龐成民，郭憲峰，龐亞男，閆燊，滿芮

1.菏澤市牡丹區(qū)種子資源開發(fā)保護(hù)中心，山東菏澤 274025

2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京 100081

3.國家農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，北京 100081

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息簡介

images/BZ_187_686_1854_1051_2017.pngimages/BZ_187_686_2016_1051_2097.pngimages/BZ_187_1051_1854_2267_2017.pngimages/BZ_187_1051_2016_2267_2097.pngimages/BZ_187_686_2097_1051_2177.pngimages/BZ_187_1051_2097_2267_2177.pngimages/BZ_187_686_2177_1051_2257.pngimages/BZ_187_1051_2177_2267_2257.pngimages/BZ_187_686_2257_1051_2416.pngimages/BZ_187_686_2415_1051_2496.pngimages/BZ_187_1051_2257_2267_2416.pngimages/BZ_187_686_2495_1051_2576.pngimages/BZ_187_1051_2415_2267_2496.pngimages/BZ_187_1051_2495_2267_2576.png images/BZ_187_686_2576_1051_2656.pngimages/BZ_187_1051_2576_2267_2656.pngimages/BZ_187_686_2656_1051_2736.pngimages/BZ_187_1051_2656_2267_2736.pngimages/BZ_187_686_2738_1051_3129.pngimages/BZ_187_1052_2738_2267_3129.png

引 言

粘質(zhì)潮土約占魯西南黃河沖積平原潮土的20%。區(qū)內(nèi)粘質(zhì)潮土基礎(chǔ)養(yǎng)分含量較高，人們常說是糧食囤[1]。但是，粘質(zhì)潮土結(jié)構(gòu)性差，物理性粘粒占50%以上，<0.001mm團(tuán)粒占10%，土壤有效含水量低，適耕期短，養(yǎng)分礦化慢，發(fā)老苗不發(fā)小苗。要進(jìn)一步挖掘粘質(zhì)潮土糧食生產(chǎn)潛力，僅靠增施有機(jī)肥常規(guī)改良措施難以持續(xù)，需要創(chuàng)新其他有機(jī)物投入途徑。目前，在勞動力成本持續(xù)攀升的社會現(xiàn)實中，改良粘質(zhì)潮土，主要靠推廣秸稈還田實現(xiàn)[2]。小麥玉米輪作連續(xù)周年秸稈還田，能增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，提升土壤有機(jī)質(zhì)活性，補(bǔ)充土壤微生物能量[3]，改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，還可以減少化肥使用量，降低了農(nóng)業(yè)面源污染和土壤污染，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，是糧食綠色增產(chǎn)的有效途徑[4]。本數(shù)據(jù)集依托實施沃土工程項目，按照測土配方施肥技術(shù)規(guī)程要求，選擇菏澤市牡丹區(qū)農(nóng)作物原種場（115°33′29″E、35°19′36″N），連續(xù)11年在常規(guī)生產(chǎn)的條件下，跟蹤監(jiān)測小麥玉米一年兩作周年秸稈還田土壤養(yǎng)分變化，以期探索大田生產(chǎn)的條件下，魯西南土壤養(yǎng)分與糧食產(chǎn)量變化規(guī)律，為黃淮海平原推廣秸稈還田，培肥土壤肥力，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

本數(shù)據(jù)集系統(tǒng)安排長期定點實驗，通過同時進(jìn)行魯西南主要糧食作物小麥、玉米的栽培實驗，土壤長期理化和養(yǎng)分跟蹤化驗，化肥等投入品的全程記錄，形成了養(yǎng)分跟蹤數(shù)據(jù)，小麥、玉米測產(chǎn)數(shù)據(jù)和小麥、玉米兩季畝化肥投入數(shù)據(jù)（如圖1）。

圖1 數(shù)據(jù)目錄生成主要流程示意圖

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 數(shù)據(jù)采集方法

1.1.1 實驗區(qū)

實驗區(qū)選擇在魯西南腹地菏澤市牡丹區(qū)農(nóng)作物原種場（115°33′29″E、35°19′36″N），地處菏澤市牡丹區(qū)都司、黃堽、牡丹三鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界處，距菏澤市城區(qū)15公里，占地600余畝，土壤物理性狀見表1。實驗區(qū)排灌設(shè)施齊全，井灌、渠灌、噴灌三配套，多年平均降水量661.6毫米，降水量的年際變化較大，最多的年份在900.0毫米以上，較少年份少于400.0毫米；累年平均日照時數(shù)為2556.9小時；累年平均氣溫為14.0℃；累年平均地面溫度為16.0℃；累年平均風(fēng)速為3.5米/秒。實驗區(qū)種植模式為小麥玉米一年兩作，常年承擔(dān)國家、山東省、黃淮北片小麥、玉米品種區(qū)域?qū)嶒?，是山東農(nóng)科院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、菏澤學(xué)院等科研教學(xué)單位實驗基地。

1.1.2 田間管理與樣品采集

（1）整地與秸稈還田方式

實驗區(qū)以旋耕為主，隔兩年深耕一次。小麥?zhǔn)斋@后用斜切割式刀片秸稈還田機(jī)滅茬還田；玉米收獲后，采用玉米秸稈還田機(jī)滅茬兩邊還田，施肥，旋耕或深耕，待播。

（2）播種方式

小麥采用鄆城工力2BJK-8×2小麥寬幅精量播種機(jī)播種，適期播種基本苗18萬；玉米采用鄆城工力2BYF-4型玉米單粒播種機(jī)，實收密度4150株/畝左右。

（3）樣品采集

采集土壤樣品時，控制以下幾個環(huán)節(jié)：①采樣時間：在玉米收獲后施肥前采集；②采樣周期：每年秋季玉米收獲后，種植下茬小麥?zhǔn)┗是凹胁蓸右淮危诙晖诶^續(xù)采樣；③采樣深度：0-20厘米；④采樣點數(shù)：采取多點取樣，每40畝地為一個取樣單元，采用對角線法，每單元取10-15個點，排列如圖2所示，取樣后選擇其中10個均一性較好的點，編號按取樣時間順序定位1-10；⑤采樣工具：專用取土鉆；⑥樣品處理：按照測土配方施肥技術(shù)規(guī)程，執(zhí)行測土配方施肥技術(shù)規(guī)范NY/T 1118—2006 標(biāo)準(zhǔn)[5]。

圖2 對角線法取樣點分布示意圖

1.1.3 土壤樣品測試

每年的土壤樣品分別測試土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、土壤堿解氮、土壤速效磷、土壤速效鉀、土壤緩效鉀?？紤]到年份間其他指標(biāo)年變化程度較氮磷鉀、有機(jī)質(zhì)等較小，因此隔年度測試土壤PH值、2010年測試土壤有效鐵錳銅鋅、2015年測試土壤有效鐵錳銅鋅鉬。土樣測試方法執(zhí)行NY/T 1118—2006標(biāo)準(zhǔn)[5]。不同年份間土樣測試結(jié)果見表2，更詳細(xì)的樣點數(shù)據(jù)記錄見數(shù)據(jù)集中的土壤元素成分含量數(shù)據(jù)表。

1.1.4 小麥玉米計產(chǎn)

根據(jù)《農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于切實加強(qiáng)糧棉油糖高產(chǎn)創(chuàng)建管理的通知》（魯農(nóng)辦農(nóng)[2010]87）文件要求，分別對實驗區(qū)小麥玉米進(jìn)行測產(chǎn)計產(chǎn)，測產(chǎn)取樣點方法如圖3所示。

圖3 測產(chǎn)樣地、樣方、樣點選擇示意圖

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

土壤數(shù)據(jù)各項指標(biāo)預(yù)處理方式依據(jù)行標(biāo)NY/T 1118—2006[5]方法進(jìn)行。測產(chǎn)數(shù)據(jù)預(yù)處理依山東省地方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

本數(shù)據(jù)集建立在小麥玉米輪作周年還田的基礎(chǔ)上，涵蓋了11年粘質(zhì)潮土土壤養(yǎng)分變化、10年間小麥玉米兩作化肥使用情況和10年間的小麥玉米產(chǎn)量變化情況。

2.1 2010-2020年粘質(zhì)潮土小麥玉米周年秸稈還田土壤測試結(jié)果

主要數(shù)據(jù)項表現(xiàn)了2010-2020年土壤測試中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等各項主要指標(biāo)的逐年含量變化情況，數(shù)據(jù)樣例如表1所示。

表1 土壤測試結(jié)果數(shù)據(jù)樣例

序號 年份緩效鉀（mg/kg）9 2018 20.9 135 1.3 24 203 969 10 2019 21.1 136 1.28 24 202.5 961.5 11 2020 21.7 141 1.325 25 204 974有機(jī)質(zhì)（g/kg）堿解氮（mg/kg）全氮（g/kg）有效磷（mg/kg）速效鉀（mg/kg）

2.2 2010—2020年粘質(zhì)潮土小麥玉米化肥施用情況

主要數(shù)據(jù)項反映了自2010年秋種至2020年玉米播種后，實驗區(qū)小麥玉米施用情況，包括施用化肥品種，畝施用數(shù)量。數(shù)據(jù)樣例如表2所示。

表2 化肥施用情況數(shù)據(jù)樣例

序號 年份品 種產(chǎn)量 基肥 追肥品 種追肥 產(chǎn)量9 2018-2019 612.22千克/畝22 （50千克/畝） 畝） 958 畝）魯 原京 科697千克/畝502氮磷鉀（含量：28-12-6）復(fù)合肥（65千克/畝）氮磷鉀（30-5-5）復(fù)合肥（30千克/畝）968氮磷鉀（30-5-5）復(fù)合肥（50千克/畝）10 2019-2020魯 原659.8千克/畝京 科721.02千克/畝502氮磷鉀（含量：28-12-6）復(fù)合肥（65千克/畝）氮磷鉀（30-5-5）復(fù)合肥（30千克/畝）968氮磷鉀（30-5-5）復(fù)合肥（50千克/畝）

2.3 2010—2020年粘質(zhì)潮土小麥玉米單產(chǎn)情況

主要數(shù)據(jù)項反映了，按照農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于切實加強(qiáng)糧棉油糖高產(chǎn)創(chuàng)建管理的通知，農(nóng)辦農(nóng)[2010]87號文件要求，自2011年至2020年小麥、玉米測產(chǎn)和實打計產(chǎn)情況，樣地在歷年小麥、玉米的測產(chǎn)數(shù)據(jù)表中進(jìn)行了標(biāo)注，隨機(jī)選的樣方和樣點（圖3），按照取樣時間順序在數(shù)據(jù)表中標(biāo)注為 1、2、3。

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

本數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)分別是執(zhí)行NY/T 1118—2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選點、取土、測試，化肥投入量嚴(yán)格按照方案施用，計產(chǎn)嚴(yán)格按照農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于切實加強(qiáng)糧棉油糖高產(chǎn)創(chuàng)建管理的通知要求測產(chǎn)，程序規(guī)范，操作認(rèn)真。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中，微量元素等數(shù)據(jù)，由于實驗設(shè)計，未進(jìn)行逐年或逐點檢測的，均根據(jù)實際情況留空。此外，數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中還落實了3條具體質(zhì)控措施。

3.1 參比樣品貫穿始終

實驗區(qū)土壤測試工作縱跨11個年度。為避開年度間、藥品批次間、化驗員間、化驗室間的影響，測試中除嚴(yán)格安排空白對照外，在測試第一批樣品前，首先規(guī)范制作了一批參比樣品（標(biāo)準(zhǔn)樣），參比樣品貫穿于每一個年份、每個批次、每一個測試項目，真正做到參比樣品和空白對照雙控制，穩(wěn)定了測試質(zhì)量。

3.2 物料、產(chǎn)量有出入庫監(jiān)比

實驗區(qū)化肥施用量、小麥玉米產(chǎn)量，用農(nóng)場規(guī)范的出入庫手續(xù)及數(shù)量賬單控制，監(jiān)管規(guī)范，投入與產(chǎn)出量可靠。

3.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量審核

實驗區(qū)所獲取數(shù)據(jù)在嚴(yán)格遵守各自的審核規(guī)范基礎(chǔ)上，每年均在小麥玉米收獲前，連續(xù)分季節(jié)舉辦現(xiàn)場觀摩，邀請專家、科技帶頭戶和合作社及家庭農(nóng)場代表，在觀摩農(nóng)場新品種的同時，觀摩小麥玉米周年秸稈還田實驗效果，共同見證秸稈還田實驗工作連續(xù)性、一致性和實驗區(qū)小麥玉米的持續(xù)豐產(chǎn)性。

4 數(shù)據(jù)價值

牡丹區(qū)種子資源開發(fā)保護(hù)中心（原牡丹區(qū)農(nóng)作物原種場）是菏澤市唯一的農(nóng)作物新品種、農(nóng)業(yè)新技術(shù)實驗場，多年來一直承擔(dān)各級農(nóng)業(yè)實驗項目，員工經(jīng)驗豐富，認(rèn)真負(fù)責(zé)。場內(nèi)土壤類型、種植模式、投入構(gòu)成、管理習(xí)慣、產(chǎn)量水平均有廣泛的代表性。本數(shù)據(jù)集是魯西南糧食主產(chǎn)區(qū)粘質(zhì)潮土小麥玉米周年秸稈還田培肥地力，挖掘糧食生產(chǎn)潛力的實例，可為黃泛潮土區(qū)及雷同區(qū)推廣秸稈還田，控制面源污染，構(gòu)建土壤、作物、微生物三者和諧關(guān)系等系統(tǒng)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

現(xiàn)經(jīng)過整合存儲在國家農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，以期為類似領(lǐng)域研究提供區(qū)域數(shù)據(jù)。讀者如需進(jìn)一步了解其他方面的數(shù)據(jù)，可與本文通信作者聯(lián)系。

致 謝

感謝菏澤市牡丹區(qū)土肥站張杰、邱燕等在土壤樣品采集和室內(nèi)測試過程中付出的辛勤和努力。