文档介绍：生态环境学报 2012, 21(5): 840-847
Ecology and Environmental Sciences

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长期施肥对土壤有机质积累的影响
1,2 1 1 1,2 1

1
1. 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室禹城综合试验站,北京 100101;
2. 中国科学院研究生院,北京 100049
摘要:20 年的 NPK 施肥定位试验,有利于深刻揭示土壤肥力特征与营养平衡规律。以位于黄淮海平原的中国科学院禹城综
合试验站为例,探讨和估算了长期定量施肥对冬小麦(Triticusp aestvum L.)、夏玉米(Zea Mays L.)生长和土壤有机质(SOM)
的影响。结果表明,长期的 N、P 肥配施或 N、P、K 均衡施肥,可显著增加 SOM 储量,并且后者要优于前者;SOM 增加
主要集中在 0~20 cm 深度的土层,40~60 cm 基本不变;生物量对 SOM 储量变化影响明显,NPK,NP 处理作物生长良好,
作物残体输入明显优于其他处理;0~40 cm 可以代表该区用以计算土壤固碳潜力,并且在 N、P、K 均衡施肥条件下,0~40 cm
土层中 SOM 储量长期以来持续增加,并未达到上限,每年的平均固碳速率(以 C 计)达 kg·hm-2,约是全球平均水平
的倍,全原若按 N、P、K 均衡施肥,农田土壤每年固碳潜力将达到 ~ Tg·a-1。
关键词:长期试验;施肥处理;华北平原;土壤有机质(SOM);固碳潜力
中图分类号:+21
文献标识码:A
文章编号:1674-5906(2012)05-0840-08
土壤有机质(SOM)一直都是农学和土壤学研
究的重点[1-2],目前也成为应对全球气候变化研究
的热点。SOM 是所有陆地生态系统关键组成部
分,其含量和组分的变化都会深刻影响系统中各
种过程[1]。SOM 主要部分—土壤有机碳(SOC)
是地球陆地生态系统最重要和活跃的碳库,同时
又是土壤肥力和基础地力最重要的物质基础,它
影响着耕地生产力及其稳定性。全球 SOC 库为
1 200~2 000 Gt,大约是大气 C 库的 2 倍,植物 C
库的 2~4 倍[2-3],与大气交换的 SOC 大约占陆地
表层生态系统碳储量的 2/3[4-5]。因此,即便是 SOC
库的微小变化,对全球的碳平衡都会产生重大影
响。农田土壤是最具潜力的碳汇,它通过吸收空
气中 CO2 以及减少全球排放来增加土壤中
SOC[6],土壤中 SOC 含量增加有利于保持肥力和
提高作物产量[7]。
长期施用化肥可以增加土壤有机质含量[8],
特别在土壤肥力水平较低的情况下施用氮、磷、
钾化肥能够显著提高粮食产量,并较大幅度提高
土壤有机质含量[9]。但有研究认为施化肥可基本
维持土壤有机质水平,而长期不施肥土壤有机质
下降[10],更有研究表明单施化肥和不施肥只会促
进土壤有机质的消耗[11]。长期施肥对 SOM 积累
的影响,特别是对于不同地区、不同土壤类型的
影响有待进一步研究。华北平原包括京津的全部、