不同施肥制度下农田生态系统微量元素分布及其特征

本研究以潮棕壤一组进行了18年的长期定位试验（开始于1990年）为平台，以室内分析为主要手段，研究不同施肥制度下农田生态系统Fe、Mn、Zn、Cu、Pb5种微量元素的分布及转化情况。该长期定位试验涵盖了中国颇具代表性的八种施肥模式，此处选择其中的四种施肥模式：不施肥（CK）、单施循环猪圈肥（M）、施氮磷钾化肥（NPK）和氮磷钾化肥与循环猪圈肥配施（NPK+M）。结果表明： 施肥对土壤全量微量元素浓度没有显著影响，但对有效态的浓度影响显著，施肥导致土壤有效态微量元素浓度增加，具体表现为NPK+M处理微量元素有效态最高，NPK处理次之，M处理更低，CK处理最低。 不同施肥处理下不同作物中微量元素浓度变化各异，但多由作物产量的变化而引起，玉米籽实和秸秆及大豆籽实中Mn浓度随产量的升高而升高，大豆籽实中Fe浓度也随产量的升高而升高，玉米秸秆中Zn浓度和大豆秸秆中Cu浓度均随着产量的增加而降低。年际间作物体内Fe、Zn、Cu浓度相对稳定，Mn的浓度出现波动。大豆籽实中所测微量元素浓度均显著高于玉米籽实中对应元素浓度，较玉米具有更高的营养价值。 不同施肥处理间作物收获物中微量元素含量有极显著差异，表现为：NPK+M>NPK>M>CK。且作物收获物中微量元素的含量与作物籽实产量（或秸秆产量）间有极显著的相关关系。不同作物收获物中微量元素的分配也不相同，玉米收获物中微量元素主要分配在秸秆中，而大豆主要分配在籽实中。 有机肥和化肥均可向农田生态系统输入微量元素，其中以有机肥形式输入农田的微量元素远大于以化肥形式输入的量，且微量元素的输入量随有机肥用量的增加而增加。 不同元素在饲喂-堆腐过程中的循环率差异较大，Zn的循环率最低，但也能超过70%，而Fe、Mn、Cu、Pb的循环率均可超过80%，其中Fe、Mn、Pb的循环率均接近90%，且微量元素的循环率随着投料量的增加有增加的趋势。 各处理土壤微量元素收入均小于支出，不同处理间收支差额NPK+M＜M＜CK＜NPK，单施化肥加剧土壤微量元素赤字化，养分循环利用可弥补土壤微量元素的损失，减小收支差额。