长期施肥和耕作下紫色土坡耕地土壤C、N、P和K化学计量特征

阐明长期施肥和耕作对坡耕地土壤C、N、P和K含量及其化学计量比的影响,将有助于深刻理解土壤C和养分元素循环过程及其相互作用机制,对施肥管理及农业面源污染防治具有重要意义.在紫色土坡耕地(坡度为15°)建立15个小区(长8 m×宽4 m),设置5个处理(每个处理3次重复):顺坡无施肥处理(对照,CK)、顺坡复合施用有机肥和化肥处理(T1)、顺坡单施化肥处理(T2)、顺坡单施化肥增量处理(T3)和横坡单施化肥处理(T4),比较各处理0~10 cm及10~20 cm土层的C、N、P和K含量及其化学计量变化特征.结果表明,各处理土壤C、N和P差异显著(P <0. 05),均表现为T1> T3> T4> T2>CK,施肥处理下K含量差异不显著(P> 0. 05),但均显著高于对照处理(P <0. 05),表现为T4> T3> T2> T1> CK.各处理土壤的C∶N在10~20 cm土层中差异显著(P <0. 05),表现为T4> T3> T1> CK> T2;而C∶P则在0~10 cm土层差异显著(P <0. 05),表现为T1> T3> CK> T4> T2;各处理土壤的C∶K、N∶P、N∶K和P∶K在不同土层中均差异显著(P <0. 05),其中C∶K、N∶K和P∶K表现为T1> T3> T4> T2> CK,N∶P表现为T1> CK> T4> T3> T2.土壤的C、N、P和K含量及其化学计量比均随土层加深而递减.试验区土壤C、N和P含量属中等变异,变异系数(CV)分别为37. 50%、38. 91%和25. 35%,K含量属弱变异,CV为5. 03%.化学计量比中,C∶N和C∶P属弱变异,CV分别为7. 52%和14. 38%,C∶K、N∶P、N∶K和P∶K属中等变异,CV分别为35. 62%、17. 01%、37. 24%和44. 78%.土壤C、N、P和K含量及化学计量比之间存在显著正相关(P <0. 05).试验区土壤N∶P平均值为2. 09,低于中国土壤平均水平(9. 3).研究表明紫色土坡耕地土壤N为养分限制因子,而复合施用有机肥和化肥可有效缓解紫色土坡耕地N缺乏的状况.