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科学施肥是保证作物高产稳产、提高耕地质量的重要措施，而维持土壤养分的收支平衡是保证生态环境安全下维持作物高产的重要条件。近年来土壤养分输入大于输出导致土壤养分含量逐渐增加，肥料的产量效应逐渐降低。因此探明土壤养分状况及施肥对土壤养分消长规律的影响对于确定科学施肥量、减肥增产具有极其重要的理论与实践意义。本研究采用宏观和微观相结合的研究方法，宏观上通过对不同区域大面积的土壤养分测定及与河北省第二次土壤普查结果作比较，系统研究太行山山麓平原、海河冲积低平原和冀东滨海平原1978～2014年36年间土壤磷钾状况及各形态磷钾的消长规律。微观上结合太行山山麓平原、海河冲积低平原冬小麦-夏玉米轮作中典型褐土上2007～2014年7年长期施用磷肥的定位试验、典型潮土区1992～2014年小麦秸秆还田22年的长期肥料定位试验、低平原典型潮土区1981～2014年33年中小麦和玉米秸秆均还田的长期肥料定位试验，系统研究不同农业生态类型区土壤磷钾形态特点及消长规律、长期施肥和秸秆还田对土壤各形态磷钾的影响，为科学评价土壤磷钾生产力提供理论依据。主要结论如下: 1.河北省三个主要农业生态类型区中土壤磷素状况为:土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P均表现为山麓平原区（褐土）＞低平原区（潮土）＞滨海平原区（水稻土）。土壤各形态无机磷的状况为:土壤Ca-P占无机磷比重依次为低平原(潮土76.2％)＞山麓平原（褐土68.6％）＞滨海平原（水稻土61.5％）;Fe-P、Al-P总和占土壤无机磷的比重依次为滨海平原区（水稻土20.8％）＞山麓平原区（褐土16.6％）＞低平原区（潮土11.1％）。1978年二次土壤普查至2014年的36年间，山麓平原褐土、低平原潮土、滨海平原水稻土土壤全磷分别增加385.5mg/kg(66.5％)、229.9mg/kg(32.8％)、160.0mg/kg(23.2％);Olsen-P分别增加25.36mg/kg(444.9％)、21.87mg/kg(533.4％)、13.06mg/kg(171.8％)，有效磷占全磷的比重呈逐渐增加趋势。 2.山麓平原典型褐土区冬小麦-夏玉米轮作中，连续7年施用磷肥(P2O5)75～210 kg/hm2，土壤全磷、Olsen-P，无机磷中Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量显著增加，Fe-P、O-P、Ca10-P无显著变化。无机磷中Ca2-P、Ca8-P占无机磷比重随施肥量的增加而增加，Al-P、Fe-P占无机磷的比重无显著变化。 3.山麓平原典型潮土区冬小麦-夏玉米轮作中小麦秸秆还田21年玉米秸秆不还田下，土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P无显著变化;土壤无机磷中Ca8-P显著增加，Ca2-P、Al-P、Fe-P、O-P及Ca10-P均无显著变化。 4.低平原典型潮土区冬小麦-夏玉米轮作中施用氮磷肥21年，玉米秸秆还田21年，小麦秸秆还田15年下，P2O5用量0～240 kg/hm2，随磷肥用量的增加，土壤全磷、Olsen-P、无机磷总量及无机磷中Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P均显著增加，O-P和Ca10-P无显著变化。氮磷肥施用21年中，玉米秸秆还田2250、4500 kg/hm2(S1、S2)21年，小麦秸秆原位还田15年，当土壤输入磷低于作物输出磷时，无论秸秆还田与否，土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P和无机磷中除Ca8-P外的其他各形态磷均无显著变化;当土壤输入磷高于作物输出磷时，随秸秆用量的增加土壤全磷、Olsen-P和无机磷中的Ca2-P、CarP、Al-P均显著增加，其中以Olsen-P增幅最大，无机磷中以Ca2-P增幅最大，其次为Ca8-P，再次为Al-P。 5.河北省三个主要农业生态类型区土壤钾素状况为:三个农业生态类型区中滨海平原（水稻土）土壤全钾最高。土壤缓效钾、速效钾含量高低依次为滨海平原（水稻土）＞低平原（潮土）＞山麓平原（褐土）。与二次土壤普查相比，36年间，土壤全钾无显著变化，土壤速效钾各地区消长不一致。 6.山麓平原典型潮土区冬小麦-夏玉米轮作中长期秸秆还田与施入钾肥均能显著增加土壤缓效钾、速效钾含量，土壤全钾无显著变化。与单施氮磷肥(NP)处理相比，氮磷钾处理(NPK)土壤缓效钾增加378.00mg/kg(57.4％)，土壤速效钾增加109.11mg/kg(178.2％);与氮磷钾(NPK)处理相比，在氮磷钾基础上秸秆还田(NPKSt)土壤缓效钾增加294.12mg/kg(28.4％)，速效钾增加30.5mg/kg(17.6％)。土壤缓效钾、速效钾含量且均表现为NPKSt＞NPK＞NPSt＞NP。 7.低平原典型潮土区冬小麦-夏玉米轮作中冬小麦种植33茬，夏玉米种植32茬，玉米秸秆还田2250、4500kg/hm2(S1、S2)21年，小麦秸秆原位还田15年在相同氮磷用量下，秸秆还田土壤全钾无显著变化;在N0P0基础上，玉米秸秆还田4500 kg/hm2，土壤钾收支平衡由亏缺转为近于平衡时，土壤缓效钾随秸秆还田量的增加呈显著减少趋势，土壤速效钾随秸秆还田量的增加而显著增加趋势;N1P1、N2P2、 N3P3基础上无论秸秆还田与否，土壤钾素收支表观平衡均亏缺，土壤各形态钾无显著变化。在不同氮磷用量下，与N0P0相比，随氮磷肥用量的增加，土壤钾输入输出平衡的亏缺量逐渐增加，土壤钾呈逐渐耗竭趋势。N3P3水平下，土壤全钾显著减少;N1P1、N2P2、N3P3水平下，土壤缓效钾显著降低;在N2P2、N3P3水平下，土壤速效钾显著降低。