方鴻國+王蓉+倪丹
摘要 通過對連云港市土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量、pH值等影響土壤質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,研究分析耕地質(zhì)量變化趨勢,并提出提高耕地質(zhì)量的對策。
關(guān)鍵詞 耕地質(zhì)量;變化趨勢;土壤肥力;監(jiān)測;江蘇連云港
中圖分類號 S158 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)23-0187-04
耕地質(zhì)量監(jiān)測是及時(shí)了解和掌握耕地質(zhì)量狀況、促進(jìn)耕地資源合理利用、增強(qiáng)耕地綜合生產(chǎn)能力的重要基礎(chǔ);也是指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥、提高肥料利用率、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、保證國家糧食生產(chǎn)安全的重要途徑。
1 耕地資源狀況
2015年底,全市耕地總面積39.236萬hm2,其中高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田面積20.242萬hm2,占耕地面積的51.59%;中產(chǎn)田面積為11.826萬hm2,占耕地總面積的30.14%;低產(chǎn)田面積為7.168萬hm2,占18.27%。土壤主要有5個(gè)土類、14個(gè)亞類、21個(gè)土屬、63個(gè)土種,其中鹽土面積13.533萬hm2,占全市土壤總面積的28.9%;棕壤面積13.2萬hm2,占土壤總面積的28.2%;潮土面積12萬hm2,占土壤總面積的25.7%;砂姜黑土面積7.8萬hm2,占土壤總面積的16.7%;紫色土是連云港市唯一的巖性土壤,土壤面積2 400 hm2,僅占土壤總面積的0.5%。
2 耕地質(zhì)量監(jiān)測狀況與變化趨勢
土壤肥力質(zhì)量是土壤的基本屬性,是土壤供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長所需營養(yǎng)的標(biāo)志,是土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的綜合反映。在生產(chǎn)實(shí)踐中,常采用有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量、pH值等指標(biāo)來表征土壤肥力質(zhì)量狀況[1-3]。
2.1 有機(jī)質(zhì)
有機(jī)質(zhì)是土壤最重要的肥力指標(biāo)之一,土壤的耕作性、保肥性、供肥性等的優(yōu)劣都與有機(jī)質(zhì)含量高低密切相關(guān),保持和提高土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤培肥的關(guān)鍵技術(shù)。從表1、表2及圖1可以看出,2006—2015年連云港市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量呈平穩(wěn)增高的趨勢。另從圖2和圖3不同縣區(qū)、不同土壤類型上也能看出,隨著時(shí)間推移,土壤有機(jī)質(zhì)也有逐漸增加的趨勢。
從圖3可以看出,2015年棕壤有機(jī)質(zhì)含量最低,低于全市平均水平,為22.30 g/kg;鹽土和砂姜黑土的有機(jī)質(zhì)含量高于全市平均水平,最高的為鹽土,含量為30.51 g/kg;潮土有機(jī)質(zhì)含量與全市平均水平相近,為28.64 g/kg。
從土壤監(jiān)測結(jié)果看,耕地表層有機(jī)質(zhì)富積比較明顯,這與近年來商品有機(jī)肥推廣和秸稈還田力度不斷加大等措施有關(guān)[4]。有機(jī)質(zhì)含量雖然有所增加,但總體上看增幅不大、增速不快,尚不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求,必須進(jìn)一步加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè),強(qiáng)化相應(yīng)的耕地保養(yǎng)措施,加大秸稈還田和商品有機(jī)肥補(bǔ)貼力度,增加田間有機(jī)肥投入量,進(jìn)一步提升土壤有機(jī)質(zhì),為農(nóng)業(yè)可續(xù)發(fā)展提供保障。
2.2 堿解氮
土壤堿解氮包括礦質(zhì)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮中比較易于分解的部分,與作物生長關(guān)系密切,測定土壤中堿解氮的變化動態(tài),能及時(shí)了解土壤肥力,在實(shí)際操作推薦施肥中作用更大。
從圖4可以看出,這10年間砂姜黑土土壤中堿解氮含量變化較大,最低的是2006年,為100 mg/kg左右;最高的是2014年,為130 mg/kg左右。2015年潮土、棕壤堿解氮含量低于全市平均水平,分別為117、123 mg/kg;砂姜黑土堿解氮含量與全市平均水平相當(dāng),為127 mg/kg;鹽土的堿解氮含量最高,為134 mg/kg。
2.3 有效磷
土壤中的有效磷含量是指能為當(dāng)季作物吸收的磷量。從圖5可以看出,2015年連云港市耕層土壤有效磷平均含量為22.82 mg/kg,比2006年的9.22 mg/kg增加了13.60 mg/kg,增幅為148%,增加非常明顯。近年來,由于連云港市大力推廣測土配方施肥、平衡配套施肥技術(shù),施肥水平不斷提高,各種配方肥、復(fù)合肥和商品有機(jī)肥大量推廣應(yīng)用,加大了磷肥的施用量,促使土壤有效磷含量的大幅提高。
從圖5可以看出,2015年棕壤和砂姜黑土的有效磷含量低于全市平均水平,分別為19.03、22.88 mg/kg;潮土和鹽土有效磷含量高于全市平均水平,分別為25.19、27.08 mg/kg。因?yàn)橥寥乐杏行Я缀科?,所以在以后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要適當(dāng)減少磷肥施用量和施用次數(shù),小麥栽培上可適量施用磷肥,而在水稻生產(chǎn)上盡量少施,以降低施肥成本、節(jié)約資源,并且減少施肥農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[5]。
2.4 速效鉀
從圖6可以看出,2015年連云港市耕層土壤速效鉀平均含量為151 mg/kg,比2007年增加了62 mg/kg,增幅為69.7%;但2007年與第二次土壤普查相比,土壤速效鉀含量有大幅下降,20個(gè)監(jiān)測點(diǎn)中有19個(gè)監(jiān)測點(diǎn)速效鉀含量大幅下降,僅有1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)含量上升。這主要是因?yàn)榈诙瓮寥榔詹楹蠛荛L一段時(shí)間內(nèi)有機(jī)肥施用大幅減少、不重視鉀肥合理施用所造成的,還有可能是不同化驗(yàn)室的化驗(yàn)錯(cuò)差引起的。2006—2015年耕層土壤速效鉀平均含量呈平穩(wěn)略增的趨勢。2015年棕壤速效鉀含量低于全市平均水平,為94.3 mg/kg;潮土速效鉀含量與全市平均水平相當(dāng),為137.8 mg/kg;砂姜黑土和鹽土速效鉀含量高于全市平均水平,分別為149.0、168.8 mg/kg。這幾年土壤速效鉀含量提高與大力推廣秸稈還田及配方施肥等技術(shù)有關(guān)。
2.5 緩效鉀
緩效鉀是速效鉀的后備資源。2015年連云港市耕層土壤緩效鉀平均含量584.2 mg/kg,比2006年的571.2 mg/kg增加了13.0 mg/kg,增幅很小。
從圖7可以看出,2015年棕壤、潮土的緩效鉀含量低于全市平均水平,分別為365.6、535.2 mg/kg;砂姜黑土的緩效鉀含量與全市平均水平相當(dāng),為567.4 mg/kg;鹽土的緩效鉀含量最高,為871.1 mg/kg。
2.6 微量元素
微量元素是指在植物體內(nèi)含量介于0.000 2%~0.020 0%之間的植物必需營養(yǎng)元素[6]。從表3可以看出,連云港市土壤有效鐵含量在33~310 mg/kg之間,平均為120 mg/kg;有效錳含量在18.70~470.00 mg/kg之間,平均為93.74 mg/kg;有效銅含量在2.17~14.20 mg/kg之間,平均為5.17 mg/kg;有效鋅含量在0.65~5.60 mg/kg之間,平均為1.62 mg/kg;有效硼含量在0.14~2.06 mg/kg之間,平均為0.79 mg/kg;有效鉬含量在0.11~0.45 mg/kg之間,平均為0.15 mg/kg。從連云港市耕地質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)分析數(shù)據(jù)可以看出,連云港市各縣土壤中微量元素含量較高,這與其土壤呈酸性、有機(jī)質(zhì)含量高有關(guān)。連云港市耕地質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的有效鋅均高于臨界值(0.5 mg/kg)。
2.7 pH值
酸堿度是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)之一,對土壤養(yǎng)分供應(yīng)性能和有效性有重要影響。從圖8可以看出,2015年土壤pH平均值為6.89,與2006年相比降低明顯,耕地土壤有酸化趨勢,應(yīng)引起重視。
2.8 土壤環(huán)境質(zhì)量分級
應(yīng)用內(nèi)梅羅公式,對照國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對連云港市耕地質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)重金屬及六六六、滴滴涕污染情況進(jìn)行評價(jià)分級(表4、5):連云港市土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)達(dá)一級的有15個(gè)點(diǎn);二級的有3個(gè)點(diǎn)(灌南的新安鎮(zhèn)和北陳集鎮(zhèn)及灌云的侍莊鄉(xiāng),鉛含量超標(biāo));三級的有2個(gè)點(diǎn)(鉛和砷含量超標(biāo)),都在灌云縣,分別為小伊鄉(xiāng)和伊山鎮(zhèn)??傮w來說,連云港市耕地環(huán)境質(zhì)量還是比較優(yōu)良的,鹽堿性土壤要注意鉛、砷含量略有偏高問題,可能與這些地方附近的化工污染企業(yè)排放含有重金屬的廢水、廢渣等而造成耕地污染有關(guān)。
3 施肥情況與特點(diǎn)
3.1 施肥情況
通過調(diào)查,2015年連云港市小麥?zhǔn)┘僋量平均為300 kg/hm2,施P2O5量平均為67.5 kg/hm2,施K2O量平均為102 kg/hm2。從純N施用量看,小麥、水稻和玉米均有盈余,小麥盈余30 kg/hm2,水稻盈余48 kg/hm2,玉米盈余36 kg/hm2,應(yīng)注意減少氮肥用量;從P2O5施用量看,小麥、水稻和玉米施磷量均比較合理,已有部分農(nóng)田出現(xiàn)少量過剩,可以在經(jīng)常施用復(fù)合肥或二銨的農(nóng)田上適當(dāng)減少磷肥的施用量或頻率;從K2O施用量看,小麥、水稻和玉米施鉀量均嚴(yán)重虧缺,小麥鉀素虧缺79.5 kg/hm2,水稻鉀素虧缺105 kg/hm2,玉米鉀素虧缺96 kg/hm2,應(yīng)增加鉀肥施用量,特別是酸性土壤可繼續(xù)增施鉀肥94.5 kg/hm2。從2015年施肥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,氮肥和磷肥施用量與2008年度變化不大,鉀肥施用量有所增加。
3.2 氮、磷、鉀養(yǎng)分用量比例情況
從調(diào)查情況看,施肥結(jié)構(gòu)小麥為1∶0.25∶0.35,水稻為1∶0.23∶0.38。這與合理的三要素投放比例1∶0.30∶(0.5~0.6)仍有一定距離,還需要不斷增加鉀的投放比例,重點(diǎn)要在酸性土壤上大力提倡增施鉀肥,使之更適合作物正常生長發(fā)育的需要;在本市沿海8.07萬hm2的鹽堿性土壤上,適當(dāng)增施磷肥,不施或少施鉀肥。
3.3 施肥中存在的問題
有機(jī)無機(jī)肥料配比不合理,有機(jī)肥施用量不足;化肥中氮、磷、鉀比例不平衡;不重視微量元素肥料的補(bǔ)充施用;肥料利用率低,不利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
4 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
4.1.1 土壤養(yǎng)分變化趨勢。從監(jiān)測結(jié)果來看,與2006年相比,連云港市土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量均表現(xiàn)為上升趨勢;土壤有效磷含量上升更是明顯,這與施用高含量復(fù)混肥料有很大關(guān)系;土壤pH值有所下降,一般農(nóng)田土壤有酸化趨勢,而大棚設(shè)施栽培土壤有鹽堿化趨勢,這與大棚土壤大量施用有機(jī)肥、化肥而逐漸富集有關(guān)。
4.1.2 施肥結(jié)構(gòu)不夠合理。連云港市肥料投入情況看,雖然連云港市近年來大力推廣測土配方施肥技術(shù),但連云港市肥料投入水平、施肥結(jié)構(gòu)與比例還不盡合理,有機(jī)肥投入量較少,鉀肥投入量雖有一定程度的增加,但離平衡配套施肥的水平還有很大差距。
4.2 建議
結(jié)合連云港市實(shí)際,緊緊圍繞“十三五”規(guī)劃農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo),積極爭取土地出讓金中的部分資金用于耕地質(zhì)量監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量保護(hù)“四個(gè)能力”的較大提高,即盡快提高耕地質(zhì)量預(yù)警預(yù)報(bào)能力;穩(wěn)步提高基本農(nóng)田糧食生產(chǎn)能力;顯著提高基本農(nóng)田抗災(zāi)減災(zāi)能力;全面提高耕地質(zhì)量保護(hù)科技服務(wù)能力。
4.2.1 充分利用監(jiān)測成果,加快耕地質(zhì)量建設(shè)步伐。一是全面貫徹“全面規(guī)劃、合理利用、用養(yǎng)結(jié)合、防止污染、綜合治理、高效監(jiān)管”的方針,強(qiáng)化耕地凈化與地力培肥工作,提高耕地抗御自然災(zāi)害的緩沖性能;二是全面實(shí)施“增、提、改、防”等綜合措施,重點(diǎn)推廣平衡施肥、保護(hù)性耕作等先進(jìn)保養(yǎng)技術(shù),用地養(yǎng)地相結(jié)合,提高耕地肥力水平;制定有機(jī)肥積造施用、秸稈還田、綠肥種植等激勵措施和扶持政策;三是分析掌握耕地土壤基礎(chǔ)地力的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,作物輪作制度、施肥等對地力的影響,以科學(xué)態(tài)度進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整,確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;四是加強(qiáng)合作,聯(lián)合開展土壤改良與地力培肥、土壤退化和污染耕地修復(fù)與防治、新型肥料研發(fā)與施肥技術(shù)推廣、土肥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定等一系列耕地質(zhì)量保護(hù)與改良的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)的專題研究。
4.2.2 擴(kuò)大配方肥推廣應(yīng)用,提高肥料利用率。一是充分利用監(jiān)測成果,進(jìn)一步加強(qiáng)對測土配方施肥的技術(shù)指導(dǎo),加大配方肥料的推廣力度,完善項(xiàng)目區(qū)的施肥配方,加強(qiáng)對主要作物需肥規(guī)律的研究,擴(kuò)大配方肥料的覆蓋面,不斷調(diào)整肥料中氮、磷、鉀的投放水平,改善三要素的投放比例,使之趨于更合理。二是增加有機(jī)肥施用量,努力做到有機(jī)肥與無機(jī)肥相結(jié)合,改善有機(jī)無機(jī)肥的施用比例,提高土壤有機(jī)質(zhì),培肥地力,提高耕地綜合產(chǎn)出能力。
4.2.3 啟動實(shí)施化肥使用量零增長行動方案。目前,江蘇省已印發(fā)《到2020年江蘇省化肥使用量零增長行動方案》,連云港市從2015年啟動實(shí)施該方案,重點(diǎn)抓好精準(zhǔn)施肥、調(diào)優(yōu)化肥使用結(jié)構(gòu)和改進(jìn)施肥方式,確保化肥使用量穩(wěn)中有降,施肥結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善,肥料利用率有所提高。
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