安陽市耕層土壤質量演變趨勢與原因分析

安陽市農業農村局 楊天軍

安陽市位于河南省最北部，地處北暖溫帶，屬大陸性季風氣候，四季分明，氣溫適宜，但寒冷暑熱，旱澇交替；年平均氣溫12.7～ 13.7 ℃，年平均降水量為581.1～ 693.1 mm；土壤類型以潮土和褐土為主，其中潮土面積約275 841.77 hm2,褐土面積約103 045.65 hm2。自1984 年全國第二次土壤普查（以下簡稱二普）以來，安陽市的耕地質量監測工作持續開展，積累了大量的基礎數據，特別是2006 年實施測土配方施肥以來，按照《測土配方施肥技術規程》開展的土樣采集達45 355 個，化驗分析土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀等23 萬余項次，中微量元素1.4 萬余項次，并逐年進行耕地質量分析，為指導我市群眾合理施用肥料、科學利用土壤、保護耕地質量和保證農業可持續發展打下良好基礎。2019 年按照《全國耕地土壤監測管理辦法》和《全國耕地土壤監測技術規程》中的要求，又對全市的監測點進行了改造、擴建，平均每6667 hm2設置1 個耕地質量監測點，基本形成了“國家級-省級-市級-縣級”四級耕地質量監測網絡。目前全市已設置耕地質量監測點41 個，其中潮土類24個、褐土類16 個、砂姜黑土類1 個。耕地地力取樣點101 個，普及主要作物有小麥、玉米、花生、尖椒、谷子、蔬菜等。

一、耕層土壤養分現狀及變化

（一）耕層土壤養分現狀

2020 年度安陽市采集耕地質量監測點、耕地地力取樣點和其他耕層土壤樣品共562 個，對土壤樣品進行了pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀常規六項和樣品總數30%的中微量元素的分析化驗,共5563 余項次。監測結果表明：全市pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀6 個常量指標的平均值分別為7.7、20.4g·kg-1、1.22g·kg-1、22.5mg·kg-1、158mg·kg-1、778mg·kg-1；中微量元素隨機抽取53個土樣進行檢測，其中有效硫、有效硅2個中量元素指標的平均值分別為29.89mg·kg-1、267.54mg·kg-1；有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬6個微量元素指標的平均值分別為19.49mg·kg-1、25.75 mg·kg-1、1.55 mg·kg-1、2.04 mg·kg-1、1.10 mg·kg-1、0.12 mg·kg-1。

（二）耕層土壤養分變化趨勢及原因分析（見表1）

1.土壤有機質。土壤有機質含量變化是農田土壤用養管理的綜合結果和肥力演變的重要標志。安陽市取土點耕地土壤有機質含量目前處于中等水平，與二普相比，2018 年、2019 年、2020 年分別增加了7.1 g·kg-1、8.9 g·kg-1、9 g·kg-1，增長率分別為62.3%、78.1% 和78.9%。從全市平均值看耕層土壤有機質含量，近3 年呈平穩趨勢，原因：一是秸稈還田率較高，全市小麥秸稈還田率在95%以上，玉米秸稈還田率在85%以上，小麥秸稈還田量約為6750 kg·hm-2,玉米秸稈還田量約為9900 kg·hm-2，為土壤有機質的積累提供了基礎。二是商品有機肥施用量逐年提高，糞肥堆漚已不符合目前農村發展環境，糞肥的深加工既環保又保質，據不完全統計，目前商品有機肥施用量在3000 kg·hm-2以上。

表1 監測點耕層土壤養分變化情況

2.土壤全氮。全市取土點耕地土壤全氮含量仍屬于中等水平。與二普相比，2018 年、2019 年、2020年分別增加了0.51 g·kg-1和0.65 g·kg-1、0.49 g·kg-1，增長率分別為69.9%、89%和67.1%。耕層土壤全氮基本穩定的原因分析：一是氮肥利用率較低，安陽市施用氮肥主要以尿素為主，尿素撒施地面導致只有40%被作物吸收利用，很難在土壤中儲存。二是秸稈礦化速率較低,基本與作物吸收相平衡，氮素積累較少。土壤全氮的提升是一個循序漸進的過程，也是一個長期堅持的過程，隨著化肥使用量零增長行動的開展和測土配方施肥技術的推廣，農民已經逐步改變以前重施氮肥的習慣。

3.土壤有效磷。土壤有效磷含量由過去的受土壤質地影響為主，演變為以人為因素——施肥影響為主。隨著配方肥和復混肥的大量應用和農民對磷肥的認識提高，磷肥的施用趨于合理，從近幾年的檢測結果看，全市土壤有效磷含量在空間上存在一定的差異性。與二普相比，2018 年、2019 年、2020 年分別增加了12.3 g·kg-1、14 g·kg-1、15.9 g·kg-1；增長率分別 為186%、212%、241%。從這3 年平均值可以看出全市土壤有效磷含量總體呈上升趨勢，原因是肥料施用結構發生了變化，安陽市小麥肥料配方的不斷優化和玉米種肥同播技術的大范圍應用，磷元素肥料施用量明顯提高，除作物吸收以外，磷元素被儲存在土壤中或處于固定與釋放的動態平衡中，農作物吸收利用量少,所以耕層土壤中有效磷的含量逐年提升。

4.土壤速效鉀。全市取土點耕地土壤速效鉀含量達到中上等水平。在1983 年，當時安陽市屬于富鉀區，全市土壤速效鉀含量呈先降后升趨勢。1983—2001 年，全市土壤施鉀量極少，秸稈還田量低，并且作物產量逐漸增加，所以土壤速效鉀呈逐年下降趨勢；由1984年 的148 mg·kg-1下降至2001年的127mg·kg-1，2001 年以后，由于秸稈還田量的大幅增加和施用化學鉀肥的增加，土壤速效鉀含量開始回升，到2020 年耕層土壤速效鉀平均含量已達到158 mg·kg-1。耕層土壤速效鉀含量有所提升的原因：一是安陽市耕層土壤速效鉀背景值較高；二是外源鉀補充量不斷增加，秸稈還田補充的鉀元素基本可以滿足主要農作物的需要，近年來農作物施用肥料以“氮、磷、鉀”三元素復合肥料為主，又增加了鉀元素的施用量，故安陽市耕層土壤速效鉀含量有所提升。

5.綜合地力演變（耕地地力等級）趨勢。安陽市于1988 年4 月完成第二次土壤普查，當時耕層土壤養分情況為：有機質11.4 g·kg-1,全氮0.73 mg·kg-1,有效磷 6.6 mg·kg-1,速效鉀148 mg·kg-1。到2020 年，有機質上升了9 g·kg-1，平均每年增加0.25 g·kg-1，由原來的國家4 級上升到3 級；全氮由原來的國家5級上升到3級,上升了0.49g·kg-1，平均每年增加0.014g·kg-1左右；有效磷由原來的國家4 級，上升到2 級,上升了15.9 mg·kg-1，平均每年增加0.44 mg·kg-1；速效鉀由原來的國家3 級上升到2 級,上升了10 mg·kg-1，平均每年上升0.28 mg·kg-1。目前，安陽市耕層土壤養分變化總的趨勢為：有機質含量穩步提高，全氮含量基本穩定，有效磷含量上升明顯，速效鉀含量有所上升。

二、耕地地力存在的主要問題

（一）土壤肥力水平不夠

土壤肥力水平雖然有所提高，但還不能滿足當前作物高產對耕地質量的要求，雖然與剛實施測土配方施肥技術時相比較，土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀等含量普遍提高，但近幾年監測點耕層土壤養分平均含量呈現出起伏波動狀況，且有下降趨勢，而且土壤養分間含量差異幅度較大，導致土壤肥力綜合質量提高不大。

（二）施肥結構不合理

近年，雖然大力推廣測土配方施肥技術，但隨著作物單產和生物產量的持續提高，帶走土壤中的大量養分，加上投肥水平、結構和比例還不盡合理，有機肥投入較少，土壤磷鉀肥雖有一定程度的增加，但離平衡配套施肥要求還有一定差距。

（三）常年旋耕，土壤耕層逐漸變淺，土壤肥力不能滿足作物需求

常年進行旋耕機械作業，土壤耕層逐漸變淺，土壤主要養分含量增長不均衡，土壤肥力提高的速度還不能滿足作物高產優質對耕地質量的新要求。近年，作物單產的提升速度很快，高產更高產，優質更優質，對土壤肥力的要求也越來越高。

三、解決耕地地力現狀的對策

（一）推廣玉米秸稈快速腐熟技術

秸稈還田是有效提高耕層土壤有機質含量的技術措施，玉米秸稈還田一般可以提高土壤有機質含量0.15%～0.20%，糧食增產10%～25%。秸稈腐熟劑富含高效微生物菌系，能夠促進秸稈快速腐解，減輕或防止秸稈還田量多給農作物生長帶來的不利影響。所以，大力推廣玉米秸稈快速腐熟技術，在提升土壤養分和改善土壤物理形狀的同時，還能減少秸稈焚燒對環境的污染。

（二）大力推廣測土配方施肥和化肥減量增效技術

目前安陽市主要農作物施用氮、磷、鉀比例1：0.74：0.37,在施用量上氮元素化肥用量基本趨于合理，磷元素化肥略微過量，鉀元素化肥用量持續上升。因此，在保障糧食生產安全的前提下，大力推廣測土配方施肥和化肥減量增效技術，按照“控氮、根據土壤養分測試結果定磷和鉀用量”的技術措施，積極推動配方肥料下地，提高科學施肥水平，能促進安陽市耕地質量穩步提升和糧食增產增收。

（三）優化耕作方式，改變土壤理化性狀

安陽市主要農作物整地還是以旋耕為主，旋耕深度在10～15 cm，導致耕層變淺，土壤板結，犁底層變硬，土壤保水保肥性能減弱等問題。因此，建議每2～ 3 年要深翻1 次，深度在25 cm 以上，打破犁底層，熟化土壤，使耕層厚而疏松，結構良好，土壤中水、肥、氣、熱相互協調，解決耕層變淺、土壤板結等問題，提高土壤的緩沖性能和抗逆性能，促進農作物根系生長發育。

四、結語

近年，隨著測土配方施肥、化肥減量增效技術的推廣應用，化肥施用量和氮、磷、鉀元素比例基本趨于合理，按照“控氮、根據土壤養分測試結果定磷和鉀用量”的技術措施來確定更加科學的化肥施用量，推廣秸稈快速腐熟技術和深耕深松技術，能保障安陽市糧食生產綠色優質高效發展。