趙磊 周雪


摘 ? ?要:本研究利用2020年招遠市農田測土配方項目土壤調查數據,分析了耕層土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀等養分含量現狀,并根據全國第二次土壤調查標準進行土壤養分含量評價,以為招遠市耕地土壤科學合理施肥提供數據支持。結果表明,當前招遠市土壤pH值平均為5.2,調查鄉鎮中70%的土壤pH值為4.7 ~ 5.5,呈強酸性,嚴重影響當地的農業生產。土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.5 mg/kg,土壤有機質和堿解氮含量主要處于較缺乏水平,有效磷含量主要處于豐富水平,速效鉀含量在中等水平所占比例最高,土壤各養分含量之間呈極顯著正相關。由此可知,招遠市需優化施肥結構,減少化肥的施用量,增加有機肥的施用量,提高土壤pH值和有機質含量,改善土壤環境質量,促進農業可持續發展。
關鍵詞:招遠;耕地;土壤養分
文章編號:1005-2690(2022)02-0043-03 ? ? ? 中國圖書分類號:S158 ? ? ? 文獻標志碼:B
土壤是植物生長的重要介質環境,為植物的生長提供各種養分。土壤養分直接表征土壤肥力狀況,是評價耕地質量的重要指標,對其調查和分析可以為科學施肥提供基礎依據[1]。耕層土壤養分的變化與土地利用類型、耕作和施肥方式的改變息息相關[2-3]。在土壤肥力評價方面,土壤的物理性質酸堿度、有機質及氮磷鉀含量是重要的評價指標[4]。
山東是全國耕地率最高的省份,農業增加值長期穩居全國第一位。耕地是農業生產的基礎,土壤養分的高低顯著影響農作物的產量[5]。第二次全國土壤普查工作距今已有30多年,已有的調查統計數據不能反映全國土壤養分現狀。王立華等(2016)[6]通過4 000多份測土配方的數據,分析了山東省主要耕地的土壤速效養分和酸堿度情況,發現山東省土壤pH值平均為6.13,有機質含量普遍偏低。此外,招遠市在2005年開始測土配方施肥,優化施肥結構,逐步推進化肥減量增效,招遠市耕地土壤養分和地力水平也發生了很大的變化,原有的調查數據已經不能反映招遠市耕地的養分現狀。為掌握招遠市農田耕層土壤養分現狀,本研究對畢郭鎮、齊山鎮、張星鎮、蠶莊鎮、金嶺鎮、阜山鎮、夏甸鎮、夢芝街道、辛莊鎮的農田土壤pH值、有機質含量、有效磷含量、堿解氮含量和速效鉀含量進行了分析,以期為招遠市的農業綠色發展、可持續利用耕地資源及示范推廣精準農業提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 調查區域概況
招遠市地處山東半島西北部,境內土壤主體是棕壤土類,可利用面積9.75萬hm2,占全市總耕地面積88.21%。本次招遠市土壤養分現狀調查監測區域涉及9個行政區,選取有代表性地塊布設采樣點185個,獲得各項監測分析數據900余個。
1.2 樣品采集與處理
招遠市土壤樣品采集點位布設在滿足本次調查的基礎上,結合采樣現場的實際情況,按照隨機、等量和多點混合的原則采樣,一般采用S形布點取樣。采集0~20 cm表層土壤,每份樣品采樣量為2 kg,除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結核,根莖動植物殘體等,風干、粗磨后過2 mm篩的樣品全部置于無色聚乙烯薄膜上,充分攪拌混合均勻,用四分法提取、稱重,保留作分析樣品。
1.3 土壤樣品測定
pH值采用酸度計測定,水土體積比為2.5∶1;有機質采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;有效磷測定采用碳酸氫鈉法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定。
1.4 土壤養分分級指標
依據全國第二次土壤普查技術規程規定的養分分級標準進行養分分級(見表1)。
1.5 數據處理
試驗數據采用Excel 2016和SPSS 22.0軟件進行分析處理。
2 結果與分析
2.1 土壤pH值檢測情況分析
由表2可知,招遠市土壤pH值平均為5.2,呈強酸性,不利于農業生產。各調查點pH值分布不均勻,存在明顯差異,其中張星鎮、阜山鎮和夢芝街道的平均pH值≥5.5,呈酸性,其他鄉鎮的平均pH值在4.7~5.5。調查點招遠市土壤pH值由低到高依次為畢郭鎮、齊山鎮、金嶺鎮、蠶莊鎮、阜山鎮、夏甸鎮、辛莊鎮、夢芝街道、張星鎮。
2.2 土壤養分檢測情況分析
由表2可知,招遠市土壤有機質的平均含量為11.53 g/kg,呈較缺乏水平。調查點的土壤有機質分布不平衡,變幅為3.78~34.8 g/kg。齊山鎮、金嶺鎮和夢芝街道的土壤有機質均值小于10 g/kg,呈缺乏水平。其他鄉鎮的土壤有機質含量為11.46~13.76 g/kg,均為較缺乏水平。綜合認為,招遠市土壤有機質含量較為缺乏。
招遠市土壤堿解氮的平均含量71.3 mg/kg,分布存在明顯差異,變幅為10~244 mg/kg,僅張星鎮的土壤堿解氮平均含量超過120 mg/kg,呈較豐富水平。除畢郭鎮、齊山鎮和張星鎮外,其他鄉鎮的土壤堿解氮平均含量均低于60 mg/kg,呈極貧乏水平。綜合認為,招遠市堿解氮含量并不豐富。
招遠市土壤有效磷的平均含量68.5 mg/kg,含量豐富。調查點有效磷含量分布不均衡,變幅為2.6~488.6 mg/kg,變異系數100.81%,呈強變異性。除夢芝街道有效磷平均含量最低,小于40 mg/kg,其他鄉鎮的有效磷含量均處于豐富水平。綜合認為,招遠市土壤有效磷含量豐富。
招遠市土壤速效鉀的平均含量122.50 mg/kg,呈中等水平。調查點的土壤速效鉀分布存在差異,變幅為95~150 mg/kg,變異系數31.75%,呈中等變異水平。其中阜山鎮和蠶莊鎮的速效鉀平均含量大于200.0 mg/kg,呈豐富水平;張星鎮和辛莊鎮的土壤速效鉀平均含量處于較豐富水平;其他鄉鎮的速效鉀平均含量為101.58~149.00 mg/kg,處于中等水平。
3 討論
土壤養分為作物生長提供所必須的營養元素,土壤養分含量會直接影響作物的產量與品質。當前招遠市土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg和122.50 mg/kg。根據全國土壤養分含量分級標準可知,招遠市當前土壤有機質和堿解氮含量低于全國平均水平,處于缺乏等級;速效鉀含量處于全國平均水平,處于中等等級;有效磷含量高于全國平均水平,處于豐富等級。由以上分析表明,招遠市土壤養分含量分布存在差異,不同養分的含量也各不相同。氮、磷、鉀3元素作為農作物發育必需的大量元素,對糧食生產具有重要意義。例如,小麥在不同生長發育階段,對養分的需求存在很大差異。小麥生長前期施用氮肥和磷肥能為小麥苗期提供養分,孕穗階段是生殖生長的關鍵時期,適量追施氮肥能夠提高葉子的光合作用,確保麥穗吸收更多氮元素,積累更多有機物質[7]。
在玉米生長發育階段中,氮素是最為重要的營養元素,施用氮肥可以滿足玉米對氮素的需求;磷肥可促進玉米根系發育,提升玉米品質,在玉米生長時也需適時補充磷肥;玉米在苗期后會吸收鉀元素,進入孕穗期玉米鉀元素的吸收量最多,進入開花期,鉀元素的積累會進入頂峰,后期則會逐漸減少,因此,在施加底肥的過程中應適當增加鉀肥[8]。
招遠市耕地土壤堿解氮處于缺乏水平,在底肥施用中應適當加大氮肥的施用量,但也需注意,施用大量氮肥會導致土壤酸化。此外,不同農作物應按照需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,合理施用肥料,增加緩釋肥、水溶肥、微生物肥料等的施用比例,提高肥料的利用率,在促生增產的同時增強土壤肥力。
土壤有機質對土壤保水、保肥有很大的作用,可以改善土壤的物理結構,增加土壤的孔隙度。土壤有機質是農田土壤肥力最重要的指標之一[9]。招遠市耕層土壤有機質低于全國平均水平,加之土壤酸化加劇,嚴重影響農產品的產量和品質。因此,在施肥過程中需要增加有機肥的比例,以提高土壤有機質的含量。此外,加大農田大犁深耕與秸稈還田技術結合的力度,提高土壤對秸稈的容納作用,還田后可為農作物提供大量的有機物料和養分[10]。另外,結合當地的廢棄物資源,利用菌渣、作物秸稈、粉碎生產廢棄物等生產有機肥,有效提高土壤有機質。
4 結論
調查分析結果表明,招遠市土壤呈強酸性,pH值平均為5.2,土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的平均含量分別為11.53 g/kg、71.3 mg/kg、68.5 mg/kg、122.5 mg/kg,土壤養分含量較缺乏,有機質和堿解氮含量較缺乏,速效鉀含量處于中等等級,有效磷含量達到豐富等級,但空間變異系數最大,具有強變異性。因此,在具體實踐中,建議減少化肥用量,增加有機肥比重。同時可以配合大犁深耕、秸稈還田、施用生物質炭和功能性水溶肥等措施,以創造良好的土壤環境,提高土壤養分含量[11-12]。
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