





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (24): 5234-5246.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.010
房康睿1(
), 丁世杰2, 陈雨珊1, 杨秉庚1, 郭腾飞2, 徐新朋1, 赵士诚1, 王秀斌1, 黄绍敏2,*(
), 仇少君1,*(
), 何萍1, 周卫1
收稿日期:2025-01-22
接受日期:2025-03-17
出版日期:2025-12-22
发布日期:2025-12-22
通信作者:
联系方式:
房康睿,E-mail:2583009347@qq.com。
基金资助:
FANG KangRui1(
), DING ShiJie2, CHEN YuShan1, YANG BingGeng1, GUO TengFei2, XU XinPeng1, ZHAO ShiCheng1, WANG XiuBin1, HUANG ShaoMin2,*(
), QIU ShaoJun1,*(
), HE Ping1, ZHOU Wei1
Received:2025-01-22
Accepted:2025-03-17
Published:2025-12-22
Online:2025-12-22
摘要:
【目的】有机无机肥配施能够提高作物产量和培肥土壤,但有机无机肥配施中有机养分释放率及其影响因素尚不明确。因此,明确有机养分释放率能够为提高养分利用效率、科学管理有机养分提供依据。【方法】研究依托 2013 年在潮土上建立的有机无机肥配施长期定位试验,采用随机区组设计,选取其中 5 个处理,分别为化肥不减量(F-0%,N-P2O5-K2O= 210-120-60)、化肥不减量配施有机肥(MF-0%)以及化肥减量20%、30%、40%并配施有机肥(MF-20%、MF-30%、MF-40%)。在小麦成熟期,对各处理的产量、土壤养分和微生物特性等指标进行测定,并分析有机肥氮、磷释放率及其影响因素。【结果】在有机无机肥配施的4个处理中,MF-30%处理的2023、2024年及两年平均产量分别为8.6、8.6、8.6 t·hm-2,较F-0%(化肥不减量)处理分别增加0.3、0.1、0.1 t·hm-2。同时,MF-30%处理显著(P<0.05)提高了土壤有机碳、易氧化有机碳、矿质氮、有效磷、微生物量碳、微生物量磷的含量。有机肥氮、磷释放率随化肥施用量的增加而降低,有机肥氮素释放范围为11.1%—60.7%,平均为37.7%,有机肥磷素释放范围为8.3%—54.4%,平均为30.4%。偏最小二乘模型分析结果表明,外源肥料投入(C、N)、土壤养分(易氧化有机碳和矿质态氮)对有机肥氮释放率有直接且极显著(P<0.01)的正效应,效应值分别为3.054、1.230;外源肥料投入计量比(C/N、C/P)对有机肥氮养分释放率有直接且极显著(P<0.01)的负效应,效应值为-1.377;外源肥料投入(N、P)和外源肥料投入计量比(N/P、C/P)对有机肥磷释放率有直接且显著(P<0.05)的负效应,效应值分别为-1.758、-0.640。【结论】潮土中有机肥氮、磷平均释放率分别为37.7%、30.4%,氮、磷释放率随化肥投入量增加而降低,外源肥料投入及其计量比对有机肥氮、磷释放率有直接且显著的影响。
房康睿, 丁世杰, 陈雨珊, 杨秉庚, 郭腾飞, 徐新朋, 赵士诚, 王秀斌, 黄绍敏, 仇少君, 何萍, 周卫. 有机无机肥配施下典型潮土小麦季有机肥氮磷的当季释放率[J]. 中国农业科学, 2025, 58(24): 5234-5246.
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表1
不同施肥处理养分投入量"
| 处理 Treatment | 化肥投入 Fertilizer input (kg·hm-2) | 有机肥投入 Manure input (kg·hm-2) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | ||
| 化肥不减量F-0% | 210 | 120 | 60 | 0 | 0 | 0 | |
| 化肥不减量配施有机肥MF-0% | 210 | 120 | 60 | 112.5 | 91 | 102 | |
| 化肥减量20%配施有机肥MF-20% | 168 | 96 | 48 | 112.5 | 91 | 102 | |
| 化肥减量30%配施有机肥MF-30% | 147 | 84 | 42 | 112.5 | 91 | 102 | |
| 化肥减量40%配施有机肥MF-40% | 126 | 72 | 36 | 112.5 | 91 | 102 | |
表2
化肥处理产量、地上部生物量、籽粒氮磷吸收量及地上部氮磷吸收量"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Yield (t ·hm-2) | 地上部生物量 Biomass (t·hm-2) | 籽粒氮吸收 Grain N uptake (kg·hm-2) | 籽粒磷吸收 Grain P uptake (kg·hm-2) | 地上部氮吸收 Aboveground N uptake (kg·hm-2) | 地上部磷吸收 Aboveground N uptake (kg·hm-2) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | F-20% | 8.0 | 16.1 | 144.2 | 30.9 | 167.9 | 34.8 |
| F-30% | 7.4 | 14.5 | 126.2 | 29.9 | 144.9 | 33.5 | |
| F-40% | 7.3 | 14.3 | 129.6 | 23.6 | 148.5 | 32.2 | |
| 2024 | F-20% | 7.9 | 18.7 | 143.1 | 29.6 | 181.2 | 33.1 |
| F-30% | 7.3 | 15.7 | 135.1 | 26.7 | 168.3 | 29.1 | |
| F-40% | 7.3 | 16.5 | 135.1 | 25.1 | 170.2 | 27.9 | |
| 平均 Mean | F-20% | 8.0 | 17.4 | 143.7 | 30.3 | 174.6 | 34.0 |
| F-30% | 7.4 | 15.1 | 130.6 | 28.3 | 156.6 | 31.3 | |
| F-40% | 7.3 | 15.4 | 132.3 | 26.9 | 159.4 | 30.1 |
表3
小麦成熟期土壤碳氮磷钾含量、微生物量及酶学特征"
| 处理 Treatment | 土壤全量和有效养分 Total and available nutrients | 土壤生物特性Soil microbial characteristics | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 有机碳 SOC (g·kg-1) | 全氮 TN (g·kg-1) | 全磷 TP (g·kg-1) | 全钾 TK (g·kg-1) | 易氧化有机碳 EOC (g·kg-1) | 矿质氮 Nmin (mg·kg-1) | 有效磷Olsen P (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) | 微生物量碳 MBC (mg·kg-1) | 微生物量氮 MBN (mg·kg-1) | 微生物量磷 MBP (mg·kg-1) | β-葡萄糖苷酶 BG (µmol·g-1·h-1) | 氨基肽酶 LAP (µmol·g-1·h-1) | 几丁质酶 NAG (µmol·g-1·h-1) | 酸性磷酸酶 AP (µmol·g-1·h-1) | ||
| F-0% | 10.8b | 1.3b | 0.38a | 13.4a | 6.5c | 12.4d | 29.3b | 344.5a | 313.1c | 27.4a | 21.0c | 167.2b | 455.5c | 14.1b | 376.3b | |
| MF-0% | 11.8ab | 1.3b | 0.34a | 10.3a | 8.5a | 16.9a | 43.2a | 348.5a | 343.5bc | 21.9ab | 63.4b | 209.9a | 703.5a | 22.8a | 433.4a | |
| MF-20% | 12.7a | 1.5a | 0.4a | 14.5a | 8.0b | 17.0a | 44.4a | 330.5a | 361.0bc | 21.5ab | 75.5a | 125.8d | 598.8b | 17.4ab | 400.1ab | |
| MF-30% | 11.9a | 1.4b | 0.4a | 13.4a | 7.9b | 15.7b | 44.9a | 339.3a | 429.0a | 16.1b | 73.1ab | 161.4bc | 618.0b | 17.0ab | 410.7ab | |
| MF-40% | 11.7ab | 1.3b | 0.3b | 12.3a | 7.8b | 14.8c | 33.9b | 315.8a | 406.4ab | 14.7b | 70.2ab | 132.7cd | 616.0b | 14.0b | 362.5b | |
表4
小麦成熟期土壤养分和生物学特性化学计量比"
| 处理 Treatment | 养分计量比 Soil nutrients stoichiometric ratio | 生物计量比Microbial stoichiometric ratio | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SOC:TN | SOC:TP | TN:TP | EOC:Nmin | EOC:OP | Nmin:OP | MBC:MBN | MBC:MBP | MBN:MBP | EC:N | EC:P | EN:P | ||
| F-0% | 8.3b | 29.0b | 3.5b | 521.5a | 230.4a | 0.44a | 11.6c | 14.9a | 1.30a | 0.84a | 0.86ab | 1.03b | |
| MF-0% | 9.1a | 34.7b | 3.8b | 505.6ab | 197.3a | 0.39a | 16.5b | 5.4b | 0.35b | 0.81b | 0.88a | 1.08a | |
| MF-20% | 8.4b | 34.1b | 4.1b | 469.0b | 179.9a | 0.38a | 16.9b | 4.8b | 0.29b | 0.75d | 0.81d | 1.07a | |
| MF-30% | 8.6ab | 34.0b | 3.9b | 504.0ab | 176.6a | 0.35a | 26.7a | 5.9b | 0.22b | 0.79c | 0.84bc | 1.07a | |
| MF-40% | 8.9ab | 42.6a | 4.8a | 531.1a | 238.7a | 0.45a | 28.0a | 5.8b | 0.21b | 0.75d | 0.83cd | 1.09a | |
图5
有机肥氮磷养分释放率与外源肥料投入、土壤养分、生物学特性和化学计量比之间的偏最小二乘路径模型分析 C input指外源碳投入(包括有机肥碳和秸秆碳),N input指肥料氮投入(包括有机肥氮和化肥氮),P input指肥料磷(P2O5)投入(包括有机肥磷和化肥磷);C/N (input)指外源投入的碳氮比,C/P (input) 指外源投入的碳磷比,N/P (input)指外源投入的氮磷比;NRR、PRR分别代表有机肥氮、磷素释放率。红色箭头表示负相关,蓝色箭头表示正相关;虚线表示非显著系数路径;箭头处的数字为路径系数;R2表示解释方差;GOF为拟合优度统计量;*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关"
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