潘香玉
(福建省壽寧縣土壤肥料技術站,福建壽寧 355500)
壽寧縣地處福建省東北部。地理坐標為北緯27°16′-27°41′,東經119°12′-119°44′之間,屬中亞熱帶山地氣候區(qū),終年溫暖濕潤,四季分明,雨量充沛。年平均氣溫15.1℃,降雨量為1 900mm,無霜期245d。境內山丘連綿,地勢起伏,深谷山地多,山間盆地少。依據地理特征優(yōu)勢,我縣在農業(yè)經濟方面,以大力推廣高山茶葉、食用菌、毛竹、反季節(jié)蔬菜等特色農產品種植規(guī)模,作為我縣農民脫貧致富奔小康捷徑。我縣從實施耕地土壤地力提升項目以來,在全縣16 789.89 hm2的耕地上,實施了耕層土壤養(yǎng)分調查,總共采集耕地土壤樣品3 177個,分析檢測土壤養(yǎng)分22 993項次。制作了土壤數字化系列圖件,初步建立了壽寧縣土壤數據庫,掌握了壽寧縣土壤養(yǎng)分現狀空間分異與變化趨勢,為壽寧縣耕地土壤開展配方施肥提供了科學依據。
從2012年以來,根據壽寧縣土地利用現狀圖與行政區(qū)劃圖、利用GPS導航定位,按照測土配方施肥土壤樣品采集技術規(guī)范要求。采集土壤樣品3 177個。分別測定土壤pH值、有機質、堿解氮、全氮、有效磷、全鉀、速效鉀、有效鋅、有效硼、交換性鎂、交換性鈣、有效硫等16個項目,共22 993項次。
測定有機質采用重鉻酸鉀-硫酸溶液-油浴法、全氮用半微量開氏法、測定有效磷采用0.05mol/L NaHCO3浸提-比色法、測定速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度計法、測定pH值采用酸度計法、測定有效鋅采用DTPA提取-原子吸收光譜法、有效硼測定采用姜黃素比色法、有效硫測定采用磷酸鹽-乙酸提取-硫酸鋇比濁法、交換性鈣和鎂測定采用醋酸銨提取-原子吸收光譜法[1-2]。
土壤養(yǎng)分豐缺指標根據2006年福建省土壤養(yǎng)分豐缺指標[3](試行)見表1。采用Excel和DPS9.50數據處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析。
表1 福建省園地土壤養(yǎng)分豐缺指標(試行)
土壤有機質含量是衡量土壤肥力水平的重要指標。壽寧縣土壤有機質含量變幅為3.5-194g/kg,平均值為28.4±6.3g/kg,表明壽寧全縣土壤有機質平均含量處于豐富水平。其中含量豐富(>20g/kg)的樣品占80.1%;中等含量的樣品占18.9%;而缺乏含量的樣本只占0.3%。壽寧縣不同耕地土壤類型pH變幅為3.1-7.1,總平均值為4.83±0.18,屬于強酸性(pH<4.5)的樣品占15.1%;屬于酸性(pH4.5-5.5)
的樣品占75.3%;弱酸性(pH5.5-6.5)的樣品占2.0%;表明壽寧縣耕地土壤總體上屬于酸性[4]。這是因為壽寧縣地處海洋性季風氣候,海拔垂直落差大,降雨量多,土壤礦物風化淋溶作用和脫硅富鐵鋁化作用劇烈,導致土壤呈酸化現象嚴重[5]。
從表2中可以看出,被測作物的土壤堿解氮含量變化范圍為1.1-567mg/kg,平均值為150.0±24.8mg/kg。表明本縣土壤中的堿解氮含量一般處于中等水平(中等指標:水田100-200mg/kg),中等的樣品2 372個占74.6%,豐富的樣品421個(>200mg/kg)僅占13.3%。土壤缺氮和極度缺氮的樣品384個(<100mg/kg)占12.1%。結果表明,本縣土壤堿解氮含量總體達中等水平以上,具有較強的氮素供應能力。沈善敏研究認為,堿解氮的含量隨著土壤有機質含量的增加而增加[6]。有機質含量高的土壤為土壤堿解氮提供了豐富的來源,因此堿解氮含量也相對地較高。
表2 壽寧縣土壤養(yǎng)分含量
壽寧縣土壤有效磷在0.3-809mg/kg之間,平均值為24.0±14.6mg/kg。被測土壤中缺乏有效磷(<12mg/kg)的樣品數量1 229個,占樣品數的38.7%,有效磷含量豐富的樣品數1 026個(>25mg/kg),占總樣品數32.3%,有效磷中等樣品(12-25mg/kg)922個,占總樣品數的29%。表明該縣耕地土壤有效磷含量總體處于中等缺乏水平。本縣土壤不同地區(qū)有效磷含量存在較大差異,應根據不同地區(qū)的不同土壤類型的空間差異進行分類管理。加拿大鉀磷研究所北京辦事處研究分析證明,隨著土壤有機質含量的增加,土壤中有效磷的含量也會顯著增加[7]。土壤中有機質可以提供更豐富磷的儲備,有機質還可以通過減少土壤磷的固定并促進土壤沉淀磷溶解,從而提高土壤磷的利用率。因此,較高的土壤有機質含量可以增加土壤有效磷的含量。
從表2中可以看出,壽寧縣土壤中速效鉀在12-557mg/kg,平均值為69.9±17.8mg/kg。被測土壤中的速效鉀屬于缺乏(<80mg/kg)的樣品2 271個,占被測土壤樣品總數的71.5%,速效鉀豐富的樣品數320個(>120mg/kg),只占總樣品數10%。調查表明本縣土壤缺鉀嚴重。由于壽寧縣地處亞熱帶海洋性季風氣候地區(qū),耕地土壤在成土過程中礦物風化淋溶作用強烈,土壤的鉀元素淋失量較大,加上長期以來本縣農民對于鉀肥施用相對不夠重視,致使全縣耕地土壤鉀素總體水平不高[7]。全縣耕地土壤鉀素含量少、供鉀能力低,不能滿足作物生長吸收的需求,若不采取增鉀措施,將影響作物生長發(fā)育。
壽寧縣耕地土壤交換性鈣含量變化范圍為11.2-1 901mg/kg,總平均值為335.4±48.3mg/kg。全縣檢測土壤交換性鈣含量樣品1 025個,其中:含量缺乏樣品占38%,含量豐富的只有25.3%,表明壽寧縣土壤交換性鈣含量處于中等水平。交換性鎂的含量變幅為0.9-2 478.8mg/kg,均值62.6±6.7mg/kg。交換性鎂含量缺乏樣品占56.1%,含量豐富的只有15.7%。證明本縣耕地土壤鎂素較為缺乏。全縣耕地土壤交換性鈣、交換性鎂的含量在不同地區(qū)不同土壤類型之間差異較大。
本縣不同耕地土壤類型有效硫的含量介于3.8-138.7mg/kg,全縣總平均值31.5±6.8mg/kg,全縣檢測土壤有效硫樣品399個,其中:含量豐富的樣品250個占62.7%,表明全縣耕地土壤有效硫含量總體上處于豐富水平(有效硫>25mg/kg),因此在壽寧縣應適當增加鈣鎂肥的施用量。據姜勇等研究,土壤交換性鈣和土壤有機質含量與土壤pH值之間均呈顯著正相關,土壤交換性鎂和土壤有機質含量與土壤pH值之間亦呈顯著正相關[8]。土壤有機質含量的升高必然會增加土壤交換性鈣鎂的庫源,而中性或微堿性土壤自然會導致土壤交換性鈣、鎂的升高。
全縣不同耕地土壤類型的有效硼含量均值介于0.03-1.86mg/kg,總平均值為0.2±0.1mg/kg,全縣檢測土壤有效硼含量樣品1 025個,其中:含量缺乏樣品1 015個,占99%,證明全縣所有耕地土壤類型有效硼含量均嚴重缺乏(有效硼≤0.50mg/kg)。因此,壽寧縣耕地土壤必須提倡適量增加硼肥的施用量,以改善土壤缺硼狀況。壽寧縣耕地土壤類型有效鋅含量變化范圍為0.05-8.16mg/kg,總平均值為2.9±0.5mg/kg。其中:含量缺乏樣品106個,僅占10.3%,說明全縣耕地土壤的有效鋅含量均值都處于中等或豐富水平(有效鋅>2.0mg/kg)。據相關研究表明,土壤有效硼含量與土壤有機質含量存在著正相關[9-11]。就本縣被測土壤而言,耕地土壤有機質為土壤提供更多的可用硼是主要機理。同樣,土壤有效鋅含量也隨著土壤有機質的含量增加而增加。土壤有機質可以提供土壤鋅的儲量,減少鋅的固定并促進鋅的溶解,從而增加了土壤中有效鋅的含量。
壽寧縣耕地土壤有機質處于豐富水平,耕地土壤保水、保肥、供肥能力較強;土壤pH值總體上屬于酸性,實施酸化土壤改良治理,應當作為本縣減肥增效奪取豐收的主攻方向;土壤堿解氮含量中等以上,氮素供應能力偏強;耕地土壤有效磷含量處于中等偏缺乏水平,要適量增加磷肥施用,以提高土壤有效磷含量,從而提高作物產量與品質;耕地土壤鉀元素十分缺乏,嚴重影響作物生長對鉀元素的需求,若不及時采取增施鉀肥措施,將難以提高本縣的作物產量;土壤交換性鈣含量中等,交換性鎂較為缺乏,土壤有效硫含量達豐富水平,要根據不同地區(qū)不同作物的需求,適當增加鎂肥的施用;全縣土壤有效硼含量均嚴重缺乏,增加土壤硼肥施用,應作為今后我縣奪取農業(yè)生產增產增收的主要技術措施之一。根據相關分析,土壤pH值、氮、磷、鉀、硼、鋅、鈣、鎂均顯示出與土壤有機質含量成顯著正相關[12]。
1)要以農業(yè)生產結構性改革為主線,實施土壤有機質提升工程,大力開展有機肥替代化肥行動,提高秸稈還田比例,推廣秸稈切碎及堆腐還田技術。全縣耕地全面種植綠肥紫云英和果園三葉草等豆科綠肥,以增加土壤有機肥使用量,改良土壤理化性狀,減少無機化肥的投入,促進化肥減量增效,促使土壤水、肥、氣、熱協調,提高土壤保水、保肥、供肥能力,提升農作物產量和品質,提升耕地土壤質量等級[13],從而實現高產穩(wěn)產,促進農業(yè)綠色發(fā)展。
2)提倡實施“補鉀工程”。增施鉀肥可以緩解壽寧縣土壤鉀肥元素供應的嚴重不足的情況,促進植株生長發(fā)育,增加作物組織韌性,提高病蟲害預防能力,提高作物果實的產量與品質,延長作物果實保鮮時間。務必根據不同作物、不同地區(qū)調整氮、磷、鉀的施用比例,實行“穩(wěn)氮、保磷、增鉀”,將鉀肥施用比例在常規(guī)施肥水平的基礎上提升10%-15%。
3)扎實推進“耕地質量保護與提升行動”工程,逐步提高我縣土壤pH值,加強耕地質量保護與提升,實施土壤酸化耕地治理與耕地質量等級調查與評價工作。要以施用土壤調理劑為主,石灰配施為輔,調節(jié)耕地土壤酸堿度,有效地中和土壤酸性,促進土壤中好氣微生物活動,從而改善土壤理化結構。在施用土壤調理劑過程中,要根據土壤pH的高低進行科學施肥。根據我縣近三年來的試驗示范分析結果,土壤調理劑施用量1 500-2 000kg/hm2,可提高土壤pH值0.3。同時要增加耕地鈣鎂磷、草木灰、碳酸氫銨等施用,以防止土壤進一步酸化。