蒋高明 郭立月

本团队于 2006 年在弘毅生态农场以冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象进行了有机肥长期施入定位试验，试验共有两种处理，一是有机肥处理，二是化肥处理。在有机肥处理中，有机肥的来源为经过蚯蚓处理过的牛粪（牛粪-蚯蚓粪），施肥量为 75 吨/公顷。在化肥处理中，小麦季每公顷分别施入 225 千克氮、750千克五氧化二磷和 150 千克氧化钾，玉米季每公顷施入 150 千克氮、600 千克五氧化二磷和 210 千克氧化钾。

牛粪-蚯蚓粪的获取过程如下：将牛粪堆成宽 1.5 米、高 0.3 米的长方体，蚯蚓接种密度为 0.5 千克/平方米，堆肥期间洒水以保持适宜湿度，3 个月后将蚯蚓与牛粪分离，分离出来的肥料即为试验用肥料。

研究结果发现：2007～2015 年，0～20 厘米的土壤有机质含量，有机肥处理从 0.7%增加到 3.5%，而化肥处理没有明显变化（图 2-1）（刘海涛，2016）。

有机无机肥配施试验

2009～2012 年，本团队在弘毅生态农场以冬小麦-夏玉米轮作模式为研究对象设置了 4 个试验处理，分别为：①对照不施肥（对照，CK）；②全施有机肥（CM）；③化肥减半配施有机肥（HCM）；④全施化肥（NPK）。以上各处理，除 CK 处理外，氮、磷、钾施入量均分别为 375 千克/公顷、92 千克/公顷、317 千克/公顷。

每年施肥前先测定牛粪含氮量，再根据施氮量和牛粪含氮量计算牛粪施用量，最终使各处理施氮总量相等，在等氮水平上研究了有机无机肥配施对土壤 0～20 厘米原状土和土壤团聚体组分中有机质的影响（李勇，2013）。

研究结果发现，各施肥处理均增加了原状土、大团聚体、微团聚体及黏粒和粉粒的有机碳含量（图 2-2）。2012 年，与对照相比，CM 分别增加原状土、大团聚体、微团聚体及黏粒和粉粒的有机碳含量 56%（P＜0.05）、54%（P＜0.05）、52%（P＜0.05）和 81%（P＜0.05），并达到显著水平。说明施用有机肥可以增加土壤各级团聚体的有机碳含量，尤其是增加了大团聚体有机碳的含量。土壤有机碳储量主要分布在大团聚体及微团聚体中，CM 和 HCM 也基本上增加各组分土壤有机碳储量（图 2-3）。累积碳输入量与原状土碳固定量呈显著正相关关系（R2 ＝0.78，P＝0.002）（图 2-4A）。累积碳输入量与大团聚体碳固定量（R2 ＝0.87，P＜0.001）及黏粒和粉粒碳固定量（R2 ＝0.54，P＜0.02）之间存在显著正相关关系，而与微团聚体碳固定量之间也存在相关关系，但不显著（R2 ＝0.17，P＝0.26）（图 2-4B、C、D）（李勇，2013）。