长期施肥对土壤有机质积累的影响长期施肥对土壤有机质积累的影响.pdfVIP

生态环境学报 2012, 21(5): 840-847 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 长 期 施 肥 对 土 壤 有 机 质 积 累 的 影 响 1,2 1* 1 1,2 1 1 赵广帅 ，李发东 ，李运生 ，张妍 ，欧阳竹 ，田振荣 1. 中国科学院地理科学与资源研究所 生态系统网络观测与模拟重点实验室 禹城综合试验站，北京 100101 ； 2. 中国科学院研究生院，北京 100049 摘要：20 年的NPK 施肥定位试验，有利于深刻揭示土壤肥力特征与营养平衡规律。以位于黄淮海平原的中国科学院禹城综 合试验站为例，探讨和估算了长期定量施肥对冬小麦（Triticusp aestvum L. ）、夏玉米（Zea Mays L. ）生长和土壤有机质（SOM ） 的影响。结果表明，长期的N 、P 肥配施或N 、P 、K 均衡施肥，可显著增加SOM 储量，并且后者要优于前者；SOM 增加 主要集中在0~20 cm 深度的土层，40~60 cm 基本不变；生物量对SOM 储量变化影响明显，NPK ，NP 处理作物生长良好， 作物残体输入明显优于其他处理；0~40 cm 可以代表该区用以计算土壤固碳潜力，并且在N 、P 、K 均衡施肥条件下，0~40 cm -2 ，约是全球平均水平 土层中SOM 储量长期以来持续增加，并未达到上限，每年的平均固碳速率（以C 计）达 182.8 kg·hm -1 的1.5 倍，全国平均水平的 1.1 倍。华北平原若按N 、P 、K 均衡施肥，农田土壤每年固碳潜力将达到1.6 ～2.4 Tg·a 。 关键词：长期试验；施肥处理；华北平原；土壤有机质(SOM) ；固碳潜力 中图分类号：S153.6+21 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2012 ）05-0840-08 土壤有机质(SOM)一直都是农学和土壤学研 河北省的大部以及山东、河南两省的黄河以北部 究的重点[1-2] ，目前也成为应对全球气候变化研究 分，是中国粮食主产区，也是商品粮的重要生产 [12] 的热点。SOM 是所有陆地生态系统关键组成部 基地，每年粮食生产量占全国总量的 26.4% 。 分，其含量和组分的变化都会深刻影响系统中各 长期施肥定位试验能系统地研究土壤肥力演变和 种过程[1] 。SOM 主要部分—土壤有机碳（SOC ） 肥效变化规律，克服气候年变化对肥效的影响， 是地球陆地生态系统最重要和活跃的碳库，同时 是农业生产和农业科学的一项重要的基础研究工 又是土壤肥力和基础地力最重要的物质基础，它 作[13] 。研究区位于华北平原粮食主产区，地处黄 影响着耕地生产力及其稳定性。全球 SOC 库为 河中下游引黄灌溉区，具有几十年的引黄历史， 1 200 ～2 000 Gt ，大约是大气C 库的2 倍，植物C 并且供试土壤为中国科学院禹城综合试验站内的 库的2 ～4 倍[2-3] ，与大气交换的SOC 大约占陆地 盐化潮土，在黄淮海平原同类地区有代表性[14] 。 表层生态系统碳