东北典型县域稻田不同肥力土壤剖面肥力变化特征及验证

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第5期北京时间：

作者：周玲红，刘淑军，刘立生，郝小雨，黄晶，刘彩文，申华平，马星竹，谷子寒，张会民

单位：(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室，北京 100081;2.祁阳农田生态系统国家野外观测研究站，湖南 祁阳 426182;3.衡阳市石鼓区农业农村局，湖南 衡阳 421001;4.黑龙江省黑土保护利用研究院，黑龙江 哈尔滨 150086;5.黑龙江省方正县农业技术推广中心，黑龙江 方正 150800;6.衡阳市农业综合行政执法支队，湖南 衡阳 421001)

摘要：研究东北典型县域稻田不同肥力土壤剖面特征，阐明东北典型县域高肥力土壤的特征及中、低肥力土壤的关键障碍因素，为进一步提升该区域稻田肥力和水稻产量提供科学依据。在黑龙江省方正县7个乡镇采集了9个稻田不同肥力土壤剖面样，测定了耕层和犁底层厚度、土壤容重、pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、硫离子(S2-)、锰离子(Mn2+)、阳离子交换量(CEC)、团聚体组分、微生物量碳/氮等指标，进行土壤综合肥力评价以及水稻产量与各土壤肥力指标的逐步回归分析，探究肥力差异的主控因子。结果表明，稻田不同肥力土壤剖面有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、CEC、Mn2+含量随剖面土层深度增加逐渐降低，且均表现为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤。方正县高肥力土壤(产量大于10000 kg/hm2)耕作层厚，容重低，耕作层有机质含量丰富，全氮含量高，全磷含量中等，且犁底层有机质、全氮和碱解氮含量高。中肥力土壤(产量介于7500～10000 kg/hm2)耕作层有机质含量高，全氮含量中等，全磷含量低。低肥力土壤(产量介于5500～7500 kg/hm2)耕作层薄，土壤S2-含量高，其他养分含量均低于高肥力土壤。高、中、低肥力土壤有效磷和速效钾养分达到丰富水平。高肥力土壤与中肥力土壤耕作层有机质、全氮、碱解氮、微生物量碳、0.25～0.053 mm团聚体含量和Mn2+差异显著，中肥力土壤与低肥力土壤耕作层除全磷和阳离子交换量外，其他指标无显著差异。高、中、低肥力土壤耕作层和犁底层土壤综合肥力指数分别为0.70和0.83、0.42和0.49、0.21和0.26。水稻产量与各土壤肥力指标的逐步回归分析表明，有机碳和全磷对产量的影响最大，耕作层微生物量氮和pH以及犁底层有效磷和全钾对产量影响较小。耕作层土壤有机碳和全磷对产量的影响最大，中、低肥力土壤有机碳和全磷养分供应不充足，全氮和碱解氮含量中等，低肥力土壤耕作层薄，因此，中、低肥力土壤建议采用增施有机肥和磷肥等措施，同时加强改良和培肥管理，以实现高肥力土壤的产量目标。

关键词：东北水稻土;不同肥力水平;综合肥力指数;逐步回归分析;土壤剖面

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目(41671301)；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(161032019035，161032020021)；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(Y2022LM25)。