肥料对形成更大、更稳定的土壤团聚体的影响是研究的重点早期的文章．本文综述了粪肥对土壤物理特性的改变所带来的土壤侵蚀和径流效益。

内布拉斯加大学林肯分校农学和园林系的教授Charles Wortmann和Dan Walters在一项监测土壤侵蚀、径流、在三个种植季节中，在施用有机肥后和随后4年不施用有机肥时，重复种植地块磷(P)的损失。这篇文章回顾了发表在《环境质量杂志》上的一篇文章，堆肥施用后四年的磷径流，及相关资料。

带回家的消息

研究表明，粪肥具有显著的减少径流和侵蚀的价值。它本身并不能解决水土流失问题图1，但如果与其他土壤管理措施结合使用，粪肥可以保护我们的土壤，并限制农业的环境成本。然而，在某些情况下，如果允许磷在土壤中积累，粪肥可能对环境不利。为了实现粪肥的环境效益并将风险降至最低，同一地块的粪肥施用量和复施频率必须保持土壤磷水平接近选定作物所需的农艺水平。

Wortmann和Walters的主要目的是了解肥料施用造成的磷损失;然而，他们也观察到一些对土壤物理和化学特性的重要影响。低磷和高磷堆肥牛粪应用于重复径流地块(12 × 36英尺)，中位坡度为5.5%，土壤系列为Pohocco粉砂壤土。连续3年施用有机肥以满足作物对氮的需求。对三个施肥季节和三个不施肥季节的径流量进行了评估。在每个种植季节的3 - 8月，定量测定了由自然降雨和支点灌溉造成的所有侵蚀、径流和磷损失。

教训1:堆肥的使用减少了侵蚀……

在施用有机肥后的三个种植季节里，径流减少了大约三分之二(绿条在图2）.改善土壤保水能力和土壤入渗速率(见相关的文章)造成了较低的径流和侵蚀水平。根据这些结果，人们可以预期到达附近地表水的总沉积物、氮和农药水平会更低。然而，邻近地表水中磷含量的增加预计会对环境造成负面影响(见4课下文)。

第2课:施肥有残留效益……

至少在未来三个种植季节持续的径流和侵蚀(蓝条图2）.这项研究观察到径流减少了40%，侵蚀减少了55%。径流的减少也表明了额外的土壤水分储存和更强的作物在干旱时期的弹性。

第三课:额外的土壤质量效益……

土壤容重、有机质、pH值(表1）.尽管堆肥在1年内消失，但在最后一次施用有机肥4年后，土壤有机质含量和pH值效益仍被观察到。

表1。最后施用堆肥4年后(2000年春季)，土壤容重、有机质和pH值继续得到改善。

治疗	体积密度(lb/SQ ft)	土壤有机质(%)	土壤pH值
0- 2英寸土壤样本
堆肥	65年到66年	5.2到5.8	７．４
没有堆肥	70	3．9	5．8
2- 4英寸土壤样本
堆肥	76	3．5	6.9到7.0
没有堆肥	77	3.	5．5

第四课:土壤磷含量增加……

是显著的，因为连续3年施用堆肥和生产增加了径流和侵蚀中的磷移动。为了满足作物对氮的需求，施氮量大于作物生产所需的磷量。连续3年重复这种做法，加上施用高磷堆肥(用酒糟饲喂饲料的牛的粪便)，进一步加剧了这种负面环境影响。如果以氮为基础施用有机肥，则在土壤磷水平恢复到需要补充磷的水平之前，在经济上和环境上最好不要在同一块地里重复施用有机肥。对于某些氮磷比较低的肥料，可按3 ~ 5个种植季节所去除的磷量施用，然后再补充商品氮肥，以满足作物对氮的需求。这一战略将产生经济和环境价值，同时最大限度地减少磷对当地地表水的影响。

结论

粪肥的经济效益和土壤改良效益应得到承认，并纳入成功的种植制度。由于Wortmann和Walters的工作，我们对粪便如何改善土壤的物理特性从而减少径流和侵蚀有了更好的认识。

资金支持来自中北部地区水网．更多关于肥料和土壤健康的信息，包括过去的博客文章http://soilhealthnexus.org/

书评人:查尔斯·夏皮罗，内布拉斯加大学林肯分校;内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)的加里·莱辛(Gary Lesoing);约翰·吉利，美国农业部农业研究处