地力分析在耕地土壤監(jiān)測中的應(yīng)用

黃滿洪

(廣州市花都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)管理中心,廣東 廣州　510806)

1　建立長期耕地定位監(jiān)測點的意義

長期定位地力肥力和質(zhì)量監(jiān)測，對土壤在不同施肥條件下肥力演變和作物的增產(chǎn)效應(yīng)、養(yǎng)分供給能力有較大作用，并為土壤的培育和合理施肥提供理論依據(jù)。通過每年連續(xù)性樣品采集，分析土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)及其變化趨勢，將為農(nóng)田耕地地力和環(huán)境質(zhì)量的探索研究打好基礎(chǔ)，對生態(tài)環(huán)境和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極和深遠(yuǎn)的意義。

2　監(jiān)測與分析基本情況

選取花都區(qū)耕地地力監(jiān)測點17個，監(jiān)測了土壤酸堿度（pH）、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等常規(guī)6項指標(biāo)，收集了17個監(jiān)測點的農(nóng)戶施肥和耕種情況記錄。監(jiān)測結(jié)果及其分析如下。

2002年至2016年花都區(qū)耕地土壤常規(guī)監(jiān)測結(jié)果列于表1，并作圖示。

表1　花都區(qū)耕地土壤常規(guī)指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果

從圖示可見，土壤酸堿度（pH）和全氮的監(jiān)測結(jié)果雖有輕微起伏變動，但仍維持直線狀態(tài)，基本穩(wěn)定在一定水平，而土壤有機質(zhì)含量最近幾年下滑趨勢明顯。土壤有效氮、磷、鉀養(yǎng)分含量則年度波動較大，土壤速效養(yǎng)分含量通常受田塊的耕種結(jié)構(gòu)和施肥水平影響較大，起伏不定含量變化趨勢表明不同年份的肥料施用量有較大差異。

2.1　耕地土壤的陽離子交換性能

土壤膠體表面所能吸附的各種交換性陽離子，包括交換性鹽基和交換性酸的總量，稱為陽離子交換量（CEC），其表示單位為cmol(+)/kg。陽離子交換量的大小，可以作為評價土壤保水保肥能力的指標(biāo)，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一，也是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田肥力的重要指標(biāo)。土壤陽離子交換性能是土壤具有的基本屬性，取決于土壤膠體的種類和數(shù)量，其中腐殖質(zhì)含量和粘土礦物特別是2∶1型黏土礦物含量愈高，陽離子交換量愈大。我國北方土壤黏粒以蒙脫石及伊利石為主，所以陽離子交換量大，其數(shù)值一般大于20 cmol(+)/kg，高的可達50cmol(+)/kg以上。而南方紅壤，一方面因為它含有機膠體較少，同時其黏粒以高嶺石及鐵鋁水合物為主，所以陽離子交換量一般較小，通常在20 cmol(+)/kg以下。花都區(qū)耕地土壤陽離子交換量的平均值為7.99cmol(+)/kg，比廣州市平均值低（表2）。 變幅為 5.72～10.02cmol(+)/kg，變化幅度相對較小，但幾乎都在弱保肥性能等級范圍。

表2　花都區(qū)耕地土壤陽離子交換量（CEC）

2.2　耕地土壤中量元素和鹽分監(jiān)測結(jié)果與分析

花都區(qū)耕地土壤有效鈣、鎂、硫等中量元素和鹽分于2004年進行過一次監(jiān)測，2011年再次進行監(jiān)測，兩次結(jié)果見表2。2011年監(jiān)測結(jié)果，土壤有效鈣含量平均1860.8mg/kg，屬極豐富水平；有效鎂89.3mg/kg，缺少水平；有效硫88.4mg/kg，豐富水平；鹽分含量0.118%，有輕度鹽化跡象。與2004年的監(jiān)測結(jié)果比較，有效鈣含量增加一倍多，由豐富變?yōu)闃O豐富；有效鎂含量增加了一半，但仍然缺乏；有效硫變化不大，處于豐富水平；土壤鹽分含量減少了四分之一，但還是有輕度鹽化的風(fēng)險。花都區(qū)位于珠江三角洲地區(qū)，灌溉頻繁，降雨豐富，但蔬菜、甜玉米等經(jīng)濟作物種植面積較大，耕種頻繁、化肥用量大是土壤出現(xiàn)輕度鹽化的原因。

表3　耕地土壤中量元素和鹽分監(jiān)測結(jié)果

2.3　耕地土壤有效硅、有效硼監(jiān)測結(jié)果與分析

花都區(qū)耕地土壤有效硅、有效硼含量分析結(jié)果列于表2。花都區(qū)土壤有效硅含量平均49.5mg/kg，屬缺少水平，比廣州市平均值高。土壤有效硅缺乏對需要較多硅元素的農(nóng)作物例如水稻、甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)有一定影響，可通過施硅肥或施用含硅的中微量元素肥料進行平衡補給。花都區(qū)土壤有效硼含量0.55mg/kg，屬中等水平，比廣州市平均值高。由于多種因素的影響，廣東省耕地土壤大部分低于0.5mg/kg的缺硼臨界值，花都區(qū)例外，可能與該區(qū)土壤pH值較高有一定關(guān)系。

表4　花都區(qū)耕地土壤有效硅、有效硼含量

2.4　土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量

花都區(qū)耕地土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量分析結(jié)果列于表2。花都區(qū)土壤有效鐵含量平均139.1mg/kg，屬極豐富水平。花都區(qū)土壤有效錳含量10.09mg/kg，屬中等水平，比廣州市平均值低。有效銅含量2.84mg/kg，極豐富，但比廣州市平均值低。有效鋅含量6.50mg/kg，屬極豐富水平，且比廣州市平均值高。

表5　土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量

2.5　土壤有效鉬含量

在土壤與植物營養(yǎng)領(lǐng)域，微量元素鉬能否滿足作物生長的需要，一般通過化學(xué)分析方法測定土壤有效鉬含量的高低來衡量。土壤有效鉬含量及對作物的影響分為五級：＜0.10mg/kg 為一級（極缺）；0.10～0.15mg/kg為二級 （缺少）；0.15～0.20mg/kg為三級 （中等）；0.20～0.30mg/kg為四級 （豐富）；＞0.30mg/kg 為五級（極豐富）。花都區(qū)耕地土壤有效鉬含量分析結(jié)果列于表2。花都區(qū)土壤有效鉬含量平均值為0.188mg/kg，屬三級中等水平，變幅為0.022～0.390mg/kg，比廣州市平均值低。

表6　花都區(qū)耕地土壤有效鉬含量

2.6　土壤緩效鉀含量

土壤鉀素形態(tài)分為礦物鉀、緩效鉀和速效鉀三種。土壤鉀素養(yǎng)分是否充分，主要決定于土壤速效鉀的含量，但當(dāng)速效鉀含量接近或低于當(dāng)季作物所需的鉀量時，潛在性鉀的及時釋放就很重要。緩效性鉀含量可以反映土壤的供鉀潛力。謝建昌等根據(jù)我國主要土壤緩效鉀含量情況，將土壤供鉀潛力劃分為7個等級：＜70mg/kg為 1級 （供鉀潛力極低）；70～170mg/kg為2級（供鉀潛力低）；170～330mg/kg為 3級（供鉀潛力中下）；330～500mg/kg為 4級 （供鉀潛力中等）；500～750mg/kg 為 5 級（供鉀潛力中上）；750～1160mg/kg為6級（供鉀潛力高）；＞1160mg/kg為7級（供鉀潛力極高）。

對花都區(qū)耕地土壤緩效鉀的監(jiān)測于2005年開展過一次，平均值為204.3mg/kg；2015年為第二次，平均值為 89.3mg/kg（表2）。 結(jié)果表明：（1）花都區(qū)耕地土壤緩效鉀的變化與廣州市一致，即緩效鉀含量降低，且降幅較大，土壤供鉀潛力減弱，原因未明應(yīng)給予重視。（2）土壤供鉀潛力雖然下降，但土壤速效鉀含量一直比較高，并超過緩效鉀含量，因此供鉀能力整體來看比較好，而維持這種良好狀態(tài)是長期注重平衡施用鉀肥的結(jié)果。

表7　花都區(qū)耕地土壤緩效鉀含量變化

2.7　耕地土壤水穩(wěn)性團聚體變化

花都區(qū)土壤水穩(wěn)性團聚體的監(jiān)測于2006年開展過一次，2016年為第二次（表2），經(jīng)歷10年后結(jié)果表明：＞0.25 mm水穩(wěn)性團聚體，即具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤顆粒，其含量降低與廣州市一致，且降幅較大，對土壤通透性和持水性有一定影響，甚至降低土壤保水保肥能力和肥力水平。土壤水穩(wěn)性團聚體的數(shù)量受種植制度、耕種強度、施肥及土壤有機質(zhì)含量和pH值等諸多因素的綜合影響，出現(xiàn)劇烈變化應(yīng)給予重視，并采取有效措施阻止繼續(xù)下滑。

表2　花都區(qū)耕地土壤水穩(wěn)性團聚體變化

3　結(jié)論與建議

花都區(qū)耕地主要種植蔬菜及其他經(jīng)濟作物，農(nóng)民一貫采用傳統(tǒng)的施肥方式。施肥結(jié)構(gòu)以化肥為主，有機肥施用比例和施用量很低。長期大量施用化肥不利于土壤肥力提高，也被認(rèn)為是造成土壤酸化的主要原因。大量化肥投入使土壤有效磷盈余，磷素過剩累積可引發(fā)土壤養(yǎng)分不平衡。因而由施肥數(shù)量、施肥時期、施肥方法不合理造成了一系列不合理施肥現(xiàn)象。致使施肥不合理現(xiàn)象長期以來普遍存在，過量施肥及養(yǎng)分配比不科學(xué)等施肥問題不僅降低了肥料資源利用效率，增加了生產(chǎn)成本。也造成耕地理化性狀劣變、養(yǎng)分失衡，直接影響耕地綜合生產(chǎn)力提高。有鑒于此，對花都區(qū)耕地施肥有如下建議：

一是大力推廣優(yōu)質(zhì)有機肥，提高有機肥施用比例、施用范圍和施用量。有機肥不僅能為農(nóng)作物提供全面營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質(zhì)，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性，全年有機肥用量以300～400kg/畝為宜。二是減少通用型（15-15-15）復(fù)合肥施用，推廣具有針對土壤、作物的專用肥，單質(zhì)肥料配施時減少磷肥用量和比例，以氮、磷、鉀肥施用比例 1∶0.3∶0.7～0.8 為宜。 三是充分利用測土配方施肥技術(shù)成果，把測土配方施肥技術(shù)推廣到千家萬戶。花都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)管理中心已研究出針對我區(qū)水稻、蔬菜的營養(yǎng)特性和土壤養(yǎng)分狀況的測土配方施肥技術(shù)指導(dǎo)系統(tǒng)，它可以根據(jù)土壤養(yǎng)分檢測值，估算出本地塊的目標(biāo)產(chǎn)量。精準(zhǔn)地給出本地塊最佳氮、磷、鉀的總施用量，并詳細(xì)給出每個施肥時期的最佳施肥量。只有這樣，才能及時了解土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化以調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)。