方城縣土壤養分含量變化分析與評價

方城縣農業技術推廣中心 馬翠云

20世紀80年代，方城縣開展了第2次土壤普查，查明了土壤類型、數量和分布情況及土壤養分含量，為農業的綜合開發和農業結構調整提供了科學依據。20多年來，由于種植制度、耕作措施、施肥水平等都發生了較大的變化，導致全縣土壤養分狀況也發生了較大的變化。方城縣是糧食生產大縣，及時了解土壤養分的變化情況，分析其原因，對于提高土地生產能力具有重要的意義。因此，方城縣農業技術推廣中心結合1982年第2次土壤普查數據和 2006—2015年測土配方施肥項目所獲取的大量數據，對全縣土壤養分含量的變化進行分析，通過調查分析基本查清了全縣的土壤肥力現狀，為科學用肥，培肥土壤，合理利用改良土壤提供了科學依據。

一、材料與方法

（一）調查區概況

方城縣位于南陽盆地東北部邊緣，地處北緯 33°04′～33°37′，東經 112°38′～130°24′，地貌多姿，全縣山、崗、平地各占1/3。全縣轄16個鄉鎮，557個行政村，土壤類型比較復雜，主要有黃褐土、砂姜黑土、黃棕壤、粗骨土、潮土五大類，土壤質地有重壤土、輕壤土、沙壤土、中黏土、中壤土、緊沙土。自2006年開始，方城縣開始實施國家測土配方施肥補貼項目，每年秋收后、種麥前都采集土壤樣品進行養分化驗，10年共取土壤樣品9400個。

（二）方法

1.樣品采集。根據農業部《測土配方施肥技術規范》的要求，采用“S”形采樣法均勻隨機選取采樣點，每個土壤樣品采樣點不低于10個。用鏟刀或不銹鋼土鉆采樣，采樣土層深度為0～20cm，各采樣點土樣充分混勻后，四分法留取1.5kg 作代表樣；采用GPS定位，記錄經緯度，精確到0.1″。

2.樣品化驗分析。按照全國統一規定的項目和方法進行了分析，土壤有機質用油浴加熱重鉻酸鉀氧化—容量法；全氮用凱氏蒸餾法；有效磷用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法；緩效鉀用硝酸提取—火焰光度法；速效鉀用乙酸銨提取—火焰光度法；pH用電位法；有效銅、有效鐵、有效錳、有效鋅用DTPA浸提—原子吸收分光光度法；硫采用“氯化鈣浸提—梳酸鋇比濁法”；硼采用“甲亞胺—H比色法”；鉬采用“草酸—草酸胺浸提—極譜法”。

二、結果與分析

（一）土壤養分現狀

1.全縣土壤養分整體狀況。根據2006—2015年方城縣土壤養分化驗結果分析，土壤養分含量平均值為有機質14.29g/kg，全氮0.94g/kg，有效磷13.79mg/kg，速效鉀105mg/kg，緩效鉀701mg/kg，pH值6.86，有效銅1.32mg/kg，有效鐵22.36mg/kg，有效錳20.72mg/kg，有效鋅1.78mg/kg，水溶態硼0.37mg/kg，有效硫21.1mg/kg，有效鉬0.14mg/kg（見表1）。

2.不同土壤類型養分現狀。從不同土壤類型分析，全縣緊沙土區面積86.67hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.91g/kg，有機質14.05g/kg，有效磷13.06mg/kg，速效鉀96mg/kg，緩效鉀768mg/kg，有效鐵20.77mg/kg，有效錳20.36mg/kg，有效銅1.37mg/kg，有效鋅1.81mg/kg，有效硫20.76mg/kg，水溶態硼0.38mg/kg， pH值6.87；輕壤土區面積0.59萬hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.91g/kg，有機質13.79g/kg，有效磷13.56mg/kg，速效鉀101mg/kg，緩效鉀685mg/kg，有效鐵22.55mg/kg， 有 效 錳 21.42mg/kg， 有效銅1.31mg/kg，有效鋅1.90mg/kg，有效硫21.66mg/kg，水溶態硼0.35mg/kg，pH值6.84；輕黏土區面積0.18萬hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.96g/kg，有機質14.8g/kg，有效磷15.06mg/kg，速效鉀110mg/kg，緩效鉀708mg/kg，有效鐵22.65mg/kg，有效錳21.39mg/kg，有效銅1.34mg/kg，有效鋅1.71mg/kg，有效硫 21.61mg/kg，水溶態硼0.39mg/kg， pH值6.88；沙壤土區面積133.33hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.88g/kg，有機質13.69g/kg，有效磷14.77mg/kg，速效鉀101mg/kg，緩效鉀687mg/kg，有效鐵20.74mg/kg，有效錳20.33mg/kg，有效銅1.30mg/kg，有效鋅1.89mg/kg，有效硫20.51mg/kg，水溶態硼0.36mg/kg，pH值6.91；中壤土區面積6.27萬hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.92g/kg，有機質14.05g/kg，有效磷13.63mg/kg，速效鉀103mg/kg，緩效鉀694mg/kg，有效鐵22.21mg/kg，有效錳21.09mg/kg，有效銅1.34mg/kg，有效鋅1.83mg/kg，有效硫21.27mg/kg，水溶態硼0.37mg/kg，pH值6.86；重壤土區面積3.72萬hm2，土壤養分含量平均值為全氮0.93g/kg，有機質14.02g/kg，有效磷 13.59mg/kg，速效鉀105mg/kg，緩效鉀685mg/kg，有效鐵21.78mg/kg，有效錳20.46mg/kg，有效銅1.29mg/kg，有效鋅1.84mg/kg，有效硫21.58mg/kg，水溶態硼0.37mg/kg，pH值6.89（見表2）。

表1 方城縣土壤樣品各養分項目特征值統計結果

（二）土壤養分評價

依照農業部《測土配方施肥技術規范》土壤養分分級標準進行統計分析。

1.土壤有機質

全縣共參與土壤有機質含量分析的樣品5790個，有機質含量變幅為1.7～51.4g/kg，平均含量14.29g/kg。4級（20～30g/kg）的有232個，出現頻率為4.01%，代表面積約0.26萬 hm2；5級（10～20g/kg） 的 有5297個，出現頻率為91.49%，代表面積約5.91萬hm2；6級（6～10g/kg）的有235個，出現頻率為4.06%，代表面積約0.26萬hm2；7級（≤6g/kg）的有12個，出現頻率為0.21%，代表面積133.33hm2。從表3中可以看出土壤有機質在10～20g/kg最集中，說明土壤有機質處于中低等級含量水平，仍需要增施有機肥。

2.土壤全氮

全縣共參與土壤全氮含量分析的樣品5790個，全氮含量變幅為0.15～1.89g/kg， 平 均 含 量 0.94g/kg。4級（1.5～2.0g/kg）的有423個，出現頻率為7.31%，代表面積0.47萬 hm2；5級（1.0～1.5g/kg）的有867個，出現頻率為14.97%，代表面積約 0.97萬 hm2；6級（0.5～1.0g/kg）的有4485個，出現頻率為77.46%，代表面積約5.01萬hm2；7級（≤0.5g/kg）的有15個，出現頻率為0.26%，代表面積166.67萬hm2。從表4中可以看出，土壤全氮在0.5～1g/kg最集中，占總土壤面積的99.74%，而1～3級都沒有，處于中低級別狀態，需要依靠施用氮肥來提高產量。

3.有效磷

全縣共參與土壤有效磷含量分析的樣品5790個，有效磷含量變幅在2.8～72.4mg/kg，平均含量13.79mg/kg。2級（40～50mg/kg） 的 有17個，出現頻率為0.29%，代表面積 186.67hm2；3級（30～40mg/kg）的有72個，出現頻率為1.24%，代表面積806.67hm2；4級（20～30mg/kg）的有568個，出現頻率為9.81%，代表面積0.634萬hm2；5級（10～20m g/kg）的有3688個，出現頻率為63.7%，代表面積4.116萬 hm2；6級（5～10m g/kg）的有1316個，出現頻率為22.73%，代表面積1.47萬hm2；7級（≤5m g/kg）的有120個，出現頻率為2.07%，代表面積約0.13萬hm2。從表5中可以看出，有效磷含量大部分在5級、6級（5～30m g/kg），處于中等偏下狀態，需要依靠施用磷肥來提高產量。

4.速效鉀

全縣共參與土壤有效鉀含量分析的樣品5790個，速效鉀含量變幅在15～350mg/kg，平均含量105mg/kg。4級（150～200mg/kg） 的有428個，出現頻率為7.39%，代表面積約0.48萬hm2；5級（100～150m g/kg）的有2586個，出現頻率為44.66%，代表面積2.886萬hm2；6級（50～100m g/kg） 的 有 2640個，出現頻率為45.6%，代表面積2.946萬hm2；7級（≤50m g/kg）的有64個，出現頻率為1.11%，代表面積713.33hm2。從表6中可以看出，速效鉀含量大部分在5級、6級（50～100mg/kg），占到總土壤面積的68%，處于中等含量狀態，需要重視鉀肥的補充施用。

5.土壤微量元素

如表7所示，土壤有效銅大部分處于4級（1～1.8mg/kg）。全縣土壤按全國土壤養分含量分級標準：土壤有效銅含量＞2mg/kg（很高），占全縣耕地的 16.9%；1～2mg/kg（高），占全縣耕地的80.1%；0.2～1mg/kg（中），占全縣耕地的3%。也就是說，全縣耕地不缺銅元素營養，不需要考慮銅肥問題。

表3 不同有機質含量級別

表4 不同全氮含量級別

表5 不同有效磷含量級別

表2 方城縣不同土壤類型土壤養分結果匯總

如表8所示，土壤有效鋅大部分處于4級（1～2mg/kg）。全縣土壤有效鋅變幅在0.42～7.81mg/kg，平均為1.78mg/kg。按全國土壤養分含量分級標準：土壤有效鋅含量＞4mg/kg（很高），占全縣耕地的5.6%；2～4mg/kg（高），占全縣耕地的14.6%；1～2mg/kg（中），占全縣耕地的23.7%；0.5～1mg/kg（低），占全縣耕地的51.3%；＜0.5mg/kg（很低），占全縣耕地的5%。也就是說，全縣耕地一半多為缺鋅土壤。尤其是在玉米、大豆主產區應注意補施鋅肥。

表6 不同速效鉀含量級別

表7 不同有效銅含量級別

表8 不同有效鋅含量級別

表9 不同有效鐵含量級別

如表9所示，土壤有效鐵大部分處于3級、4級，全縣土壤有效鐵變幅在2.8～65.4mg/kg，平均為22.36mg/kg。按全國土壤養分含量分級標準：土壤有效鐵含量＞20mg/kg（很高），占全縣耕地的65%；10～20mg/kg（高），占全縣耕地的23%；4.5～10mg/kg（中），占全縣耕地的10.1%；2.5～4.5mg/kg（低），占全縣耕地的1.9%。也就是說，全縣耕地土壤本身的有效鐵能滿足作物生長發育，不需要考慮鐵肥問題。

如表10所示，土壤有效錳大部分屬于 4級 15～30mg/kg， 全縣土壤有效錳變幅在5.3～68mg/kg，平均為20.7mg/kg。按全國土壤養分含量分級標準：土壤有效錳含量＞30mg/kg（很高），占全縣耕地的11.3%；20～30mg/kg（高），占全縣耕地的79%；10～20mg/kg（中），占全縣耕地的 6.7%；5～10mg/kg（低），占全縣耕地的3%。也就是說，全縣耕地不缺錳元素營養，不需要補施含錳肥料。

表10 不同有效錳含量級別

表11 不同水溶態硼含量級別

如表11所示，土壤有效硼大部分處于6級（0.2～0.5mg/kg）。全縣土壤有效硼變幅在0.12～1.85mg/kg，平均為0.37mg/kg。按照全國土壤養分含量分級標準：土壤有效硼含量＞2mg/kg（很高）；1～2mg/kg（高），占全縣耕地的0.3%；0.5～1mg/kg（中），占全縣耕地的29.7%；0.25～0.5mg/kg（低），占全縣耕地的63%；＜0.25mg/kg（很低），占全縣耕地的7%。也就是說，全縣耕地70%屬于缺硼土壤。在種植雙子葉作物，尤其是種煙葉、油菜、大豆、花生等作物時，注意補施硼肥。

據此次土壤化驗結果統計，全縣土壤有效硫變幅在1.79～45.56mg/kg，平均為21.08mg/kg，按照全國土壤養分含量分級標準：土壤有效硫含量＞45mg/kg（偏高），占全縣耕地的0.8%；30～50mg/kg（豐富），占全縣耕地面積10.2%；16～30mg/kg（中等）占全縣耕地面積86%，10～16mg/kg（缺乏）占全縣耕地面積0.8%。因此，全縣土壤整體來講硫含量屬中等水平。要進一步提高作物產量，需要增施硫肥。

據此次土壤化驗結果統計：全縣土壤有效鉬含量變幅為0.04～0.46mg/kg，平均為0.14mg/kg。按全國土壤養分含量分級標準：土壤有效鉬＞0.3mg/kg（很高），占全縣耕地的3.1%；0.21～0.3mg/kg（高），占全縣耕地的6.4%；0.16～0.2mg/kg（中），占全縣耕地的28.7%；0.10～0.15mg/kg（低），占全縣耕地的32.4%；＜0.10mg/kg（很低），占全縣耕地的28.6%。也就是說，全縣耕地有60%的土壤缺鉬。在施肥中要考慮鉬肥的施用，尤其在豆科作物和十字花科作物上更應注意施用鉬肥。

（三）與第2次土壤普查結果相比較

以2006—2008年測土配方施肥項目土壤化驗平均數據，與1982年第2次土壤普查數據進行比較分析，可以看出，與1982年相比，大量元素有三升一降的趨勢：有機質2006年平均值為14.29g/kg，比1982年9.75g/kg增加4.54g/kg；全氮含量平均值0.94g/kg比1982年0.73g/kg增加0.21g/kg；速效磷含量平均值13.79mg/kg比1982年10.18mg/kg增加3.61mg/kg；速效鉀含量平均值105mg/kg比1982年132.23mg/kg減少27.23mg/kg。說明隨著耕作措施的不斷改進和化肥投入的不斷增加，全縣土壤養分狀況已經發生了一些新的變化（見圖）。

（四）土壤養分變化原因的分析

1.耕作方式的影響。土地的耕作方式對于土壤養分含量的變化也有很大的影響。隨著農業產量的大幅度提高及經濟的快速發展，農村“三料”（燃料、飼料、肥料）矛盾基本解決，農作物根茬、枯枝落葉大量殘留歸還土壤中，加之近些年機收面積擴大，人為的秸稈還田及過腹還田措施落實的結果。同時，不斷的調整種植制度，采用輪、間、套種方式，農民用地養地的意識不斷提高，培肥地力得到充分的重視，這些變化促使土壤中有機質、氮、磷大量元素含量的大幅度提高。

2.化肥投入量逐年提高的影響。肥料是作物的糧食，是農業生產中最重要而且也是今后相當長一段時間內不可替代的生產資料。方城縣自20世紀60年代使用化肥以來，用量逐年增加，目前，方城縣化肥的利用率低，氮肥的當季利用率為30%左右，磷肥的利用率為20%左右，雖然氮肥有揮發和淋溶損失，但其余大部分殘留在土壤中被固定和吸收，隨著時間的推移，土壤中氮、磷含量有所提高。

3.有機肥投入增加的影響。方城縣在農業生產方面，歷來就有積造施用有機肥的良好習慣。20世紀90年代前縣、鄉各級政府在夏季都號召“高溫積肥”。在農閑季節，農民的主要任務就是利用各種作物秸稈、雜草、枯枝落葉、人畜糞尿等原料積造有機肥，重點施用于小麥底肥和部分春季作物基肥，每667m2用量3000kg左右，全縣施用面積5.33萬hm2以上。隨著大型小麥收割機和秸稈還田機械的推廣應用，全縣麥秸、麥糠覆蓋，小麥高留茬面積達到5.33萬hm2，秸稈還田量350kg/667m2，玉米秸稈還田面積0.33萬hm2，秸稈還田量400kg/667m2。連年的秸稈還田，使土壤有機質得到補充和提高。

4.種植制度的影響。多年來，方城縣以種植營養攝取量多的小麥、玉米為主，而且復種指數提高。雖然近年來有機肥用量加大，但農民主要還是以施用化肥來補充作物的營養需求，而且化肥品種施用單一，主要以磷酸二銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷、尿素、碳銨為主。鉀元素肥料不施或少施，造成鉀素和中微量元素過量消耗。根據土壤養分平衡率和最小養分率，氮、磷、鉀比例不合理施用是導致土壤內鉀元素含量降低的主要原因。

三、施肥及土壤改良建議

（一）積極開展土壤改良與培肥

良好的土壤條件是測土配方施肥的基礎。方城縣各耕地資源類型區應廣泛開展耕地土壤改良與培肥，廣辟肥源，增施有機肥；推廣秸稈粉碎還田與麥糠覆蓋；黏土深翻，破除犁底層，改良土壤結構，促進團粒結構形成；沙土摻黏土提高保水保肥性能。

（二）加快推廣測土配方施肥

測土配方施肥是依托土壤養分化驗數據和肥料試驗結果，根據作物需肥規律、土壤供肥特性和肥料利用效應，在施用有機肥的基礎上，提出目標產量所需氮、磷、鉀及中微量元素肥料用量與方法的施肥技術。通俗地講，就是缺什么，施什么；缺多少，施多少。

（三）建立測土配方施肥動態指標體系

通過方城縣測土配方施肥與耕地地力評價項目的開展，全縣已建立了主要農作物小麥、玉米的測土配方施肥指標體系。該技術已在農業生產中發揮了顯著作用。為進一步提升全縣施肥水平，提高農業效益，應建立測土配方施肥動態指標體系。

1.搞好土壤肥力監測。在完成國家、省、市土壤肥力監測任務基礎上，設立方城縣土壤肥力長期定位監測點，根據各耕地資源類型區農業主產品的類型與規模不同，每區可設立3～5個土壤肥力監測點，形成比較完善的全縣土壤肥力監測系統。

2.加強田間肥效試驗。在完成農業部項目要求的肥效試驗外，安排方城縣測土配方施肥田間肥效長期試驗，分耕地資源類型區，分作物設立，每區安排1～2個試驗點。

3.完善施肥指標體系。根據年度土壤肥力監測數據和田間肥效試驗結果，組織有關農業專家及典型科技戶，對已應用的施肥指標體系進行修正，使下年度的施肥指標更符合實際，發揮更大作用。

4.切實搞好服務，發揮測土配方施肥效益。測土配方施肥的最終目的是農作物施肥。土肥技術部門要與肥料生產、銷售企業密切合作，各負其責。土肥技術部門按不同類型區、不同作物提供配方，肥料生產企業保質保量生產，肥料銷售企業合理布點及時提供給農戶，由農戶按時施肥。通過良好的服務，充分發揮測土配方施肥的作用。

1982年土壤普查值和2006—2008年國家級測土配方施肥項目土壤樣化驗數據比較圖