摘要:
[目的]东北黑土区土壤肥沃,是中国重要的粮食主产区之一.对东北黑土区20世纪80年代以来国家级耕地质量长期监测数据进行整理和分析,以明确中国东北黑土区农业生产实践中土壤养分状况和肥力水平,为农田土壤培肥提供科学指导依据.[方法]利用时间趋势分析法探讨1 7个国家级黑土耕地质量长期监测点26年来土壤养分随时间的变化趋势,分别总结土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量在监测初期(1988-1997年)、监测中期(1998-2003年)和监测后期(2004-2013年)的变化规律及其总体变化趋势;在分析土壤全氮和有机碳含量变化特征以及碳氮比(C/N)演变规律的基础上,进一步分析碳和氮之间的养分平衡关系;运用主成分分析方法分析不同监测时期上述5大肥力指标对黑土区土壤综合肥力的影响,得出该区综合肥力主要贡献因子,并分别计算3个不同监测时期黑土区土壤综合肥力属性得分.[结果]黑土区农田土壤经过10-26年的演变,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量整体呈上升趋势.与监测初期相比,监测后期土壤养分含量均显著提高(P<0.05),土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾分别提高了33.9%、43.9%、27.6%、90.3%和11.8%,有效磷提升效果最为显著.进一步分析土壤有效磷含量发现,监测后期71.4%的监测点土壤有效磷含量维持在15.0-50.0 mg·kg-1,既能满足作物生长需求,又不至于引发地下水环境污染,而28.6%的监测点土壤有效磷含量已超过50.0 mg·kg-1的环境阈值,应及时控制磷素的输入.分析主要肥力因素有机碳和全氮之间的关系表明,黑土区土壤C/N略有下降趋势,从1988年的10.3降至201 3年的9.6,下降了6.8%.黑土区5个肥力指标得分系数由大到小的顺序为:SOM> TN> AN> AP>AK,说明黑土区土壤有机质和全氮是影响土壤综合肥力的关键因素;监测初期和监测中期土壤综合肥力属性得分平均值分别为-1.099和-0.541,而监测后期土壤综合肥力属性的得分增加到了0.5888,监测后期土壤综合肥力得到显著提升.[结论]在农民常规施肥条件下,经过10-26年的长期耕作,黑土区土壤肥力在监测后期得到显著改善,但28.6%的监测点应注意控制磷肥用量,以免引起水体污染;而监测区黑土C/N呈逐年下降趋势,应该加大有机物料的投入,以维持土壤碳氮的养分平衡.