蔡 瑋 傅恩誠
(浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肥料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心,浙江杭州 310015)
耕地是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ),高質(zhì)量耕地是農(nóng)田生產(chǎn)力的根本保障,及時掌握耕地的土壤肥力水平和作物的需肥特性,因地、因作物合理施肥是保證作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和節(jié)本增效的重要保證[1]。為此,本研究對浙江省某地耕地土壤中主要養(yǎng)分含量的變化進(jìn)行了分析與比對,以期為改善土壤肥力提供參考。
該地土壤主要屬于水稻土類黃泥砂田土屬,此類土屬下分為紅大泥田、棕大泥田、黃大泥田、黃泥砂田等土種,屬于潴育型水稻土。另外,棕黏田、紅黏田等分布也比較廣泛,屬于滲育型水稻土。
1.2.1土壤樣品的來源1984 年土壤數(shù)據(jù)來自第二次土壤普查數(shù)據(jù),2008、2009、2013 年的土壤樣本由該地農(nóng)業(yè)農(nóng)村局提供。采樣點包括西城大畈、外山頭、上宅、回山市場畈等地,由于1984—2008年時間跨度較大,有些原本的耕地變成了林地,因此采樣地點略有改變。取樣按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),采用5 點取樣法或S型取樣法,取土?xí)r間為5—8月份。
1.2.2土壤樣品檢測方法土壤樣品的分析化驗均嚴(yán)格按照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》第2 版的要求執(zhí)行。pH 采用pH 計電位法;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容重法—外加熱法;有效磷采用紫外分光光度計法;速效鉀采用1 mol/L乙酸銨浸提—火焰光度計法;全氮采用消煮后定氮儀法進(jìn)行測定。
采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖。
經(jīng)統(tǒng)計,1984 年紅大泥田共有43 個采集點,2008年紅大泥田共有40個采集點,2009年紅大泥田共有44 個采集點,2013 年紅大泥田共有36 個采集點。土壤pH、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、全氮的平均值、最大值、最小值如表1所示。
表1 紅大泥田中各養(yǎng)分不同年份的比較
從表1 可以看出,1984 年紅大泥田土壤以酸性為主,最大pH值為6.5,pH 5.5~6.5的樣本占分析樣品的87.1%,酸性土壤(pH 4.5~6.5)占9.8%,中性土壤(pH 6.5~7.5)占3.1%。該地沒有強酸性與強堿性土壤。有機質(zhì)、氮、磷、鉀含量均比較低。低產(chǎn)田面積大,低產(chǎn)因子復(fù)雜,主要為土壤黏閉,缺素普遍。因此,1984 年該地生產(chǎn)力水平和基礎(chǔ)肥力均較低,糧食產(chǎn)量也不高[2]。
2008 年,土壤pH 還是以酸性為主,有機質(zhì)含量相對1984年有大幅度的提升,從1984年的平均水平3.84%提高到35.90%,提高了834.9%,有效磷平均值提高了521.0%,速效鉀平均含量也有大幅度的提升,平均含量從1984 年的59.50 mg/kg 提高到2008 年的100.30 mg/kg,提高了68.6%,全氮平均含量提高了726.1%。主要原因是近20 年來增加了對農(nóng)業(yè)的投入,加大了化肥用量,增施了有機肥,使得土壤中各養(yǎng)分含量都有穩(wěn)定增長。
2009年與2008年相比,紅大泥田各養(yǎng)分含量變化幅度不大,以酸性土壤為主,與2008 年的土壤酸堿性平均值6.50 相比,2009 年44 個土壤樣品pH 最大值為5.48,降低了1.02。該地化學(xué)氮肥的施用主要存在以下問題:①施肥時期和施肥量不合理;②施肥方式不科學(xué),利用率低;③大量使用復(fù)合肥、平衡肥,肥料結(jié)構(gòu)不平衡;④盲目施用尿素。針對這些狀況,應(yīng)提倡全肥深施或全層施肥法,減少化學(xué)氮肥的損失,推廣測土、看苗的測報施肥以及與磷、鉀、有機肥、微量元素的配合施用法,以提高氮素的利用率[3]??茖W(xué)的施肥方法的基本要求是:盡量施于作物根系易于吸收的土層,提高肥料的吸收利用率;選擇適當(dāng)?shù)氖┓饰恢煤头椒ǎ詼p少肥料的固定、揮發(fā)和淋容損失。最常用的施肥方法有條施、撒施、穴施、輪施和放射狀施等。
2013年與2008、2009年的紅大泥田各養(yǎng)分含量基本持平。該地土壤的全氮含量高,土壤利用方式不同,全氮含量相差很大,水稻土含量很高,而旱地土壤全氮含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水稻土。原因有2 個方面:一方面,施入耕地的磷鉀肥未被農(nóng)作物充分吸收利用;另一方面,不科學(xué)的農(nóng)田耕地管理措施,導(dǎo)致大量的含氮物隨地表徑流進(jìn)入環(huán)境。目前,氮肥在糧食生產(chǎn)中仍發(fā)揮著重要的作用,如何增加化學(xué)氮肥的增產(chǎn)效果、提高氮素利用率,是新昌縣耕地施肥需要解決的一個重要問題。
2.2.1pH從圖1 可以看出,紅大泥田、棕大泥田、黃泥沙田3類泥田在4個年份的pH變化不大,棕大泥田在1984、2008 和2013 3 個年份的pH 稍高于其他2個土種,并且都屬于酸性土壤。
圖1 不同年份3類土種的pH變化
2.2.2有機質(zhì)從圖2 可以看出,1984 年3 類土種的有機質(zhì)含量明顯較低,到了2008、2009、2013年,有機質(zhì)含量有了明顯的提升并趨于平穩(wěn)狀態(tài)。這跟一直以來推行的測土配方施肥以及有機質(zhì)含量提升等項目的實施有著不可分割的聯(lián)系。增施有機肥既能為植物提供養(yǎng)分,又能改善土壤理化性狀,提高土壤肥力。
圖2 不同年份3類土種的有機質(zhì)含量變化
2.2.3有效磷從圖3可以看出,3類土種的有效磷含量從1984年到2008年有明顯的增長,其中棕大泥田和黃泥砂田的有效磷含量在2008—2009 年間仍維持較大的增長趨勢,紅大泥田的有效磷含量從2008—2013 年維持一個比較平穩(wěn)的狀態(tài),棕大泥田2013年的有效磷含量比2009年下降了很多,降幅達(dá)到了60.6%,與2008 年的含量基本持平。其原因有待進(jìn)一步研究,但是在這幾年間,測土配方施肥的應(yīng)用卓有成效,在施肥調(diào)整過程中,各類元素的配比也在不斷地變化,并且最終將保持同一個趨勢發(fā)展下去。
圖3 不同年份3類土種的有效磷含量變化
2.2.4速效鉀從圖4可以看出,3類土種的速效鉀含量從1984—2008 年處于明顯增長趨勢,但是,這3 類土種的速效鉀含量在后期均有所下降,并趨于穩(wěn)定。原因可能是后面一直推廣測土配方施肥,并且減少化肥使用量,增施有機肥,發(fā)展新綠肥。另外,土壤調(diào)理劑也能有效改善土壤理化性狀和土壤養(yǎng)分狀況,對土壤衛(wèi)生產(chǎn)生積極影響,從而提高土壤的生產(chǎn)力。
圖4 不同年份3類土種的速效鉀含量變化
2.2.5全氮從圖5可以看出,3類土種的全氮含量在1984—2008年有明顯增長趨勢,之后幾年均保持平穩(wěn)態(tài)勢。隨著農(nóng)牧業(yè)的全面發(fā)展,有機肥用量也相應(yīng)增加。有機物質(zhì)及其腐解產(chǎn)物能夠影響土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì),給土壤微生物提供碳源,促進(jìn)微生物繁衍活動,有機肥在保持和改善土壤肥力方面起著重要的作用。
圖5 不同年份3類土種的全氮含量變化
調(diào)查結(jié)果表明,該地之前土壤酸化比較嚴(yán)重,同時由于新發(fā)展耕地原來大多為種植的茶樹園地,土壤pH 較低。為此,可采用生石灰加以控制。王寧等[4]也指出,豆科作物對提高土壤酸堿度有很大的促進(jìn)效果。對新增土地適施生草木灰,尤其是豆科種類的植物,不但能夠補充鐵、鉀等元素,還能夠改善土壤的酸化。
另外,針對耕地有機質(zhì)含量偏低的情況,應(yīng)積極引導(dǎo)農(nóng)戶轉(zhuǎn)變輕有機肥重化肥的觀念,提倡施用腐熟農(nóng)家肥,對有條件的大戶、合作社,建議施用商品有機肥。還可以種植紫云英、白三葉、黑麥草等豆科綠肥作物,因為綠肥不僅具有固氮作用[5],而且科學(xué)還田后能夠改善土壤結(jié)構(gòu),培肥地力。