河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律

胡景輝，孫麗敏，雷雅坤，劉寧

（河北省農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟研究所，河北石家莊050051）

河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律

胡景輝，孫麗敏，雷雅坤，劉寧

（河北省農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟研究所，河北石家莊050051）

為明確河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及土壤肥力演變規(guī)律，利用河北省第2次土壤普查數(shù)據(jù)及河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，對土壤養(yǎng)分狀況進行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，第2次全國土壤普查時，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤有機質(zhì)、全氮及速效磷含量均處在低至極低水平，平均含量分別為10.45 g/kg，0.68 g/kg，7.50 mg/kg；土壤速效鉀含量較高，為191.50 mg/kg。從土壤養(yǎng)分狀況變化趨勢看，土壤有機質(zhì)含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增長86.60%；土壤全氮含量由0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，增長72.79%，全氮含量水平由5級上升到3級水平，達到中等水平；土壤速效磷含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長123.33%，速效磷含量水平由4級上升到3級水平，達到中等水平；土壤速效鉀含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，速效鉀含量水平由2級下降到4級水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效鉀含量呈上升趨勢，由65.50 mg/kg提高到128.50 mg/kg。速效鉀含量水平中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強平衡施肥及秸稈還田技術(shù)的推廣應用。

河北省山前平原；土壤養(yǎng)分狀況；有機質(zhì)；全氮；速效磷；速效鉀

土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大因素，土壤肥力狀況是制約農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要因素之一，只有深入了解土壤肥力的分布特征及演變規(guī)律，才能實施精準施肥和合理調(diào)控土壤肥力。從第2次土壤普查到現(xiàn)在，耕作栽培方式及施肥水平發(fā)生很大變化，人們對土壤養(yǎng)分的變化缺乏全面的了解，造成施肥方面存在盲目性[1-4]。近年來，隨著配方施肥技術(shù)的推廣，我國很多地方進行了測土化驗，以便全面了解土壤肥料狀況。

河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)的自然條件比較優(yōu)越，以冬小麥—夏玉米兩熟制的耕作制度為主。筆者基于河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)和第2次全國土壤普查數(shù)據(jù)，對河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律進行分析，以期為土壤質(zhì)量管理及肥料的精確施用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域基本情況

河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，海拔高度50.1 m，年平均氣溫12.2℃，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，平均年降水量500～600 mm，年蒸發(fā)量為1 040 mm左右，≥0℃積溫4713℃，無霜期200d左右。耕作制度以小麥—玉米一年兩熟為主。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究選取石家莊市無極縣和邯鄲市臨漳縣為試驗縣，采用第2次土壤普查數(shù)據(jù)及河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，為減少因分析誤差導致的年度間養(yǎng)分分析數(shù)據(jù)差異較大的問題，對相鄰2 a的養(yǎng)分數(shù)據(jù)進行了平均處理。采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 第2次土壤普查時土壤養(yǎng)分的總體情況

2.1.1 土壤有機質(zhì)含量分級情況土壤有機質(zhì)是表征土壤質(zhì)量和肥力的重要指標[5]。從圖1可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤有機質(zhì)平均含量總體處于低至極低水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級標準[6]，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤有機質(zhì)含量主要分布在4～6級，其中，4級占比最大，無極縣4級占比為80.46%，臨漳縣土壤有機質(zhì)含量4，5級占比分別為40.00%，44.90%。土壤有機質(zhì)平均含量為10.50 g/kg，總體處在4級水平，土壤有機質(zhì)含量偏低。

2.1.2 土壤全氮含量分級情況氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素，是土地利用系統(tǒng)中的主要元素之一，也是組成土壤肥力的重要指標。從圖2可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤全氮平均含量同樣處于低至極低水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級標準，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤全氮含量主要分布在4～6級，無極縣、臨漳縣土壤全氮含量4級占比分別為56.51%，34.90%，5級占比分別為34.90%，46.40%，土壤全氮平均含量為0.68 g/kg，處于5級水平，全氮含量很低。

2.1.3 土壤速效磷含量分級情況土壤磷素含量一定程度上反映了土壤中磷素的貯量和供應能力，是衡量土壤肥力水平的標志之一[7]。從圖3可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效磷含量偏低。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級標準，土壤速效磷含量主要分布在3～6級，無極縣主要分布在第4級，占58.33%，其次為3級，占34.68%；臨漳縣土壤速效磷含量主要分布在第4～6級，分別占29.20%，43.80%，21.60%。土壤速效磷平均含量7.50 mg/kg，處在4級水平，土壤速效磷平均含量偏低。

2.1.4 土壤速效鉀含量分級情況土壤速效鉀含量是衡量土壤鉀素養(yǎng)分供應能力的現(xiàn)實指標，它標志著目前及近期內(nèi)可供植物吸收利用的鉀含量[8]。從圖4可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效鉀含量處在高或極高水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級標準，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效鉀含量主要分布在1～4級，無極縣土壤速效鉀含量平均值為105 mg/kg，處在3級水平，臨漳縣土壤速效鉀含量平均值為282.00 mg/kg，處在1級水平，含量極高。

2.2 土壤養(yǎng)分狀況變化情況

2.2.1 土壤有機質(zhì)含量從圖5可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤有機質(zhì)含量呈波動上升趨勢，這與生產(chǎn)力水平不斷提高、化肥投入量不斷增加和20世紀90年代后期開始實施的秸稈還田措施密切相關(guān)。其中，無極縣從第2次土壤普查的11.20 g/kg提高到2014—2015年的23.55 g/kg，有機質(zhì)含量增長110.27%，由4級水平提升為3級水平；臨漳縣從第2次土壤普查的9.70 g/kg提高到2014—2015年的15.45 g/kg，有機質(zhì)含量增長59.28%；河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤有機質(zhì)平均含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，有機質(zhì)含量增長86.60%。綜上可以看出，1998—2015年河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤肥力監(jiān)測點有機質(zhì)含量呈波動上升趨勢，但是不同試驗點上升幅度不同，其原因主要是機械化程度、秸稈還田率及復種指數(shù)不同，供試點土壤有機質(zhì)含量雖有不同程度提高，但仍處于中等偏下水平，仍需繼續(xù)培肥，推廣配方施肥、秸稈還田等技術(shù)。

2.2.2 土壤全氮含量從圖6可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤全氮含量呈波動上升趨勢，與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明顯，其中，無極縣從第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增長90.54%；臨漳縣從第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增長51.61%；河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，全氮含量增長72.79%，由5級水平上升到3級水平，達到中等水平，這與氮肥的大量投入有關(guān)。1998—2015年，隨著平衡施肥技術(shù)的推廣，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤全氮含量水平變幅減小。

2.2.3 土壤速效磷含量由圖7可知，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)從第2次土壤普查到2014—2015年速效磷含量呈不同程度上升趨勢。無極縣速效磷含量從第2次土壤普查的10.00 mg/kg提高到2014—2015年的11.10 mg/kg，速效磷含量增長11.0%，處于中等偏下水平；臨漳縣從第2次土壤普查的5.00 mg/kg提高到2014—2015年的22.40 mg/kg，增長348.00%；河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長123.33%，由4級水平上升到3級水平，達到中等水平，這與該時期磷肥的大量投入有關(guān)，仍需要繼續(xù)培肥，應加強平衡施肥技術(shù)的推廣應用。

2.2.4 土壤速效鉀含量從圖8可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，1998—1999年土壤速效鉀含量均呈下降趨勢，主要原因是第2次土壤普查結(jié)果顯示土壤速效鉀含量較高，且一直受“北方石灰性土壤不缺鉀”的觀點影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中忽視了土壤鉀素管理。無極縣從第2次土壤普查的101mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；臨漳縣從第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效鉀平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2級水平下降到4級水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤速效鉀含量呈上升趨勢。其中，無極縣由56.00mg/kg提高到143.50mg/kg，上升到3級水平；臨漳縣由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，處于3級水平，速效鉀含量中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強平衡施肥技術(shù)的推廣應用。

3 結(jié)論與討論

有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，能為作物提供豐富的碳素營養(yǎng)、氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)元素，在土壤肥力、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面有著重要作用。本研究表明，土壤有機質(zhì)平均含量總體處于低至極低水平，土壤有機質(zhì)平均含量為10.50 g/kg，處于4級水平。從有機質(zhì)含量變化趨勢來看，土壤有機質(zhì)含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增長86.60%。1998—2015年河北省山前平原高產(chǎn)類型區(qū)土壤肥力監(jiān)測點有機質(zhì)含量呈波動上升趨勢，但是不同試驗點上升幅度不同，其原因主要是機械化程度、秸稈還田率及復種指數(shù)不同，供試點土壤有機質(zhì)含量雖有不同程度提高，但仍處于中等偏下水平，仍需繼續(xù)培肥，推廣配方施肥、秸稈還田等技術(shù)[9-11]。

氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素，生產(chǎn)中，作物對氮的需求量較大，若土壤供氮不足，將引起農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的降低[12]。本研究表明，河北省山前平原高產(chǎn)區(qū)第2次土壤普查時土壤全氮平均含量同樣處于低至極低水平，土壤全氮含量主要分布在4～6級。與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明顯，無極縣從第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增長90.54%；臨漳縣從第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增長51.61%；土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68g/kg提高到1.18g/kg，全氮含量增長72.79%，全氮含量水平由5級上升到3級水平，達到中等水平，這與氮肥的大量投入有關(guān)。

磷是植物生長發(fā)育的三大必需元素之一，土壤缺乏磷素也會妨礙植物對其他營養(yǎng)元素的吸收，從而限制農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。本研究表明，土壤速效磷含量偏低，土壤速效磷平均含量為7.50mg/kg，處在4級水平。土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長123.33%，速效磷含量水平由4級上升到3級水平，達到中等水平，這與該時期磷肥的大量投入有關(guān)，仍需要繼續(xù)培肥，應加強平衡施肥技術(shù)的推廣應用。

目前鉀素問題日益突出，有可能成為作物產(chǎn)量的限制因素[13]。本研究表明，第2次土壤普查時，土壤速效鉀含量處在高或極高水平，受到“北方石灰性土壤不缺鉀”觀點的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中忽視了土壤鉀素管理，與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，1998—1999年土壤速效鉀含量均呈下降趨勢，無極縣從第2次土壤普查的101 mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；臨漳縣從第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；土壤速效鉀平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2級水平降到4級水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，土壤速效鉀含量呈上升趨勢。無極縣速效鉀含量由56.00 mg/kg提高到143.50 mg/kg，上升到3級水平；臨漳縣由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，處于3級水平，速效鉀含量中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強平衡施肥技術(shù)的推廣應用。

［1］谷淑湘，李曉東，白雪巖.阿榮旗土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及變化趨勢[J].華北農(nóng)學報，2007，22（專輯）：85-87.

［2］高強，劉淑霞，王瑞有，等.黑土區(qū)土壤養(yǎng)分狀況變化及施肥措施[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報，2001，23（1）：65-68.

［3］張志華，杜麗，郭金鳳，等.安陽市耕層土壤養(yǎng)分變化動態(tài)分析及施肥建議[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2003（6）：29-31.

［4］孫波，潘賢章，王德建，等.我國不同區(qū)域農(nóng)田養(yǎng)分平衡對土壤肥力時空演變的影響[J].地球科學進展，2008，23（11）：1201-1207.

［5］林心雄.中國土壤有機質(zhì)狀況及其管理[M]//沈善敏.中國土壤肥力.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998：111-159.

［6］河北省土壤普查辦公室，河北省土壤普查成果匯總編委會.河北省第二次土壤普查數(shù)據(jù)集[M].石家莊：河北省土壤普查辦公室，1990.

［7］沈善敏.中國土壤磷素肥力與農(nóng)業(yè)中的磷管理[M]//沈善敏.中國土壤肥力.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1998：212-273.

［8］謝建昌.中國土壤的鉀素肥力及農(nóng)業(yè)中的鉀管理[M]//沈善敏.中國土壤肥力.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1998：274-340.

［9］黃紹文，金繼運，楊俐蘋，等.縣級區(qū)域糧田土壤養(yǎng)分的空間變異性[J].土壤通報，2002，33（3）：188-193.

［10］趙凡，沈玉梅，何秀云，等.耕地土壤肥力因子演變的變化程度分析[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2010（12）：55-58.

［11］張金濤，盧昌艾，王金洲，等.潮土區(qū)農(nóng)田土壤肥力的變化趨勢[J].中國土壤與肥料，2010（5）：6-10.

［12］孫星，劉勤，王德建，等.長期秸稈還田對土壤肥力質(zhì)量的影響[J].土壤，2007，39（5）：782-786.

［13］鄭國宏.晉中市土壤養(yǎng)分動態(tài)變化長期定位研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2010，38（7）：66-69.

Soil Nutrient Status and Evolution Rule of High Yield Fields in Piedmont Plain of Hebei Province

HUJinghui，SUNLimin，LEI Yakun，LIUNing
（Institute of Agricultural Information and Economy，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang050051，China）

In order to determine soil nutrient status and soil fertility evolution rule of high yield fields in piedmont plain of Hebei province,soil nutrient status were analyzed with the data of"the Second National Soil Survey"and cultivated land quality monitoring in Hebei province.The results showed that the organic matter content,total N content and olsen-P content of high yield type area in piedmont plain of Hebei province were low to extremely low levels in the Second National Soil Survey,the average contents were 10.45 g/kg, 0.68 g/kg,7.50 mg/kg,respectively.The content of soil available K had high level,the average content was 191.50 mg/kg.From the trend of fertility quality variation,soil organic matter content increased from 10.45 g/kg in the Second National Soil Survey to 19.50 g/kg in 2014-2015,increased by 86.60%.Soil total nitrogen content increased from 0.68 g/kg to 1.18 g/kg,increased by 72.79%,the level of total nitrogen content from level 5 to level 3,reached a moderate level.The content of soil available phosphorus increased from 7.50 g/kg in the Second National Soil Survey to 16.75 mg/kg in 2014-2015,increased by 123.33%,the level of available phosphorus content from level 4 to level 3,reached a moderate level.Soil available potassium content decreased from 191.50 mg/kg in the Second National Soil Survey to 65.50 mg/kg in 1998-1999,decreased by 65.80%,the level of available potassium content from level 2 to level 4,the content was low.With the increase of K fertilizer input,soil available potassium had an increasing trend in high yield type area of piedmont plain of Hebei province in 1998-2015,soil available potassium increased from 65.50 mg/kg to 128.50 mg/kg.From the level of available potassium content,at present the content of available potassium was on a lower-middle level in this area,in order to enhance balanced fertilization and straw returning technology,we should continue to cultivate fertilizer.

piedmont plain of Hebei province；soil nutrient status；organic matter;total N;olsen-P;available K

S158.2

A

1002-2481（2016）11-1664-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.11.21

2016-06-10

河北省財政專項（F16E01）

胡景輝（1973-），男，河北清苑人，副研究員，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究工作。孫麗敏為通信作者。