嵊州市稻田土壤理化性狀變化與改善對策

倪元君，詹麗釧*，傅力

(1.嵊州市農業技術推廣中心，浙江 嵊州 312400；2.杭州電子科技大學 材料與環境工程學院，浙江 杭州 310018)

土壤中的有機質、主要營養元素和土壤pH值受成土母質、氣候、地貌、植被，以及人為活動等因素的影響。長期定位監測試驗能連續測定耕地質量，對土壤生產力的穩定性進行預測，進而提出合理的施肥模式，對提高土壤生產力具有重要意義[1-2]。本研究以嵊州市6個水稻定位試驗點為研究對象，以土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量，以及土壤酸堿度為指標，分析嵊州市稻田土壤理化性狀變化趨勢，旨在為當地稻田耕地質量提升提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

在充分考慮嵊州市各鎮(街道)主要耕作制度、生產能力、地力狀況、管理水平、技術投入等因素的基礎上，共設6個長期監測點，分別位于三界鎮、崇仁鎮、浦口街道、黃澤鎮、甘霖鎮和長樂鎮。監測點均為水田，種植作物均為水稻。

1.2 采樣和理化指標測定

田間調查采取詢問監測點所在農戶與現場觀測記載相結合的方式進行。于每年度最后一季作物收獲后,分小區采集土壤樣品。在每一小區內按“S”形取樣法取耕層(0～20 cm)混合土樣，每個樣品由小區內20個以上的取樣點采集的分樣充分混合而成，并用四分法縮分至1 kg，隨標簽一起裝入樣品袋。土壤理化性狀年度監測內容包括土壤pH值，及土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量，分別依照NY/T 1121.2—2006、NY/T 1121.6—2006、NY/T 53—1987、NY/T 1121.7—2014、NY/T 889—2004中規定的方法進行。

2 結果與分析

2.1 2019年度稻田土壤理化性狀

2019年度，嵊州市監測點耕層土壤有機質平均含量為40.03 g·kg-1，總體處于高水平[3]。從頻率分布(圖1)來看，稻田土壤有機質含量絕大部分處于較高及以上水平(≥35 g·kg-1)，占比85%以上，其中，處于高水平(≥40 g·kg-1)的占58.3%，處于較高水平(35～<40 g·kg-1)的占29.2%。有機質含量處于低或較低水平(<30 g·kg-1)的僅占4.2%。

圖1 2019年嵊州市稻田耕層土壤理化性狀在各區間的頻率分布

2019年度，嵊州市監測點耕層土壤全氮平均含量為2.51 g·kg-1，總體處于較高水平[4]。從頻率分布來看，稻田耕層土壤全氮含量主要集中在2.0～<3.0 g·kg-1的中等和較高水平，合計占比超過90%；僅4.2%的處于較低水平(1.5～<2.0 g·kg-1)。

2019年度，嵊州市監測點耕層土壤有效磷平均含量為20.94 mg·kg-1，總體處于中等水平[5]。從頻率分布來看，稻田耕層土壤有效磷含量差異較大，缺磷(<10 mg·kg-1)土壤約占16.7%，處于較低水平(10～<15 mg·kg-1)的占比12.5%，處于中等水平(15～<25 mg·kg-1)的占比37.5%，處于較高水平(25～<35 mg·kg-1)的占比25.0%，磷含量相對富集(≥35 mg·kg-1)的土壤約占8.3%。

2019年度，嵊州市監測點耕層土壤速效鉀平均含量為48.83 mg·kg-1，低于土壤缺鉀臨界點(80 mg·kg-1)[6]。從頻率分布來看，稻田耕層土壤速效鉀含量分布介于25～70 mg·kg-1，1/4以上的土壤處于極度缺鉀水平(<50 mg·kg-1)。

2019年度，嵊州市耕層土壤pH值集中分布在4.5～<6.5。從頻率分布來看，有75%的稻田耕層土壤pH值4.5～<5.5，其余25%在5.5～<6.5，整體屬于較為適合作物生長的微酸性土壤。

2.2 耕層土壤主要養分的變化趨勢

如圖2所示，2015—2019年嵊州市稻田耕層土壤的有機質含量在30～42 g·kg-1波動；但是從較長的時間周期(1984—2019)來看(圖3)，嵊州市稻田耕層土壤的有機質含量大幅提升，2019年嵊州市稻田耕層土壤的有機質平均含量較1984年[7]上升11.77 g·kg-1，較2004年上升5.58 g·kg-1，較2014年上升2.98 g·kg-1。這主要得益于近年來沃土工程、耕地保護與質量提升等項目的實施帶動和秸稈還田、增施有機肥、綠肥種植等土壤培肥技術的推廣。

圖2 2015—2019年嵊州市稻田耕層土壤主要養分指標變化

如圖2所示，2015—2019年嵊州市稻田耕層土壤的全氮含量相對穩定。由圖3可知，2019年嵊州市稻田耕層的全氮平均含量較1984年上升0.57 g·kg-1，較2004年上升0.56 g·kg-1，較2014年上升0.52 g·kg-1，含量提升非常明顯。

如圖2所示，2015—2018年嵊州市稻田耕層土壤有效磷平均含量一度下降，但在2019年得到了一定程度的恢復。從1984—2019年間的數據來看(圖3)，2019年嵊州市稻田耕層土壤的有效磷平均含量較1984年上升13.76 mg·kg-1，較2004年上升2.70 mg·kg-1，較2014年上升2.97 mg·kg-1。整體來看，嵊州市稻田耕層土壤有效磷平均含量在1984—2004和2014—2019年間較快增長，在2004—2014年間基本穩定。

圖3 1984—2019年嵊州市稻田耕層土壤主要養分指標變化

如圖2所示，嵊州市稻田耕層土壤速效鉀平均含量在2015—2016年間短暫升高，于2016—2019年間持續下降。從1984—2019年間的動態變化來看，嵊州市稻田耕層土壤速效鉀平均含量于1984—2004年間快速增長，于2004—2014年間穩步提升，之后即大幅下降。2019年嵊州市稻田耕層土壤的速效鉀平均含量較1984年下降21.54 mg·kg-1，較2004年下降50.38 mg·kg-1，較2014年下降53.34 mg·kg-1。

3 小結與討論

肥料的施用對于農作物高產、優質、高效，以及土壤理化性狀改善、土壤肥力提升等具有重要作用。定點監測肥料投入量和投入結構可及時掌握農田施肥狀況和存在的問題，為指導肥料的合理施用提供依據。

2019年度嵊州市稻田耕層土壤有機質、全氮平均含量分別為40.03、2.51 g·kg-1，處于較高水平；有效磷平均含量為20.94 mg·kg-1，處于中等水平；速效鉀平均含量為48.83 mg·kg-1，處于缺鉀狀態。耕層土壤有效磷含量差異較大，速效鉀缺乏問題比較嚴重，1/4以上的土壤處于極度缺鉀水平。

2019年嵊州市稻田耕層土壤pH值變幅較小，基本上屬于較為適合作物生長的微酸性、中性土壤。但有一小部分土壤有進一步酸化的風險。今后需注重酸化治理，采用水耕熟化、水旱輪作等措施防止土壤pH值進一步下降。

1984—2019年間，嵊州市稻田耕層土壤有機質、全氮平均含量上升較為明顯，積累較快，有效磷也得到了積累，但速效鉀含量下降明顯。推測其原因可能是由于隨作物產量提高，作物從土壤中帶走的鉀量日漸增加，而對土壤鉀素的補充相對不足，導致土壤鉀素處于嚴重虧缺狀態。以常規施肥處理數據來分析嵊州市農田土壤的化肥投入情況，2019年度嵊州市單季稻施肥的N、P2O5、K2O投入比例為1∶0.11∶0.26，而水稻對氮、磷、鉀的吸收比例約為1∶0.5∶1.2。這說明當地農民種植水稻過程中的肥料投入比例還不盡科學，鉀投入相對不足，今后應相對重視土壤鉀素的合理補充。