平翠枝,羅 方,張傳玲,李曉東,王 宇
(阿榮旗農業(yè)技術推廣中心,內蒙古 阿榮旗 162750)
土壤養(yǎng)分直接影響土壤肥力以及作物生長和產量,土壤養(yǎng)分狀況是衡量土壤肥力高低和耕地地力評價的重要標準[1-2]。因此,充分了解農田土壤養(yǎng)分隨耕作時間的演變趨勢以及在一定區(qū)域內的空間變異特征是實現(xiàn)土壤養(yǎng)分精確管理和合理施肥的前提和依據。阿榮旗現(xiàn)有耕地面積29.05 萬hm2,年糧食總產量為116 萬t,屬于國家500 個主要商品糧生產基地縣之一[3]。由于該地區(qū)是以農業(yè)經濟為主體的旗縣,耕地質量與其農業(yè)發(fā)展和經濟建設密切相關,開展耕地地力調查與質量評價工作具有極其重要的意義[4]。本研究對阿榮旗耕地土壤的養(yǎng)分現(xiàn)狀進行調查,提出合理施肥的建議與對策,為阿榮旗高標準農田建設和提高養(yǎng)分資源利用效率提供依據。
阿榮旗地處呼倫貝爾市東南部,臨近大興安嶺、松嫩平原,是呼倫貝爾市嶺東三旗市之一,位于北緯47°56′54"~49°19′35",東經122°02′30"~124°05′40"。阿榮旗全境地貌呈中低山、丘陵漫崗地形,地勢由西北向東南呈階梯式下降,海拔由1 149 m逐漸過渡到198 m。年有效積溫2 394.1 ℃,阿榮旗屬于溫帶大陸性半濕潤氣候。年平均降水量458.4 mm,主要集中在6—8月,占全年降水量的70%,年均蒸發(fā)量1 455.3 mm。大部分地區(qū)9月中旬出現(xiàn)早霜,無霜期90~130 d。阿榮旗主要種植作物有大豆、玉米、小麥、水稻、馬鈴薯、南瓜等。
2017年作物收獲后,按照測土配方施肥取樣方法,對阿榮旗12 鄉(xiāng)(鎮(zhèn))以及農場和林場進行樣品采集。結合耕地土壤實際,每塊耕地取1 個混合樣,采樣方法按“S”形進行,每個條田取15 個點混合后,用4 分法留取作為樣品,以供分析化驗[5]。取樣深度0~20 cm,采用團場取樣和農科所化驗室取樣相結合的方法,采集土樣470 個。
養(yǎng)分分級和臨界值指標采用內蒙古自治區(qū)耕地質量等級評價標準和臨界指標值[6],分級標準見表1、表2、表3。
表1 有機質和大量元素養(yǎng)分分級標準
表2 中量元素養(yǎng)分分級標準
采用Microsoft Excel 2007 進行數(shù)據整理。以第2 次土壤普查成果資料和2006—2008年的測土配方施肥數(shù)據資料為基礎[7-8],應用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)和縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)技術平臺[9-10],對測土配方施肥數(shù)據、第2次土壤普查空間數(shù)據和屬性數(shù)據進行數(shù)字化管理,編制數(shù)字化土壤養(yǎng)分分布圖、耕地地力等級圖、土壤分布圖等專業(yè)成果圖件,建立了全旗耕地資源信息管理系統(tǒng)[11]。
2.1.1 有機質及大量元素狀況 由表4 可知,有機質平均含量為51.40 g/kg,屬于1 級(高)水平;全氮平均含量為2.43 g/kg,屬于2 級(較高)水平;有效磷平均含量為44.10 mg/kg,屬于1 級(高)水平;速效鉀平均含量為255.30 mg/kg 屬于1 級(高)水平。
2.1.2 中微量元素狀況 由表5 可知,有效硫平均含量為19.43 mg/kg,屬于3 級(中)水平;有效硅平均含量為489.50 mg/kg,屬于1 級(高)水平;有效鐵平均含量為113.75 mg/kg,屬于1 級(高)水平;有效錳平均含量為40.99 mg/kg,屬于1 級(高)水平;有效銅平均含量為2.05 mg/kg,屬于1 級(高)水平;有效鋅平均含量為1.99 mg/kg,屬于2 級(較高)水平;有效硼平均含量為0.50 mg/kg,屬于3 級(中)水平;有效鉬平均含量為0.14 mg/kg,屬于3 級(中)水平。
表5 阿榮旗耕地土壤中、微量元素狀況
由表4 和表5 可知,阿榮旗耕地土壤養(yǎng)分含量差異較大,各養(yǎng)分指標的變異系數(shù)在17.63%~37.76%。其中,土壤有機質含量的變異系數(shù)最小,有效磷的變異系數(shù)最大。
2.2.1 有機質及大量元素分級面積占比 由表6 可知,有機質1 級面積占總耕地面積的87.3 %,2 級面積占12.6%,3 級、4 級和5 級面積僅占0.1%;全氮1級面積占總耕地面積的24.8%,2 級面積占74.6%,3 級面積占0.7%;有效磷1 級面積占總耕地面積的53.1%,2 級面積占23.9%,3 級面積占17.6%,4 級面積占5.0%,5 級面積僅占0.4%;速效鉀1 級面積占總耕地面積的86.7%,2 級面積占12.3%,3 級面積占0.9%。
表6 阿榮旗耕地土壤有機質及大量元素分級面積占比
2.2.2 微量元素分級面積占比 由表7 可知,有效鐵1 級面積占總耕地面積的100%;有效錳1 級面積占總耕地面積的99.3%,2 級面積占0.7%;有效銅1 級面積占總耕地面積的52.8%,2 級面積占46.2%,3 級面積占1.0%;有效鋅1 級面積占總耕地面積的25.1%,2 級面積占45.6%,3 級面積占27.0%,4 級、5 級面積總共占2.3%;有效硼1 級面積占總耕地面積的0.1%,2 級面積占6.1%,3 級面積占47.6%,4 級面積占46.1%,其中,4 級、5 級處于臨界值以下;有效鉬1 級面積占總耕地面積的2.1%,2 級面積占17.6%,3 級面積占67.7%,4 級面積占12.7%,其中,4 級、5 級處于臨界值以下。
表7 阿榮旗耕地土壤微量元素分級面積占比
由表8 可知,有機質含量2002年較1982年普查降低了21.60 g/kg;2006年較1982年降低了17.10 g/kg,較2002年增長了4.50 g/kg;2017年較1982年降低了16.06 g/kg,較2002年增長了5.54 g/kg,較2006年增長了1.04 g/kg。全氮含量2002年較1982年降低了1.11 g/kg;2006年較1982年降低了1.04 g/kg,較2002年增長了0.07 g/kg;2017年較1982年降低了1.11 g/kg,與2002年相比變化不大。有效磷含量2002年較1982年增長了13.00 mg/kg;2006年較1982年增長了12.60 mg/kg;2017年較1982年增長了32.61 mg/kg,較2002年增長了19.61 mg/kg,較2006年增長了20.01 mg/kg。速效鉀含量2002年較1982年降低了61.00 mg/kg;2006年較1982年降低了62.00 mg/kg,2017年較1982年增長了28.29 mg/kg,較2002年增長了89.29 mg/kg,較2006年增長了90.29 mg/kg。
阿榮旗耕地土壤的有機質含量和大量元素含量平均值處于1、2 級水平,根據2017年阿榮旗耕地質量等級評價標準,全旗耕地土壤有機質平均含量51.14 g/kg,屬于1 級(高)水平;全氮含量為2.43 g/kg,屬于2 級(較高)水平;有效磷、速效鉀含量為44.01 mg/kg 和255.29 mg/kg,均屬于1 級(高)水平。阿榮旗耕地土壤養(yǎng)分含量差異較大,各養(yǎng)分指標的變異系數(shù)在17.63%~37.76%,其中,土壤有機質含量的變異系數(shù)最小、有效磷的變異系數(shù)最大。有效硅、有效鐵、有效錳和有效銅含量平均值處于1 級水平,有效鋅含量處于2 級水平,有效硅、有效硼和有效鉬處于3 級水平。1982—2006年相同點位的調查結果顯示,耕層土壤(0~20 cm)的有機質、全氮、速效鉀含量明顯下降,有效磷含量有所提高。2017年第4 次調查結果顯示,有機質、全氮、含量明顯下降,有效磷、速效鉀含量提高。
表8 阿榮旗耕地土壤養(yǎng)分變化