葉榮生,符 剛

(四川省自貢市鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務中心,四川 自貢 643000)

有機質是土壤最重要的組成部分,是決定土壤生產力最重要的因素[1],既能為土壤結構的形成改良和土壤微生態(tài)系統(tǒng)的建構提供必要的物質基礎[2-4],也能為作物生長提供必需的養(yǎng)分保障。因此,土壤有機質是評價土壤肥力和耕地質量的重要指標[5-6]。雖然當前關于土壤有機質含量的研究依然是國內外土壤學科中的熱點問題之一,但主要集中在空間變異研究,對時空變異的研究相對較少。自貢市地處川南淺丘區(qū),依托地理優(yōu)勢和有利條件,大力推進現代農業(yè)建設和特色優(yōu)勢農業(yè)發(fā)展,形成了8.67×104hm2糧油、4×104hm2柑橘、1.33×104hm2花椒、1.33×104hm2茶葉、1.33×104hm2蔬菜的特色優(yōu)勢產業(yè)體系,耕地使用強度較高,急需摸清耕地質量現狀,為耕地質量保護與提升的政策制定和技術指導提供理論和數據支撐。通過查閱資料發(fā)現,近年來楊皓宇[7]對2019年自貢市的土壤有機質進行了分析,分析結果表明,自貢市土壤有機質平均含量為21.6g/kg,總體處于中性狀態(tài)。雖總體結果與本分析結果相近,但未對全市土壤有機質平均含量分布頻率、時空變異特征等方面進行進一步分析。因此,筆者以此為出發(fā)點,采用2017年和2021年全市耕地質量調查點位數據,對土壤有機質分布頻率等現狀特征進行了系統(tǒng)分析,對土壤有機質時間和空間變異特征進行了對比分析,以期為自貢市耕地土壤的改良培肥提供更多基礎數據支持。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

自貢市耕地質量調查點按照耕地面積、作物種植情況、地形地貌等特征,充分考慮樣點的代表性進行布設,并保持相對固定。選擇土壤自然狀態(tài)良好、地面平坦、各種因素相對穩(wěn)定、面積在667m2以上的典型地塊作為固定采樣地點。每年大春作物收獲后,在布設的點位上按對角線法確定5個采樣點,采集0～20cm耕層混合土樣,按四分法取混合土樣2kg作為該點樣品。同時記錄各采樣點詳細地址、經緯度,海拔高度等基本信息,并同步調查土壤類型、農業(yè)生產情況、地形地埋等信息。2017年和2021年調查點分布及數量如表1所示。

表1 自貢市耕地質量調查點分布及數量 單位：個

1.2 樣品測定

土樣采集后帶回實驗室,經去除雜物、自然風干和研磨過篩。土壤養(yǎng)分測定按照《四川省耕地質量調查監(jiān)測與評價技術方案》規(guī)定的方法進行,土壤有機質含量測定采用重鉻酸鉀容量法。

1.3 數據處理

數據采用EXCEL和SPSS軟件進行統(tǒng)計分析。根據全國土壤第二次普查的分級標準(表2),對土壤有機質進行統(tǒng)計和分析,確定土壤有機質分級指標所占百分比,從而進行特征評價。

表2 土壤有機質分級標準

2 結果與分析

2.1 土壤有機質現狀特征

2.1.1 土壤有機質分布頻率 根據土壤有機質特征統(tǒng)計結果(表3),自貢市土壤有機質含量在4.9～64.3g/kg之間,變異系數為50.9%,屬于中等變異強度。土壤有機質含量均值為22.0g/kg,總體處于中等水平。根據土壤有機質分布頻率分析結果(圖1),土壤有機質平均含量處于豐富及以上狀態(tài)(≥30g/kg)的土壤比例占20.6%,處于中等狀態(tài)(20～30g/kg)的土壤比例占24.1%,處于缺乏及以下狀態(tài)(≤20g/kg)的土壤比例高達55.3%。由此可見,自貢市土壤有機質平均含量雖總體處于中等水平,但仍有一半以上的土壤處于有機質缺乏及以下狀態(tài),嚴重影響了自貢市的耕地土壤質量和肥力水平。

圖1 土壤有機質分布頻率

表3 土壤有機質特征統(tǒng)計

2.1.2 不同土壤類型有機質特征 根據自貢市第二次土壤普查結果[8],自貢市土壤類型主要包括紫色土、水稻土、黃壤、黑色石灰土和新積土5個大類,其中紫色土、水稻土和黃壤分布最廣,占比最高,與耕地質量調查點布設所選土壤類型基本一致。分析結果表明(表4),潮土土壤有機質平均含量最低,僅15.8g/kg,水稻土土壤有機質平均含量最高,達30.5g/kg,但潮土所占樣本數較少,且不屬于自貢市主要類型,僅在榮縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)有少量分布,不具有典型性和代表性。黃壤、水稻土、新積土、紫色土土壤有機質平均含量存在顯著差異,具體表現為水稻土土壤有機質平均含量最高,顯著高于黃壤、紫色土、新積土土壤有機質含量,但黃壤、紫色土、新積土三者間土壤有機質平均含量差異不明顯。

表4 不同土壤類型土壤有機質含量特征

2.1.3 不同種植制度土壤有機質特征 根據調查結果(表5),隨農作物種植熟制增加,土壤有機質平均含量呈下降趨勢,分別為28.7、16.9、15.2g/kg;不同種植制度下土壤有機質平均含量存在顯著差異,一年一熟制的土壤有機質平均含量顯著高于一年兩熟制和一年三熟制的土壤有機質平均含量,一年兩熟制和一年三熟制的土壤有機質平均含量相當。

表5 不同種植制度土壤有機質含量特征

2.2 土壤有機質變異特征

2.2.1 土壤有機質時間變異特征 對比2017年和2021年調查結果(表6),2017～2021年,自貢市土壤有機質平均含量發(fā)生了顯著變化,2017年土壤有機質平均含量為16.7g/kg,處于缺乏狀態(tài),2021年土壤有機質平均含量為22.0g/kg,已達中等水平,2021年土壤有機質平均含量顯著高于2017年。主要表現在2021年土壤有機質平均含量達豐富水平以上的土壤比例較2017年相差不大,但中等水平的土壤比例較2017年提高了4.4%,缺乏狀態(tài)的土壤比例較2017年下降了4%,尤其是很缺乏狀態(tài)的土壤比例下降了7%,所以土壤有機質平均含量總體呈現升高趨勢。主要原因是近年來自貢市大力實施耕地質量保護提升行動,依托高標準農田建設,化肥減量增效、生產障礙耕地治理項目實施,示范推廣測土配方施肥、增施有機肥、秸稈還田等耕地質量保護提升技術措施,有效促進了全市耕地質量穩(wěn)步改善和提升。

表6 不同年份土壤有機質特征

2.2.2 土壤有機質空間變異特征 對比不同區(qū)縣2021年土壤有機質的調查結果(表7),自貢市不同區(qū)縣間的土壤有機質存在顯著差異,大安區(qū)土壤有機質平均含量最低,僅12.0g/kg,富順縣最高,為28.1g/kg,富順縣土壤有機質平均含量顯著高于其它區(qū)縣。從分布頻率來看,自流井區(qū)、貢井區(qū)、大安區(qū)、沿灘區(qū)、榮縣、富順縣土壤有機質平均含量處于缺乏狀態(tài)及以下的土壤比例分別為59.9%、50.0%、97.3%、71.4%、53.1%和36.2%。由此可見,自貢市各區(qū)縣土壤有機質平均含量缺乏狀態(tài)及以下的土壤比例總體偏高,尤其是大安區(qū)、沿灘區(qū)、自流井區(qū)、榮縣、貢井區(qū)5個區(qū)縣土壤有機質平均含量處于缺乏狀態(tài)及以下的土壤比例相對較高,已超過了50%。進一步強化和優(yōu)化區(qū)域內耕地質量保護提升技術措施的集成和示范推廣力度,不斷改良培肥土壤。

表7 不同區(qū)縣土壤有機質特征

3 討論

夯實監(jiān)測調查,進一步摸清土壤有機質現狀。目前,自貢市已經按照相關技術規(guī)范要求建立了完整的耕地質量監(jiān)測調查評價體系,形成了32個耕地質量長期定位監(jiān)測點和343個耕地質量調查點的耕地質量監(jiān)測調查格局,逐年常態(tài)化開展耕地質量監(jiān)測調查評價。但由于布點原則的限制,按照每6667hm2耕地設置1個耕地質量長期定位監(jiān)測點,每667hm2設置1個耕地質量調查點的原則進行點位布設,單個耕地質量監(jiān)測點和調查點覆蓋范圍廣,加之,隨著現代農業(yè)的不斷發(fā)展,種植結構不斷調整變化,導致耕地質量監(jiān)測調查結果代表性不強,應依托耕地質量監(jiān)測調查評價項目的實施,大力整合第三次全國土壤普查、土壤詳查、農產品產地環(huán)境保護等相關項目實施成果,進一步摸清全市不同土壤類型、不同種植制度及不同縣域間的土壤有機質現狀及變化趨勢,為全市耕地質量保護提升提供數據支撐。

強化技術推廣,進一步提高土壤有機質含量。持續(xù)開展耕地質量保護提升行動,大力開展高標準農田建設,配套完善農田基層設施和地力培肥。以高標準農田項目區(qū)、化肥減量增效示范區(qū)、綠色種養(yǎng)循環(huán)示范區(qū)等項目建設為平臺,依托種糧大戶、專合社、農業(yè)公司等新型農業(yè)經營主體,打造耕地質量保護提升示范區(qū),因地制宜篩選集成和示范推廣增施有機肥、秸稈還田、畜禽糞污還田等技術措施,逐步提升土壤有機質含量,穩(wěn)步提高耕地質量。

4 結論

自貢市土壤有機質平均含量為22.0g/kg,總體處于中等水平,土壤有機質平均含量處于豐富及以上狀態(tài)的土壤比例占20.6%,但仍有55.3%的土壤處于土壤有機質缺乏及以下狀態(tài)。水稻土土壤有機質平均含量為30.5g/kg,顯著高于黃壤、紫色土、新積土土壤有機質平均含量。隨農作物種植熟制增加,土壤有機質平均含量呈下降趨勢,一年一熟制的土壤有機質平均含量顯著高于一年兩熟制和一年三熟制的土壤有機質平均含量。2017～2021年,自貢市土壤有機質含量發(fā)生了顯著變化,2021年土壤有機質平均含量顯著高于2017年。不同區(qū)縣間的土壤有機質平均含量存在顯著差異,富順縣土壤有機質平均含量為28.1g/kg,顯著高于其它區(qū)縣,大安區(qū)土壤有機質平均含量僅12.0g/kg。各區(qū)縣土壤有機質缺乏狀態(tài)及以下的土壤比例總體偏高,尤其是大安區(qū)、沿灘區(qū)、自流井區(qū)、榮縣、貢井區(qū)5個區(qū)縣土壤有機質平均含量處于缺乏狀態(tài)及以下的土壤比例相對較高,已超過了50%,應因地制宜加大土壤改良培肥力度。