張保華等



摘要:本研究采用聊城市耕地地力監測點數據,分析了全市土壤有機質含量變化特征。結果表明:全市0~20、20~40 cm土層有機質含量逐年增加;表層有機質含量高于下層,樣點間變異大于下層。東阿縣平均值最高,陽谷縣平均值最低。東阿、臨清含量降低,其他縣(市、區)表現出含量增加趨勢。表層有機質含量總體不高,全市歷年平均值都不足15.00 g/kg。應大力推進土地流轉,促進土地規模化經營,培肥基礎地力。
關鍵詞:聊城市;耕地地力;有機質;變化
中圖分類號:S153.6+21文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2015)05-0078-03
Study on Soil Organic Matter Content Change
of Farmland Productivity Monitoring Sites in Liaocheng City
Zhang Baohua1, Yuan Xueliang2, Liu Ziting1, Cao Jianrong1, Zhang Jinping1, Li Hushen2
(1.School of Environment & Planning, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China;
2. Soil and Fertilizer Station, Liaocheng Agriculture Bureau, Liaocheng 252000, China)
AbstractIn this study, using the data from farmland productivity monitoring sites, the variation characteristics of soil organic matter content in Liaocheng City was researched. The results showed that the soil organic matter content increased in the both layers of 0~20 cm and 20~40 cm year by year; it was higher in the top layer than that in the sub-layer, and the variation between monitoring sites was greater in the top layer compared with the sub-layer. The average content of soil organic matter was the highest in Donge County but was the lowest in Yanggu County. The soil organic matter content of Donge and Linqing decreased in 2007~2013,while the others increased. The organic matter content in topsoil as wholly moderate or lower with the yearly mean under 15.00 g/kg. The measures of promoting transfer and scale operation of lands should be taken to raise the fundamental soil fertility.
Key wordsLiaocheng City; Farmland productivity; Organic matter; Change
有機質不僅可為作物生長提供必需的營養元素,還可改善土壤理化性狀和生物學性狀,為作物創造良好的環境和儲水保肥條件,是衡量耕地質量的重要指標之一。同時,土壤有機質是全球碳庫的重要組成部分,對全球碳平衡起著重要作用。因此研究耕地土壤有機質含量變化趨勢,對于掌握耕地質量演化和研究環境變化特征均具有重要意義。
聊城市位于山東省西部,為黃河沖積平原,農業生產條件優越,是重要的糧棉生產基地。自2003年農業部開展耕地地力調查與評價工作以來,聊城市在耕地地力普查基礎上,每個縣(市、區)各選擇20個樣點,進行耕地地力監測。本研究應用監測點2007~2013年土壤有機質含量數據,分析其變化統計特征,以期為研究區耕地地力提升提供理論依據。
1研究區概況
聊城市地理位置在35°47′~37°02′N、115°16′~116 °32′E之間,總面積8 715 km2,2013年總人口597.5萬人。氣候屬于暖溫帶季風氣候區,光照充足,全年光照時數2 463.0~2 741.8 h,年平均氣溫12.8~13.4℃,全年降水量567.7~637.3 mm。地勢西南高、東北低。土壤有褐土、潮土、鹽土、風沙土4個土類,潮土面積最大。
聊城農耕歷史悠久,為傳統農業區。據全國第二次土地調查,全市耕地面積49.91×104 hm2。2013年糧食總產量達到578.5×104 t。
2數據來源
土壤有機質含量來自聊城市農業部門耕地地力監測點2007~2013年數據。每縣(市、區)各20個,共160個(采樣點見圖1)。土層采樣深度為0~20、20~40 cm,樣品采集與處理、化驗分析采用耕地地力評價統一方法。
采樣點土壤類型均為潮土(臨清、莘縣各1點位為風沙土),多為小麥-玉米(豆)一年兩作,僅有高唐2個點位種植棉花、冠縣2個點位為蔬菜和大蒜-玉米、莘縣1點位為小麥-花生種植模式。endprint
由于各縣(市、區)耕地地力監測工作進度不一,部分數據缺失:東昌府區缺少2007、2008年數據,臨清市缺少2007~2011年20~40 cm土層數據, 冠縣缺少2007年數據、2008年20~40 cm土層數據,莘縣、陽谷缺少2007年數據、2008~2013年20~40 cm土層數據,茌平縣缺少2007~2013年20~40 cm土層數據。
3結果與分析
3.1全部監測點土壤有機質含量變化
全部監測點土壤有機質含量變化特征見表1。0~20 cm土層歷年平均值變化為12.98~14.63 g/kg,其中2007年最高,2008年最低,之后逐年增高;20~40 cm土層歷年平均值變化在7.53~10.12 g/kg,其中2007年最高,至2010年減至最低,之后逐年增加。這種變化規律可能和2007年樣點數量少、代表性不足有關。歷年0~20 cm土層有機質含量平均值均高于20~40 cm土層,7年平均高5.20 g/kg。監測點農業耕作均為傳統耕作方式,有機質含量的提升應是近年來機械化發展、家畜飼養大量減少,而秸稈還田量增加的結果。
從有機質含量的差異來看,0~20 cm土層極差變化為13.61~25.10 g/kg,平均為17.81 g/kg;20~40 cm土層極差變化為10.25~20.40 g/kg,平均為14.30 g/kg。0~20 cm土層標準差變化為2.788~3.719,平均為3.181;20~40 cm土層標準差變化為2.296~4.264,平均為2.848。表層有機質含量高于下層,樣點間變異大于下層,原因可能是表層人為耕作活動的結果。
3.2各縣(市、區)監測點表層土壤有機質含量變化
各縣(市、區)監測點2007~2013年表層土壤有機質含量平均值示于圖2。從圖中看出,東阿縣平均值最高,但表現出逐年降低的趨勢,從2007年的18.12 g/kg降至2013年的16.10 g/kg;陽谷縣平均值最低,從2008年的10.59 g/kg 增至2013年的11.66 g/kg;其它縣(市、區)中,臨清市表現為逐年降低趨勢,其余均表現出含量增加趨勢。
各縣(市、區)表層土壤有機質含量平均值總體不高,僅東阿縣全部年份、部分縣(市、區)2012年和2013年平均值高于15.00 g/kg。
各縣(市、區)監測點表層土壤有機質含量歷年平均值變化幅度最大的為冠縣,由2008年的11.86 g/kg增至2013年的15.59 g/kg,增幅達31.5%;其次為高唐縣,由2008年最低的12.33 g/kg增至2012年的15.95 g/kg,增幅為29.4%。變化幅度最小的為臨清市,從2009年的13.82 g/kg降至2013年的13.36 g/kg,其次為陽谷縣,從2008年的10.59 g/kg增至2013年的11.66 g/kg。
4結論與討論
4.1主要結論
數據分析結果表明,全市0~20、20~40 cm土層有機質含量逐年增加,但幅度緩慢;表層有機質含量高于下層,樣點間變異大于下層。東阿縣平均值最高,陽谷縣平均值最低。東阿、臨清含量降低,其它縣(市、區)表現出含量增加趨勢。
表層有機質含量總體不高,全市歷年平均值都不足15.00 g/kg,各縣(市、區)中僅東阿縣全部年份、部分縣(市、區)2012年和2013年平均值高于15.00 g/kg。
4.2提升有機質含量措施探討
盡管聊城市耕地地力監測數據顯示土壤有機質含量在逐漸增加,但增加幅度較小,表層由2008年的12.98 g/kg增至2013年的14.56 g/kg,僅增加1.58 g/kg,而且東阿縣、臨清市還表現為降低趨勢。同時,0~20 cm土層平均值不到15.00 g/kg、20~40 cm土層平均值不到10.00 g/kg,很多地塊遠低于高標準農田有機質含量要求,增加有機質含量仍是耕地地力提升的重要方面。
已有定位試驗和大田實踐研究,提出多項增加有機質含量的技術措施:還田秸稈合適的長度、數量、配用腐熟劑和氮源,增施有機肥,合理輪作與耕作等。提升耕地有機質含量在技術層面上并不存在困難,有機質含量增加緩慢的深層次原因應在于勞動力缺乏導致農家肥減少、普遍施用化肥且品種單一,對測土配方施肥積極性不高等方面。因此,應在嚴格農村土地承包經營基礎上,大力推進土地流轉,促進土地向農業企業、合作社、糧棉大戶集中,實現土地耕作的精細化、統一管理,培肥基礎地力。
參考文獻:
[1]楊景成,韓興國,黃建輝,等.土壤有機質對農田管理措施的動態響應[J].生態學報,2003,23(4):787-796.
[2]宋春雨,張興義,劉曉冰, 等.土壤有機質對土壤肥力與作物生產力的影響[J].農業系統科學與綜合研究,2008,24(3):357-362.
[3]中華人民共和國農業部.耕地地力調查與質量評價技術規程(NY/T 1634-2008)[S].2008.
[4]中華人民共和國農業部.高標準農田建設標準(NY/T 2148-2012)[S].2012.
[5]郝建成,劉洪蓬,曲善功,等.德州市秸稈還田對提升耕地地力的研究[J].農業科技通訊,2012(10):94-97.
[6]于海軍.桓仁縣耕地土壤有機質狀況及提升途徑[J].現代農業科技,2014(11):252-253.
[7]曾桂寧.秸稈還田腐熟對提升土壤有機質的效果研究[J].現代農業科技,2013(23):228-229.
[8]潘劍玲,代萬安,尚占環,等.秸稈還田對土壤有機質和氮素有效性影響及機制研究進展[J].中國生態農業學報,2013,21(5):526-535.
[9]劉義國,劉永紅,劉洪軍,等.秸稈還田量對土壤理化性狀及小麥產量的影響[J].中國農學通報,2013,29(3):131-135.
[10]王海景,康曉東.秸稈還田對土壤有機質含量的影響[J].山西農業科學,2009,37(10):42-45,63.endprint