有机肥等氮替代化肥对补充耕地有机碳组分及水稻产量的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第9期北京时间：

作者：赵先龙，柴帅，张欢，李天鹏，毛伟，杨洪建，赵海涛，居静

单位：(1.扬州大学环境科学与工程学院/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心，扬州大学，江苏 扬州 225127;2.高邮高新区管委会综合办公室，江苏 扬州 225652;3.扬州耕地质量保护站，江苏 扬州 225101;4.江苏省农业技术推广总站，江苏 南京 210036;5.江苏省作物遗传生理重点实验室，扬州大学农学院，江苏 扬州 225009)

摘要：为探究有机肥等氮替代化肥对补充耕地有机碳库及其组分和水稻产量的影响，通过4年(2019—2022年)田间定位试验，设置5个处理:不施氮(N)肥(DM0)、化肥单施(100%化肥N，DM1)、40%鸡粪肥N+60%化肥N(DM2)、40%蚯蚓粪肥N+60%化肥N(DM3)、40%菜籽饼肥N+60%化肥N(DM4)。结果表明:(1)有机肥等氮替代较DM1处理提高水稻平均产量5.05%～9.83%；其中，DM3和DM4处理的增产效果显著优于DM2处理，增幅达4.03%～4.54%；(2)有机肥等氮替代改善土壤理化性质，降低土壤容重0.05～0.18 g/cm3，提升pH值0.22～0.33，提升土壤有机碳(SOC，6.92%～24.62%)、全氮(TN，10.00%～32.22%)、碱解氮(AN，15.78%～22.49%)、有效磷(AP，7.45%～13.72%)、速效钾(AK，8.92%～25.14%)含量；(3)土壤碳库组分中，显著积累可溶性有机碳(DOC，13.07%～31.26%)、易氧化有机碳(ROC，47.68%～71.68%)、颗粒有机碳(POC，57.89%～133.33%)及微生物量碳(MBC，7.96%～131.76%)含量。腐殖质组分胡敏酸(HA，11.59%～18.75%)、胡敏素(HUM，13.13%～20.37%)含量及总量(HDM，18.03%～24.75%)同步增加。随机森林模型分析表明，SOC(贡献率7.77%)、TN(7.65%)、DOC(6.81%)、POC(5.12%)、AN(5.00%)、AP(4.50%)、ROC(4.23%)、AK(4.16%)是产量提升的关键驱动因子。综上所述，40%有机氮替代通过优化土壤理化性质并扩增活性碳库，提高了水稻产量，其中蚯蚓粪与菜籽饼的综合改良效果更优，为补充耕地地力与农业碳中和提供了科学依据。

关键词：有机肥等氮替代;补充耕地;土壤有机碳;水稻产量;土壤肥力

基金资助：基金项目:国家重点研发计划项目(2024YFD2300302);江苏省作物遗传生理重点实验室开放课题(YCSL202105)；江苏现代农业产业技术体系建设项目JATS〔2023〕321。