黃滿洪
(廣州市花都區(qū)農業(yè)技術管理中心,廣東 廣州 510806)
長期定位地力肥力和質量監(jiān)測,對土壤在不同施肥條件下肥力演變和作物的增產效應、養(yǎng)分供給能力有較大作用,并為土壤的培育和合理施肥提供理論依據。通過每年連續(xù)性樣品采集,分析土壤養(yǎng)分數據及其變化趨勢,將為農田耕地地力和環(huán)境質量的探索研究打好基礎,對生態(tài)環(huán)境和促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極和深遠的意義。
選取花都區(qū)耕地地力監(jiān)測點17個,監(jiān)測了土壤酸堿度(pH)、有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等常規(guī)6項指標,收集了17個監(jiān)測點的農戶施肥和耕種情況記錄。監(jiān)測結果及其分析如下。
2002年至2016年花都區(qū)耕地土壤常規(guī)監(jiān)測結果列于表1,并作圖示。
表1 花都區(qū)耕地土壤常規(guī)指標監(jiān)測結果
從圖示可見,土壤酸堿度(pH)和全氮的監(jiān)測結果雖有輕微起伏變動,但仍維持直線狀態(tài),基本穩(wěn)定在一定水平,而土壤有機質含量最近幾年下滑趨勢明顯。土壤有效氮、磷、鉀養(yǎng)分含量則年度波動較大,土壤速效養(yǎng)分含量通常受田塊的耕種結構和施肥水平影響較大,起伏不定含量變化趨勢表明不同年份的肥料施用量有較大差異。
土壤膠體表面所能吸附的各種交換性陽離子,包括交換性鹽基和交換性酸的總量,稱為陽離子交換量(CEC),其表示單位為cmol(+)/kg。陽離子交換量的大小,可以作為評價土壤保水保肥能力的指標,是改良土壤和合理施肥的重要依據之一,也是高產穩(wěn)產農田肥力的重要指標。土壤陽離子交換性能是土壤具有的基本屬性,取決于土壤膠體的種類和數量,其中腐殖質含量和粘土礦物特別是2∶1型黏土礦物含量愈高,陽離子交換量愈大。我國北方土壤黏粒以蒙脫石及伊利石為主,所以陽離子交換量大,其數值一般大于20 cmol(+)/kg,高的可達50cmol(+)/kg以上。而南方紅壤,一方面因為它含有機膠體較少,同時其黏粒以高嶺石及鐵鋁水合物為主,所以陽離子交換量一般較小,通常在20 cmol(+)/kg以下?;ǘ紖^(qū)耕地土壤陽離子交換量的平均值為7.99cmol(+)/kg,比廣州市平均值低(表2)。 變幅為 5.72~10.02cmol(+)/kg,變化幅度相對較小,但幾乎都在弱保肥性能等級范圍。
表2 花都區(qū)耕地土壤陽離子交換量(CEC)
花都區(qū)耕地土壤有效鈣、鎂、硫等中量元素和鹽分于2004年進行過一次監(jiān)測,2011年再次進行監(jiān)測,兩次結果見表2。2011年監(jiān)測結果,土壤有效鈣含量平均1860.8mg/kg,屬極豐富水平;有效鎂89.3mg/kg,缺少水平;有效硫88.4mg/kg,豐富水平;鹽分含量0.118%,有輕度鹽化跡象。與2004年的監(jiān)測結果比較,有效鈣含量增加一倍多,由豐富變?yōu)闃O豐富;有效鎂含量增加了一半,但仍然缺乏;有效硫變化不大,處于豐富水平;土壤鹽分含量減少了四分之一,但還是有輕度鹽化的風險?;ǘ紖^(qū)位于珠江三角洲地區(qū),灌溉頻繁,降雨豐富,但蔬菜、甜玉米等經濟作物種植面積較大,耕種頻繁、化肥用量大是土壤出現輕度鹽化的原因。
表3 耕地土壤中量元素和鹽分監(jiān)測結果
花都區(qū)耕地土壤有效硅、有效硼含量分析結果列于表2?;ǘ紖^(qū)土壤有效硅含量平均49.5mg/kg,屬缺少水平,比廣州市平均值高。土壤有效硅缺乏對需要較多硅元素的農作物例如水稻、甘蔗的產量和品質有一定影響,可通過施硅肥或施用含硅的中微量元素肥料進行平衡補給?;ǘ紖^(qū)土壤有效硼含量0.55mg/kg,屬中等水平,比廣州市平均值高。由于多種因素的影響,廣東省耕地土壤大部分低于0.5mg/kg的缺硼臨界值,花都區(qū)例外,可能與該區(qū)土壤pH值較高有一定關系。
表4 花都區(qū)耕地土壤有效硅、有效硼含量
花都區(qū)耕地土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量分析結果列于表2。花都區(qū)土壤有效鐵含量平均139.1mg/kg,屬極豐富水平?;ǘ紖^(qū)土壤有效錳含量10.09mg/kg,屬中等水平,比廣州市平均值低。有效銅含量2.84mg/kg,極豐富,但比廣州市平均值低。有效鋅含量6.50mg/kg,屬極豐富水平,且比廣州市平均值高。
表5 土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量
在土壤與植物營養(yǎng)領域,微量元素鉬能否滿足作物生長的需要,一般通過化學分析方法測定土壤有效鉬含量的高低來衡量。土壤有效鉬含量及對作物的影響分為五級:<0.10mg/kg 為一級(極缺);0.10~0.15mg/kg為二級 (缺少);0.15~0.20mg/kg為三級 (中等);0.20~0.30mg/kg為四級 (豐富);>0.30mg/kg 為五級(極豐富)?;ǘ紖^(qū)耕地土壤有效鉬含量分析結果列于表2?;ǘ紖^(qū)土壤有效鉬含量平均值為0.188mg/kg,屬三級中等水平,變幅為0.022~0.390mg/kg,比廣州市平均值低。
表6 花都區(qū)耕地土壤有效鉬含量
土壤鉀素形態(tài)分為礦物鉀、緩效鉀和速效鉀三種。土壤鉀素養(yǎng)分是否充分,主要決定于土壤速效鉀的含量,但當速效鉀含量接近或低于當季作物所需的鉀量時,潛在性鉀的及時釋放就很重要。緩效性鉀含量可以反映土壤的供鉀潛力。謝建昌等根據我國主要土壤緩效鉀含量情況,將土壤供鉀潛力劃分為7個等級:<70mg/kg為 1級 (供鉀潛力極低);70~170mg/kg為2級(供鉀潛力低);170~330mg/kg為 3級(供鉀潛力中下);330~500mg/kg為 4級 (供鉀潛力中等);500~750mg/kg 為 5 級(供鉀潛力中上);750~1160mg/kg為6級(供鉀潛力高);>1160mg/kg為7級(供鉀潛力極高)。
對花都區(qū)耕地土壤緩效鉀的監(jiān)測于2005年開展過一次,平均值為204.3mg/kg;2015年為第二次,平均值為 89.3mg/kg(表2)。 結果表明:(1)花都區(qū)耕地土壤緩效鉀的變化與廣州市一致,即緩效鉀含量降低,且降幅較大,土壤供鉀潛力減弱,原因未明應給予重視。(2)土壤供鉀潛力雖然下降,但土壤速效鉀含量一直比較高,并超過緩效鉀含量,因此供鉀能力整體來看比較好,而維持這種良好狀態(tài)是長期注重平衡施用鉀肥的結果。
表7 花都區(qū)耕地土壤緩效鉀含量變化
花都區(qū)土壤水穩(wěn)性團聚體的監(jiān)測于2006年開展過一次,2016年為第二次(表2),經歷10年后結果表明:>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體,即具有團粒結構的土壤顆粒,其含量降低與廣州市一致,且降幅較大,對土壤通透性和持水性有一定影響,甚至降低土壤保水保肥能力和肥力水平。土壤水穩(wěn)性團聚體的數量受種植制度、耕種強度、施肥及土壤有機質含量和pH值等諸多因素的綜合影響,出現劇烈變化應給予重視,并采取有效措施阻止繼續(xù)下滑。
表2 花都區(qū)耕地土壤水穩(wěn)性團聚體變化
花都區(qū)耕地主要種植蔬菜及其他經濟作物,農民一貫采用傳統(tǒng)的施肥方式。施肥結構以化肥為主,有機肥施用比例和施用量很低。長期大量施用化肥不利于土壤肥力提高,也被認為是造成土壤酸化的主要原因。大量化肥投入使土壤有效磷盈余,磷素過剩累積可引發(fā)土壤養(yǎng)分不平衡。因而由施肥數量、施肥時期、施肥方法不合理造成了一系列不合理施肥現象。致使施肥不合理現象長期以來普遍存在,過量施肥及養(yǎng)分配比不科學等施肥問題不僅降低了肥料資源利用效率,增加了生產成本。也造成耕地理化性狀劣變、養(yǎng)分失衡,直接影響耕地綜合生產力提高。有鑒于此,對花都區(qū)耕地施肥有如下建議:
一是大力推廣優(yōu)質有機肥,提高有機肥施用比例、施用范圍和施用量。有機肥不僅能為農作物提供全面營養(yǎng),而且肥效長,可增加和更新土壤有機質,促進微生物繁殖,改善土壤的理化性質和生物活性,全年有機肥用量以300~400kg/畝為宜。二是減少通用型(15-15-15)復合肥施用,推廣具有針對土壤、作物的專用肥,單質肥料配施時減少磷肥用量和比例,以氮、磷、鉀肥施用比例 1∶0.3∶0.7~0.8 為宜。 三是充分利用測土配方施肥技術成果,把測土配方施肥技術推廣到千家萬戶?;ǘ紖^(qū)農業(yè)技術管理中心已研究出針對我區(qū)水稻、蔬菜的營養(yǎng)特性和土壤養(yǎng)分狀況的測土配方施肥技術指導系統(tǒng),它可以根據土壤養(yǎng)分檢測值,估算出本地塊的目標產量。精準地給出本地塊最佳氮、磷、鉀的總施用量,并詳細給出每個施肥時期的最佳施肥量。只有這樣,才能及時了解土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化以調整施肥結構。