Soil Till Res | 有机肥与无机肥长期共同施用对酸性水稻土的产量可持续性、土壤有机碳固存与养分平衡的影响

Highlights

•有机肥与化肥共同施用比单独施用化学肥料更能提高水稻的可持续产量指数。

•有机肥与无机磷肥共同施用使土壤磷平衡高于环境阈值水平。

•有机肥和化肥共同施用时的固碳率高于单独施用化学肥料的固碳率。

    集约耕作制度中的有机和无机施肥管理是实现作物长期高产可持续性的重要途径。我们在酸性水稻土的双季稻种植制度下进行了34年的长期试验，通过测定土壤肥力和养分平衡，对作物产量的可持续性进行了定量研究。研究设置了七个处理：CK（不施肥）；NPK（化学的氮肥、磷肥、钾肥）；NPM（化学的氮肥、磷肥、有机肥）；NKM（化学的氮肥、钾肥、有机肥）；PKM（化学的磷肥、钾肥、有机肥）；NPKM（化学的氮肥、磷肥、钾肥、有机肥）和M（有机肥）。施有机肥的量为45,000 kg ha^-1。结果表明，有机肥与化肥共同施用的作物产量和可持续产量指数均显著高于施用化学肥料，以及NPKM处理组的作物产量最高。与CK和NPK处理相比，长期共同施用有机肥和化肥可以改善土壤肥力。经过多年的施肥，NPM、NKM、PKM和NPKM处理的土壤有机碳固存率增加，而CK和NPK处理的土壤有机碳固存率降低。所有处理的钾素表观平衡均为负值。所有施肥处理的N平衡（CK和NPKM除外）和P平衡（CK除外）均为正值。化学P肥和有机肥共同施用时，P平衡超过了环境风险阈值。增强回归树分析表明，土壤有效氮（AN）、有机碳（OC）和总氮（TN）是影响作物产量的主要因素，分别占相对产量总变异的36.5%、17.8%和13.4%。通径分析表明，长期施肥增加了土壤养分含量，而C输入直接影响土壤OC。C输入和土壤pH值间接影响相对作物产量。该研究表明，与施用无机肥相比，长期共同施用有机肥和无机肥可以提高作物产量的可持续性和有机碳固存率。但有机肥和无机磷肥的长期共同施用增加了P平衡。因此，在酸性水稻土上施用有机肥和无机磷肥，应降低P素的输入速率。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104569

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