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响水县耕地土壤养分状况分析

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摘要 采集响水县耕地0~20 cm土壤样本5 366个,分析土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH值、可溶性盐分。结果表明:响水县土壤有机质含量偏低且分布不均,平均含量为15.2 g/kg;土壤全氮含量较高,平均值为0.92 g/kg;土壤有效磷含量较高,平均值为14.0 mg/kg;土壤速效钾含量较高且分布不均匀,平均值为98 mg/kg;土壤可溶性盐分含量明显降低,平均值为0.43 g/kg;土壤pH值平均为8.10,属碱性土壤;施肥结构存在问题。结合响水县的作物种植种类、土壤类型及土壤养分状况提出与之相应的施肥建议。

关键词 耕地;土壤养分;施肥建议;江苏响水

中图分类号 S158.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)19-0246-02

Analysis on Soil Nutrient Status of Cultivated Land in Xiangshui County

ZHOU Cai-liang LIN Yu-juan

(Xiangshui Soil and Fertilizer Management Station in Jiangsu Province,Xiangshui Jiangsu 224600)

Abstract 5 366 soil samples of 0~20 cm farmland were collected in Xiangshui County,the soil organic matter,total nitrogen,available phosphorus,available potassium,pH value,soluble salt were analyzed.The results showed that:In Xiangshui County,the content of soil organic matter was low and distributed uneven,the average content was 15.2 g/kg;the content of total nitrogen in soil was higher,the average value was 0.92 g/kg;the content of available phosphorus in soil was higher,the average value was 14.0 mg/kg;soil available potassium content was high and distributed uneven,the average value was 98 mg/kg;soil soluble salt content decreased significantly,the average value was 0.43 g/kg;soil pH value was 8.10 on average,it belonged alkaline soil;problems existed in fertilization bining the crop cultivation types,soil nutrient status in Xiangshui County,corresponding fertilization recommendations were put forward.

Key words farmland;soil nutrient;fertilization recommendation;Xiangshui Jiangsu

响水县总面积1 461 km2,农业区土地面积10.29万hm2,其中耕地面积4.85万hm2,园林地2.96万hm2,人均耕地0.08 hm2。农作物播种面积在9.28万hm2左右,其中粮食种植面积6.05万hm2(2008年《响水统计年鉴》),为全国商品粮生产基地县。因此,响水县对耕地质量的要求就显得十分重要,而土壤养分性状与耕地质量之间关系密切,为此,笔者借助于2009年国家部级测土配方施肥项目实施大好时机,对响水县土壤养分状况进行完整而又系统的调查、整理和分析,并与1984年第二次全国土壤普查结果相比,从中找出差异,以便于纠正响水县农民在施肥上的一些误区。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

2009年9月,根据全县基本农田分布情况,1 hm2左右采集1个土样,共采得0~20 cm耕层土样5 366个。根据测土配方施肥项目要求采集土样,选择有代表性地块先对地块所属农户用肥情况进行调查和GPS定点,按“S”形线路分20个点用专业工具采集土样,土样经过初步混合四分法留下土样1.0 kg,土样经过室内风干、研磨、分级过筛后装入塑料袋以备后用。土样分布情况见表1。

1.2 化验方法和数据整理

按照《2009年江苏省测土配方施肥补贴项目实施方案》要求,对土样化验采用方法:有机质采用油浴重铬酸钾氧化-容量法;全氮采用凯氏蒸馏法;有效磷采用碳酸氢钠浸提,钼锑抗比色法;速效钾采用醋酸铵浸提,火焰光度计法[1-2];水溶性盐分采用电导率法;pH值采用电位法。每批次化验样品都带入标准样品,且每个样品设3次重复化验,要求标样结果在质量控制线范围内的,同批次土样化验结果取平均值计算各项指标数据,经数据登记和整理后录入电脑。

1.3 土壤养分分级标准

利用响水县耕地资源管理信息系统,将响水县耕地地力等级进行分级(表2)。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质

1984年全县583个土壤样品分析表明(表3),土壤样品有机质平均含量为(9.3±2.9)g/kg,从全县土壤有机质频率分布来看,出现频率最多的含量为6.0~10.0 g/kg,在这一含量范围内的样品占全县样品总数的58.66%,土壤样品有机质含量一、二级,即大于12.0 g/kg 的土壤样品占这次化验样品总数的24.36%,土壤样品有机质含量三、四级,即6.0~12.0 g/kg 的土壤样品占这次化验样品总数的75.64%,可见总体有机质储量不足;2009年土壤样品有机质平均含量为15.20 g/kg,出现频率最多的含量是15.0~21.5 g/kg土壤样品,占这次化验样品总数的42.10%,土壤样品有机质含量一、二级,即12.0~21.5 g/kg的土壤样品占这次化验样品总数的74.4%,土壤样品有机质含量三、四级,即6.1~12.0 g/kg的土壤样品占这次化验样品总数的25.6%,有机质含量明显在提高,2009年相比1984年有机质平均值提高了63.44%。从响水县土壤有机质增加的趋势,分析认为响水县农业重视了秸秆还田等有机肥的投入。

2.2 土壤全氮

土壤氮素分为无机氮和有机氮,因为存在的形态不同,所以作用也不尽相同。土壤中氮素绝大部分为有机的结合形态,也就是氮素大部分是土壤有机质的一部分,有机质中氮素含量相对固定,因此土壤有机质与全氮含量有一定的线性相关性[3]。

从表4可以看出,1984年响水县耕地土壤583个样品中,全氮含量为0.52~1.10 g/kg,平均值为0.69 g/kg。从全县土壤样品全氮频率分布来看,出现频率最多的含量为0.52~0.60 g/kg,在这一含量范围内的样品占全县样品总数的60.6%,即四级,土壤样品全氮含量三、四级,即0.52~0.80 g/kg的土壤样品占这次化验样品总数的77.8%,土壤样品全氮含量一、二级,即0.81~1.10 g/kg的土壤全氮样品仅占这次化验样品总数的22.20%,可见总体储量全氮不足;2009年响水县耕地土壤5 366个样品中,全氮含量为0.52~1.10 g/kg,平均值为0.92 g/kg,出现频率最多的含量是1.00~1.10 g/kg土壤样品,占这次化验样品总数的40.10%,土壤样品全氮含量一、二级,即0.81~1.10 g/kg的土壤样品占这次化验样品总数的70.4%,土壤样品全氮含量三、四级,即0.52~0.80 g/kg的土壤样品占这次化验样品总数的29.6%,全氮含量明显在提高。2009年相比1984年土壤全氮平均值提高了33.33%。从响水县土壤全氮逐渐增加的趋势,分析认为农业上重视了秸秆还田等有机肥的投入,同时也加大了氮肥的投入。

2.3 土壤有效磷

磷素是作物营养三大元素之一。增加土壤中磷素营养,是作物高产优质的基础,磷可以提高作物抗性。此外,良好的磷素营养环境,还能促进土壤中固氮生物的繁殖和固氮作用,从而提高土壤肥力。

从表5可以看出,1984年全县583个土壤样品分析表明:土壤有效磷平均含量为(4±2)mg/kg,土壤有效磷含量低于5 mg/kg出现频率84.7%最高,低于5 mg/kg属于四级;其次是6~10 mg/kg,占化验样品总数的13.1%,属于三级。2009年全县大田耕层土壤有效磷含量在4.4~37.9 mg/kg之间,平均值为14.0 mg/kg,土壤有效磷含量10~15 mg/kg出现频率最高的是48.58%属于二级;其次是土壤有效磷含量高于15 mg/kg占样品总数的30.02%,属于一级;再次含量是5~10 mg/kg,占样品总数的17.89%,属于三级。从响水县土壤有效磷含量逐渐增加的趋势反映出对磷肥投入的重视。

2.4 土壤速效钾

钾在作物体内能促进酶的活性,增强光合作用,促进糖的代谢,促进蛋白质的合成,增强植物的抗逆性。土壤速效钾含量高低对农作物的生长发育具有重要影响,了解其变化对指导农业生产有着直接的作用。

从表6可以看出,1984年全县1 147个土壤样品分析表明,土壤速效钾平均含量为84 mg/kg,出现频率最高的三级含量50~100 mg/kg占样品总数的44.7%,其次是含量30~50 mg/kg,即四级,占样品总数的28.2%。2009年土壤样品化验分析,全县土壤速效钾含量平均为98 mg/kg,范围在25~342 mg/kg之间,出现频率最高的三级含量50~100 mg/kg占样品总数的45.1%,其次含量100~150 mg/kg为二级,占样品总数的22.3%。将2次化验的结果按照1984年第二次土壤普查速效钾的划分标准,分成一、二、三、四、五级对照来看,2009年土壤速效钾平均含量相比1984年提高了16.7%。从响水县土壤速效钾的变化反映出农业上合理使用钾肥。

2.5 土壤盐分

从表7可以看出,响水县土壤可溶性盐分主要来源于黄泛母质和母质长期受海水浸渍。1984年第二次土壤普查时,检测的是耕层全盐含量,根据全县2 824个样品的检测,土壤平均全盐含量0.73 g/kg,其中含量大于1.0 g/kg样品数占比为14%;而2009年检测的是可溶性盐含量,据化验结果统计分析,全县土壤可溶性盐含量平均为0.43 g/kg,范围在0.1~1.8 g/kg,大于1.0 g/kg的样品数仅占全部样品数的11.39%。可见,响水县土壤可溶性盐含量大部分是一级,土壤已基本脱盐。从而反映出响水县农业上注重农田水利建设和合理耕作种植制度。

2.6 土壤pH值

土壤pH值即土壤酸碱度,其不但影响土壤溶液的成分、土壤养分的有效性等,还影响耕地土壤对作物的适应性,它是耕地土壤生产能力的重要属性[4]。响水县土壤pH值平均为8.10,变幅在7.96~8.42,属碱性土壤,和1984年全县土壤平均pH值8.2相比,仅下降了0.1,酸化现象不明显。

3 结论与讨论

(1)响水县耕层土壤有机质含量偏低且分布不均匀。土壤样品有机质平均含量为15.2 g/kg,中等和较缺水平的土壤样本占样品总数的57.9%,42.1%样品有机质含量达较高水平。随着响水县农业生产步伐加快,复种指数提高,农民过量施用化肥,过分追求土地的产出数量,降低了有机肥的投入及用地和养地不协调,从而集中反映在土地质量和农产品品质的下降。在响水县可以选择秸秆还田、种植绿肥和增施农家肥等行之有效方法来增加土壤有机质,从而提高土壤质量[5-6]。

(2)耕层土壤全氮含量较高。全氮含量为0.52~1.1 g/kg,平均值为0.92 g/kg,中等和较高水平的土壤样本占样本总数的70.4%,只有29.6%的样本全氮含量较低。这与农民的施肥习惯有关,重视氮肥的大量或过量投入,未合理搭配科学施肥,导致土壤氮肥过剩,浪费化肥资源,同时,也造成了土壤面源和环境污染。

(3)耕层土壤有效磷含量较高。土壤有效磷平均值为14.0 mg/kg,中等和较高水平的土壤样本占样本总数的78.60%,只有21.39%的样本有效磷含量较低。这仍然同农民的施肥习惯有关,重视了磷肥的大量或过量投入,没有合理搭配科学施肥,导致土壤磷肥过剩,浪费了化肥资源,同时,也造成了土壤面源和环境污染。

(4)耕层土壤速效钾含量较高且分布不均匀。土壤速效钾含量平均为98 mg/kg,中等和较高水平的土壤样本占样本总数的82.4%,只有17.6%的样本速效钾含量较低,这与响水县土壤类型是盐土和潮土有关。

(5)耕层土壤可溶性盐分明显降低。土壤可溶性盐含量平均为0.43 g/kg,全县88.62%耕地面积基本脱盐。随着水旱轮作、秸秆还田面积逐年扩大和农田水利建设大量投入,全县土壤盐分含量明显在逐年降低,基本达到脱盐水平,因为响水县土壤类型为盐土和潮土,所以尚有11.39%耕地面积依然是三级盐分水平。

(6)耕地土壤pH值8.10,呈碱性。土壤pH值平均为8.10,变幅在7.96~8.42,属碱性土壤,与响水县土壤的形成过程有关,石灰性土壤导致了土壤pH值偏高,给农业生产带来不利影响:一是土壤施磷效益降低。由于碳酸钙的存在,使得可溶性的磷酸钙转变为难溶性的磷酸三钙,作物难以吸收利用,降低了磷肥肥效;二是使土壤中锌、硼、钼等微量元素的有效性降低,导致作物缺素。这种情况无法彻底改善,只能通过水旱轮作、秸秆还田、增施有机肥等方法调节。

(7)施肥结构存在问题。农民传统施肥习惯:尿素磷肥是当家肥,不分季节时间只要苗黄弱便施,从众心理严重,农村劳动力减少,劳作的繁重制约了有机肥的投入,因此改变农民常规施肥习惯为精确定量施肥,即测土配方施肥,势在必行。提倡在施用有机肥的基础上控制氮肥、磷肥施用,根据土壤类型适量施用钾肥,根据作物种类施用相应微量元素肥料。

4 参考文献

[1] 丁文雅,庐山.土壤有机质与全氮之间关系的研究[J].科技信息,2008(9):320-321.

[2] 欧海,陈燕.三亚市凤凰镇耕地土壤养分状况分析[J].现代农业科技,2013(24):250-251.

[3] 中华人民共和国农业部.测土配方施肥技术规范[S].北京:中国标准出版社,2008:9.

[4] 孙国跃,周萍,王祝余.响水县耕地地力变化趋势及应用对策[J].河北农业科学,2011,15(4):29-32.

[5] 童倩倩,何腾兵,高雪,等.贵州省耕地土壤的养分状况[J].贵州农业科学,2011(2):82-84.

[6] 李文璐,赵庚星,许志伟.乡镇级耕地土壤养分精确化管理分区及配方施肥研究[J].自然资源学报,2011(5):746-754.