張靜燕,范呈根,饒文平,肖 鵬,歐陽(yáng)衛(wèi)衛(wèi),陳榮華
(贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江西 贛州 341000)
花生(Arachis hypogaeaL.)是我國(guó)重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物,年均種植面積在460萬(wàn)hm2以上,年總產(chǎn)量超過(guò)了1700萬(wàn)t,約占全國(guó)油料作物總產(chǎn)量的35.5%。我國(guó)花生總產(chǎn)的60%以上用于榨油,在保障我國(guó)食用油供應(yīng)及安全方面具有舉足輕重的地位[1]。江西省花生常年播種面積在15.3萬(wàn)hm2左右,年平均產(chǎn)量為2250 kg/hm2,是該省第三大作物。花生生長(zhǎng)對(duì)大量元素(N、P、K) 、中微量元素(S、Mg、Ca、Zn等)的需求大。相關(guān)資料證明,花生每生產(chǎn)100 kg莢果,需要從土壤中吸收N 4.5~6.4 kg、P2O50.8~1.3 kg、K2O 3.0~4.5 kg、CaO 1.5~3.5 kg[2-3]。作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)成分主要來(lái)源于土壤。因此,花生優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵在于土壤養(yǎng)分的充分供應(yīng)。陳志才等[3]指出江西省花生主要種植于紅壤旱地,連作重茬嚴(yán)重,不能根據(jù)花生品種的營(yíng)養(yǎng)需求和區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性施肥,導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)少、土壤氮素趨于飽和、速效磷富集盈余、速效鉀隨收獲物外移而淋失有所下降及微量元素缺乏,引起土壤養(yǎng)分失衡和酸化嚴(yán)重 ,不利于花生產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。隨著氣候、自然環(huán)境、種植業(yè)結(jié)構(gòu)和土地經(jīng)營(yíng)方式等的變化,關(guān)于江西省花生主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況的最新報(bào)道較少,當(dāng)前土壤養(yǎng)分豐缺狀況尚不清楚,配套的科學(xué)肥、水管理措施還不完善,所以,迫切需要對(duì)花生田土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行全面的調(diào)查分析。為了明確當(dāng)前江西省花生主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺狀況,筆者根據(jù)氣候特點(diǎn),分別在贛北、贛中、贛南3個(gè)花生主產(chǎn)區(qū),采集有代表性的土壤樣品,對(duì)其pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣含量進(jìn)行了調(diào)查分析,以期為江西省花生的科學(xué)施肥、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、綠色、安全提供技術(shù)支撐。
江西省簡(jiǎn)稱“贛”,位于中國(guó)東南部,地處長(zhǎng)江中下游交接處的南岸,屬典型的亞熱帶濕潤(rùn)氣候,地形以丘陵山地為主,土壤類型主要為紅壤、水稻土、黃壤和黃棕壤,成土母質(zhì)主要為酸性結(jié)晶巖類、石英巖類和泥質(zhì)巖類的風(fēng)化物。本研究在江西省宜春市(贛北產(chǎn)區(qū)) 、吉安市(贛中產(chǎn)區(qū)) 、贛州市(贛南產(chǎn)區(qū))3個(gè)典型花生主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行。
1.2.1 土壤取樣方法 于2021—2022年花生播種前(沒有施肥)采集土壤樣品,采樣時(shí)避開田邊、路邊、溝邊和特殊地形的部位以及堆過(guò)有機(jī)肥的地方。每個(gè)采樣點(diǎn)按照“S”形隨機(jī)采集0~20 cm的耕層土壤樣品5~10個(gè),充分混勻成1個(gè)樣本(1 kg)。在樣本保存袋外標(biāo)記采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間、采樣人。贛北、贛中、贛南花生產(chǎn)區(qū)采集的土壤樣本數(shù)分別為45、50、60個(gè),共計(jì)155個(gè)。
1.2.2 土壤養(yǎng)分含量的測(cè)定方法 將土壤樣品風(fēng)干后過(guò)篩,采用常規(guī)分析方法[5]進(jìn)行土壤pH值、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣含量的測(cè)定。其中pH值用pH計(jì)測(cè)定,水∶土比為2.5∶1;有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定;堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定,用38.5 g/L NaHCO3浸提,浸提液采用紫外分光光度計(jì)測(cè)定;速效鉀用NH4AC浸提,浸提液采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定;交換性鈣用NH4AC作交換劑,并用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其含量。
參考全國(guó)第2次土壤普查規(guī)定的土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6](表1),對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、大量營(yíng)養(yǎng)元素(N、P、K)、中量營(yíng)養(yǎng)元素(Ca)含量等肥力指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
表1 全國(guó)土壤養(yǎng)分含量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
從表2可以看出,江西省花生田土壤pH值的平均值為5.45,變幅為4.56~6.67,變異系數(shù)為8.45%,處于5級(jí)酸性水平,其中pH值為4.5~6.5的土壤樣品比例為97.77%。在3個(gè)產(chǎn)區(qū)中,贛北產(chǎn)區(qū)、贛南產(chǎn)區(qū)的土壤呈弱酸性,贛中產(chǎn)區(qū)的土壤呈酸性。總體來(lái)看,江西省花生田土壤酸化趨勢(shì)較明顯。
表2 江西省不同花生產(chǎn)區(qū)土壤 pH 值狀況及評(píng)價(jià)
由表3可以看出,江西省花生田土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為13.82 g/kg,變異系數(shù)為18.58%,處于4級(jí)中等水平,有97.78%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量處于中等偏下水平;不同產(chǎn)區(qū)相比,土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值表現(xiàn)為贛南產(chǎn)區(qū)(15.68 g/kg)>贛北產(chǎn)區(qū)(13.44 g/kg)>贛中產(chǎn)區(qū)(12.33 g/kg);從分級(jí)比例來(lái)看,贛北產(chǎn)區(qū)、贛中產(chǎn)區(qū)、贛南產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量中等偏下所占比例分別為100.00%、100.00%和93.33%。由此可見,江西省花生各產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)較為缺乏。
表3 江西省不同花生產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況及評(píng)價(jià)
由表4可以看出:江西省花生田土壤堿解氮平均含量為59.45 mg/kg,變異系數(shù)為39.27%,堿解氮極缺乏、缺乏、中等的比例分別為11.10%、57.78%、15.56%,合計(jì)占比達(dá)84.44%,整體處于缺乏水平;不同產(chǎn)區(qū)的土壤堿解氮含量平均值排序?yàn)橼M南產(chǎn)區(qū)(78.79 mg/kg)>贛北產(chǎn)區(qū)(57.94 mg/kg)>贛中產(chǎn)區(qū)(41.62 mg/kg),變異系數(shù)以贛北產(chǎn)區(qū)最大;從土壤堿解氮缺乏所占比例來(lái)看,贛北和贛中產(chǎn)區(qū)均為80.00%,贛南產(chǎn)區(qū)為13.33%。
表4 江西省不同花生產(chǎn)區(qū)土壤大量元素及交換性鈣含量狀況及評(píng)價(jià)
江西省花生田土壤速效磷平均含量為25.24 mg/kg,處于2~3級(jí)豐富水平的土樣占比達(dá)到了95.56%,說(shuō)明江西省花生田土壤速效磷含量主要處于豐富水平,可能與磷肥施用量較高有關(guān)。不同花生主產(chǎn)區(qū)土壤速效磷平均含量表現(xiàn)為贛中產(chǎn)區(qū)(29.29 mg/kg)>贛南產(chǎn)區(qū)(26.01 mg/kg)>贛北產(chǎn)區(qū)(20.42 mg/kg),變異系數(shù)以贛南產(chǎn)區(qū)最大;從分級(jí)所占比例來(lái)看,贛北、贛中、贛南產(chǎn)區(qū)土壤速效磷平均含量為較豐富或豐富的比例分別為100.00%、100.00%、86.67%。由此可見,江西省花生主產(chǎn)區(qū)磷肥施用量要控制。
江西省花生田土壤速效鉀平均含量為111.21 mg/kg,其中2~4級(jí)水平的土樣占比達(dá)80.00%,說(shuō)明江西省花生田土壤速效鉀含量整體處于中高水平。不同產(chǎn)區(qū)的土壤速效鉀含量排序?yàn)橼M北產(chǎn)區(qū)(147.44 mg/kg)>贛南產(chǎn)區(qū)(105.17 mg/kg)>贛中產(chǎn)區(qū)(81.01 mg/kg),以贛南產(chǎn)區(qū)的變異系數(shù)最大;從分級(jí)所占比例來(lái)看,各產(chǎn)區(qū)土壤速效鉀含量存在差異,贛北產(chǎn)區(qū)、贛中產(chǎn)區(qū)、贛南產(chǎn)區(qū)土壤速效鉀含量較豐富或豐富的比例分別為100.00%、40.00%、46.67%,可見贛北產(chǎn)區(qū)需要控制鉀肥的施用。
江西省花生田土壤交換性鈣平均含量為1425.70 mg/kg,為1級(jí)很豐富水平,其中處于1~2級(jí)的土樣占比達(dá)71.11%,整體鈣含量較高。不同產(chǎn)區(qū)的土壤交換性鈣平均含量表現(xiàn)為贛南產(chǎn)區(qū)(1938.99 mg/kg)>贛北產(chǎn)區(qū)(1833.33 mg/kg)>贛中產(chǎn)區(qū)(504.79 mg/kg),變異系數(shù)以贛中產(chǎn)區(qū)最大,贛北產(chǎn)區(qū)最??;從分級(jí)比例來(lái)看,贛北、贛中、贛南土壤交換性鈣含量達(dá)豐富以上水平的比例分別為100.00%、20.00%、93.33%,因此,贛中產(chǎn)區(qū)要補(bǔ)充鈣肥。
本調(diào)查研究結(jié)果表明:江西省主產(chǎn)區(qū)花生田土壤整體處于酸性水平。婁鋒等[7]研究認(rèn)為不合理施肥是造成土壤酸化的原因之一,因此,在花生生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)合理配施有機(jī)肥和化肥,以達(dá)到緩解土壤酸化的目的。江西省主產(chǎn)區(qū)花生田耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量總體處于中等偏下水平,這類土樣占比高達(dá)97.78%;土壤堿解氮含量整體處于缺乏水平,占比達(dá)84.44%。叢日環(huán)等[8-9]的研究結(jié)果表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量與氮含量存在較高的相關(guān)性。本研究也發(fā)現(xiàn),3個(gè)花生產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)和氮含量表現(xiàn)出高度一致性,土壤有機(jī)質(zhì)平均含量和土壤堿解氮平均含量均表現(xiàn)為贛南產(chǎn)區(qū)>贛北產(chǎn)區(qū)>贛中產(chǎn)區(qū),因此,今后江西花生主產(chǎn)區(qū)尤其是贛中產(chǎn)區(qū)要多施氮肥和有機(jī)肥。江西花生各產(chǎn)區(qū)土壤速效磷、速效鉀和交換性鈣含量主要處于豐富水平,贛北產(chǎn)區(qū)、贛中產(chǎn)區(qū)、贛南產(chǎn)區(qū)土壤速效鉀含量達(dá)豐富以上水平的比例分別為100.00%、40.00%、46.67%,交換性鈣含量達(dá)豐富以上水平的比例分別為100.00%、20.00%、93.33%。因此,各產(chǎn)區(qū)要根據(jù)本區(qū)域的土壤養(yǎng)分狀況,適當(dāng)增施或減施磷、鉀、鈣肥。不同花生產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況之所以存在差異,可能是由區(qū)域氣候條件、土壤類型及施肥管理水平的差異導(dǎo)致的[10]。
綜上所述,江西省花生主產(chǎn)區(qū)土壤pH值大多數(shù)偏酸性,有機(jī)質(zhì)含量偏低,缺氮,而磷、鉀、鈣含量總體豐富。存在氮磷鉀三大要素失調(diào)、忽視中微量元素,沒有根據(jù)區(qū)域土壤、氣候特點(diǎn)和品種布局進(jìn)行針對(duì)性施肥等問(wèn)題?;诒狙芯拷Y(jié)果,江西省各產(chǎn)區(qū)在花生生產(chǎn)過(guò)程中,要重視配方施肥,控制磷肥用量,補(bǔ)充中微量元素,合理增施氮肥,加大有機(jī)肥的施用量,以改善土壤養(yǎng)分狀況,調(diào)節(jié)酸堿平衡,提高土壤的保水保肥能力;其中,贛北產(chǎn)區(qū)要注意控制鉀肥的施用;贛中產(chǎn)區(qū)要注意補(bǔ)充鈣肥;同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)花生不同基因型間需肥規(guī)律的差異研究,以進(jìn)行針對(duì)性施肥。
江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2023年5期