长期施用矿物与有机肥对灰森林土肥力、作物生产力及碳封存效应的比较研究

本研究由来自未知机构的研究人员开展，探讨长期施用递增剂量矿物肥料（N90P75K100至N360P300K400）与有机肥（牛粪，25-100 t/ha）对灰森林土肥力的影响。结果表明，矿物肥料系统增产效果比有机系统高29%，但高剂量时有机肥对作物生产力影响更小。有机肥提高土壤pH值0.4-1.3单位，而矿物肥降低0.8-1.4单位。有机肥年均提升土壤Corg含量0.08-0.17%，碳封存效率比矿物肥高15%，为农业可持续管理提供新见解。

　　

通过一项微区试验，科学家们探索了长期施用递增剂量的矿物肥料（从N₉₀P₇₅K₁₀₀到N₃₆₀P₃₀₀K₄₀₀）和有机肥料（牛粪，从25到100吨/公顷）对灰森林土壤（Gray Forest Soil）肥力的影响。在9年间，矿物肥料施加了0.81–3.24吨/公顷的氮（N）、0.68–2.70吨/公顷的五氧化二磷（P₂O₅）和0.90–3.60吨/公顷的氧化钾（K₂O），而有机肥料则提供了43–173吨/公顷的干物质、16–65吨/公顷的有机碳（C_org）、0.85–3.41吨/公顷的总氮（N_tot）、0.65–2.59吨/公顷的P₂O₅和0.86-3.46吨/公顷的K₂O。平均而言，矿物肥料系统在产量方面比有机系统有效29%，但在极端剂量下（如N₃₆₀P₃₀₀K₄₀₀和100吨/公顷牛粪），矿物肥料对作物生产力的负面影响更为显著。研究发现，肥料剂量与土壤中可用P₂O₅和K₂O含量的增加呈直接线性关系，但即使高剂量施用也未导致土壤中磷和钾的饱和。长期施用有机肥料使土壤pH(KCl)提高了0.4–1.3单位，而矿物肥料则降低了0.8–1.4单位。每年施用矿物肥料使土壤C_org含量年均增加0.02–0.04%，有机肥料则增加0.08–0.17%，其中100吨/公顷牛粪在9年内导致土壤有机碳饱和。在矿物肥料系统中，土壤碳氮比（C:N）下降，而在有机系统中上升。研究还提出了一种计算碳封存效率的方法，用于评估不同农艺实践，并显示有机肥料的碳封存效率比矿物肥料高15%，突显了有机管理在增强土壤健康和减缓气候变化方面的潜力。