楊天軍
安陽(yáng)市位于河南省最北部,地處北暖溫帶,屬大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,氣溫適宜,但寒冷暑熱,旱澇交替;年平均氣溫12.7 ~ 13.7℃,年平均降水量為581.1 ~ 693.1 mm;土壤類型以潮土和褐土為主,其中潮土面積約275 841.77 hm2,褐土面積約103 045.65 hm2。自1984年全國(guó)第二次土壤普查(以下簡(jiǎn)稱二普)以來,安陽(yáng)市的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作持續(xù)開展,積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),特別是2006年實(shí)施測(cè)土配方施肥以來,按照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)程》開展的土樣采集達(dá)45 355個(gè),化驗(yàn)分析土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等23萬余項(xiàng)次,中微量元素1.4萬余項(xiàng)次,并逐年進(jìn)行耕地質(zhì)量分析,為指導(dǎo)我市群眾合理施用肥料、科學(xué)利用土壤、保護(hù)耕地質(zhì)量和保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。2019年按照《全國(guó)耕地土壤監(jiān)測(cè)管理辦法》和《全國(guó)耕地土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》中的要求,又對(duì)全市的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了改造、擴(kuò)建,平均每6667 hm2設(shè)置1個(gè)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn),基本形成了“國(guó)家級(jí)-省級(jí)-市級(jí)-縣級(jí)”四級(jí)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。目前全市已設(shè)置耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)41個(gè),其中潮土類24個(gè)、褐土類16個(gè)、砂姜黑土類1個(gè)。耕地地力取樣點(diǎn)101個(gè),普及主要作物有小麥、玉米、花生、尖椒、谷子、蔬菜等。
一、耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及變化
(一) 耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀
2020年度安陽(yáng)市采集耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)、耕地地力取樣點(diǎn)和其他耕層土壤樣品共562個(gè),對(duì)土壤樣品進(jìn)行了pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀常規(guī)六項(xiàng)和樣品總數(shù)30%的中微量元素的分析化驗(yàn),共5563余項(xiàng)次。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:全市pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀6個(gè)常量指標(biāo)的平均值分別為7.7、20.4 g·kg-1、1.22 g·kg-1、22.5 mg·kg-1、158 mg·kg-1、778 mg·kg-1;中微量元素隨機(jī)抽取53個(gè)土樣進(jìn)行檢測(cè),其中有效硫、有效硅2個(gè)中量元素指標(biāo)的平均值分別為29.89 mg·kg-1、267.54 mg·kg-1 ;有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬6個(gè)微量元素指標(biāo)的平均值分別為19.49 mg·kg-1、25.75 mg·kg-1、1.55 mg·kg-1、2.04 mg·kg-1、1.10 mg·kg-1、0.12 mg·kg-1。
(二) 耕層土壤養(yǎng)分變化趨勢(shì)及原因分析(見表1)
1.土壤有機(jī)質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量變化是農(nóng)田土壤用養(yǎng)管理的綜合結(jié)果和肥力演變的重要標(biāo)志。安陽(yáng)市取土點(diǎn)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量目前處于中等水平,與二普相比,2018年、2019年、2020年分別增加了7.1 g·kg-1、8.9 g·kg-1、9 g·kg-1,增長(zhǎng)率分別為62.3%、78.1%和78.9%。從全市平均值看耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量,近3年呈平穩(wěn)趨勢(shì),原因:一是秸稈還田率較高,全市小麥秸稈還田率在95%以上,玉米秸稈還田率在85%以上,小麥秸稈還田量約為6750 kg·hm-2,玉米秸稈還田量約為9900 kg·hm-2,為土壤有機(jī)質(zhì)的積累提供了基礎(chǔ)。二是商品有機(jī)肥施用量逐年提高,糞肥堆漚已不符合目前農(nóng)村發(fā)展環(huán)境,糞肥的深加工既環(huán)保又保質(zhì),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前商品有機(jī)肥施用量在3000 kg·hm-2以上。
2.土壤全氮。全市取土點(diǎn)耕地土壤全氮含量仍屬于中等水平。與二普相比,2018年、2019年、2020年分別增加了0.51 g·kg-1和0.65 g·kg-1、0.49 g·kg-1,增長(zhǎng)率分別為69.9%、89%和67.1%。耕層土壤全氮基本穩(wěn)定的原因分析:一是氮肥利用率較低,安陽(yáng)市施用氮肥主要以尿素為主,尿素撒施地面導(dǎo)致只有40%被作物吸收利用,很難在土壤中儲(chǔ)存。二是秸稈礦化速率較低,基本與作物吸收相平衡,氮素積累較少。土壤全氮的提升是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,也是一個(gè)長(zhǎng)期堅(jiān)持的過程,隨著化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)的開展和測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣,農(nóng)民已經(jīng)逐步改變以前重施氮肥的習(xí)慣。
3.土壤有效磷。土壤有效磷含量由過去的受土壤質(zhì)地影響為主,演變?yōu)橐匀藶橐蛩亍┓视绊憺橹?。隨著配方肥和復(fù)混肥的大量應(yīng)用和農(nóng)民對(duì)磷肥的認(rèn)識(shí)提高,磷肥的施用趨于合理,從近幾年的檢測(cè)結(jié)果看,全市土壤有效磷含量在空間上存在一定的差異性。與二普相比,2018年、2019年、2020年分別增加了12.3 g·kg-1、14 g·kg-1、15.9 g·kg-1;增長(zhǎng)率分別 為186%、212%、241%。從這3年平均值可以看出全市土壤有效磷含量總體呈上升趨勢(shì),原因是肥料施用結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,安陽(yáng)市小麥肥料配方的不斷優(yōu)化和玉米種肥同播技術(shù)的大范圍應(yīng)用,磷元素肥料施用量明顯提高,除作物吸收以外,磷元素被儲(chǔ)存在土壤中或處于固定與釋放的動(dòng)態(tài)平衡中,農(nóng)作物吸收利用量少,所以耕層土壤中有效磷的含量逐年提升。
4.土壤速效鉀。全市取土點(diǎn)耕地土壤速效鉀含量達(dá)到中上等水平。在1983年,當(dāng)時(shí)安陽(yáng)市屬于富鉀區(qū),全市土壤速效鉀含量呈先降后升趨勢(shì)。1983—2001年,全市土壤施鉀量極少,秸稈還田量低,并且作物產(chǎn)量逐漸增加,所以土壤速效鉀呈逐年下降趨勢(shì);由1984年的148 mg·kg-1下降至2001年的127 mg·kg-1,2001年以后,由于秸稈還田量的大幅增加和施用化學(xué)鉀肥的增加,土壤速效鉀含量開始回升,到2020年耕層土壤速效鉀平均含量已達(dá)到158 mg·kg-1。耕層土壤速效鉀含量有所提升的原因:一是安陽(yáng)市耕層土壤速效鉀背景值較高;二是外源鉀補(bǔ)充量不斷增加,秸稈還田補(bǔ)充的鉀元素基本可以滿足主要農(nóng)作物的需要,近年來農(nóng)作物施用肥料以“氮、磷、鉀”三元素復(fù)合肥料為主,又增加了鉀元素的施用量,故安陽(yáng)市耕層土壤速效鉀含量有所提升。
5. 綜合地力演變(耕地地力等級(jí))趨勢(shì)。安陽(yáng)市于1988年4月完成第二次土壤普查,當(dāng)時(shí)耕層土壤養(yǎng)分情況為:有機(jī)質(zhì)11.4 g·kg-1,全氮0.73 mg·kg-1,有效磷 6.6 mg·kg-1,速效鉀148 mg·kg-1。到2020年,有機(jī)質(zhì)上升了9 g·kg-1,平均每年增加0.25 g·kg-1,
由原來的國(guó)家4級(jí)上升到3級(jí);全氮由原來的國(guó)家5級(jí)上升到3級(jí),上升了0.49 g·kg-1,平均每年增加0.014 g·kg-1左右;有效磷由原來的國(guó)家4級(jí),上升到2級(jí),上升了15.9 mg·kg-1,平均每年增加0.44 mg·kg-1;速效鉀由原來的國(guó)家3級(jí)上升到2級(jí),上升了10 mg·kg-1,平均每年上升0.28 mg·kg-1。目前,安陽(yáng)市耕層土壤養(yǎng)分變化總的趨勢(shì)為:有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)步提高,全氮含量基本穩(wěn)定,有效磷含量上升明顯,速效鉀含量有所上升。
二、耕地地力存在的主要問題
(一)土壤肥力水平不夠
土壤肥力水平雖然有所提高,但還不能滿足當(dāng)前作物高產(chǎn)對(duì)耕地質(zhì)量的要求,雖然與剛實(shí)施測(cè)土配方施肥技術(shù)時(shí)相比較,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等含量普遍提高,但近幾年監(jiān)測(cè)點(diǎn)耕層土壤養(yǎng)分平均含量呈現(xiàn)出起伏波動(dòng)狀況,且有下降趨勢(shì),而且土壤養(yǎng)分間含量差異幅度較大,導(dǎo)致土壤肥力綜合質(zhì)量提高不大。
(二) 施肥結(jié)構(gòu)不合理
近年,雖然大力推廣測(cè)土配方施肥技術(shù),但隨著作物單產(chǎn)和生物產(chǎn)量的持續(xù)提高,帶走土壤中的大量養(yǎng)分,加上投肥水平、結(jié)構(gòu)和比例還不盡合理,有機(jī)肥投入較少,土壤磷鉀肥雖有一定程度的增加,但離平衡配套施肥要求還有一定差距。
(三)常年旋耕,土壤耕層逐漸變淺,土壤肥力不能滿足作物需求
常年進(jìn)行旋耕機(jī)械作業(yè),土壤耕層逐漸變淺,土壤主要養(yǎng)分含量增長(zhǎng)不均衡,土壤肥力提高的速度還不能滿足作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)對(duì)耕地質(zhì)量的新要求。近年,作物單產(chǎn)的提升速度很快,高產(chǎn)更高產(chǎn),優(yōu)質(zhì)更優(yōu)質(zhì),對(duì)土壤肥力的要求也越來越高。
三、解決耕地地力現(xiàn)狀的對(duì)策
(一) 推廣玉米秸稈快速腐熟技術(shù)
秸稈還田是有效提高耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量的技術(shù)措施,玉米秸稈還田一般可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量0.15%~0.20%,糧食增產(chǎn)10%~25%。秸稈腐熟劑富含高效微生物菌系,能夠促進(jìn)秸稈快速腐解,減輕或防止秸稈還田量多給農(nóng)作物生長(zhǎng)帶來的不利影響。所以,大力推廣玉米秸稈快速腐熟技術(shù),在提升土壤養(yǎng)分和改善土壤物理形狀的同時(shí),還能減少秸稈焚燒對(duì)環(huán)境的污染。
(二)大力推廣測(cè)土配方施肥和化肥減量增效技術(shù)
目前安陽(yáng)市主要農(nóng)作物施用氮、磷、鉀比例1:0.74:0.37,在施用量上氮元素化肥用量基本趨于合理,磷元素化肥略微過量,鉀元素化肥用量持續(xù)上升。因此,在保障糧食生產(chǎn)安全的前提下,大力推廣測(cè)土配方施肥和化肥減量增效技術(shù),按照“控氮、根據(jù)土壤養(yǎng)分測(cè)試結(jié)果定磷和鉀用量”的技術(shù)措施,積極推動(dòng)配方肥料下地,提高科學(xué)施肥水平,能促進(jìn)安陽(yáng)市耕地質(zhì)量穩(wěn)步提升和糧食增產(chǎn)增收。
(三)優(yōu)化耕作方式,改變土壤理化性狀
安陽(yáng)市主要農(nóng)作物整地還是以旋耕為主,旋耕深度在10~15 cm,導(dǎo)致耕層變淺,土壤板結(jié),犁底層變硬,土壤保水保肥性能減弱等問題。因此,建議每2 ~ 3年要深翻1次,深度在25 cm以上,打破犁底層,熟化土壤,使耕層厚而疏松,結(jié)構(gòu)良好,土壤中水、肥、氣、熱相互協(xié)調(diào),解決耕層變淺、土壤板結(jié)等問題,提高土壤的緩沖性能和抗逆性能,促進(jìn)農(nóng)作物根系生長(zhǎng)發(fā)育。
四、結(jié)語(yǔ)
近年,隨著測(cè)土配方施肥、化肥減量增效技術(shù)的推廣應(yīng)用,化肥施用量和氮、磷、鉀元素比例基本趨于合理,按照“控氮、根據(jù)土壤養(yǎng)分測(cè)試結(jié)果定磷和鉀用量”的技術(shù)措施來確定更加科學(xué)的化肥施用量,推廣秸稈快速腐熟技術(shù)和深耕深松技術(shù),能保障安陽(yáng)市糧食生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展。
(責(zé)任編輯 ? 劉素芳)