趙磊 周雪
摘 ? ?要:本研究利用2020年招遠(yuǎn)市農(nóng)田測土配方項(xiàng)目土壤調(diào)查數(shù)據(jù),分析了耕層土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量現(xiàn)狀,并根據(jù)全國第二次土壤調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行土壤養(yǎng)分含量評價(jià),以為招遠(yuǎn)市耕地土壤科學(xué)合理施肥提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)果表明,當(dāng)前招遠(yuǎn)市土壤pH值平均為5.2,調(diào)查鄉(xiāng)鎮(zhèn)中70%的土壤pH值為4.7 ~ 5.5,呈強(qiáng)酸性,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.5 mg/kg,土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量主要處于較缺乏水平,有效磷含量主要處于豐富水平,速效鉀含量在中等水平所占比例最高,土壤各養(yǎng)分含量之間呈極顯著正相關(guān)。由此可知,招遠(yuǎn)市需優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu),減少化肥的施用量,增加有機(jī)肥的施用量,提高土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:招遠(yuǎn);耕地;土壤養(yǎng)分
文章編號:1005-2690(2022)02-0043-03 ? ? ? 中國圖書分類號:S158 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
土壤是植物生長的重要介質(zhì)環(huán)境,為植物的生長提供各種養(yǎng)分。土壤養(yǎng)分直接表征土壤肥力狀況,是評價(jià)耕地質(zhì)量的重要指標(biāo),對其調(diào)查和分析可以為科學(xué)施肥提供基礎(chǔ)依據(jù)[1]。耕層土壤養(yǎng)分的變化與土地利用類型、耕作和施肥方式的改變息息相關(guān)[2-3]。在土壤肥力評價(jià)方面,土壤的物理性質(zhì)酸堿度、有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量是重要的評價(jià)指標(biāo)[4]。
山東是全國耕地率最高的省份,農(nóng)業(yè)增加值長期穩(wěn)居全國第一位。耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),土壤養(yǎng)分的高低顯著影響農(nóng)作物的產(chǎn)量[5]。第二次全國土壤普查工作距今已有30多年,已有的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不能反映全國土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀。王立華等(2016)[6]通過4 000多份測土配方的數(shù)據(jù),分析了山東省主要耕地的土壤速效養(yǎng)分和酸堿度情況,發(fā)現(xiàn)山東省土壤pH值平均為6.13,有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低。此外,招遠(yuǎn)市在2005年開始測土配方施肥,優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu),逐步推進(jìn)化肥減量增效,招遠(yuǎn)市耕地土壤養(yǎng)分和地力水平也發(fā)生了很大的變化,原有的調(diào)查數(shù)據(jù)已經(jīng)不能反映招遠(yuǎn)市耕地的養(yǎng)分現(xiàn)狀。為掌握招遠(yuǎn)市農(nóng)田耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀,本研究對畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)、張星鎮(zhèn)、蠶莊鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)、夏甸鎮(zhèn)、夢芝街道、辛莊鎮(zhèn)的農(nóng)田土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、堿解氮含量和速效鉀含量進(jìn)行了分析,以期為招遠(yuǎn)市的農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、可持續(xù)利用耕地資源及示范推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 調(diào)查區(qū)域概況
招遠(yuǎn)市地處山東半島西北部,境內(nèi)土壤主體是棕壤土類,可利用面積9.75萬hm2,占全市總耕地面積88.21%。本次招遠(yuǎn)市土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀調(diào)查監(jiān)測區(qū)域涉及9個(gè)行政區(qū),選取有代表性地塊布設(shè)采樣點(diǎn)185個(gè),獲得各項(xiàng)監(jiān)測分析數(shù)據(jù)900余個(gè)。
1.2 樣品采集與處理
招遠(yuǎn)市土壤樣品采集點(diǎn)位布設(shè)在滿足本次調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合采樣現(xiàn)場的實(shí)際情況,按照隨機(jī)、等量和多點(diǎn)混合的原則采樣,一般采用S形布點(diǎn)取樣。采集0~20 cm表層土壤,每份樣品采樣量為2 kg,除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結(jié)核,根莖動植物殘?bào)w等,風(fēng)干、粗磨后過2 mm篩的樣品全部置于無色聚乙烯薄膜上,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?,用四分法提取、稱重,保留作分析樣品。
1.3 土壤樣品測定
pH值采用酸度計(jì)測定,水土體積比為2.5∶1;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;有效磷測定采用碳酸氫鈉法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定。
1.4 土壤養(yǎng)分分級指標(biāo)
依據(jù)全國第二次土壤普查技術(shù)規(guī)程規(guī)定的養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)分分級(見表1)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤pH值檢測情況分析
由表2可知,招遠(yuǎn)市土壤pH值平均為5.2,呈強(qiáng)酸性,不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。各調(diào)查點(diǎn)pH值分布不均勻,存在明顯差異,其中張星鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)和夢芝街道的平均pH值≥5.5,呈酸性,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均pH值在4.7~5.5。調(diào)查點(diǎn)招遠(yuǎn)市土壤pH值由低到高依次為畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)、蠶莊鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)、夏甸鎮(zhèn)、辛莊鎮(zhèn)、夢芝街道、張星鎮(zhèn)。
2.2 土壤養(yǎng)分檢測情況分析
由表2可知,招遠(yuǎn)市土壤有機(jī)質(zhì)的平均含量為11.53 g/kg,呈較缺乏水平。調(diào)查點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)分布不平衡,變幅為3.78~34.8 g/kg。齊山鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)和夢芝街道的土壤有機(jī)質(zhì)均值小于10 g/kg,呈缺乏水平。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.46~13.76 g/kg,均為較缺乏水平。綜合認(rèn)為,招遠(yuǎn)市土壤有機(jī)質(zhì)含量較為缺乏。
招遠(yuǎn)市土壤堿解氮的平均含量71.3 mg/kg,分布存在明顯差異,變幅為10~244 mg/kg,僅張星鎮(zhèn)的土壤堿解氮平均含量超過120 mg/kg,呈較豐富水平。除畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)和張星鎮(zhèn)外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤堿解氮平均含量均低于60 mg/kg,呈極貧乏水平。綜合認(rèn)為,招遠(yuǎn)市堿解氮含量并不豐富。
招遠(yuǎn)市土壤有效磷的平均含量68.5 mg/kg,含量豐富。調(diào)查點(diǎn)有效磷含量分布不均衡,變幅為2.6~488.6 mg/kg,變異系數(shù)100.81%,呈強(qiáng)變異性。除夢芝街道有效磷平均含量最低,小于40 mg/kg,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效磷含量均處于豐富水平。綜合認(rèn)為,招遠(yuǎn)市土壤有效磷含量豐富。
招遠(yuǎn)市土壤速效鉀的平均含量122.50 mg/kg,呈中等水平。調(diào)查點(diǎn)的土壤速效鉀分布存在差異,變幅為95~150 mg/kg,變異系數(shù)31.75%,呈中等變異水平。其中阜山鎮(zhèn)和蠶莊鎮(zhèn)的速效鉀平均含量大于200.0 mg/kg,呈豐富水平;張星鎮(zhèn)和辛莊鎮(zhèn)的土壤速效鉀平均含量處于較豐富水平;其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的速效鉀平均含量為101.58~149.00 mg/kg,處于中等水平。
3 討論
土壤養(yǎng)分為作物生長提供所必須的營養(yǎng)元素,土壤養(yǎng)分含量會直接影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。當(dāng)前招遠(yuǎn)市土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.50 mg/kg。根據(jù)全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)可知,招遠(yuǎn)市當(dāng)前土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量低于全國平均水平,處于缺乏等級;速效鉀含量處于全國平均水平,處于中等等級;有效磷含量高于全國平均水平,處于豐富等級。由以上分析表明,招遠(yuǎn)市土壤養(yǎng)分含量分布存在差異,不同養(yǎng)分的含量也各不相同。氮、磷、鉀3元素作為農(nóng)作物發(fā)育必需的大量元素,對糧食生產(chǎn)具有重要意義。例如,小麥在不同生長發(fā)育階段,對養(yǎng)分的需求存在很大差異。小麥生長前期施用氮肥和磷肥能為小麥苗期提供養(yǎng)分,孕穗階段是生殖生長的關(guān)鍵時(shí)期,適量追施氮肥能夠提高葉子的光合作用,確保麥穗吸收更多氮元素,積累更多有機(jī)物質(zhì)[7]。
在玉米生長發(fā)育階段中,氮素是最為重要的營養(yǎng)元素,施用氮肥可以滿足玉米對氮素的需求;磷肥可促進(jìn)玉米根系發(fā)育,提升玉米品質(zhì),在玉米生長時(shí)也需適時(shí)補(bǔ)充磷肥;玉米在苗期后會吸收鉀元素,進(jìn)入孕穗期玉米鉀元素的吸收量最多,進(jìn)入開花期,鉀元素的積累會進(jìn)入頂峰,后期則會逐漸減少,因此,在施加底肥的過程中應(yīng)適當(dāng)增加鉀肥[8]。
招遠(yuǎn)市耕地土壤堿解氮處于缺乏水平,在底肥施用中應(yīng)適當(dāng)加大氮肥的施用量,但也需注意,施用大量氮肥會導(dǎo)致土壤酸化。此外,不同農(nóng)作物應(yīng)按照需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng),合理施用肥料,增加緩釋肥、水溶肥、微生物肥料等的施用比例,提高肥料的利用率,在促生增產(chǎn)的同時(shí)增強(qiáng)土壤肥力。
土壤有機(jī)質(zhì)對土壤保水、保肥有很大的作用,可以改善土壤的物理結(jié)構(gòu),增加土壤的孔隙度。土壤有機(jī)質(zhì)是農(nóng)田土壤肥力最重要的指標(biāo)之一[9]。招遠(yuǎn)市耕層土壤有機(jī)質(zhì)低于全國平均水平,加之土壤酸化加劇,嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,在施肥過程中需要增加有機(jī)肥的比例,以提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。此外,加大農(nóng)田大犁深耕與秸稈還田技術(shù)結(jié)合的力度,提高土壤對秸稈的容納作用,還田后可為農(nóng)作物提供大量的有機(jī)物料和養(yǎng)分[10]。另外,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膹U棄物資源,利用菌渣、作物秸稈、粉碎生產(chǎn)廢棄物等生產(chǎn)有機(jī)肥,有效提高土壤有機(jī)質(zhì)。
4 結(jié)論
調(diào)查分析結(jié)果表明,招遠(yuǎn)市土壤呈強(qiáng)酸性,pH值平均為5.2,土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg、122.5 mg/kg,土壤養(yǎng)分含量較缺乏,有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量較缺乏,速效鉀含量處于中等等級,有效磷含量達(dá)到豐富等級,但空間變異系數(shù)最大,具有強(qiáng)變異性。因此,在具體實(shí)踐中,建議減少化肥用量,增加有機(jī)肥比重。同時(shí)可以配合大犁深耕、秸稈還田、施用生物質(zhì)炭和功能性水溶肥等措施,以創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,提高土壤養(yǎng)分含量[11-12]。
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