朱上游

摘 要 隨著綠色農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)理念的推廣，有機無機肥配施逐漸成為人們關(guān)注和普遍接受的施肥方式，但對其認識不全面，利用不合理的現(xiàn)象仍然存在。綜述了有機無機肥配施對土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分，土壤微生物和酶活，作物生長和品質(zhì)的影響，以及可能產(chǎn)生的環(huán)境效應，并提出未來展望。

關(guān)鍵詞 有機無機肥配施；土壤環(huán)境；作物生長

中圖分類號：S14 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.22.006

化肥施用量的逐年增加無疑提高了糧食產(chǎn)量，但產(chǎn)量的增長率遠小于化肥施用量的增長率。由于肥料的單一和不合理使用導致土壤結(jié)構(gòu)變差，養(yǎng)分平衡失調(diào)，地力下降，對作物產(chǎn)量的進一步提升和品質(zhì)的改善造成影響，同時肥料利用率低，致使養(yǎng)分大量流失，引發(fā)環(huán)境問題[1]。有機肥部分替代化肥既能改善土壤環(huán)境，提升地力，也能資源化利用過剩的有機廢棄物，同時減少化肥的使用，從而實現(xiàn)化肥零增長的重大目標，有機無機肥配施已成為未來施肥的重要發(fā)展方向[2]。在此前提下，探究有機無機肥配施對土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分和微生物特征，以及對作物生長和品質(zhì)的影響，關(guān)注其可能造成的環(huán)境效應顯得尤為重要。

1 有機無機肥配施對土壤環(huán)境的影響

1.1 對土壤理化性質(zhì)的影響

長期單一使用化肥對土壤微團聚體形成促進作用緩慢，易造成土壤板結(jié)。而有機肥的加入，能促進微團聚體的形成，調(diào)整不同粒級的團聚體比例，從而提高土壤孔隙度，增強土壤通氣和透水性能。王曉娟等的研究表明，在0～30 cm土層，施用有機肥能有效改良土壤團聚結(jié)構(gòu)并提高團聚體穩(wěn)定率，其影響效果隨有機肥用量增加而顯著提高[3]。有機肥施入土壤后亦能促進腐殖質(zhì)化的發(fā)展，產(chǎn)生大量腐殖質(zhì)，降低土壤容重，增強其保水保肥能力。

氮肥的大量施用加劇了土壤酸化，制約了土壤的生產(chǎn)潛力。施入一定量的有機肥后，其分解產(chǎn)生的腐殖酸可通過胺基質(zhì)子化及酸基解離增強土壤的酸堿緩沖性，減緩土壤的酸化過程。汪吉東等的研究表明，增加雞糞的施用比例能提高土壤pH，土壤酸堿緩沖容量相應提高[4]。而孟紅旗等認為，農(nóng)產(chǎn)品移除引起的土壤堿性物質(zhì)損失可通過長期施用有機肥彌補，農(nóng)田土壤酸化也能得到有效控制[5]。

1.2 對土壤養(yǎng)分的影響

有機肥長期施加能提高土壤養(yǎng)分水平，加速土壤養(yǎng)分的活化，保證養(yǎng)分平衡供應，從而改良和培肥地力。有機肥施用給土壤帶來大量有機質(zhì)、氮磷鉀等大量元素的同時，也補充了Mg、Zn、Mo等眾多微量元素。有機質(zhì)分解時產(chǎn)生的有機酸，通過酸溶作用釋放土壤中各種難溶性養(yǎng)分，促使礦物風化，并通過螯合作用增加這些養(yǎng)分的有效性。另外，因為有機質(zhì)的吸附效應，土壤中的速效養(yǎng)分流失大為減少，肥料利用率得到提高。

侯紅乾等的研究表明，長期的有機無機肥配施對養(yǎng)分含量的提高顯著高于單施化肥處理，其中有機質(zhì)提高22.5%～45.1%、全氮提高3.7%～15.4%、全磷提高80.7%～168.4%、堿解氮提高21.7%～47.8%、有效磷提高57.8%～91.7%、速效鉀提高20.3%～61.0%，而且高量有機肥配施無機肥效果更加明顯[6]。王飛等通過研究發(fā)現(xiàn)，化肥配施有機肥尤其是配施牛糞緩解了土壤微量元素含量下降趨勢，部分微量元素的有效性含量也顯著提高[7]。

1.3 對土壤微生物的影響

土壤微生物是土壤養(yǎng)分循環(huán)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素，對土壤施肥管理反應迅速，其數(shù)量和活性能間接反映土壤肥力和土壤質(zhì)量，其中放線菌所占比例最大，其次是細菌，真菌的數(shù)量最少。

宋以玲等的研究表明，土壤中細菌和放線菌數(shù)量隨著有機肥的施入而增多，但土壤真菌數(shù)量卻呈下降趨勢，且有機肥增施比例越大，效果越明顯[8]。姜蓉等的研究結(jié)果也證實，長期單施化肥土壤中真菌數(shù)量上升，造成土壤B/F值（細菌、真菌數(shù)量之比）下降，而在化肥減量同時配施有機肥后，土壤細菌數(shù)量明顯上升，真菌數(shù)量下降，土壤B/F值得到提升[9]。土壤中的微生物量C和N含量能間接反映土壤微生物的數(shù)量和活力，在任鳳玲等的研究中，相較于不施肥和單施化肥處理，配施有機肥處理土壤微生物量C和N含量顯著提高，分別提高了57.1%和34.2%[10]。

1.4 對土壤酶活性的影響

土壤酶參與了土壤中一系列的生化反應，促使土壤有機物分解及養(yǎng)分循環(huán)，其活性大小能反映土壤新陳代謝程度。有機無機肥配施增加了土壤中有機質(zhì)及腐殖質(zhì)含量，通過吸附作用為土壤酶提供保護性位點，進而提高酶的活性。

通常情況下，土壤過氧化氫酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶及磷酸酶等活性與土壤肥力關(guān)系密切[11]。曲成闖等的研究證明，不同土層中土壤過氧化氫酶和脲酶活性在施用有機肥后得到提高，且在0～30 cm土層中，其活性隨有機肥施用量的增加而增加[12]。張恩平等通過研究發(fā)現(xiàn)，有機肥配施氮肥能顯著提高脲酶活性，配施磷肥能提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性，而土壤蛋白酶活力則跟氮磷鉀肥配施有機肥有密切關(guān)系[13]。

2 有機無機肥配施對作物生長的影響

施肥是影響作物生長的重要外源因子，化肥能直接增加土壤中氮磷鉀水平從而促進植株生長，而有機肥對作物的影響則是多方面的。1）有機肥肥效的緩釋使其在作物生長初期不會因為養(yǎng)分的迅速釋放而造成大量流失，而在作物生長后期又可避免養(yǎng)分供應不足局面；2）有機肥通過改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤中微生物數(shù)量和土壤酶活，優(yōu)化根際環(huán)境，從而提升根系活力，促進其對營養(yǎng)的吸收；3）有機肥的施用增加了土壤微生物數(shù)量，其分泌各種有益代謝物質(zhì)，通過根際環(huán)境刺激植物生長，在一定程度上也能抑制土壤中病原體的侵染，提升植株的抗逆性[14]。

劉玉英等的研究結(jié)果顯示，化肥與一定量的有機肥配施，能增加甘藍的生物產(chǎn)量、平均單球重、小區(qū)產(chǎn)量及維生素C含量[15]。洪瑜等在寧夏黃灌區(qū)的研究結(jié)果表明，有機無機肥配施處理在常規(guī)減施氮肥27%的基礎(chǔ)上依然能夠使玉米增產(chǎn)，說明有機肥部分替代化肥具有一定優(yōu)勢[16]。魏曉蘭等發(fā)現(xiàn)，有機無機肥配施，在保證小白菜的生物量、氮磷鉀吸收量均不受影響的同時能減少常規(guī)化肥用量的15%～25%[17]。

3 有機無機肥配施對環(huán)境的影響

有機肥（尤其是以禽畜糞便為原料的有機肥）配施化肥在給土壤帶來大量養(yǎng)分和必需微量元素的同時，也帶入了一定量的重金屬元素和化學添加劑，這些有害物質(zhì)增加了土壤和地下水被污染的風險，同時可能被作物吸收，對人畜健康構(gòu)成威脅。此外，有機肥（特別是秸稈的還田）的施入，可能產(chǎn)生更多的CH4、CO2和N2O等溫室氣體，加劇溫室效應[18]。

4 結(jié)論與展望

與單施化肥不同，有機無機肥配施對土壤環(huán)境的影響具有時間累積效應，長期施加有機肥能改善土壤結(jié)構(gòu)，維持土壤養(yǎng)分平衡，提高土壤有益微生物的數(shù)量和土壤酶活力，進而促進作物的生長，提高作物品質(zhì)。但是在有機無機肥的施用中，不能盲目追求有機肥的數(shù)量，其配施比例應根據(jù)實際情況確定，在改善土壤環(huán)境的同時也要保證作物的產(chǎn)量，同時控制施肥成本。另外，施用有機肥時應考慮肥料中的重金屬和有機污染物含量，以及可能造成的其他環(huán)境效應，將其可能帶來的環(huán)境風險降至最低。

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（責任編輯：丁志祥）