朱日清,張駿秋,張建英,姚杰峰,陳艷
(嘉興市秀洲區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)推廣總站,浙江 嘉興 314000)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,部分土壤存在肥力下降、土壤板結(jié)、耕層變淺等退化現(xiàn)象,不同施肥措施對土壤地力的長期效應(yīng)也尚未明確,對此,亟須設(shè)置長期定位監(jiān)測試驗點研究不同施肥處理對土壤理化性狀的持續(xù)性影響。浙江省嘉興市秀洲區(qū)耕地質(zhì)量土壤長期定位監(jiān)測點由浙江省農(nóng)業(yè)廳設(shè)立,秀洲區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)推廣總站負(fù)責(zé)實施,根據(jù)不同種植模式、土壤類型、區(qū)域布局等,嚴(yán)格按照NY/T 1119—2006土壤監(jiān)測規(guī)程實施[1],主要用于跟蹤調(diào)查不同的長期施肥處理措施對土壤地力的影響,篩選適宜推廣應(yīng)用的地力培肥措施指導(dǎo)實際生產(chǎn)。本文基于該監(jiān)測點2007—2016年間長期定位試驗的結(jié)果,就不同施肥處理對土壤理化性狀的影響作總結(jié)分析。
試驗位于嘉興市秀洲區(qū)3個省級長期定位監(jiān)測點,監(jiān)測時間為2007—2016年。其中:王店鎮(zhèn)鎮(zhèn)中村監(jiān)測點土壤屬黃斑田,建點時pH值6.7,土壤有機(jī)質(zhì)含量13.0 g·kg-1,堿解氮含量69.5 mg·kg-1,有效磷含量17.5 mg·kg-1,速效鉀含量110.3 mg·kg-1;新塍鎮(zhèn)桃園村監(jiān)測點土壤屬黃心青紫泥田,建點時pH值5.9,土壤有機(jī)質(zhì)含量40.5 g·kg-1,堿解氮含量176.5 mg·kg-1,有效磷含量6.8 mg·kg-1,速效鉀含量84.8 mg·kg-1;油車港鎮(zhèn)麥家村監(jiān)測點土壤屬青紫泥田,建點時pH值5.4,土壤有機(jī)質(zhì)含量50.3 g·kg-1,堿解氮含量210.8 mg·kg-1,有效磷含量72.4 mg·kg-1,速效鉀含量99.5 mg·kg-1。
各監(jiān)測點種植制度均為單季晚稻,試驗品種為農(nóng)戶自選水稻品種,包括秀水134、嘉58、甬優(yōu)538和甬優(yōu)1540等。
各監(jiān)測點均設(shè)置4個隔肥隔水水泥槽小區(qū),每小區(qū)20 m2,不設(shè)重復(fù),分別對應(yīng)于1個處理。處理A,純化肥;處理B,化肥+有機(jī)肥,即在處理A的基礎(chǔ)上增施7 500 kg·hm-2瑞豐天元商品有機(jī)肥(總養(yǎng)分含量5%~8%,有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%~65%);處理C,化肥+秸稈還田,在處理A的基礎(chǔ)上增施7 500 kg·hm-2稻草;處理D,空白對照。各監(jiān)測點試驗方案每年不變,化肥施用量根據(jù)各點土壤地力水平確定,選用尿素、碳酸氫銨、普通過磷酸鈣和氯化鉀配制:鎮(zhèn)中村,N 225 kg·hm-2,P2O545 kg·hm-2,K2O 90 kg·hm-2;桃園村,N 210 kg·hm-2,P2O522.5 kg·hm-2,K2O 90 kg·hm-2;麥家村,N 180 kg·hm-2,K2O 90 kg·hm-2。肥料分基肥、苗肥和穗肥3次施用:5月底—6月初施基肥,施氮肥總量的25%(含碳酸氫銨中的氮),碳酸氫銨、普通過磷酸鈣、有機(jī)肥或秸稈一次性基施;6月中下旬施苗肥,施氮肥總量的40%和氯化鉀總量的100%;8月上旬施穗肥,施氮肥總量的35%。每2年單季晚稻收獲前各小區(qū)分別采集土樣,測定土壤有機(jī)質(zhì)(油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法)、堿解氮(堿解擴(kuò)散法)、有效磷(碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法,Olsen法)、速效鉀(乙酸銨浸提-火焰光度法)含量等性狀指標(biāo)。
從表1可以看出,2007年建點時各監(jiān)測點4個處理間土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著差異。隨著定位監(jiān)測時間延長,各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量絕大部分均有不同幅度的增加,其中,建點時有機(jī)質(zhì)含量最低的鎮(zhèn)中村監(jiān)測點10 a增幅最大,土壤有機(jī)質(zhì)含量提升效果最為明顯,桃園村和麥家村監(jiān)測點10 a增幅相對較小。從同一監(jiān)測點的不同處理看,處理B和處理C的土壤有機(jī)質(zhì)含量10 a增幅高于處理A和處理D。試驗結(jié)果表明,基礎(chǔ)有機(jī)質(zhì)含量較低的土壤有機(jī)質(zhì)提升潛力最大,增施商品有機(jī)肥或增施稻草能較好地提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。
表1 秀洲區(qū)2007—2016年長期不同施肥處理對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
從不同監(jiān)測點位看(表2),3個監(jiān)測點土壤堿解氮含量隨著監(jiān)測時間延長變化趨勢不一,建點時土壤堿解氮含量最低的鎮(zhèn)中村土壤堿解氮含量10 a增幅最大,桃園村土壤堿解氮含量10 a間反而略有下降。說明土壤堿解氮含量低的土壤容易提升,含量高的保持高位持續(xù)時間比較長,而含量中等的則容易出現(xiàn)虧損、降低現(xiàn)象。從同一監(jiān)測點的不同處理看,施用商品有機(jī)肥的處理相對其他處理土壤堿解氮保持最高,對照處理始終較低,這表明商品有機(jī)肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用,秸稈還田腐熟需要消耗一定的土壤速效氮,效果不如施用商品有機(jī)肥,不施肥處理下土壤堿解氮透支消耗明顯。
表2 秀洲區(qū)2007—2016年長期不同施肥處理對土壤堿解氮含量的影響
對比不同監(jiān)測點位發(fā)現(xiàn)(表3),桃園村、鎮(zhèn)中村和麥家村監(jiān)測點10 a土壤有效磷含量變幅分別表現(xiàn)為增幅最大、有增有減、減幅最大,說明有效磷含量低的土壤容易提升、中高含量的土壤少施磷肥或不施磷肥則容易出現(xiàn)當(dāng)季虧損,這與有效磷容易被土壤固定有密切關(guān)系。從同一監(jiān)測點的不同處理看:施磷肥的情況下(鎮(zhèn)中村和桃園村監(jiān)測點),施用商品有機(jī)肥的處理相對其他處理土壤有效磷保持最高,不施肥的處理始終最低,純化肥處理和秸稈還田處理保持中等;在不施磷肥的情況下(麥家村監(jiān)測點),施用商品有機(jī)肥對保持土壤有效磷的作用不明顯。上述結(jié)果表明,商品有機(jī)肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用,但在不施磷肥的條件下,商品有機(jī)肥對提高土壤有效磷含量的作用有限。
表3 秀洲區(qū)2007—2016年長期不同施肥處理對土壤有效磷含量的影響
不同監(jiān)測點位間比較發(fā)現(xiàn)(表4),隨著監(jiān)測時間延長,桃園村監(jiān)測點土壤速效鉀含量10 a增幅最大,其他2個監(jiān)測點土壤速效鉀含量則有增有減,變化趨勢不明顯,這表明土壤速效鉀含量低的土壤容易提升,而中高含量的土壤少施肥也容易出現(xiàn)虧損現(xiàn)象。從同一監(jiān)測點的不同處理看,施用商品有機(jī)肥的處理相對其他處理土壤速效鉀始終保持在較高水平,這表明商品有機(jī)肥對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用。不施肥的處理土壤速效鉀含量并不是最低的,這與多年空白處理后作物收獲產(chǎn)量始終最小、鉀元素帶走量少有很大關(guān)系。
表4 秀洲區(qū)2007—2016年長期不同施肥處理對土壤速效鉀含量的影響
10 a長期定位監(jiān)測試驗結(jié)果表明,長期不同施肥處理對土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量提升影響最大。對有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷或速效鉀等單因子含量低的土壤,實施針對性的提升措施效果最佳,中高水平的土壤因產(chǎn)出相對較高,需要投入相應(yīng)的肥料加以補(bǔ)充,否則也容易引起土壤養(yǎng)分虧缺或?qū)е碌亓μ嵘Ч患?。施用商品有機(jī)肥或秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)提升效果明顯[2],對土壤堿解氮、有效磷含量保持較高水平有明顯效果[3],對提高土壤保肥能力和緩沖能力具有重要作用。在實際生產(chǎn)中,要結(jié)合農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理,嚴(yán)防掠奪性生產(chǎn)帶來的土壤地力水平惡化或持續(xù)低質(zhì)量狀態(tài),積極引導(dǎo)鼓勵農(nóng)戶通過科學(xué)施用商品有機(jī)肥或秸稈還田進(jìn)行地力培育提升,保障耕地綜合生產(chǎn)能力。