張保田

（甘肅省天水市麥積區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 天水 741020）

天水市麥積區(qū)位于甘肅省東南部，總土地面積354 500 hm2，耕地面積47 913.3 hm2。農(nóng)作物常年播種面積54 267 hm2，其中冬小麥21 577.7 hm2，春玉米15 539.7 hm2。土壤類(lèi)型以黃綿土、黑壚土為主。1982—2004年，麥積區(qū)未進(jìn)行耕地養(yǎng)分調(diào)查，而這25 a恰是麥積區(qū)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，新品種、新技術(shù)大面積推廣，施肥水平不斷提高，化肥用量快速增長(zhǎng)，肥料偏施、濫施現(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)期。我們開(kāi)展耕地土壤養(yǎng)分狀況測(cè)定及綜合評(píng)價(jià)工作，旨在為制定科學(xué)合理的施肥方案提供依據(jù)。

1 調(diào)查分析方法

1.1 土樣的采集與制備

2005—2007年在麥積區(qū)17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）47 933.3 hm2糧田進(jìn)行耕地土壤采樣，共采集樣品6 048個(gè)。采樣時(shí)間在作物收獲后至播種施肥前，果園在果品采摘后的第1次施肥前。采樣深度糧食作物為20 cm，果園為40～50 cm。川地每6.7～33.3 hm2采集1個(gè)土樣，山地每2.0～10.0 hm2采集1個(gè)土樣。為確保采樣深度和土樣的準(zhǔn)確性，統(tǒng)一使用不銹鋼土樣采集器，每樣點(diǎn)面積0.07～0.70 hm2。采用“S”形布點(diǎn)采樣，每個(gè)土樣由15～20個(gè)樣點(diǎn)混合而成，再用四分法縮分至1 kg左右。土樣風(fēng)干后分別過(guò)孔徑2.00、1.00、0.25mm的尼龍篩，按標(biāo)號(hào)裝入土樣袋保存?zhèn)溆谩２蓸拥貕K用GPS定位，記錄經(jīng)緯度，精確到0.1″。

1.2 測(cè)定方法

從6048個(gè)土樣中隨機(jī)抽取604個(gè)進(jìn)行測(cè)定。土壤pH測(cè)定用土液比1∶2.5電位法，有機(jī)質(zhì)測(cè)定用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法，全氮測(cè)定用凱氏蒸餾法，堿解氮測(cè)定用堿解擴(kuò)散法，全磷測(cè)定用氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法，土壤有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提—鉬提抗比色法，全鉀測(cè)定采用堿溶-火焰光度法，速效鉀測(cè)定采用乙酸銨浸提—火焰光度計(jì)法。土壤有效銅、鋅、鐵、錳測(cè)定采用DTPA浸提—原子吸收分光光度法，有效硼測(cè)定采用甲亞胺—H比色法［1］。

1.3 土壤養(yǎng)分含量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為便于與第二次全國(guó)土壤普查結(jié)果相比較，土壤養(yǎng)分含量的評(píng)價(jià)按《第二次全國(guó)土壤普查技術(shù)規(guī)程》（表1）進(jìn)行。

表1 第二次全國(guó)土壤普查的有機(jī)質(zhì)及大量元素含量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果分析

2.1 有機(jī)質(zhì)含量分析

有機(jī)質(zhì)含量的高低是評(píng)價(jià)土壤養(yǎng)分的重要指標(biāo)［2］。從檢測(cè)土樣結(jié)果來(lái)看，麥積區(qū)2007年的土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.69～30.80 g/kg，平均11.35 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查的平均值10.92 g/kg增加0.43 g/kg。其中綿土為1.69～24.00 g/kg，平均11.50 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查增加1.00 g/kg；淀於土在3.01～26.50 g/kg，平均11.20 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查增加1.20 g/kg。從表2可知，目前全區(qū)所有耕地有機(jī)質(zhì)含量豐富和較豐富（＞20 g/kg）的面積為433.34 hm2，占耕地總面積的0.90%，較第二次全國(guó)土壤普查期的0.70%提高0.20百分點(diǎn)；缺乏（＜10 g/kg）面積為14 586.67 hm2，占耕地總面積的30.44%，較第二次全國(guó)土壤普查期的42.26%提高11.82百分點(diǎn)，從總體情況看，土壤有機(jī)質(zhì)與第二次全國(guó)土壤普查相比呈上升趨勢(shì)，其主要原因是農(nóng)家肥使用量增加，肥料質(zhì)量不斷提高；梯田面積不斷擴(kuò)大，有效減少了耕地土壤流失，有利于養(yǎng)分累積；隨著各種作物產(chǎn)量的提高，根茬還田數(shù)量增大，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

2.2 土壤全氮和堿解氮含量分析

氮素是作物最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，土壤全氮與土壤有機(jī)質(zhì)有較好的相關(guān)性，在同一土壤類(lèi)型中，有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量呈正相關(guān)［2］。檢測(cè)結(jié)果表明，麥積區(qū)耕地土壤全氮含量變化范圍在0.18～1.83 g/kg，平均0.76 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期的平均值0.74 g/kg提高0.02 g/kg。氮素小于1.0 g/kg的面積比例已由第二次全國(guó)土壤普查期的95.31%降至2007年的92.11%，而大于1.0 g/kg的面積則由第二次全國(guó)土壤普查的5.24%上升到2007年的7.89%（表3），總體呈上升趨勢(shì)。

土壤堿解氮變化范圍為11～154mg/kg，平均56mg/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均值42.92 mg/kg提高13.08mg/kg。堿解氮小于50mg/kg的面積已由第二次全國(guó)土壤普查期的47.74%降至2007年的35.76%，而大于50mg/kg的面積則由第二次全國(guó)土壤普查的52.81%上升到2007年的64.24%（表4），主要原因是無(wú)機(jī)氮肥的大量施用所致。

表2 麥積區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

表3 麥積區(qū)耕地土壤全氮含量變化

2.3 土壤有效磷含量分析

磷素是作物重要的養(yǎng)分，土壤磷素含量的高低反應(yīng)了土壤中磷素儲(chǔ)量和供應(yīng)能力，其有效含量是評(píng)價(jià)土壤肥力極其重要的指標(biāo)之一［3～6］。檢測(cè)結(jié)果表明，麥積區(qū)磷素含量普遍上升，全磷含量變化范圍在0.09～1.81 g/kg，平均0.78 g/kg，較第2次全國(guó)土壤普查期耕地全磷平均0.56 g/kg提高0.22 g/kg；速效磷含量變化范圍3.0～81.5mg/kg，平均13.2mg/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均6.92 mg/kg增加6.28mg/kg。耕地土壤磷含量總體為較豐富（中等），較第二次全國(guó)土壤普查期的“磷極缺”相比，上升幅度大。耕地土壤有效磷豐富和較豐富（＞10mg/kg）的面積比例由第二次全國(guó)土壤普查期的20.83%上升到2007年的65.07%，而缺乏的（＜10 mg/kg）的面積由第二次全國(guó)土壤普查期的79.20%降至2007年的34.93%（表5）。自1982年后，加大了磷肥的推廣力度，多年來(lái)大量施用磷肥，而磷肥累積度較高，從而使土壤的磷素含量得以大幅增加［7］，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年麥積區(qū)糧田磷肥（P2O5）平均施用量97.5 kg/hm2，是第二次全國(guó)土壤普查期磷肥施用量（3.0 kg/hm2）的32倍。

2.4 土壤速效鉀含量分析

鉀是作物生長(zhǎng)發(fā)育最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一［8］。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，麥積區(qū)土壤全鉀含量變化范圍在11.1～29.7 g/kg，平均20.3 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期的平均含量21.0 g/kg減少0.7 g/kg。速效鉀平均含量為224mg/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均217.69mg/kg增加6.31mg/kg，變化不大，仍屬于“豐富”水平。在糧食作物生產(chǎn)上目前還無(wú)須補(bǔ)施無(wú)機(jī)鉀肥，但果經(jīng)等喜鉀作物可根據(jù)土壤測(cè)定值和目標(biāo)產(chǎn)量適當(dāng)補(bǔ)施鉀肥。全區(qū)耕地土壤速效鉀豐富和較豐富（＞100mg/kg）的面積由第二次全國(guó)土壤普查期71.65%上升到98.41%（表6）。其主要原因是自2003年實(shí)施退耕還林后，將一些瘠薄的山、坡耕地退耕還林，低產(chǎn)田在耕地中的比例降低所致。

2.5 微量元素豐缺分析

微量元素鋅、硼、錳、銅、鉬、鐵在植物生長(zhǎng)中需量雖微，但在維持正常生長(zhǎng)發(fā)育方面的重要性與大量元素是相同［9］，植物在大量元素養(yǎng)分充分滿(mǎn)足作物需要的條件下，微肥在提高作物產(chǎn)量和改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)方面有顯著效果［10］。從從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，全區(qū)耕地土壤中銅、鐵、鋅、錳、硼5種微量元素含量中銅達(dá)豐富水平。鋅、鐵、錳中等，硼缺乏。其中有效銅含量變化范圍在0.27～2.11mg/kg，平均1.10mg/kg，總體屬于高水平，生產(chǎn)中無(wú)需補(bǔ)施，有效鐵的變化范圍在2.28～26.76 mg/kg，平均8.38mg/kg，總體屬于中等水平，其中含量在中等水平以下（＜4.5mg/kg）的面積為2 246.7 hm2，占總耕地面積的4.69%。有效鋅的變化范圍在0.10～17.44mg/kg，平均1.12mg/kg，總體屬于中等偏下水平，其中在中等水平以下（＜1.0mg/kg）的面積為25 586.7 hm2，占總耕地面積的53.38%。有效錳的變化范圍在2.74～25.30mg/kg，平均11.77 mg/kg，總體含量屬于中等水平，其中在中等水平以下（＜10mg/kg）的面積為14 793.3 hm2，占總耕地面積的30.86%。有效硼的變化范圍在0.04～1.93 mg/kg，平均0.29mg/kg，總體屬于低水平，含量在中等水平以下（＜0.5mg/kg）的面積為33 800.0 hm2，占總耕地面積的70.51%。總之，麥積區(qū)耕地土壤微量元素缺乏的面積較大，屬于低水平，今后應(yīng)注重補(bǔ)施微量元素肥料。

表4 耕地土壤堿解氮現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)

表5 耕地土壤有效磷現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)

表6 耕地土壤速效鉀現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)

3 小結(jié)與討論

1）檢測(cè)分析結(jié)果表明，2007年麥積區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況基本是“氮不足，磷中等，鉀夠用”，與第二次全國(guó)土壤普查期的“磷急缺，氮不足，鉀暫可”相比土壤養(yǎng)分含量變化較大［5］。土壤有機(jī)質(zhì)平均含量11.35 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均10.92 g/kg增加0.43 g/kg；土壤全氮含量0.76 g/kg，較第2次全國(guó)土壤普查期平均0.74 g/kg增加0.02 g/kg；堿解氮含量平均56.00mg/kg，較第2次全國(guó)土壤普查期平均42.92mg/增加13.08mg/kg；全磷含量平均0.78 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期0.56 g/kg增加0.22 g/kg；有效磷含量平均13.20 mg/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均6.92mg/kg增加6.28mg/kg；速效鉀平均含量224.00mg/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均217.69 mg/kg增加6.31 mg/kg；全鉀含量平均20.3 g/kg，較第二次全國(guó)土壤普查期平均21.0 g/kg減少0.7 g/kg，全鉀基本持平，堿解氮和速效磷增幅最大。

2）有機(jī)肥單施或與化肥配施均可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加全磷、全氮積累，并顯著提高有效磷、速效鉀的含量。因此，麥積區(qū)在氮肥施用上，糧食作物氮肥的施用量應(yīng)控制在103.5～330.0 kg/hm2。河谷川區(qū)和林區(qū)林緣區(qū)冬小麥種植時(shí)2/3氮肥基施，1/3氮肥返青期追施。干旱山區(qū)氮肥一次性基施。地膜玉米生育期所需氮肥1/3～1/2基施，其余氮肥于喇叭口期追施。在磷肥施用上，由于耕地含磷量不斷增加，在有效磷含量較高或有機(jī)肥施用量較大的耕地上P2O5的施用量可適當(dāng)減小，反之，可適當(dāng)增大［10］，一般糧食作物的磷施用量在60～135 kg/hm2。目前麥積區(qū)耕地土壤（不含果園）的速效鉀含量較高（平均為224mg/kg），短期內(nèi)在糧食作物種植上可不考慮施用鉀肥［8］。在微量元素施用上，應(yīng)依據(jù)土壤測(cè)定結(jié)果，因缺補(bǔ)缺，適量施用。在施用方法上建議以根外追肥為主，根部施用為輔的原則，根部施用時(shí)最好與優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥混合施用。同時(shí)，應(yīng)大力推廣綠肥種植、果園生草制、過(guò)腹還田和秸稈直接還田等技術(shù)，多渠道廣辟肥源、加大有機(jī)肥的施用量。

［1］ 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

［2］ 胡靄堂.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)［M］.北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1995：48-53.

［3］ 曹 寧，陳新平，張福鎖，等.從土壤肥力變化預(yù)測(cè)中國(guó)未來(lái)磷肥需求［J］. 土壤學(xué)報(bào)， 2007，4（3）：536-543.

［4］ 周寶庫(kù)，張喜林.長(zhǎng)期施肥對(duì)黑土磷素積累、形態(tài)轉(zhuǎn)化及其有效性影響的研究［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（2）：143-147.

［5］ 金繼運(yùn)，李家康，李書(shū)田.化肥與糧食安全［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2006，12（5）：601-609.

［6］ 裴瑞娜.長(zhǎng)期施肥下我國(guó)典型農(nóng)田土壤有效磷對(duì)磷盈虧的響應(yīng)［D］.蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

［7］ 李彥榮.甘肅農(nóng)墾系統(tǒng)耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀與施肥建議［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2003（8）：43-45.

［8］ 白由路.高價(jià)格下我國(guó)鉀肥的應(yīng)變策略［J］.中國(guó)土壤與肥料，2009（3）：1-4.

［9］ 魯劍巍，測(cè)土配方施肥與作物配方施肥技術(shù)［M］.2006（6）：107.

［10］ 翟 琨，向東山，陳佳勃.貴州省土壤養(yǎng)分狀況與培肥措施［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2004（12）：36-38.