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      桐廬縣旱地土壤肥力現(xiàn)狀及其培肥對策

      2014-02-06 03:45:15倪中應章林英楊文葉王京文
      浙江農(nóng)業(yè)科學 2014年11期
      關鍵詞:桐廬縣樣點旱地

      李 丹,倪中應,章林英,楊文葉,王京文*

      (1.杭州市植保土肥總站,浙江杭州 310020;2.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江桐廬 311500)

      桐廬縣旱地土壤肥力現(xiàn)狀及其培肥對策

      李 丹1,倪中應2,章林英1,楊文葉1,王京文1*

      (1.杭州市植保土肥總站,浙江杭州 310020;2.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,浙江桐廬 311500)

      采用野外調查采樣和室內(nèi)檢測分析,研究了杭州市桐廬縣旱地土壤肥力現(xiàn)狀。結果表明:桐廬縣旱地土壤pH趨向偏酸,保肥能力中等,有機質及堿解氮貯量中等偏上,土壤有效磷和速效鉀含量很不均衡,有效磷存在過量風險,而速效鉀缺乏風險較高。為此,提出了測土配方施肥、改良土壤酸堿度、增施有機肥的技術改良措施。

      土壤肥力;培肥對策;桐廬縣

      20世紀80年代初進行的全國第2次土壤普查距今已30年,30年來我國農(nóng)業(yè)有了很大的變化,特別是種植業(yè)結構調整、化學肥料的大量施用等,必然會對土壤肥力產(chǎn)生影響。桐廬縣位于浙江省西北部。據(jù)統(tǒng)計,1984-2011年桐廬縣耕地面積從2.41萬hm2減少到2.39萬hm2,人均耕地面積從680 m2下降到587 m2,但旱地面積從0.22萬hm2擴大到近0.80萬hm2,擴大了254.7%。在人增地減,耕地資源日顯不足的情況下,挖掘旱地潛力尤為重要。為了促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)持續(xù)高效發(fā)展,于2012年對桐廬縣旱地土壤的肥力現(xiàn)狀進行調研,并提出相應的改良措施,以期為該縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整、合理利用土壤資源和科學施肥提供依據(jù)。

      1 研究區(qū)概況

      杭州市桐廬縣位于浙江省西北部,地處錢塘江水系中游,地理坐標29°35'-30°05'N,119°11'-119°58' E。全縣總面積1 825 km2,素有“八山半水分半田”之稱。桐廬縣屬亞熱帶季風氣候區(qū),全年四季分明,光照充足,溫暖濕潤,雨量充沛。土壤類型主要為水稻土、紅壤,少數(shù)為石灰(巖)土及粗骨土等。地貌類型以低丘為主,少數(shù)分布在高丘和河谷平原。農(nóng)作物以種植蔬菜、玉米、大豆為主。

      2 材料與方法

      2.1 資料收集

      有關數(shù)據(jù)來自桐廬縣土壤普查辦公室編的第2次土壤普查資料《桐廬縣土壤志》,桐廬縣農(nóng)業(yè)局編的《桐廬縣農(nóng)業(yè)志》,方志出版社編的《杭州農(nóng)業(yè)志》,桐廬縣國土資源局編的《2011-2020年桐廬縣土地整治專項規(guī)劃》及有關的統(tǒng)計年報。

      2.2 土壤樣品的采集與處理

      根據(jù)桐廬縣旱地土壤類型和作物種植情況,于2012年5月選取代表性地塊進行取樣。樣品采集按《浙江省標準農(nóng)田地力調查與分等定級技術規(guī)范》[1]進行,共采集175個土壤樣品。

      土壤樣品經(jīng)室內(nèi)自然風干后,用木棍碾壓,過2 mm孔徑尼龍篩,用于pH值及大量養(yǎng)分等項目的測定。將通過2 mm孔徑篩的土樣用四分法取出一部分繼續(xù)碾磨,使之全部通過0.25 mm孔徑尼龍篩,用于有機質測定。

      2.3 測定項目及分析方法

      土壤pH值用酸度計法測定;有機質采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法測定;有效磷含量采用Olsen法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定;速效鉀采用1 mol·L-1乙酸銨提取-火焰光度法測定;陽離子交換量采用1 mol·L-1乙酸銨交換法測定[2]。

      2.4 評價標準

      有機質、有效磷、速效鉀和陽離子交換量指標根據(jù)國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質量標準(NY/T 391-2000)[3]對桐廬縣旱地土壤進行等級劃分;堿解氮參照全國第2次土壤普查分級標準進行劃分,土壤pH參照浙江省標準農(nóng)田地力調查與分等定級進行劃分[1]。具體的分級標準總結如表1。

      表1 桐廬縣旱地土壤養(yǎng)分分級標準

      3 結果與分析

      3.1 土壤pH值

      pH作為重要的土壤化學性質,對作物生長、微生物活動、有效養(yǎng)分及土壤物理性質等都有很大影響[4],了解土壤pH值對研討作物平衡施肥有重要意義。桐廬縣旱地土壤175個代表性土樣的分析結果表明,土壤pH平均值為5.8,整體在4.3~8.2,變異系數(shù)為14.4%,屬中等變異強度(表2)。其中,強酸性土壤樣品(pH值<5.5)占45.2%,微酸性和弱堿性的土壤樣品(pH值5.5~6.5,7.5~8.5)占37.1%,中性樣品(pH值6.5~7.5)占17.7%。由此可見,桐廬縣約有82%的旱地土壤呈酸性、微酸性或弱堿性,這主要與成土母質、氣候以及水田改為旱地土壤等有關。桐廬縣土壤絕大部分發(fā)育自酸性巖石的風化物;同時,地處亞熱帶,土壤礦物質風化徹底,其中鹽基物質長期受雨水淋洗流失,使土壤酸性逐漸增強;此外,很大一部分水田改為旱地后,亞鐵離子氧化也會導致土壤pH值降低。

      表2 桐廬縣旱地土壤養(yǎng)分狀況的統(tǒng)計學特征

      3.2 土壤有機質含量

      有機質不僅能提供作物生長所需的各種營養(yǎng)元素,而且能夠通過影響土壤理化性狀改善土壤肥力特性,因此掌握土壤有機質含量對于了解土壤肥力狀況,進行培肥、改良土壤均具有重要的指導意義。由表2可知,桐廬縣旱地土壤有機質含量差異較明顯,變幅在8.3~49.0 g·kg-1,平均含量為24.3 g·kg-1,變異系數(shù)28.9%。根據(jù)國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質量標準(NY/T 391-2000)中土壤肥力分級標準(表1),有120個樣點達到Ⅰ級標準;有40個樣點達Ⅱ級標準,占22.9%;僅有15個樣點為Ⅲ級標準,占8.5%。

      整體來看,桐廬縣旱地土壤有機質貯量中等偏上,但區(qū)域間變異相對較大。桐廬縣旱地土壤有機質整體貯量豐富的原因:近30年來,桐廬縣種植結構改變明顯,大量水田改為旱作,水田和旱作土壤有機質的評價標準不一樣;盡管水田改為旱作后,使耕地淹灌時間減少,加速了有機質的分解,但在近幾年土肥部門的大力宣傳和杭州市有機肥補貼政策的鼓勵下,農(nóng)民科學種田水平得到提高,使旱地土壤有機質水平得到了提升。

      3.3 土壤氮磷鉀含量

      堿解氮包括土壤中無機氮和部分易分解的有機氮,是氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質氮的總和。堿解氮較能反映出近期內(nèi)土壤氮素的供應情況,可用于預測土壤對作物的供氮量,以便為確定適宜的氮肥用量提供基本的參數(shù)。由表2可知,土壤堿解氮含量變幅在34.5~290.0 mg· kg-1,平均含量為131.2 mg·kg-1,變異系數(shù)41.5%。根據(jù)分級標準(表1),125個樣點的堿解氮含量達Ⅰ級標準,占71.4%;達到Ⅱ級的有33個,占18.9%;僅有17個樣點堿解氮缺乏(Ⅲ級),占9.7%??傮w來看,桐廬縣旱地土壤堿解氮含量大部分屬于中等偏上水平,這可能與該區(qū)域土壤有機質含量較豐富有關[5]。

      磷肥施入土壤后,由于土壤中大量游離碳酸鈣的存在,大部分磷成為難溶的磷酸鈣鹽,而難以被植物吸收利用。因此,決定土壤供磷能力的根本因素是土壤有效磷庫的容量。在本研究中選擇有效磷來表征土壤磷素的供應情況。由表2可知,桐廬縣旱地土壤的有效磷含量在2.5~137.6 mg·kg-1,平均含量為41.7 mg·kg-1,變異系數(shù)64.6%。根據(jù)分級標準(表1),有效磷含量為Ⅰ級的樣點有165個,占94.3%;達到Ⅱ級的有10個,占5.7%;無Ⅲ級樣點。總體上,桐廬縣旱地土壤的有效磷貯量較豐富,各樣點之間差異很大,表現(xiàn)為極不均衡,部分旱地有效磷含量有累積現(xiàn)象。這可能與近幾十年來施肥管理和耕作制度的改變有關。其一,為追求作物高產(chǎn),蔬菜種植面積顯著增加,導致化學磷肥施用量大幅度上升;其二,近年來有機肥投入呈現(xiàn)增加趨勢,而有機肥含有大量的磷,有機質礦化也可分解并釋放部分有效磷;同時,在有機質腐解過程中所產(chǎn)生的有機酸類物質也可溶解土壤中的難溶性磷;其三,桐廬縣旱地土壤主要分布在河谷平原和丘陵山區(qū),河谷平原區(qū)耕作歷史悠久,土壤有效磷含量受母質的影響較少,主要受土壤pH和人為耕作措施的影響;而丘陵山區(qū)土壤一般由近代沖積物發(fā)育而來,有效磷含量偏高[6]。

      土壤速效鉀是水溶性鉀和交換性鉀的總和,能被作物當季吸收利用,是最能直接反映土壤供鉀能力的一個重要指標,也是指導合理施用鉀肥的主要依據(jù)[6]。由表2可知,桐廬縣旱地土壤的速效鉀含量在41.0~320.0 mg·kg-1,平均含量為125.7 mg· kg-1,變異系數(shù)43.2%,各樣點之間差異較顯著。根據(jù)分級標準(表1),速效鉀含量為Ⅰ級的樣點有82個,占46.9%;Ⅱ級有58個,占33.2%;Ⅲ級有35個,占19.9%。生產(chǎn)實踐表明,對種植在速效鉀含量<100 mg·kg-1土壤上的作物施鉀后,均能獲得不同程度的增產(chǎn),且增產(chǎn)幅度與土壤速效鉀含量成反比[6]??傮w來看,桐廬縣旱地土壤速效鉀含量屬于中等水平,但其中有49%的土壤缺鉀。可見,桐廬縣旱地土壤缺鉀風險較高。與堿解氮和有效磷相比,速效鉀更易受氣候和施肥等因素的影響,極易因降雨淋洗而損失,施肥不足和不及時也都會造成土壤中速效鉀含量的下降。加之桐廬縣旱地地貌類型部分位于丘陵山區(qū),也會加劇鉀素的流失。因此,桐廬縣旱地在施肥時更應注意鉀肥的使用。

      3.4 土壤陽離子交換量

      陽離子交換量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力,其值越大,說明土壤的保肥能力越強。由表2可知,桐廬縣旱地土壤陽離子交換量在8.4~35.7 cmol·kg-1,平均含量為16.5 cmol· kg-1,變異系數(shù)為28.5%。根據(jù)分級標準(表1),陽離子交換量為Ⅰ級的樣點有29個,占16.5%;達到Ⅱ級的有75個,占42.9%;Ⅲ級的有71個,占40.6%??梢?,桐廬縣旱地土壤保肥能力中等,空間變異相對較大。其主要原因:受土壤質地、有機質含量以及水分狀況等多種因素的綜合影響;受人為活動影響,如不同耕作培肥措施會導致土壤陽離子交換量存在較大的空間變異。

      4 培肥對策

      根據(jù)評價結果,桐廬縣旱地土壤偏酸性,保肥能力中等,有機質及堿解氮貯量中等偏上,土壤有效磷和速效鉀含量很不均衡,有效磷存在過量風險,而速效鉀缺乏風險較高。因此,為保持土壤肥力,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,必須根據(jù)桐廬縣旱地土壤的肥力狀況及主要限制因子選擇不同的培肥措施,應將測土配方施肥、改良土壤酸堿度、增施有機肥和鉀肥、適施控施磷肥和氮肥等措施聯(lián)合進行。

      4.1 推廣測土配方施肥,平衡供應作物養(yǎng)分

      根據(jù)桐廬縣旱地土壤養(yǎng)分不平衡的問題,為平衡土壤養(yǎng)分,應大力提倡科學施肥,應用測土配方施肥技術,避免盲目施肥。

      有機肥和無機肥配合施用。有機肥養(yǎng)分完全、肥效遲緩,而化肥成分單一,肥效快,兩者配合,緩急相濟,并能逐步提高土壤肥力,達到用地和養(yǎng)地相結合的目的。

      因土因作物平衡施肥,開發(fā)適合當?shù)睾导Z作物的配方肥。根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤有效磷鉀的含量狀況,針對性地補充或減少施肥量,實現(xiàn)各種養(yǎng)分的平衡供應,以滿足作物生長需要。

      4.2 防治土壤酸化,合理施用石灰石粉

      總體來說,桐廬縣旱地土壤pH值偏酸,需采取一定的措施提高其pH值以利于農(nóng)作物生長。試驗結果及文獻報道顯示,石灰石粉改良劑對酸化土壤具有較好的改良效果[7-8],它能為作物提供鈣、鎂營養(yǎng),降低土壤中可溶性鋁和錳的毒性水平,提高施肥效率與土壤微生物的活性,釋放土壤中的有機質養(yǎng)分等。

      4.3 增施有機肥料,提升耕地有機質含量

      盡管桐廬縣旱地土壤有機質總體貯量中等偏上,但區(qū)域間不均衡。由于有機肥兼具改良土壤酸化、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量以及培肥土壤[9]等作用,因此在今后的生產(chǎn)實踐中,仍需積極宣傳增施有機肥的重要性,引導農(nóng)民加大有機養(yǎng)分投入比例,并將其作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略性措施。

      加強農(nóng)作物秸稈還田的綜合利用,采用多種作物秸稈還田利用,尤其針對有機質含量較為缺乏的旱地,要增加還田面積,提高還田總量

      穩(wěn)定發(fā)展綠肥作物,因地制宜推廣紫云英、黑麥草、大莢箭舌豌豆、蠶豆和豌豆等經(jīng)濟綠肥。

      推廣商品有機肥。2013年桐廬縣推廣使用商品有機肥1.4萬t,施用面積近0.55萬hm2。相信在政府扶持政策的鼓勵下,隨著農(nóng)戶用地養(yǎng)地意識的增強,有機肥的推廣使用面會越來越大。

      [1] 浙農(nóng)專發(fā)[2008]29號.浙江省標準農(nóng)田地力調查與分等定級技術規(guī)范[S].2008.

      [2] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002:30-107.

      [3] NY/T 391-2000.國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質量標準[S].

      [4] 林電,鄭麗燕,廖志氣,等.海南香蕉園土壤肥力研究[J].中國土壤與肥料,2007(2):26-29.

      [5] 王艷杰,付樺.霧靈山地區(qū)土壤有機質全氮及堿解氮的關系[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2005,24(增刊):85-90.

      [6] 王飛,周志峰.寧波市耕地地力評價及培肥改良[M].杭州:浙江大學出版社,2008:77-81.

      [7] 陳建軍,王威,蔣毅敏,等.不同土壤改良劑產(chǎn)品對酸性土壤改良效果試驗初報[J].廣西農(nóng)學報,2013(2):8-11.

      [8] 朱本岳.菜地土壤酸化原因及其對番茄生產(chǎn)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)大學學報,1989,15(3):273-277.

      [9] 李軍營,鄧小鵬,楊坤,等.施用有機肥對植煙土壤理化性質的影響[J].中國土壤與肥料,2012(3):12-16,34.

      (責任編輯:高 峻)

      S 141

      A

      0528-9017(2014)11-1767-03

      文獻著錄格式:李丹,倪中應,章林英,等.桐廬縣旱地土壤肥力現(xiàn)狀及其培肥對策[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2014(11):1767-1770.

      2014-07-14

      2009-2012年農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項目

      李 丹(1985-),女,浙江紹興人,助理農(nóng)藝師,碩士,主要從事耕地質量研究工作。E-mail:daidai850823@126.com。

      王京文(1974-),女,山東淄博人,高級農(nóng)藝師,碩士,研究方向為耕地質量管理。E-mail:wjingwen@hz.cn。

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