咸陽耕地質量長期定位監測肥力變化初報

楊召武，王 輝，楊 柳

(咸陽市土壤肥料工作站，陜西 咸陽 712000)

耕地質量監測是通過長期定位調查、采樣測試、對比試驗、數據統計等工作，了解掌握不同區域、不同作物耕地的施肥水平與土壤養分變化特征，并對土壤肥力做出評價。根據2017-2020年咸陽耕地質量監測點位施肥調查、土壤養分測試結果等監測數據，分析了南部灌區、北部塬區小麥、玉米田塊土壤肥力水平、養分變化特征、豐缺水平及趨勢，并對全市科學施肥提供積極指導。

1 耕地質量監測點基本情況

2017年以來，全市建立糧食作物耕地質量長期定位監測點43個，其中南部灌區小麥-玉米輪作區點位23個，北部塬區小麥、玉米單作區點位20個。每個點位設不施肥處理和常規施肥處理兩個監測小區，采用當地主要種植方式進行田間管理，連續四年在監測點位開展基本情況調查、設置小區處理、土樣采集、樣品測試、產量等數據的記載、統計工作。各監測點嚴格按照《耕地質量監測技術規程》(NY/T1119-2012)進行規范操作。

2 監測點常規施肥區施肥水平情況

參照《陜西省主要作物施肥指南》中小麥、玉米推薦施肥量[1]，監測期間南部小麥、玉米產量分別為457.8 kg/667 m2、507.9 kg/667 m2，純氮、P2O5、K2O施用量分別處于較高/高、中/較高、低水平；北部小麥、玉米產量為363.5 kg/667 m2、667.3 kg/667 m2，純氮、P2O5、K2O施用量分別處于高、較高、中/低水平。由表1看出，總體上南部、北部區域純氮、P2O5、K2O施用量分別處于高、較高、較低水平。監測期間小麥純氮平均施用量整體變化不大，南部低于北部，南部低水平點位純氮施用量提高83.33%，增施趨勢明顯；磷肥南北區域當前施肥水平趨于穩定，2018年南部小麥點位P2O5施用量變異系數為47.79%，當前玉米平均施用量相比2018年提高47.5%；監測期間大部分點位為補施鉀肥，有3.48%的點位不施鉀肥。

表1 2017-2020年監測點位常規施肥區施肥水平統計 (kg/667m2)

3 監測點土壤養分變化特征

3.1 監測點空白區肥力變化

2020年全市監測點空白區土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀平均含量分別為13.34 g/kg、1.03 g/kg、17.13 mg/kg、202.78 mg/kg，由表2看出，南北區域土壤有機質、全氮含量均是呈現由升轉降趨勢，19、20年相比高點累計下降幅度分別為11.64%、14.87%?？瞻讌^土壤有機質與全氮處于同一衰減水平，降幅分別為6.01%、5.3%，主要是糧食作物秸稈還田率較高，土壤有機物質增加加速了與植物爭氮素，進而影響作物產量。土壤速效磷、速效鉀衰減幅度較大，其中南部輪作區降幅分別為12.65%、17.92%，主要是南部小麥-玉米輪作區，對養分需求較多，影響土壤速效養分水平。

表2 2017-2020年監測點空白區土壤養分結果

3.2 不同區域土壤養分變化特征

由表3知，當前土壤有機質含量水平為較高，監測期間南北區域分別增幅23.34%、14.24%，有機質含量大于15 g/kg主要分布在涇陽、興平、武功、旬邑；土壤全氮總體處于中等水平，南部灌區有隔年交替逐漸增長趨向，監測期間南北區域分別增幅13.76%、19.56%，分布區域為乾縣、永壽；南北區域土壤速效磷處于中、低水平，是土壤速效養分數據變異最大的，小于15 mg/kg的點位南北區域都為7個，占比分別為25.92%、38.88%，監測期間南北區域低含量點位土壤速效磷增幅分別為44.62%、134%，但數據差異較大，向中高水平上行不明顯；土壤速效鉀水平為較高，北部變異高于南部，變異系數低于速效磷。總體上，全市土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀平均含量分別為15.92 g/kg、1.15 g/kg、22.01 mg/kg、264.3 mg/kg，其中，土壤全氮均為中等水平，北部土壤全氮、南部速效磷、北部速效鉀增幅明顯，監測期間全市土壤速效磷、速效鉀含量變異系數分別為62.29%、41.01%，監測點位低水平全氮、速效磷點位占比分別為21.56%、35.94%，影響整體水平。

表3 監測點常規施肥區土壤養分結果

3.3 不同區域土壤養分含量豐缺區間樣點分布趨勢

3.3.1 土壤有機質含量狀況 從表4看，2020年區間樣點分布中，南部沒有低水平樣點，15～20 g/kg區間樣點達到65%，5個樣點達到高水平；北部塬區當前無低水平樣點，10 g/kg以下樣點減少趨勢明顯，樣點占比向較高水平集中。總體上看，南部有機質平均含量水平為較高，北部有機質含量向高等點位穩步上升態勢，主要分布在旬邑、淳化。糧食作物商品有機肥或腐熟農家肥施用率不高，土壤有機質提升依靠秸稈還田腐熟技術。

3.3.2 土壤速效養分狀況 土壤全氮：目前，全市無低水平樣點，較低水平樣點占比較小并逐年降低，南部1.25～1.5 g/kg區間樣點占比達到65%，其中1個樣點為高水平。北部塬區當前無低水平樣點，小于1 g/kg的點位逐年減少，占比降低50%。綜合來看，南部中高等水平占比最多，樣點占比提高22%，主要分布在興平、武功，涇陽。北部塬區中、低水平樣點在減少，主要分布在永壽，較高水平樣點占比增加15%。土壤有效磷：從表4看，監測期間全市區間樣點分布低水平樣點占比逐年降低，四個水平南部、北部區間樣點均有分布，也是變異系數較高的主要原因，南部、北部高水平點位占比分別提高21%、5%，北部向較高水平上行趨向不明顯。土壤速效鉀：全市當前均無低水平樣點，南部、北部100～200 mg/kg區間樣點占比分別下降13%、40%，南北區域中、較高、高三個水平均有分布，樣點占比有上行趨向。

表4 2017-2020年監測點土壤養分豐缺區間樣點分布情況

3.3.3 土壤pH值狀況 據統計，監測期間全市樣點pH平均值為8.27，無7.5以下樣點分布。其中，南部pH平均值為8.3，93.47%的樣點分布在8～8.5之間，小于8的樣點為5個，占比5.43%，大于9的樣點達到1個，主要分布在三原。北部塬區pH值平均為8.23，主要集中在8～8.5區間，樣點占比95.51%，小于7.5的樣點為6個，主要分布在長武、旬邑。與全國第二次土壤普查比較，pH值有明顯增加趨勢。

4 小結及建議

監測期間，全市平均施肥量：純氮、P2O5、K2O分別為15.19 kg/667 m2、6.68 kg/667 m2，3.44 kg/667 m2，氮肥、磷肥均為較高水平，鉀肥為較低水平，施肥水平與土壤氮磷鉀水平基本相符，但有機肥施用率僅為15.7%，秸稈還田率較高，達到81.5%，北部玉米還田率低，南部純氮施用量變異逐步縮小，鉀肥施用量處于中低水平，以補鉀為主，不施鉀肥樣點主要分布在北部。土壤養分豐缺水平：到2020年全市土壤有機質、速效鉀均無低水平樣點，平均含量達到較高水平，土壤全氮處于中等水平，土壤速效鉀處于較高水平?？傮w上土壤速效磷、速效鉀變異系數分別為62.29%、41.01%，尤其速效磷4個豐缺區間均有分布，中高等水平不集中。

4.1 提升秸稈還田有機物質利用率。

監測期間全市玉米平均產量為530.8 kg/667m2，秸稈谷草比為2∶1，按12.38%[2]計算鮮基玉米秸稈中有機碳還田量為131.5 kg/667 m2，還田后20 d秸稈中碳釋放率為34.9%[3]計算增加有機碳45.89 kg，按0.298%[2]計算還田后10 d秸稈中氮釋放率31.7%[3]僅增加氮1.01 kg，形成明顯的氮少碳多，距30∶1的碳氮比相差較遠。秸稈施入土壤初始，常與幼苗爭氮爭肥[4]，結合冬小麥需肥規律，要重視氮肥的基肥施用。對土壤全氮處于低水平田塊，在基礎配方上增施純氮3 kg/667 m2作為基肥施用，以提高土壤氮素利用率和氮肥當季利用率。有條件的田塊，每667 m2增施秸稈腐熟劑10 kg。

4.2 平衡土壤養分，提升土壤養分利用率

磷素參與氮代謝、硝酸鹽還原、氨的同化以及蛋白質合成[5]，但其移動性小,易被固定吸附，對于土壤速效磷處于低水平田塊，增施P2O52 kg/667 m2。土壤速效鉀為中等水平及不施鉀田塊，建議增施K2O 2.5 kg/667 m2。南部玉米秸稈還田后，對目標產量400 kg/667 m2以上的田塊，建議小麥施肥氮磷鉀配比為15∶8∶5。北部冬小麥土壤全氮為低水平、純氮施用量小于10 kg/667 m2田塊，施肥時要氮磷配合，適時適量增施純氮4 kg/667 m2。

4.3 要重視土壤pH值

一般pH值升高一個單位，鋅的溶解度下降100倍。高pH值也會促進Mn2+被氧化，尤其是北部干旱少水，活性錳的根表遷移和體內運輸受到抑制[5]。同時也是影響土壤固磷作用的重要因子[6]。在pH值8.5～9的強堿田塊，建議每667 m2增施土壤調理劑50 kg，以調節改善土壤理化性狀，提高微量敏感元素的利用率。