不同种类有机物料培肥土壤的效果分析及评价指标
作者：李春阳 王海江
来源：《农业与技术》2024年第11期
摘 要：合理选择有机物料种类可以更加有效地进行土壤培肥，改善土壤结构，减缓地力衰竭，提高土壤养分含量，并增加耕层土壤有益微生物数量，进而提升相关酶活性。对培肥后评价指标的确定也有利于培肥效果的系统评价。本文重点分析不同种类有机物料培肥土壤的效果以及相应的评价指标，为培肥策略的制定与评价工作提供技术参考。 关键词：有机物料;培肥;土壤;评价指标 中图分类号：S151.9 文獻标识码：A
1 不同种类有机物料培肥土壤的效果分析
有机物料培肥土壤可显著提高其养分含量和酶活性，但不同种类有机物料表现为不同的培肥效果。生物质炭可以提高土壤有效磷和速效钾含量以及过氧化氢酶活性，但却能够抑制土壤氮的有效性;鸡粪对土壤碱解氮、有效磷及脲酶活性有显著提升效果;秸秆能够提高土壤速效钾含量和β-葡糖苷酶活性[1]。王维等[2]研究表明，玉米秸秆、树叶和鸡粪配施化肥均有利于根际土壤胡敏酸（HA）分子缩合度的提升，在此过程中，HA分子结构也变得复杂且更有利于含氮基团的形成，其中玉米秸秆的培肥效果最佳。Barzegar等3]研究指出，不同用量农家肥、腐熟蔗渣和麦秸的施入会使土壤团聚体稳定性、渗透率和水分保持率提高、土壤容重下降。Hu等[4]基于覆膜滴灌条件，采用尼龙网袋掩埋法研究了鸡粪、羊粪、蘑菇渣、玉米秸秆、饲料草和树叶等有机物料对黑钙土活性有机碳和稳定性有机碳组分的影响，结果指出，玉米秸秆更有利于土壤碳的固存，树叶改良后的黑钙土HA组分的积累和稳定性最佳。Dai等[5]基于同一施氮水平将猪粪、沼渣、生物炭和作物秸秆4种有机物料分别添加到同一种土壤中，结果发现，有机物料通过改变土壤pH值和有机碳（SOC）含量，间接改变了土壤的细菌群落。汪月等[6]指出，除牛粪沼渣外，其余4种有机物料均可显著提高2种紫色土下玉米幼苗的生物量及氮吸收量，提升幅度有如下规律：污泥堆肥>猪粪沼渣>农村生活垃圾与污泥的堆肥产物>农村生活垃圾堆肥，但对氮素吸收的促进效果均不及化肥。朱青藤等[7]研究了秸秆还田、施用有机肥对白土腐殖质（HS）组成及HA结构特征的影响，指出有机物料施入土壤后可转化为新的HS，脂族性增强、羧基量减少、芳香度降低，土壤腐殖化程度降低。
不同有机物料腐解残留率会受物料本身性质、不同区域气候条件以及两者交互作用的影响。李双喜等[8]将玉米、山芋、芋艿和大豆4种植株茎秆分别施入蔬菜田，在90d内发现山芋和芋艿的腐解率可达95%以上，显著高于玉米和大豆秸杆。代文才等[9]研究了小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、油菜青秆和蚕豆青秆在旱地和水田中的腐解率及养分周转特性，结果发现，秸秆在旱地的腐解效果要明显好于水田，旱地条件下油菜青秆的腐解率最佳，而水田条件下则是水稻秸秆的腐解率最佳。宋蒙亚等[10]指出，在土壤中添加不同配比水稻秸秆、花生秸秆和猪粪3种有机物料均会对土壤养分和生物化学性状有显著影响，多种物料混合的效果要比单一物料效果更佳。李腾等[11]研究了不同种类有机物料（豆秆、玉米秆、鸡粪和猪粪）还田对土壤微团粒结构分形及不同粒级有效养分含量的影响，结果表明，施用有机物料的砂质潮土无论是不同粒级的养分质量分数还是土壤的速效养分含量均可显著提高。王梦雅等[12]指出，等碳量添加不同有机物料会对SOC和呼吸速率产生差异影响，其中单施秸秆可改善土壤有机碳库质量，对土壤营养补充效果明显，单施生物炭对土壤养分补充作用较小，但SOC含量增加，有明显的固碳减排效果，而两者配施能够较好地规避单施秸秆和生物炭的弊端，对土壤有着更好的培肥效果。Gigliotti等[13]采用FTIR技术对市政污泥培肥7a土壤的HA进行分析，结果指出，HA组分中脂肪族及含氮基团数量较高，但多糖含量却较低。
魏宇轩等[14]研究了不同种类有机肥（堆腐肥、鸡粪、牛粪和猪粪）与化肥配施对土壤及不同粒级团聚体中有机碳和HS组成的影响，结果指出，与不施肥和单施化肥相比，有机肥配施化肥能够显著增加SOC、CHA和CHu含量，其中施用堆腐肥的处理更是显著增加了各粒级团聚体中有机碳、CHA和CHu含量。董志新等[15]采用室内培养试验研究了牛粪、鸡粪、猪粪及污泥等有机物料对土壤养分和酶活性的影响，结果发现有机物料能显著提高土壤脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性，但对过氧化氢酶和蔗糖酶活性影响不显著，其中，牛粪对土壤蔗糖酶活性的提升效果最好，而污泥对土壤磷酸酶活性的改善效果最佳。丁阔等[16]研究指出，施用黑炭和羊粪能有效改变果园土壤颗粒组成，改善土壤物理性质，提高土壤有机质（SOM）及速效养分含量。陈晓东等[17]研究了秸秆颗粒、玉米秸秆、羊粪及牧草4种有机物料对原生盐碱地土壤腐殖质结合形态及组成的影响，结果指出，有机物料能够增加原生盐碱地土壤HS含量，提高各结合形态HS含量，秸秆颗粒的培肥效果优于其它处理。 2 有机物料培肥土壤的评价指标
施用有机物料可将大量微生物及酶带入土壤，还能为土壤微生物活动提供均衡的养分和丰富的酶促基质。土壤酶活性与速效养分转化密切相关，因此，可作为客观评价土壤生物活性及肥力的预测性指标。有机物料不仅是作物养分的直接供给源，而且还能活化土壤中的潜在养分。此外，HS是SOM中最稳定的部分，在陆地生态系统的功能生物多样性中发挥重要作用，有机物料施用后HS组成及HA分子结构特征会发生明显改变，对于相关指标的评价能够侧面反映有机物料培肥后HS的更新及质量。卢志红等[18]研究表明，在等量养分输入的前提下，有机无机配施更有利于土壤中CHA和CFA的增加，CHA/CFA比值随着时间的延伸而逐渐减小。王维等[19]研究表明，施入有机物料后，土壤HA分子结构变得复杂，而富里酸（FA）结
构变得简单。李阳等[20]研究表明，配施有机物料后土壤HS含量会升高，游离态HA的类型向较低类型转化，腐殖化程度降低，腐殖质质量可获得提高。刘小虎等[21]研究表明，施用有机肥可提高土壤腐殖酸及其各组分碳含量，CHA/CFA升高，土壤HA的羧基与酚羟基之比升高，E4/E6比值下降，此外，氮磷钾化肥配施更有利于腐殖酸分解，使之结构向简单化方向发展。 参考文献
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[2]王维，吴景贵，李蕴慧，等.有机物料对不同作物根系土壤腐殖质组成和结构的影响[J].水土保持学报，2017，31（2）：215-220.
[3]Barzegar A R， Yousefi A， Daryashenas A. The effect of addition of different amounts and types of organic materials on soil physical properties and yield of wheat[J]. Plant and Soil， 2002，247（2）： 295-301.
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[6]汪月，張名豪，赵秀兰.有机物料对紫色土微生物量碳、氮及氮素供应的影响[J].环境科学，2024，40（8）：3808-3815.
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[8]李双喜，吕卫光，郑宪清.生物耕作下不同蔬菜茎秆还田腐解特征研究[J].上海农业学报，2015，31（5）：61-65.
[9]代文才，高明，兰木羚，等.不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律[J].中国生态农业学报，2017，25（2）：188-199.
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不同种类有机物料培肥土壤的效果分析及评价指标
