□李 浩 謝麗紅 曾必榮 林超文 陳敏智
耕地是受人為活動(dòng)影響最大、對(duì)人類生存最重要的土地資源類型之一。耕地土壤氮素養(yǎng)分含量狀況是農(nóng)田土壤肥力的重要標(biāo)志之一。成都市是四川省的重要糧食生產(chǎn)基地,但耕地復(fù)種指數(shù)高,人地矛盾突出。探明土壤全氮含量水平及分布,對(duì)指導(dǎo)作物施肥、耕地培肥及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局具有十分重要的意義。2005~2006年,筆者在成都市除主城區(qū)外的14個(gè)區(qū)市縣612.08萬畝耕園地上,對(duì)全市耕地采用方格法布點(diǎn)調(diào)查并采集2600個(gè)土樣,用凱氏蒸餾法分析各點(diǎn)全氮含量,用插值法計(jì)算土壤全氮在成都市耕地的分布情況。在對(duì)成都市耕地不同利用方式下的土壤全氮狀況進(jìn)行了系統(tǒng)研究評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,為耕地資源合理利用及科學(xué)施肥提供依據(jù)。
1.耕地土壤全氮含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 按照全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并參照《測(cè)土配方施肥技術(shù)操作規(guī)程》中耕地地力評(píng)價(jià)、耕地養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、和分級(jí)原則,確定成都市耕地土壤全氮分等級(jí)評(píng)價(jià)和土壤全氮豐缺評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。土壤全氮含量分為5級(jí),分別代表豐富、較豐富、中等、較缺、缺。具體指標(biāo)為:1級(jí)(豐富)全氮含量(%)>0.2,2級(jí)(較豐富)全氮含量(%)0.151~0.2,3級(jí)(中等)全氮含量(%)0.101~0.15,4級(jí)(較缺)全氮含量(%)0.075~0.1,5級(jí)(缺)全氮含量(%)<0.075。
根據(jù)耕地所處地形地貌及利用方式的不同,把耕地劃分為平原-水田型、平原-旱地型、丘陵-水田型和丘陵-旱地型四大類分別進(jìn)行分析討論。
2.耕地土壤全氮含量狀況 通過對(duì)成都市612.08萬畝耕園地土壤樣品分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì),全市耕層土壤全氮含量范圍在0.03%~0.57%之間,平均0.17%,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.05。
(1)土壤全氮評(píng)價(jià)為1級(jí)的耕地其耕地土壤全氮含量>0.2%,屬豐富型,這類土壤理化性質(zhì)較好,是成都平原高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田。成都市土壤全氮評(píng)價(jià)1級(jí)的耕地面積為114.46萬畝,占耕地總面積的18.70%,其中水田面積101.72萬畝,占水田面積的25.40%;旱地面積12.74萬畝,占旱地面積的6.02%,此類耕地在成都市耕地中水田面積較旱地大。在成都市平原-水田型耕地中主要集中分布在崇州市、彭州市、大邑縣、邛崍市、雙流縣、都江堰市和新津縣等地成片分布,面積94.10萬畝,占平原-水田型耕地總面積的32.65%;在平原-旱地型耕地中面積分布相對(duì)較大的有:溫江區(qū)、雙流縣、彭州市、都江堰市、新都區(qū)和邛崍市等地有零星小塊分布,面積2.22萬畝,占平原-旱地型耕地總面積的11.61%;在丘陵-水田型耕地中面積較大的區(qū)縣有:雙流縣、新都區(qū)、彭州市、邛崍市和都江堰市等地,為零星小塊分布,面積7.62萬畝,占丘陵-水田型耕地總面積的6.79%;在丘陵-旱地型耕地中面積分布相對(duì)較大的有:雙流縣、金堂縣、彭州市、大邑縣、邛崍市、都江堰市、崇州市和蒲江縣,零星分布,面積10.52萬畝,占丘陵-旱地型耕地總面積的5.47%;1級(jí)地中以平原-水田型耕地氮含量較豐富。
(2)土壤全氮評(píng)價(jià)為2級(jí)的耕地其耕地土壤全氮含量0.15%~0.20%,屬較豐富型,這類土壤理化性質(zhì)較好,多為中壤至重壤,作物適種范圍廣,產(chǎn)量高,是成都市較優(yōu)質(zhì)耕地。成都市土壤全氮評(píng)價(jià)2級(jí)的耕地面積為259.36萬畝,占耕地總面積的42.37%,其中水田面積207.01萬畝,占水田總面積的51.70%;旱地面積52.35萬畝,占旱地總面積的24.73%,即成都市耕地土壤全氮水平以此級(jí)耕地類型為主,且水田面積較旱地大。在成都市平原-水田型耕地中主要集中分布在崇州市、彭州市、都江堰市、大邑縣、郫縣、新都區(qū)、邛崍市、雙流縣和溫江區(qū)等平原地區(qū)成片分布,面積170.67萬畝,占平原-水田型耕地總面積的59.22%;在平原-旱地型耕地中以青白江區(qū)、新都區(qū)、邛崍市和蒲江縣等地有零星小塊分布,面積8.90萬畝,占平原-旱地型耕地總面積的46.56%;在丘陵-水田型耕地中面積較大的區(qū)縣有:雙流縣、新都區(qū)、邛崍市、蒲江縣、青白江區(qū)和新津縣等地,為零星塊狀分布,面積36.34萬畝,占丘陵-水田型耕地總面積的32.39%;在丘陵-旱地型耕地中面積分布相對(duì)較大的有:雙流縣、蒲江縣、邛崍市、彭州市和大邑縣等地零星分布,面積43.45萬畝,占丘陵-旱地型耕地總面積的22.56%;2級(jí)地中以平原-水田型耕地氮含量較豐富。
(3)土壤全氮評(píng)價(jià)為3級(jí)的耕地其耕地土壤全氮含量0.10%~0.15%,屬中等水平,這類土壤理化性質(zhì)中等。成都市土壤全氮評(píng)價(jià)3級(jí)的耕地面積為192.62萬畝,占耕地總面積的31.47%,其中水田面積82.93萬畝,占水田總面積的20.71%;旱地面積109.69萬畝,占旱地總面積的51.82%。此類耕地在成都市耕地中旱地面積較水田大。在成都市平原-水田型耕地中主要集中分布在郫縣、雙流縣、邛崍市、金堂縣、崇州市、彭州市和蒲江縣等平原地帶成塊狀分布,面積21.86萬畝,占平原-水田型耕地總面積的7.59%;在平原-旱地型耕地中面積相對(duì)較大的有:龍泉驛區(qū)、金堂縣、雙流縣和新津縣等地有零星小塊分布,面積7.29萬畝,占平原-旱地型耕地總面積的38.14%;在丘陵-水田型耕地中面積較大的區(qū)縣有雙流縣、龍泉驛區(qū)、金堂縣、青白江區(qū)、邛崍市、蒲江縣和新津縣等地,為斑塊狀分布,面積61.07萬畝,占丘陵-水田型耕地總面積的54.43%;在丘陵-旱地型耕地中面積較大的有:、金堂縣、雙流縣、龍泉驛區(qū)、邛崍市、蒲江縣、青白江區(qū)和彭州市等地,為斑塊狀分布,面積102.40萬畝,占丘陵-旱地型耕地總面積的53.18%;3級(jí)地中以丘陵耕地比例較大。
(4)土壤全氮評(píng)價(jià)為4級(jí)的耕地其耕地土壤全氮含量0.075%~0.10%,屬較低型,這類土壤理化性質(zhì)較差,產(chǎn)量不高。成都市土壤全氮評(píng)價(jià)4級(jí)的耕地面積為36.85萬畝,占耕地總面積的6.02%,其中水田面積6.90萬畝,占水田總面積的1.72%;旱地面積29.96萬畝,占旱地總面積的14.15%。四級(jí)地以丘陵耕地為主。在成都市平原-水田型耕地中僅金堂縣、雙流縣、郫縣、彭州市、邛崍市、蒲江縣和新津縣有零星分布,面積1.21萬畝,占平原-水田型耕地總面積的0.42%;在平原-旱地型耕地中僅金堂縣有小塊分布,面積0.68萬畝,占平原-旱地型耕地總面積的3.54%;在丘陵-水田型耕地中僅金堂縣、龍泉驛區(qū)、青白江區(qū)、雙流縣、溫江區(qū)、邛崍市、蒲江縣、崇州市和新津縣有零星分布,面積5.68萬畝,占丘陵-水田型耕地總面積的5.06%;在丘陵-旱地型耕地中僅金堂縣、龍泉驛區(qū)、青白江區(qū)、雙流縣、溫江區(qū)、邛崍市、都江堰市和新津縣有零星分布,面積29.28萬畝,占丘陵-旱地型耕地總面積的15.21%。
(5)土壤全氮評(píng)價(jià)為5級(jí)的耕地其耕地土壤全氮含量<0.075%,屬缺乏型,這類土壤理化性質(zhì)較差,是成都市典型的中低產(chǎn)田土。成都市土壤全氮評(píng)價(jià)五級(jí)的耕地面積為8.80萬畝,占耕地總面積的1.44%,其中水田面積1.85萬畝,占水田總面積的0.46%,旱地面積6.95萬畝,占旱地總面積的3.28%,此類耕地在成都市耕地中旱地面積較水田大。5級(jí)地以丘陵耕地為主。在成都市平原-水田型耕地中僅金堂縣、彭州市、新都區(qū)、邛崍市和崇州市有零星分布,面積0.36萬畝,占平原-水田型耕地總面積的0.13%;在平原-旱地型耕地中僅金堂縣和邛崍市有小塊分布,面積0.03萬畝,占平原-旱地型耕地總面積的0.15%;在丘陵-水田型耕地中僅金堂縣、雙流縣、彭州市和新津縣有零星分布,面積1.49萬畝,占丘陵-水田型耕地總面積的1.33%;在丘陵-旱地型耕地中僅金堂縣和新津縣有零星分布,面積6.92萬畝,占丘陵-旱地型耕地總面積的3.59%。
成都市耕地中土壤全氮評(píng)價(jià)結(jié)果以2、3級(jí)為主,4、5級(jí)占少部分,其中1~3級(jí)的耕地面積總計(jì)566.44萬畝,占總耕地面積的92.54%,表明成都市耕地全氮含量整體水平較高。
1.適量施用氮肥,減少環(huán)境污染
成都市耕地土壤全氮含量處于中上水平的面積占92.54%,耕地土壤全氮含量整體水平較高,適量施用氮肥既節(jié)約資源、減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入,又減少環(huán)境污染。
以較少耕地養(yǎng)活較多人口,根本辦法是提高作物的單產(chǎn),而施肥起到了重要作用。但化肥使用越多,糧食產(chǎn)量卻沒有相應(yīng)增長。目前,我國化肥施用量比80年代增加了1倍多,而糧食產(chǎn)量僅增長了9%左右,60年代1kg氮素生產(chǎn)8kg糧食,到90年代1kg氮素生產(chǎn)2kg糧食。氮肥利用率僅30%左右,而高產(chǎn)地區(qū)僅20%左右,化肥用量已經(jīng)超出最佳使用量,浪費(fèi)資源。
大量施用氮肥,由于植物不能利用所有的氮素,剩余部分通過氨氣揮發(fā)與反硝化作用而散失到空氣中,引起大氣污染,或以硝酸鹽形式進(jìn)入地下水與河流中,使河湖海富營養(yǎng)化。此外,硝態(tài)氮對(duì)地下水與地表水產(chǎn)生廣泛的污染,對(duì)人類健康是一個(gè)潛在的威脅。
2.開展測(cè)土配方施肥,提高氮肥利用率 不同區(qū)域的耕園地土壤氮、磷、鉀含量不同,就要求針對(duì)不同的土壤調(diào)整各元素肥料的種類、比例、數(shù)量,進(jìn)行因土、因作物按平衡施肥的原則,開展測(cè)土配方施肥。
我市全氮含量較貧和極貧的耕園地主要分布在金堂縣、龍泉驛區(qū)、雙流縣、蒲江縣、青白江區(qū);含量中等的耕園地主要分布在金堂縣、龍泉驛區(qū)、青白江區(qū)、雙流縣、蒲江縣和邛崍市的大部分地區(qū);其余地方為含量較豐富和豐富區(qū)域。針對(duì)上述三類區(qū)域,在施肥中應(yīng)適當(dāng)調(diào)整施用氮肥的數(shù)量;復(fù)混肥在三類區(qū)域中施用應(yīng)調(diào)整氮、磷、鉀的配比。
氮、磷、鉀要科學(xué)配方才能提高化肥利用率。高氮肥料或單施氮肥效果很差,增施氮肥還有可能減產(chǎn)。因?yàn)樵谌绷?、鉀的情況下,蛋白質(zhì)和許多重要含氮化合物很難形成,嚴(yán)重地影響了作物的生長。
3.根據(jù)土壤不同酸堿條件使用不同品種的氮素肥料
(1)一般石灰性土或堿性土 可以施酸性或生理酸性的氮肥,如硫銨、氯化銨,這些肥料除了能中和土壤堿性外,在堿性條件下銨態(tài)氮比較容易被作物吸收。
(2)酸性土 可選施堿性或生理堿性氮肥,如硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨鈣或石灰氮等,一方面可降低土壤酸性,另一方面在酸性條件下作物容易吸收硝態(tài)氮。
(3)肥沃的土壤 施氮量宜少,保肥能力強(qiáng)的土壤施肥次數(shù)可少些;相反地則施氮量適當(dāng)增加,并分次施用。
4.不同作物使用不同品種的氮素肥料
(1)各種作物營養(yǎng)特性對(duì)氮的要求不一樣 如水稻、玉米、小麥等作物需要較多氮肥,葉菜類蔬菜等需氮肥更多,而豆科作物有根瘤固定空氣中的氮素,因而對(duì)氮肥需要較少。
(2)不同作物對(duì)氮肥品種的反應(yīng)也不同 如水稻施用銨態(tài)氮肥,尤以氯化銨、碳銨和尿素效果好,而硫銨雖然也是銨態(tài)氮肥,但在水田中常還原生成硫化氫,妨礙水稻根的呼吸。馬鈴薯也是施用銨態(tài)氮肥好,尤其是硫銨,因硫?qū)︸R鈴薯生長有利。忌氯作物如煙草、淀粉類作物、葡萄等應(yīng)少施或不施氯化銨。煙草施用硝銨較好,它能改善煙葉品質(zhì)。多數(shù)蔬菜施用硝態(tài)氮肥效好,如蘿卜施用銨態(tài)氮肥會(huì)抑制其生長,甜菜施用硝酸鈉效果好,已是眾所周知了。
(3)作物不同生育期施氮肥的效果也不一樣 在作物施肥的關(guān)鍵時(shí)期如營養(yǎng)臨界期或最大效率期進(jìn)行施肥,增產(chǎn)作用顯著。如玉米在抽穗開花前后需要養(yǎng)分最多,重施穗肥都能獲得顯著增產(chǎn)。
不同作物、不同生育期使用適宜的肥料品種和施肥量,是經(jīng)濟(jì)有效施用氮肥的關(guān)鍵。