玉米秸秆还田和有机配施提高黑土酸中和容量.pdf

第77 卷第7 期 地 理 学 报 Vol.77, No.7 2022 年7 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA July, 2022 玉米秸秆还田和有机配施提高黑土酸中和容量 1, 4 1 1 1 1 姜 勇 ，张勇勇 ，李天鹏 ，王汝振 ，王 聪 ， 2 3 3 1 张玉革 ，高洪军 ，朱 平 ，李 慧 （1. 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳 110016；2. 沈阳大学环境学院，沈阳 110044； 3. 吉林省农业科学院农业环境与资源研究所，长春 130033；4. 河北大学生命科学学院，保定071002 ） 摘要：长期施用化肥导致农田黑土酸化、盐基离子耗竭、养分失衡及作物重金属污染等诸多问 题。本文依托吉林公主岭国家黑土肥效监测基地25 a 的施肥试验，研究了不施肥对照（C ）、N 、 NP 、NK 、PK 、NPK 、厩肥—化肥配施（MNPK ）、玉米秸秆还田（SNPK）等8 个施肥处理对土壤酸 中和容量（ANC ）的影响，N 、P 、K 施用量分别为165 kg hm-2 a-1 、36 kg hm-2 a-1 、68.5 kg hm-2 a-1 ， MNPK 和SNPK 处理与NPK 处理为等N 量。结果表明，施化肥导致表土pH 下降0.37~ 1.39 ， MNPK 和SNPK 处理分别提高土壤pH 值0.21 和0.53。以pH 5.0 为参比，N 、NP 、NK 、PK 、NPK 各处理的酸中和容量ANCpH 5.0 分别为对照的42.85% 、61.79% 、54.05% 、82.26% 、63.68% ；MNPK 处理的ANCpH 5.0 是对照的1.86 倍；加酸160 mmol kg-1 ，SNPK 处理的土壤pH 值仅从7.65 降至 6.42 ，表现出极强的酸中和能力。SNPK 和MNPK 处理的土壤交换性盐基总量SEB 分别是对照 的1.37 和1.14倍，土壤有机质SOM 分别是对照的1.32 和1.63 倍，二者是提高土壤ANC 主要原 因。总之，有机物料添加显著提高了黑土抗酸化性能及土壤基础肥力水平，研究结果可为东北 黑土区玉米秸秆还田保护性耕作及有机肥部分替代化肥实践提供长期试验的理论依据和数据 支撑。 关键词：黑土；土壤肥力；土壤酸化；酸缓冲容量；玉米秸秆还田；有机肥 DOI: 10.11821/dlxb202207009 1 引言 过量施肥和养分失衡导致的农田土壤酸化，已成为全球陆地生态系统结构和功能及 [1] 世界粮食安全的主要威胁 。科学评估土壤酸化，要研究酸的强度因子 （pH ）和容量因 [2] 子 （酸中和容量，Acid-Neutralizing Capacity, ANC ） 。土壤酸碱中和容量是土壤抵御酸 碱变化，表征土壤质量和土壤肥力的重要指标，并对土壤的许多化学和生物化学过程产 [3] 生重要影响 。土壤的ANC 越大，其抵抗酸雨或酸沉降影响的能力就越强；土壤及灌溉 [4] 水抗酸化的能力强，可为植物及土壤生物提供稳定健康的生长环境 。土壤ANC 可表述 为将一个酸碱体系的pH 降低到某一参比pH 时所需要强酸的量，农作物对酸较敏感，一 [5] 般采用p