摘要:
[目的]东北黑土地为我国重要粮食生产基地,高肥力的黑土仍需施用磷肥以保障粮食高产. 探讨长期施肥对土壤磷和锌形态转化机制,为确保黑土区粮食和环境安全提供理论依据. [方法]本研究以设在典型黑土区13年的长期施肥定位试验为研究对象,设不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)、 施氮磷钾加不同量有机肥(NPK+OM1、NPK+OM2、NPK+OM3 )共5个处理,分析土壤不同形态磷和锌含量. [结果]长期施化肥对土壤有机磷含量影响不显著,但土壤无机磷含量显著增加;长期不施肥黑土有效磷含量为32.6 mg/kg ,长期施化肥加有机肥可显著增加土壤有效磷含量;连续13年施用磷肥,土壤中的磷每年平均累积16 kg/hm2 ,其主要以铝磷( Al-P)和铁磷( Fe-P)的形态在土壤中储存,其中约20%仍为有效磷;而磷肥加有机肥的3个处理,连续施用13年后,有机磷含量增加了47.2 67.9 mg/kg,无机磷含量增加253.4 410.6 mg/kg,土壤全磷平均分别以每年49.4 ( NPK+OM1 )、64.2 (NPK+OM2)、70.4(NPK+OM3) kg/hm2 的量累积在土壤中,其中15% 21%仍为有效磷,主要以有效性较高的二钙磷( Ca2-P)、八钙磷( Ca8-P)、Al-P、Fe-P存在于土壤中,只有10% 21%的磷以有机磷的形态累积在土壤中,并且这个比例随有机肥施用量的增加而降低. 黑土长期不施肥土壤有效锌( DTPA-Zn )含量可达1.96 mg/kg,长期施化肥、化肥加有机肥均可显著增加土壤DTPA-Zn含量; 长期施化肥使黑土酸化,改变了土壤锌形态,增加了土壤交换态锌和无定型铁氧化物结合态锌的含量,化肥加有机肥显著增加了除矿物态锌以外的其他各形态锌的含量,其中55% 88%以无定型铁氧化物结合态锌储存在土壤中. 通径分析结果显示,Ca2-P对DTPA-Zn影响最大,Ca8-P、Al-P、Fe-P通过Ca2-P间接影响DTPA-Zn含量. [结论]长期施入黑土的磷,主要以有效性较高的无机态磷储存在土壤中,锌主要以无定型铁氧化物结合态储存在土壤中. 黑土中磷与锌未表现出拮抗作用,且有效性高的Ca2-P对DTPA-Zn含量的影响最大,且二者呈正相关关系.