趙磊 周雪
摘 ? ?要:本研究利用2020年招遠市農田測土配方項目土壤調查數(shù)據(jù),分析了耕層土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量現(xiàn)狀,并根據(jù)全國第二次土壤調查標準進行土壤養(yǎng)分含量評價,以為招遠市耕地土壤科學合理施肥提供數(shù)據(jù)支持。結果表明,當前招遠市土壤pH值平均為5.2,調查鄉(xiāng)鎮(zhèn)中70%的土壤pH值為4.7 ~ 5.5,呈強酸性,嚴重影響當?shù)氐霓r業(yè)生產。土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.5 mg/kg,土壤有機質和堿解氮含量主要處于較缺乏水平,有效磷含量主要處于豐富水平,速效鉀含量在中等水平所占比例最高,土壤各養(yǎng)分含量之間呈極顯著正相關。由此可知,招遠市需優(yōu)化施肥結構,減少化肥的施用量,增加有機肥的施用量,提高土壤pH值和有機質含量,改善土壤環(huán)境質量,促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:招遠;耕地;土壤養(yǎng)分
文章編號:1005-2690(2022)02-0043-03 ? ? ? 中國圖書分類號:S158 ? ? ? 文獻標志碼:B
土壤是植物生長的重要介質環(huán)境,為植物的生長提供各種養(yǎng)分。土壤養(yǎng)分直接表征土壤肥力狀況,是評價耕地質量的重要指標,對其調查和分析可以為科學施肥提供基礎依據(jù)[1]。耕層土壤養(yǎng)分的變化與土地利用類型、耕作和施肥方式的改變息息相關[2-3]。在土壤肥力評價方面,土壤的物理性質酸堿度、有機質及氮磷鉀含量是重要的評價指標[4]。
山東是全國耕地率最高的省份,農業(yè)增加值長期穩(wěn)居全國第一位。耕地是農業(yè)生產的基礎,土壤養(yǎng)分的高低顯著影響農作物的產量[5]。第二次全國土壤普查工作距今已有30多年,已有的調查統(tǒng)計數(shù)據(jù)不能反映全國土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀。王立華等(2016)[6]通過4 000多份測土配方的數(shù)據(jù),分析了山東省主要耕地的土壤速效養(yǎng)分和酸堿度情況,發(fā)現(xiàn)山東省土壤pH值平均為6.13,有機質含量普遍偏低。此外,招遠市在2005年開始測土配方施肥,優(yōu)化施肥結構,逐步推進化肥減量增效,招遠市耕地土壤養(yǎng)分和地力水平也發(fā)生了很大的變化,原有的調查數(shù)據(jù)已經不能反映招遠市耕地的養(yǎng)分現(xiàn)狀。為掌握招遠市農田耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀,本研究對畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)、張星鎮(zhèn)、蠶莊鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)、夏甸鎮(zhèn)、夢芝街道、辛莊鎮(zhèn)的農田土壤pH值、有機質含量、有效磷含量、堿解氮含量和速效鉀含量進行了分析,以期為招遠市的農業(yè)綠色發(fā)展、可持續(xù)利用耕地資源及示范推廣精準農業(yè)提供科學依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 調查區(qū)域概況
招遠市地處山東半島西北部,境內土壤主體是棕壤土類,可利用面積9.75萬hm2,占全市總耕地面積88.21%。本次招遠市土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀調查監(jiān)測區(qū)域涉及9個行政區(qū),選取有代表性地塊布設采樣點185個,獲得各項監(jiān)測分析數(shù)據(jù)900余個。
1.2 樣品采集與處理
招遠市土壤樣品采集點位布設在滿足本次調查的基礎上,結合采樣現(xiàn)場的實際情況,按照隨機、等量和多點混合的原則采樣,一般采用S形布點取樣。采集0~20 cm表層土壤,每份樣品采樣量為2 kg,除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結核,根莖動植物殘體等,風干、粗磨后過2 mm篩的樣品全部置于無色聚乙烯薄膜上,充分攪拌混合均勻,用四分法提取、稱重,保留作分析樣品。
1.3 土壤樣品測定
pH值采用酸度計測定,水土體積比為2.5∶1;有機質采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;有效磷測定采用碳酸氫鈉法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定。
1.4 土壤養(yǎng)分分級指標
依據(jù)全國第二次土壤普查技術規(guī)程規(guī)定的養(yǎng)分分級標準進行養(yǎng)分分級(見表1)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS 22.0軟件進行分析處理。
2 結果與分析
2.1 土壤pH值檢測情況分析
由表2可知,招遠市土壤pH值平均為5.2,呈強酸性,不利于農業(yè)生產。各調查點pH值分布不均勻,存在明顯差異,其中張星鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)和夢芝街道的平均pH值≥5.5,呈酸性,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均pH值在4.7~5.5。調查點招遠市土壤pH值由低到高依次為畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)、蠶莊鎮(zhèn)、阜山鎮(zhèn)、夏甸鎮(zhèn)、辛莊鎮(zhèn)、夢芝街道、張星鎮(zhèn)。
2.2 土壤養(yǎng)分檢測情況分析
由表2可知,招遠市土壤有機質的平均含量為11.53 g/kg,呈較缺乏水平。調查點的土壤有機質分布不平衡,變幅為3.78~34.8 g/kg。齊山鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)和夢芝街道的土壤有機質均值小于10 g/kg,呈缺乏水平。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤有機質含量為11.46~13.76 g/kg,均為較缺乏水平。綜合認為,招遠市土壤有機質含量較為缺乏。
招遠市土壤堿解氮的平均含量71.3 mg/kg,分布存在明顯差異,變幅為10~244 mg/kg,僅張星鎮(zhèn)的土壤堿解氮平均含量超過120 mg/kg,呈較豐富水平。除畢郭鎮(zhèn)、齊山鎮(zhèn)和張星鎮(zhèn)外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤堿解氮平均含量均低于60 mg/kg,呈極貧乏水平。綜合認為,招遠市堿解氮含量并不豐富。
招遠市土壤有效磷的平均含量68.5 mg/kg,含量豐富。調查點有效磷含量分布不均衡,變幅為2.6~488.6 mg/kg,變異系數(shù)100.81%,呈強變異性。除夢芝街道有效磷平均含量最低,小于40 mg/kg,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效磷含量均處于豐富水平。綜合認為,招遠市土壤有效磷含量豐富。
招遠市土壤速效鉀的平均含量122.50 mg/kg,呈中等水平。調查點的土壤速效鉀分布存在差異,變幅為95~150 mg/kg,變異系數(shù)31.75%,呈中等變異水平。其中阜山鎮(zhèn)和蠶莊鎮(zhèn)的速效鉀平均含量大于200.0 mg/kg,呈豐富水平;張星鎮(zhèn)和辛莊鎮(zhèn)的土壤速效鉀平均含量處于較豐富水平;其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的速效鉀平均含量為101.58~149.00 mg/kg,處于中等水平。
3 討論
土壤養(yǎng)分為作物生長提供所必須的營養(yǎng)元素,土壤養(yǎng)分含量會直接影響作物的產量與品質。當前招遠市土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.50 mg/kg。根據(jù)全國土壤養(yǎng)分含量分級標準可知,招遠市當前土壤有機質和堿解氮含量低于全國平均水平,處于缺乏等級;速效鉀含量處于全國平均水平,處于中等等級;有效磷含量高于全國平均水平,處于豐富等級。由以上分析表明,招遠市土壤養(yǎng)分含量分布存在差異,不同養(yǎng)分的含量也各不相同。氮、磷、鉀3元素作為農作物發(fā)育必需的大量元素,對糧食生產具有重要意義。例如,小麥在不同生長發(fā)育階段,對養(yǎng)分的需求存在很大差異。小麥生長前期施用氮肥和磷肥能為小麥苗期提供養(yǎng)分,孕穗階段是生殖生長的關鍵時期,適量追施氮肥能夠提高葉子的光合作用,確保麥穗吸收更多氮元素,積累更多有機物質[7]。
在玉米生長發(fā)育階段中,氮素是最為重要的營養(yǎng)元素,施用氮肥可以滿足玉米對氮素的需求;磷肥可促進玉米根系發(fā)育,提升玉米品質,在玉米生長時也需適時補充磷肥;玉米在苗期后會吸收鉀元素,進入孕穗期玉米鉀元素的吸收量最多,進入開花期,鉀元素的積累會進入頂峰,后期則會逐漸減少,因此,在施加底肥的過程中應適當增加鉀肥[8]。
招遠市耕地土壤堿解氮處于缺乏水平,在底肥施用中應適當加大氮肥的施用量,但也需注意,施用大量氮肥會導致土壤酸化。此外,不同農作物應按照需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應,合理施用肥料,增加緩釋肥、水溶肥、微生物肥料等的施用比例,提高肥料的利用率,在促生增產的同時增強土壤肥力。
土壤有機質對土壤保水、保肥有很大的作用,可以改善土壤的物理結構,增加土壤的孔隙度。土壤有機質是農田土壤肥力最重要的指標之一[9]。招遠市耕層土壤有機質低于全國平均水平,加之土壤酸化加劇,嚴重影響農產品的產量和品質。因此,在施肥過程中需要增加有機肥的比例,以提高土壤有機質的含量。此外,加大農田大犁深耕與秸稈還田技術結合的力度,提高土壤對秸稈的容納作用,還田后可為農作物提供大量的有機物料和養(yǎng)分[10]。另外,結合當?shù)氐膹U棄物資源,利用菌渣、作物秸稈、粉碎生產廢棄物等生產有機肥,有效提高土壤有機質。
4 結論
調查分析結果表明,招遠市土壤呈強酸性,pH值平均為5.2,土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg、122.5 mg/kg,土壤養(yǎng)分含量較缺乏,有機質和堿解氮含量較缺乏,速效鉀含量處于中等等級,有效磷含量達到豐富等級,但空間變異系數(shù)最大,具有強變異性。因此,在具體實踐中,建議減少化肥用量,增加有機肥比重。同時可以配合大犁深耕、秸稈還田、施用生物質炭和功能性水溶肥等措施,以創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,提高土壤養(yǎng)分含量[11-12]。
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