神木市耕地質(zhì)量分析及小雜糧土壤養(yǎng)分豐缺評價

李 瑞，高成平，龔增利，白寶軍，白 偉，梁雞保*，石愛芳

（1.神木市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西 榆林 719300；2.神木市農(nóng)畜產(chǎn)品安全保障中心，陜西 榆林 719300；3.神木市綠佳源農(nóng)業(yè)服務(wù)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719300）

由于農(nóng)業(yè)耕作制度和輪作方式的變化、農(nóng)作物品種的更新、水土流失、土壤改良、施用化肥和農(nóng)藥對土壤的影響，很多地區(qū)土壤的養(yǎng)分和質(zhì)量發(fā)生了較大變化，對小雜糧種植的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了極大影響[1-2]。區(qū)域耕地質(zhì)量調(diào)查與質(zhì)量評價所測定的養(yǎng)分指標(biāo)齊全、分析準(zhǔn)確，可以很好地反映當(dāng)前土壤的養(yǎng)分和質(zhì)量，為測土配方施肥、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局以及農(nóng)業(yè)區(qū)劃等方面提供重要的參考價值[3-5]。

本研究在神木市耕地質(zhì)量調(diào)查與質(zhì)量評價研究基礎(chǔ)上，利用項目調(diào)查與分析成果，針對小雜糧種植確定土壤養(yǎng)分的豐缺狀況，為測土配方施肥和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)，對保護土壤環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況

神木市地處黃土丘陵區(qū)向內(nèi)蒙古草原過渡地帶，在近似菱形的廣闊地域內(nèi)聚集了高原、丘陵、沙地、草灘等多元地貌。全市地貌以明長城為界，南部的丘陵溝壑和北部的風(fēng)沙草灘區(qū)分別占市域國土總面積的48.7%和51.3%。該市農(nóng)作物播種面積6.8 萬hm2，其中小雜糧種植面積達2.8 萬hm2，且主要集中在南部丘陵溝壑區(qū)。神木市年平均日照2 875.9 h，是陜西省多日照、強輻射區(qū)之一；平均氣溫8.9 ℃；無霜期年平均為166 d；年平均降水量440.8 mm，年內(nèi)和年際變化均大；年內(nèi)降水主要集中在7—9 月，占總量的69%。

1.2 樣品采集

考慮廣泛代表性、兼顧均勻性、時效一致性、數(shù)據(jù)完整性原則，兼顧土壤類型、行政區(qū)劃、地貌類型、質(zhì)量水平等因素布設(shè)調(diào)查樣點。依據(jù)各鎮(zhèn)小雜糧種植面積采集土樣，秋季收獲后采用“S”型采樣方法采集耕層土壤（0～20 cm），在神木市的20 個鎮(zhèn)街采集425 個土樣，制成每個土壤樣品2 kg（粗、細土樣各1 kg）郵寄至西北農(nóng)林科技大學(xué)測定分析。

1.3 評價指標(biāo)

在“3414 方案”大田試驗基礎(chǔ)上，結(jié)合土壤養(yǎng)分分析結(jié)果，初步制訂出小雜糧的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)。由于作物不同，土壤養(yǎng)分的豐缺涵義差異較大。因此，通過對2008—2012 年度神木市小雜糧田間肥效試驗資料和田間土壤農(nóng)化樣品測試結(jié)果分析與整理，按照“極豐富”“豐富”“中等”“缺乏”“極缺乏”5 個等級，制訂神木市小雜糧種（栽）植的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)，見表1，對全市耕地進行土壤養(yǎng)分豐缺狀況分析評價。

表1 耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地質(zhì)量基本狀況分析

土壤的基本肥力指標(biāo)有機質(zhì)、有效磷和速效鉀，神木市土壤養(yǎng)分變幅與平均含量見表2。

表2 神木市耕地養(yǎng)分含量狀況

2.1.1 耕地有機質(zhì)

土壤有機質(zhì)含量是土壤肥力的重要指標(biāo)之一，反映了土壤的熟化程度和土壤的供肥能力，同時能改善土壤的物理性質(zhì)，影響土壤微生物環(huán)境[6-7]。神木市耕地表層土壤有機質(zhì)含量平均為9.95 g/kg，最高含量為14.74 g/kg，最低含量為5.09 g/kg，主要集中在6～10 g/kg 和10～15 g/kg，兩個區(qū)間的耕地面積分別有50 377.90 hm2和40 576.72 hm2，分別占耕地總面積的55.08%和44.36%。

2.1.2 耕地有效磷

神木市耕地表層土壤的有效磷含量整體水平較高，平均含量為15.14 mg/kg，最高含量為30.83 mg/kg，最低含量為4.45 mg/kg。有效磷含量在5 mg/kg 以上的土壤占耕地總面積的94.36%，集中分布在5～10 mg/kg、10～15 mg/kg、20～30 mg/kg，3 個區(qū)間的耕地面積分別為45 805.53 hm2、15 934.78 hm2、24 564.89 hm2，分別占耕地總面積的50.08%、17.42%、26.86%。

2.1.3 耕地速效鉀

神木市耕地表層土壤的速效鉀含量為高等水平，平均含量為111.45 mg/kg，最高含量為145.17 mg/kg，最低含量為68.35 mg/kg。速效鉀含量在60～100 mg/kg 的耕地面積為21 888.67 hm2，占耕地總面積的23.93%；含量在100～150 mg/kg 的耕地面積為69 575.33 hm2，占耕地總面積的76.07%。

2.1.4 pH值

各鎮(zhèn)（街）中，爾林兔鎮(zhèn)土壤pH 最高，均值為8.77；西溝街道土壤pH 最低，均值為8.51。從分布頻率看，土壤pH 值集中在8.0～9.0，面積占比為100%，見表3。

表3 神木市pH 值各等級面積占比圖

2.2 小雜糧土壤養(yǎng)分豐缺狀況

2.2.1 土壤有機質(zhì)豐缺狀況

神木市耕地土壤有機質(zhì)含量平均為9.95 g/kg，介于5.09～14.74 g/kg。根據(jù)神木市小雜糧有機質(zhì)豐缺指標(biāo)，神木市土壤有機質(zhì)分為“極豐富”“豐富”“中等”“缺乏”“極缺乏”。“極缺乏”等級的耕地有509.38 hm2，占耕地總面積的0.56%，分布在萬鎮(zhèn)，此類耕地不能滿足小雜糧種植需要；“缺乏”等級的耕地有6 224.47 hm2，占耕地總面積的6.81%，此類耕地基本不能滿足小雜糧種植需要；“中等”等級的耕地有10 713.12 hm2，占總耕地的11.71%；“豐富”等級的耕地有33 440.33 hm2，占耕地總面積的36.56%，該等級耕地能滿足小雜糧養(yǎng)分的需要；“極豐富”等級的耕地有40 576.71 hm2，占耕地總面積的44.36%，該等級耕地能滿足小雜糧養(yǎng)分的需要。具體詳見表4。

表4 神木市耕地土壤小雜糧種植有機質(zhì)豐缺評價 單位：hm2

續(xù)表4

2.2.2 土壤有效磷豐缺狀況

神木市有效磷的平均含量為15.14 mg/kg，最大值為30.83 mg/kg，最小值為4.45 mg/kg。根據(jù)小雜糧地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)，可以將神木市的耕地分為“極豐富”“豐富”“中等”“缺乏”“極缺乏”5 個等級，見表5。全市共有69.33 hm2面積的耕地等級為“極缺乏”，占耕地總面積的0.08%，主要分布在賀家川鎮(zhèn)和沙峁鎮(zhèn)，此類耕地土壤的有效磷不能滿足小雜糧的生長所需；“缺乏”水平的耕地面積有19 493.30 hm2，占耕地總面積的21.31%，主要分布在欄桿堡鎮(zhèn)、馬鎮(zhèn)、沙峁鎮(zhèn)和永興街道，該類耕地的土壤有效磷含量不能滿足小雜糧生長需求；“中等”等級的耕地面積為36 360.92 hm2，占耕地總面積的39.75%，主要分布在爾林兔鎮(zhèn)、高家堡鎮(zhèn)、花石崖鎮(zhèn)、欄桿堡鎮(zhèn)和迎賓路街道，該類耕地的土壤有效磷可以滿足小雜糧生長所需的養(yǎng)分；“豐富”等級的耕地面積為5 886.08 hm2，占耕地總面積的6.44%，該類耕地的土壤有效磷可以滿足小雜糧生長所需的養(yǎng)分；“極豐富”等級的耕地面積有29 654.35 hm2，占耕地總面積的32.42%，主要分布在大柳塔、店塔、中雞鎮(zhèn)，該類耕地的土壤有效磷可以滿足小雜糧生長所需的養(yǎng)分。

表5 神木市耕地土壤小雜糧種植有效磷豐缺評價 單位：hm2

2.2.3 土壤速效鉀豐缺狀況

神木市耕地土壤中速效鉀含量的最小值為68.35 mg/kg，最大值為145.17 mg/kg，平均值為111.45 mg/kg。根據(jù)小雜糧養(yǎng)分豐缺指標(biāo)，神木市耕地分為“豐富”“中等”“缺乏”和“極缺乏”4 個等級，見表6。神木市有53 835.81 hm2的耕地等級為“極缺乏”，占耕地總面積的58.86%，主要分布在欄桿堡鎮(zhèn)、爾林兔鎮(zhèn)和沙峁鎮(zhèn)，該類耕地土壤速效鉀含量不能滿足小雜糧的生長所需；有13 212.38 hm2的耕地等級為“缺乏”，占耕地總面積的14.44%，主要分布在永興街道辦、欄桿堡鎮(zhèn)和店塔鎮(zhèn)，該類耕地土壤速效鉀含量不能滿足小雜糧的生長所需；等級為“中等”的耕地面積為20 584.50 hm2，占耕地總面積的22.51%，該類型耕地面積大且分布廣，分布在店塔鎮(zhèn)、高家堡鎮(zhèn)、賀家川鎮(zhèn)、花石崖鎮(zhèn)、迎賓路街道，該類耕地的土壤速效鉀含量能滿足小雜糧的生長所需；等級為“豐富”的耕地面積為3 831.32 hm2，占耕地總面積的4.19%，該類耕地的土壤速效鉀含量能夠滿足小雜糧生長所需。

表6 神木市耕地土壤小雜糧種植速效鉀豐缺評價 單位：hm2

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，神木市小雜糧種植有機質(zhì)適宜比例較高，但有效磷中等偏低，速效鉀較低。研究中土壤養(yǎng)分含量存在差異，土壤養(yǎng)分指標(biāo)鎮(zhèn)（街）之間存在差異。既有鎮(zhèn)（街）氣候、降水、溫濕度等不同的原因，也有神木市南北部生態(tài)環(huán)境因素差異較大，農(nóng)業(yè)耕作措施、前作、施肥量等不同的原因，在小雜糧生產(chǎn)過程中，應(yīng)遵循“增磷、補鉀，多施有機肥”的施肥原則，科學(xué)合理施肥，在穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的基礎(chǔ)上培肥地力，增加土壤有機質(zhì)含量，提高小雜糧品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效[8-9]。