永城市耕地土壤養(yǎng)分狀況與主要作物施肥指標(biāo)研究

劉明西

（永城市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河南永城 476600）

永城市地處東經(jīng)115°58′～116°39′，北緯33°42′～34°18′，位于河南省最東部。屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足，年平均日照時(shí)數(shù)2300.1h，年均太陽(yáng)輻射量117.7kCal/cm2，光合有效輻射總量57.77kCal/cm2，年平均氣溫14.3℃，大于0℃積溫5298℃，大于10℃積溫4709℃，年平均降雨量874.3mm。全市轄29個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，土地確權(quán)登計(jì)面積1366677hm2左右，以潮土、沙姜黑土、褐土3個(gè)大類為主，廣泛分布黃潮土、鹽化潮土、沙姜黑土、潮褐土、褐土性土。第2次全國(guó)土壤普查后，隨著經(jīng)營(yíng)體制、種植制度和施肥結(jié)構(gòu)的變化，永城市土壤的理化性狀和綜合質(zhì)量均發(fā)生了較大的變化。為確保全市農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，于2017—2018年先后設(shè)立了1個(gè)國(guó)家級(jí)、17個(gè)縣級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中玉豆輪作區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)10個(gè)，按照農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《土壤監(jiān)測(cè)規(guī)程》（NY/T1119-2006）等有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤進(jìn)行了化驗(yàn)分析，基本掌握了全市耕地土壤質(zhì)量的變化情況，并建立了主要農(nóng)作物的最佳施肥指標(biāo)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)綠色高效具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 土壤采集全市18個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中1個(gè)國(guó)家級(jí)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于雙橋鎮(zhèn)湯樓村，其余17個(gè)縣級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于全市17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，代表著不同的土壤類型。以主要種植作物劃分土壤采樣區(qū)域，在秋播作物收獲后進(jìn)行土樣采集，以小麥玉米輪作茬為主，繪制采樣地點(diǎn)分布圖，以10～15hm2為1個(gè)采樣單元，在整地施肥前或在作物收獲后用CPS定位，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)選100個(gè)取土樣點(diǎn)，全市共安排1500個(gè)點(diǎn)。每點(diǎn)按“S”形布點(diǎn)位，用土鉆垂直采集0～20cm的土樣，隨機(jī)、等量的混合后成1個(gè)樣品，按照四分法取舍留足1.00kg，裝袋標(biāo)記。土樣采集后，在通風(fēng)處自然風(fēng)干，風(fēng)干后的土樣按照不同的分析要求進(jìn)行研磨過篩，充分混勻后裝入樣品瓶中備用。

1.2 土樣化驗(yàn)按照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》，測(cè)定土樣中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量以及pH值。

1.3 農(nóng)戶調(diào)查每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)按不同施肥分區(qū)選取50個(gè)農(nóng)戶作為調(diào)查對(duì)象，共計(jì)900個(gè)農(nóng)戶發(fā)給測(cè)土配方施肥建議卡和農(nóng)戶施肥情況調(diào)查表、農(nóng)作物收獲產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表。農(nóng)戶按季節(jié)、分作物、逐地塊記載當(dāng)季所用肥料品種、數(shù)量、施肥時(shí)間、方法等內(nèi)容。作物收獲前由專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，求得理論產(chǎn)量；收獲后通過農(nóng)戶測(cè)重獲取實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理依據(jù)土壤類型、土壤質(zhì)量所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照士壤類型、土壤質(zhì)地、土層厚度、土壤排水性等外部因素對(duì)施肥指標(biāo)進(jìn)行修正，以求其更加合理、準(zhǔn)確。通過對(duì)18個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)土樣檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，依據(jù)河南省耕地土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)土壤肥力進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立主要農(nóng)作物的最佳施肥指標(biāo)，以指導(dǎo)和幫助廣大農(nóng)民科學(xué)用肥。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量的多少，可以反映出耕地地力水平的高低。按河南省劃分標(biāo)準(zhǔn)：含量≥30.1g/kg為高，含量20.1～30.0g/kg為較高，含量10.1～20.0g/kg為中，含量≤10.0g/kg為低。本次調(diào)查中，永城市土壤耕層有機(jī)質(zhì)含量的加權(quán)平均值為16.3g/kg，總體變化區(qū)間在6.1～40.0g/kg。由表1可知，永城市土壤有機(jī)質(zhì)含量大于20.1g/kg的面積為61962.6hm2，占地面積的44.2%；有機(jī)質(zhì)含量小于20.0g/kg的面積為79442.7hm2，占耕地面積的55.8%，說(shuō)明永城市土填有機(jī)質(zhì)含量屬中等水平。

表1 永城市土壤中有機(jī)質(zhì)含量

2.2 氮素本次調(diào)查中，永城市耕層土壤氮素含量的加權(quán)平均值為0.78g/kg，全氮含量變幅在0.50～1.20g/kg。堿解氮在40.0～175.0g/kg，平均為98.8g/kg，土壤氮素處于中等水平。全市含量≥1.00g/kg，面積為27774.11hm2，占耕地總面積的18.23%；含量在0.86～1.00g/kg為較高，面積為52761.06hm2，占耕地總面積的37.61%；含量在0.76～0.85g/kg面積為35822.81hm2，占耕地總面積的25.33%；含量在≤0.75g/kg面積為27047.28hm2，占耕地面積的19.13%（表2）。從土壤類型上看，灰質(zhì)老黑土、黑底潮土、淤土全氮含量最高，含氮量大于0.855g/kg；鹽化潮土、兩合土等含量最低，含量小于0.705g/kg。

表2 永城市土壤中全氮含量

2.3 有效磷本次調(diào)查中，永城市耕層土壤有效磷含量平均為18.9mg/kg，總體變化區(qū)間在7.5～40.0mg/kg，變化區(qū)間大。含量≥15.0mg/kg的全市面積為112481.56hm2，占耕地面積的79.55%；含量≤15.0mg/kg的全市面積為28923.8hm2，占耕地面積的20.45%（表3）。從土壤類型上看，體砂兩合土、小兩合土、淺位砂姜黑土有效磷含量較高，含量大于25.0mg/kg；少礫質(zhì)厚層褐土性土、粘質(zhì)二黃潮褐土、薄層灰石土有效磷含量較低，含量小于15.0mg/kg。

表3 永城市土壤中有效磷含量

2.4 速效鉀本次調(diào)查中，永城市土壤速效鉀含量的加權(quán)平均值為139的mg/kg，總體變化區(qū)間在50～250mg/kg。含量≥175mg/kg面積為7425.87hm2，占耕地面積的5.25%；含量在151～175mg/kg的面積為42204.16hm2，占耕地面積的29.85%；含量在126～150mg/kg的面積為50872.16hm2，占耕地面積的35.98%，分布面積比較廣；含量≤125mg/kg為低，面積為50872.16hm2，占耕地面積的35.98%，分布面積比較廣（表4）。從土壤類型上看，薄層淡石土、粘質(zhì)二黃潮褐土、薄層灰石土的速效鉀含量較高，含量大于170mg/kg；灰質(zhì)深位砂姜黑土、體砂淤土、中鹽兩合土土的速效鉀含量較低，含量小于125mg/kg的速效鉀含量較高。

表4 永城市土壤中速效鉀含量

2.5 酸堿度土壤酸堿度影響著植物的生長(zhǎng)發(fā)育，制約著土壤物理、化學(xué)、生物性質(zhì)的變化。從本次數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果來(lái)看，永城市土壤酸堿度的變幅在7.6～7.8，平均為7.8，屬弱堿性。受暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候的影響，春季干燥，夏秋多雨，冬季干寒，土壤風(fēng)化淋溶強(qiáng)烈，致使土壤中鉀、鈉、鈣、鎂等鹽基離子被淋洗，土壤溶液呈弱堿反應(yīng)。

3 主要作物施肥建議

探索制定主要作物施肥指標(biāo)體系，可以協(xié)調(diào)用地和養(yǎng)地間的肥力關(guān)系，保持土壤養(yǎng)分收支動(dòng)態(tài)平衡，確保農(nóng)業(yè)持續(xù)增產(chǎn)增效和農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)環(huán)保。

3.1 主要農(nóng)作物最佳施肥指標(biāo)根據(jù)全市田N、P、K等養(yǎng)分的平衡狀況及其對(duì)農(nóng)田土壤養(yǎng)分變化的影響，應(yīng)用土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和推薦施肥指標(biāo)體系，判斷出某區(qū)域或田塊的養(yǎng)分含量情況，尋找出不同作物、不同目標(biāo)產(chǎn)量、不同肥力條件下的推薦最佳施肥量，然后再根據(jù)推薦的純N、P2O5、K2O的用量折算成商品肥用量。

3.1.1 冬小麥最佳施肥指標(biāo) 在高肥力等級(jí)條件下，冬小麥的最佳施肥量為純N 207.3kg/hm2、P2O5108.3kg/hm2、K2O109.65kg/hm2；在中等肥力等級(jí)條件下，冬小麥的最佳施肥量為純N179.4kg/hm2、P2O580.85kg/hm2、K2O83.4kg/hm2；在低等肥力等級(jí)條件下，冬小麥的最佳施肥量為純N 150.3kg/hm2、P2O568.1kg/hm2、K2O59.85kg/hm2。

3.1.2 夏玉米最佳施肥指標(biāo) 在高肥力等級(jí)條件下，夏玉米的最佳施肥量為純N 226.5kg/hm2、P2O5107.4kg/hm2、K2O93kg/hm2；在中等肥力等級(jí)條件下，夏玉米的最佳施肥量為純N206.25kg/hm2、P2O579.65kg/hm2、K2O83.554kg/hm2；在低等肥力等級(jí)條件下，夏玉米的最佳施肥量為純N 178.65kg/hm2、P2O570.5kg/hm2、K2O63kg/hm2。

3.2 科學(xué)施肥建議

3.2.1 加強(qiáng)測(cè)土配方施肥設(shè)施建設(shè) 配套完善土壤分析化驗(yàn)儀設(shè)備，探索土壤養(yǎng)分快速測(cè)試方法，建立土壤地力監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，完善土壤養(yǎng)分提高技術(shù)措施，提高測(cè)土配方施肥專家系統(tǒng)的應(yīng)用效果和發(fā)揮信息處理系統(tǒng)的作用。

3.2.2 建立合理的肥料結(jié)構(gòu)，最大限度地平衡養(yǎng)分 根據(jù)永城市的土壤類型、土壤肥力，建立合理的肥料結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效的目的。一是調(diào)肥增產(chǎn)增效。在不增加化肥投資的前提下，科學(xué)調(diào)整氮、磷、鉀的比例，起到增產(chǎn)增效的作用；二是減肥增產(chǎn)增效。根據(jù)目前全市土壤養(yǎng)分和施肥狀況，優(yōu)化肥料結(jié)構(gòu)，增加鉀肥和微量元素的投入，這是促進(jìn)土壤養(yǎng)分平衡，緩解作物缺素癥的基本保證需要，通過努力使全市總施肥中氮磷鉀的比例由1∶0.41∶0.21上升到1∶0.5∶0.5。

3.2.3 完善耕作制度，調(diào)整作物布局 大力推廣“小麥玉米/小麥大豆”輪作模式，改變玉米、大豆連續(xù)多年連作的耕作習(xí)慣，在改變重迎茬和減輕土傳病蟲害發(fā)生的同時(shí)，改善土質(zhì)物理性狀和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持用養(yǎng)結(jié)合，建立土壤養(yǎng)分收支平衡，促進(jìn)以養(yǎng)帶種、以種帶養(yǎng)，逐步恢復(fù)地力和提高土壤肥力，確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。