土保持學(xué)報,2006,20(4):82-85

[3] 霍琳,武天云,藺海明,等.長期施肥對黃土高原旱地黑壚土水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2008,19(3):5454-550

[4] 趙紅,袁培民,呂貽忠,等.施用有機(jī)肥對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響[J].土壤,2011,43(2):306-311

[5] 王曉娟,賈志寬,梁連友,等.旱地施有機(jī)肥對土壤有機(jī)質(zhì)和水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2012,23(1):159-165

[6] Bronick C J, Lal R. Soil structure and management[J]. Geoderma, 2005,124 (1/2):3-22

[7] Kaiser M, Ellerbrock R H. Functional characterization of soil organic matter fractions different in solubility originating from a long-term field experiment[J]. Geoderma,2005,127(2/3/4):196-206

[8] Munkholm L J, Schjonning P, Debosz K,et al. Aggregate strength and mechanical behaviour of a sandy loam soil under long-term fertilization treatments[J]. European an Journal of Soil Science,2002,53: 129-137

[9] Schwab A P, Kulyingyong S. Changes in phosphate activities and availability indexes with depth after 40 years of fertilization[J].Soil Science,1989,147(3):179-186

[10] 高飛,賈志寬,韓清芳,等.有機(jī)肥對寧夏南部旱農(nóng)區(qū)土壤物理性狀及水分的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,38(7):105-109

[11] 李強(qiáng),許明祥,齊治軍,等.長期施用化肥對黃土丘陵區(qū)坡地土壤物理性質(zhì)的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2011,17(1):103-109

[12] 徐陽春,沈其榮,雷寶坤,等.水旱輪作下長期免耕和施用有機(jī)肥對土壤某些肥力性狀的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2000,11(4):549-552

[13] Masto R E, Chhonkar P K. Alternative soil quality indices for evaluating the effect of intensive crooping, fertilization and manure for 31 years in the semi-arid soils of India[J].Environ Monit Ass,2007,10:1777-1785

[14] 森林土壤水分-物理性質(zhì)的測定:LY/T 1215—1999[S]. 北京：國家林業(yè)局,1999

[15] 中國科學(xué)院南京土壤研究所物理研究室.土壤物理性質(zhì)測定法[M].北京：科學(xué)出版社,1978:11-13,43-56

[16] 土壤檢測第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測定：LY/T 1215—1999[S]. 北京：中華人民共和國農(nóng)業(yè)部,2006

[17] 張振國,范變娥,白文娟,等.黃土丘陵溝壑區(qū)退耕地植物群落土壤抗蝕性研究[J].中國水土保持科學(xué),2007,5(1):7-13

[18] 華孟,王堅.土壤物理學(xué)：附實驗指導(dǎo)[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1993：22

[19] Tisdall J M, Oades J M. Organic matter and water stable aggregates in soil[J]. European Journal of Soil Science, 1982,33:141-163

[20] 龔偉,顏曉元,蔡祖聰,等.長期施肥對華北小麥-玉米輪作土壤物理性質(zhì)和抗蝕性影響研究[J].土壤學(xué)報,2009,5(46):520-525

[21] 聶軍,鄭圣先,楊曾平,等.長期施用化肥、豬糞和稻草對紅壤性水稻土物理性質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(7):1404-1413

[22] 李成亮,孔宏敏,何園球.施肥結(jié)構(gòu)對旱地紅壤有機(jī)質(zhì)和物理性質(zhì)的影響[J].水土保持學(xué)報,2004,12(18):116-119

[23] 姜燦爛,何園球,劉曉利,等.長期施用有機(jī)肥對旱地紅壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響[J].土壤學(xué)報,2010,47(4):715-722

[24] 張輝,李維炯,倪永珍.生物有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤性質(zhì)的影響[J].土壤通報,2006,4(37):273-277

(責(zé)任編輯：郭雪芳)

Improvement of new farmland soil in loess area under different fertilization treatments

Wu Xiaoli1, Yao Jingjing2, He Longyun2, Dang Hongzhong1, Zhang Youyan1, Zhou Zefu1

(1.Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, 100091,Beijing,China； 2. School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, 100083, Beijing,China)

The study was conducted in new farmland of hilly loess region of western Shanxi Province where soybean is planted.We compared and analyzed the effect of six different fertilization measures, i.e., organic fertilizer only(M), organic fertilizer + inorganic fertilizer(M + NPK), bio-fertilizer only(B), bio-fertilizer + inorganic fertilizer(B + NPK), applied inorganic fertilizer(NPK)and control check(CK),on raw soil physical properties and changes in soybean yield.The results showed that all fertilization measures could improve the physical properties of raw soil to some extent and increase the soybean yield.Among them, B + NPK had the most significant effect in increasing maximum moisture capacity and field moisture capacity, with the maximum moisture capacity 362.80 g/kg, 15.23% higher than CK and 1.85%-4.46% higher than the other four measures; the field moisture capacity was 340.20 g/kg, which was 15.54% higher than CK and 1.45%-3.19% higher than the other four measures.The effects of M + NPK were the most significant in reducing soil density, increasing soil porosity, improving soil mechanical composition, promoting the formation of water-stable aggregates, and heightening soil organic matter content, and the soybean yield under this measure was the highest in the five measures, up to 173.55 g/m2, having a 235.95% increase compared with CK and a 18.20%-125.80% increase compared with the other four measures.Therefore, M + NPK was the optimum measure to improve raw soil physical properties and increase soybean yield in new farmland in the loess area of western Shanxi.

fertilization measure; soil improvement; new farmland; soil physical property; soybean yield; loess area

2014-12-22

2015-07-08

武曉莉(1986—)，女，博士研究生。主要研究方向：水土保持與荒漠化防治。E-mail:wuxiaoli0319@126.com

?通信作者簡介：周澤福(1953—)，男，研究員。主要研究方向：水土保持。E-mail:zhouzf@caf.ac.cn

S152

A

1672-3007(2015)05-0099-06

項目名稱：“十二五”國家科技支撐課題“農(nóng)田水土保持生物防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2011BAD31B02)