[摘 要] 筆者根據(jù)海州區(qū)2010年實(shí)施測(cè)土配方項(xiàng)目以來(lái)的土壤分析結(jié)果,匯總了海州區(qū)土壤養(yǎng)分狀況,并以及土壤分析結(jié)果、立地條件、土壤障礙因素等眾多因素對(duì)海州區(qū)進(jìn)行了耕地等級(jí)分析,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供可行性建議。
[關(guān)鍵詞] 土壤 養(yǎng)分 分析 肥力、耕地等級(jí) 劃分
[中圖分類號(hào)] S15 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2015)11-0004-03
海州區(qū)土壤劃分為5個(gè)土類,6個(gè)亞類,17個(gè)土種。耕作制度以稻-麥一年兩熟為主,玉米-小麥、大豆-小麥多種方式并存。第二次土壤普查初步摸清了全區(qū)土壤的理化性狀,全區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為1.7%、全氮含量平均值為0.115%;堿解氮含量平均值為86 mg/kg;有效磷含量平均值為9.1 g/kg,速效鉀含量平均值為291 mg/kg。為了進(jìn)一步了解目前海州區(qū)土壤肥力狀況,筆者根據(jù)2010年實(shí)施測(cè)土配方項(xiàng)目以來(lái)的土壤分析結(jié)果,分析了當(dāng)前海州區(qū)土壤養(yǎng)分狀況。耕地等級(jí)分析
1 材料與方法
1.1 土壤采集與處理
土壤樣品根據(jù)海州區(qū)的土壤類型、肥力等級(jí)和地形等因素,劃分為若干個(gè)采樣單元,每個(gè)采樣單元的土壤基本均勻一致。平均采樣單元為100~200畝采一個(gè)混合樣。采樣點(diǎn)參考縣級(jí)土壤圖,采用GPS定位,記錄經(jīng)緯度,精確到0.1″。采樣深度為0~20cm。按照“隨機(jī)”、“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣。采用S形布點(diǎn)采樣?;旌屯翗尤⊥?公斤左右。將風(fēng)干后的樣品,壓碎的土樣過(guò)2毫米孔徑篩供pH值、鹽分、交換性能及有效養(yǎng)分等項(xiàng)目的測(cè)定。取出一部分繼續(xù)碾磨,使之全部通過(guò)0.25毫米孔徑篩,供有機(jī)質(zhì)、全氮,碳酸鈣等項(xiàng)目的測(cè)定[1]。
1.2 土壤樣品測(cè)定
土壤水分測(cè)定采用105。C恒溫烘干法;土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀滴定法;土壤PH采用1:2.5水液體懸液電位測(cè)定法;土壤鹽分含量測(cè)定采用1:1土壤懸液電導(dǎo)法;有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;速效鉀測(cè)定采用1molL-1NH4OAc浸提-火焰光度比色法。微量元素分析采用DTPA浸取-原子吸收分光光度法[1]。
2 結(jié)果與分析
海州區(qū)土壤類型、成土母質(zhì)、地理分布和不同的耕作制度,其土壤的養(yǎng)分組成及含量相差較大。全區(qū)共分6個(gè)亞類17個(gè)土種,其主要特點(diǎn)是:不同的土屬之間土壤養(yǎng)分含量不同,同一土屬不同土種間的土壤養(yǎng)分也有一定差異。土壤養(yǎng)分的含量及組成隨耕作制度的變化而變化。從總體來(lái)看,我區(qū)土壤養(yǎng)分及其組成分布:土壤有機(jī)質(zhì)、氮均較高的包括浦南鎮(zhèn)的西北部和崗埠農(nóng)場(chǎng)的南部及云臺(tái)農(nóng)場(chǎng)的部分田塊\板浦鎮(zhèn)的菜園、尤莊和東北村,錦屏鎮(zhèn)的新海和劉頂村,新壩鎮(zhèn)的樊莊村,土壤類型為砂姜黑土、水稻土、鹽土及潮土的一部分;土壤有機(jī)質(zhì)、氮一般的地塊主要分布于浦南鎮(zhèn)的唐頂、浦北、太平等村,崗埠農(nóng)場(chǎng)的高橋、包莊等管理區(qū),新壩鎮(zhèn)的大穆、新壩、大屯、普安、魏口、武圩和薔匡村,錦屏鎮(zhèn)的酒店、桃花、崗嘴和獅樹村,板浦鎮(zhèn)的石河、卞浦、羅圩、城北、中正和東辛村,寧海鄉(xiāng)除海河、黃圩和楊場(chǎng)之外的村,土壤類型主要為鹽土和潮土、棕壤;土壤有機(jī)質(zhì)、氮較低的地塊主要分布于云臺(tái)鄉(xiāng)、花果山鄉(xiāng),寧海的海河、黃圩和楊場(chǎng)村,錦屏的李圩村,新壩的朱圩和小蕩村,土壤類型為鹽土。速效鉀含量最高的為鹽土,一般的為砂姜黑土和潮土,最低的為棕壤。
據(jù)1358個(gè)土壤樣品分析,海州區(qū)土壤耕作層各種養(yǎng)分平均含量分別為有機(jī)質(zhì)24.89 g.kg-1、全氮1.52 g.kg-1、有效磷15.89 mg.kg-1、速效鉀279.1 mg.kg-1。根據(jù)本次地力調(diào)查結(jié)果,我區(qū)根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺標(biāo)準(zhǔn),初步把土壤養(yǎng)分按不同含量進(jìn)行分級(jí),以便正確評(píng)估土壤地力等級(jí),指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2.1 有機(jī)質(zhì)和全氮
土壤有機(jī)質(zhì)的含量是土壤肥力高低的一個(gè)重要標(biāo)志,是衡量土地生產(chǎn)率的主要指標(biāo)[2]。土壤有機(jī)質(zhì)含量高,不但意味著土壤有較多的氮、磷、鉀、硫等多種營(yíng)養(yǎng)元素,而且表明它的有機(jī)質(zhì)膠體比粘土礦物具有高得多的吸附交換能力,有機(jī)質(zhì)含量高的土壤,土壤的結(jié)構(gòu)性好,吸附能力強(qiáng),具有很強(qiáng)的保肥蓄水緩沖能力,而且土壤容重低、通透性和耕性好,宜耕期長(zhǎng)。土壤中的有機(jī)態(tài)氮和無(wú)機(jī)態(tài)氮總稱全氮。全氮的含量與有機(jī)質(zhì)一樣是土壤肥力的重要標(biāo)志。土壤全氮95%以上存在于土壤有機(jī)質(zhì)中,在一定條件下,經(jīng)土壤微生物作用轉(zhuǎn)化為速效性養(yǎng)分,供作物吸收作用。總的來(lái)說(shuō),我區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量是比較高的,但是由于受耕作制度、土壤質(zhì)地、灌排水條件以及成土母質(zhì)和地理環(huán)境因素的影響,各地區(qū)不同土壤類型的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的含量差異較大。按土壤類型來(lái)說(shuō),砂姜黑土、水稻土有機(jī)質(zhì)和全氮含量比較高,其有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別23.7g.kg-1以上和1.5g.kg-1以上。脫鹽灰心黃粘土、脫鹽灰底黃粘土有機(jī)質(zhì)和全氮含量比較高,按土壤類型來(lái)說(shuō),其有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別在3.98~44.67g.kg-1和0.1~2.59 g.kg-1之間。
2.2 速效磷含量
磷是作物生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)元素,它是植物細(xì)胞的重要組成部分,作物的一切生理代謝過(guò)程都離不開磷素的參與。作物缺磷時(shí),一般表現(xiàn)為生長(zhǎng)遲緩,植株矮小、瘦弱,分蘗或分枝少,葉片變小無(wú)光澤。土壤嚴(yán)重缺磷時(shí),作物葉片出現(xiàn)紫紅色條紋或斑點(diǎn);禾谷類作物分蘗延遲或不分蘗,開花抽穗成熟推遲,穗粒數(shù)少,不飽滿;玉米穗禿頂;十字花科和豆科易脫莢,秕粒多,耐寒抗凍性差。
土壤中的磷分為有機(jī)態(tài)磷和無(wú)機(jī)態(tài)磷兩部分,兩者統(tǒng)稱為土壤全磷。土壤全磷的高低僅反應(yīng)土壤潛在的供磷能力大小,而供給作物利用的是土壤速效磷,它包括水溶性磷和弱酸溶性磷兩部分。土壤中的磷素含量與成土母質(zhì)、氣候條件、有機(jī)質(zhì)含量、質(zhì)地和耕作制度等因素影響有關(guān)。
從我區(qū)土壤樣品分析結(jié)果來(lái)看,土壤速效磷平均達(dá)到了15.89mg.kg-1,最高達(dá)81.26 mg.kg-1,最低為7.57 mg.kg-1。其主要原因一是磷肥使用量大,施用時(shí)間長(zhǎng):農(nóng)民普遍施用磷肥,一般每年每畝施用12%過(guò)磷酸鈣50公斤左右或45%復(fù)合肥35公斤,有的施用磷酸二氫銨15公斤/畝,土壤中的有效磷部分積累作用;二是土壤改良和耕作制度的影響:如稻麥輪作田的少免耕技術(shù)的推廣應(yīng)用,淹水解磷;三是土壤有機(jī)質(zhì)的提高,減少了土壤磷的固定,增強(qiáng)了弱酸溶性磷的轉(zhuǎn)化。
根據(jù)1358個(gè)土壤農(nóng)化樣品分析結(jié)果,初步判斷我區(qū)耕作層土壤速效磷含量指標(biāo)達(dá)到中等水平,但是,根據(jù)目前農(nóng)作物產(chǎn)量水平要求,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到產(chǎn)量指標(biāo)要求。其中速效磷5~10mg.kg-1的土壤面積占耕地面積的6.07%;速效磷在10~15mg.kg-1之間的土壤占耕地面積的59.1%,速效磷≥15mg.kg-1以上土壤面積占耕地面積的34.43%;速效磷≤5mg.kg-1的土壤面積占耕地面積的0.4%,所以,凡是土壤速效磷5mg.kg-1以下的耕地,土壤供磷不足。
總而言之,我區(qū)不同土壤類型,土壤速效磷含量不同,同一土壤的不同田塊速效磷含量也各異,這說(shuō)明不同的輪作制度和管理水平,其土壤速效磷含量有明顯差異。有機(jī)質(zhì)高的土壤其速效磷含量也高,生產(chǎn)水平高,施肥水平高的地區(qū),土壤速效磷明顯有上升的趨勢(shì)。特別是最近幾年推廣的沃土工程、測(cè)土配方施肥技術(shù),在很大程度上提高了全區(qū)耕地質(zhì)量,對(duì)提高土壤速效磷含量起到了明顯作用。表4.6是我區(qū)不同耕作制度下的土壤養(yǎng)分測(cè)定平均值。小麥水稻輪作,其土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷含量最高,其次是小麥大豆輪作,最差是小麥和山芋輪作。表4.7是土壤速效磷含量分級(jí)統(tǒng)計(jì)表。
2.3 速效鉀含量
土壤中的鉀素主要來(lái)源是成土母質(zhì)[3]。我區(qū)的大部分土壤成土母質(zhì)為海相沉積母質(zhì)、沂沭河沖積母質(zhì)殘積、坡積母質(zhì)等,相對(duì)而言土壤中含鉀素養(yǎng)分豐富。由于近年推廣測(cè)土配方施肥和大量施用有機(jī)肥料,也是土壤鉀素的重要來(lái)源。鉀在作物體內(nèi)含量較高,它是以離子態(tài)存在于植物體內(nèi),作物體內(nèi)的生理代謝活動(dòng)都需要有鉀的參與,鉀能增強(qiáng)作物的抗逆性。鉀在植物體可被再利用,所以缺鉀癥狀一般表現(xiàn)在作物生長(zhǎng)的中、后期。土壤缺鉀時(shí),通常植物下部老葉的尖端和邊緣失綠黃化,進(jìn)而變成褐色斑點(diǎn),逐漸向上部葉片擴(kuò)展,土壤嚴(yán)重缺鉀時(shí)葉片焦枯、枯萎、卷曲,最后脫落,植物抗逆性變差。
我區(qū)土壤的鉀素含量比較豐富,土壤中的鉀素主要以礦物態(tài)鉀、緩效態(tài)鉀和速效態(tài)鉀三種形態(tài)存在,除礦物態(tài)鉀作物不能直接利用外,緩效鉀是土壤速效鉀的補(bǔ)給者,速效鉀可以被植物吸收利用;緩效鉀可以通過(guò)凍融、曬垡、土壤風(fēng)化和耕作改良,轉(zhuǎn)變?yōu)樗傩р?。?358個(gè)土壤農(nóng)化樣品分析結(jié)果看,全區(qū)速效鉀平均279.1mg/kg,最高587.06 mg/kg,最低37.14 mg/kg。
根據(jù)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,海州區(qū)土壤速效鉀含量大于200mg.kg-1的面積占51.3%,150~200mg.kg-1的面積占19.9%,100~150mg.kg-1的面積16.4%,50~100 mg.kg-1的面積10.0%,小于50mg.kg-1的面積占2.4%。土壤緩效鉀含量在1000mg.kg-1以上的面積占28.5%,1000~500mg.kg-1的面積占56.1%,500~260mg.kg-1的面積占9.4%,小于260mg.kg-1的面積占6.0%。隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,對(duì)土壤供鉀水平的要求也相應(yīng)增加。然而,少免耕技術(shù)的推廣應(yīng)用,導(dǎo)致土壤緩效鉀的轉(zhuǎn)化速率變緩,土壤供鉀水平相對(duì)滯后,因此,土壤速效鉀低于150mg.kg-1的田塊,農(nóng)作物生長(zhǎng)表現(xiàn)出不同程度的缺鉀癥狀。
2.4 土壤PH值
土壤酸堿度的強(qiáng)弱,用PH值的高低來(lái)表示。土壤酸堿度的高低,受地理位置、成土母質(zhì)的影響較大,其次是氣候條件和耕作制度的影響。我區(qū)PH值在5.24~9.13之間,平均8.1。
2.5 微量元素
微量元素是土壤中含量很低而植物需要量又很少的營(yíng)養(yǎng)元素,它一般是指硼、鉬、錳、鋅、銅和鐵等元素,其中以鐵最高,可以百分?jǐn)?shù)計(jì),其次是錳、鋅、銅、硼,而本次測(cè)定硼的含量為最低,鉬沒(méi)有測(cè)定。本次篩選了具有代表性的114個(gè)土樣測(cè)定其有效硼、鋅、鐵、銅和錳的含量。
影響土壤微量元素含量的因素很多,主要有:成土母質(zhì)的礦物成分,土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量,土壤的酸堿度和淋溶強(qiáng)度,以及耕作制度和施肥情況。海州區(qū)成土母質(zhì)多為黃泛成土母質(zhì)、湖相沉積母質(zhì)和巖石風(fēng)化母質(zhì)沉積堆疊,在成土因素和人為因素的綜合影響下,其土壤微量元素含量中除鐵、錳含量較高以外,硼、鋅、銅含量極為稀少。PH值高的土壤中其鐵、錳、鋅、銅和硼溶解度降低,作物不易吸收;長(zhǎng)期施用有機(jī)肥料或有機(jī)質(zhì)含量高的土壤,微量元素含量相對(duì)較高;水旱輪作的土壤和施用氮磷鉀肥水平較低的土壤,微量元素含量相對(duì)較高。隨著氮、磷、鉀肥料用量的增加和高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣,農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,土壤中微量元素含量明顯不足。近年來(lái),海州區(qū)土壤主要表現(xiàn)在水稻、玉米和小麥缺鋅;小麥、油菜、棉花、黃瓜缺硼,以及大豆缺鉬等因素,明顯制約其產(chǎn)量的增長(zhǎng)。
3 耕地質(zhì)量等級(jí)劃分
針對(duì)海州區(qū)耕地資源特點(diǎn),依據(jù)耕地的地力要素評(píng)價(jià)其基礎(chǔ)地力,考慮了坡度、剖面構(gòu)型、障礙因素、有機(jī)質(zhì)和土壤管理等基本要素,根據(jù)模糊數(shù)學(xué)原理,采用層次分析法計(jì)算耕地生產(chǎn)性能綜合指數(shù)(IFI)、確定地力綜合指數(shù)分級(jí)方案,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)海州區(qū)耕地土壤的等級(jí)劃分[4]。共分為五個(gè)等級(jí)。海州區(qū)耕地總面積49.2萬(wàn)畝,其中一級(jí)地12.94萬(wàn)畝,占耕地總面積的26.3%,全區(qū)二級(jí)地面積22.36萬(wàn)畝,占耕地總面積的45.45%,區(qū)三級(jí)地面積10.7萬(wàn)畝,占耕地總面積的21.75%,全區(qū)四級(jí)地面積2.42萬(wàn)畝,占耕地總面積的4.92%,全區(qū)五級(jí)地面積0.78萬(wàn)畝,占耕地總面積的1.59%。
4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建議
一級(jí)地及二級(jí)地是海州區(qū)糧食主產(chǎn)、部分蔬菜區(qū),基礎(chǔ)設(shè)施完善,土壤適宜性較強(qiáng),養(yǎng)分含量高,糧食生產(chǎn)屬旱澇保收的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)良田、蔬菜生產(chǎn)是高效農(nóng)業(yè)的主產(chǎn)區(qū)。目前,農(nóng)業(yè)利用上以稻麥兩熟為主,年糧食產(chǎn)量在900~1100公斤以上;蔬菜生產(chǎn)年畝產(chǎn)400~4200公斤。必須進(jìn)一步搞好農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),細(xì)化溝渠路的合理布局,增強(qiáng)抗?jié)衬芰?;提高科學(xué)施肥水平。在土壤管理上要繼續(xù)抓好以秸稈還田為主的增施有機(jī)肥等培肥措施,適量控制氮肥使用水平,因地合理施用磷肥和鉀肥,配合使用硅肥、錳肥、鋅肥和硼肥等中微量元素肥料,以維護(hù)和繼續(xù)提高土壤地力。農(nóng)田水利建設(shè)要在提高標(biāo)準(zhǔn)上下功夫。三級(jí)地屬于逐年減少的一類耕地,農(nóng)業(yè)利用方式以稻麥二熟為主,糧食年產(chǎn)量為800公斤以上。應(yīng)增加有機(jī)物質(zhì)投入,改善土壤理化性狀,提高耕地的持續(xù)產(chǎn)出能力。該類土壤不耐澇不耐旱,可塑性和粘著性較強(qiáng),適耕期短,底層通氣不良,易形成內(nèi)部漬水,影響深根作物的生長(zhǎng)。速效鉀含量豐富,但有效磷含量較缺,影響了作物對(duì)養(yǎng)分的平衡吸收,在肥料運(yùn)籌上要重視氮、磷肥的合理施用。該土遇雨易板結(jié),通透性變差。是我區(qū)的主要低糧區(qū)、棉產(chǎn)區(qū)、旱作區(qū)。利用深耕曬垈加速養(yǎng)分釋放,增加活土層、增施磷肥,合理施用氮肥,以平衡養(yǎng)分含量比例,促進(jìn)作物平衡增產(chǎn)。增施有機(jī)肥,輪種綠肥,實(shí)行秸稈返田,改善土壤的物理性狀和培肥土壤。以調(diào)整作物布局,增加單位面積產(chǎn)量。四級(jí)地及五級(jí)地常年農(nóng)業(yè)利用方式為稻麥二熟,糧食年畝產(chǎn)量為700公斤以上。該類耕地應(yīng)改善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施,提高抗旱排澇能力,全面培肥地力,推廣平衡施肥技術(shù),平衡土壤養(yǎng)分。因此,在利用上應(yīng)以種植蔬菜、油菜等養(yǎng)地作物為主。土壤管理上重點(diǎn)應(yīng)十分重視有機(jī)肥的使用,特別注重秸稈還田,抓好增肥改土,加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè),提高抗災(zāi)能力。
參考文獻(xiàn)
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[2]陳雅敏,馮述清,楊天翔,等.我國(guó)不同類型土壤有機(jī)質(zhì)含量的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征.復(fù)旦學(xué)報(bào).2013(2):220-224
[3]中國(guó)鉀肥網(wǎng).土壤中的鉀素含量.http://www.jiayan.cn/adhibition/shownews-14.html
[4]2010年度溧陽(yáng)市測(cè)土配方施肥技術(shù)總結(jié). http://wenku.baidu.com/view/a5bdf60f0b4c2e3f572763de.html.
作者簡(jiǎn)介:高明杰(1961-),男,連云港市人,農(nóng)藝師,從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。