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摘要:为了解沛县境内耕层土壤肥力状况,采集不同地区的土壤样品7 604个,分别测定其有机质、全氮、有效磷、速效钾含量并分析等级。结果表明,该县耕作层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾平均含量分别为21.24 g/kg、0.942 g/kg、20.36 mg/kg、101.3 mg/kg,总体地力水平为中等偏上,并从东北向西南随地势的增高而逐渐降低。针对土壤肥力状况,提出产业布局建议及合理施用有机肥料、测土配方施肥、深耕改土、合理轮作换茬等培肥地力对策。
关键词:耕层土壤;土壤肥力;改良对策;江苏沛县
中图分类号: S158 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2016)07-0506-02
沛县位于江苏省西北部,微山湖西岸,是江苏省无公害农产品产地认定整体推进县。为全面了解沛县区域内农田养分状况,于2011—2013年选取典型土样,兼顾作物布局及耕作制度等因素,对其进行分析测定,以期为当地土壤养分管理、农业结构调整和高标准农田建设提供科学依据。
1 研究方法
兼顾全县15个镇、2个区和1个农场的区域分布、种植制度、轮作方式、施肥、降雨和产量水平等,共选取7 604个土壤样点,对选取的土样进行土壤有机质、全N和速效N、P、K测定,构成土壤肥力评价因子[1]。主要测定方法为:有机质含量采用铬酸钾容量法;全氮含量采用半微量开氏法;有效磷含量采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法;速效氮含量采用碱解扩散法;速效钾-乙酸铵提取-火焰光度法。
1.1 布点的方法
以土种为单元进行布点,采用国土部门提供的土地利用现状图与第二次土壤普查时的土壤类型图叠加形成的图斑,选择代表田块进行。
1.2 采样点的确定
采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块,面积为667~6 667 m2。依据田块的准确方位修正点位图上的点位位置,采样时用GPS定位仪进行定位,记录经纬度,精确到0.1″。
1.3 采样方法
采用“S”形布点的线路,按照随机、等量和多点混合的原则进行。统一规定采样点数为15~20个点,不少于15个点。大田一般农化样为0~20 cm,果园土为0~30 cm。一个混合样品的质量在1 kg左右。采集结束,立即用铅笔填写好标签,同时进行GPS卫星定位并记录。
2 土壤养分状况分析
2.1 有机质含量分析
土壤有机质是评价耕地地力的重要指标。对土壤肥力影响较大,对于增加土壤聚体、改善土壤结构、增加土壤养分的供应量、提高化肥利用率有直接作用[2]。
本次土壤测定结果表明,全县土壤有机质含量平均为21.71 g/kg,含量范围在4.35~49.87 g/kg之间。达到一级标准(>30.0 g/kg)的占15.36%;达二级标准(>20~30 g/kg)的占3783%;达三级标准(>10~20 g/kg)的占3932%;达四级标準(≤10 g/kg)的占7.64%(表1)。
全县有机质含量东部较高,主要有沿微山湖的五段、魏庙、胡寨、湖西农场、大屯、杨屯等镇,平均为26.62 g/kg,变幅在9.55~53.59 g/kg;其次是中部地区的张庄、沛城、张寨、朱寨、安国等几个镇,平均为20.26 g/kg,变幅在6.19~49.18 g/kg;西部、西南部地区的敬安、河口、栖山、鹿楼、龙固等镇有机质含量较低,平均为13.59 g/kg,含量在4.36~2906 g/kg。整个趋势是从东北向西南随地势的增高而有机质含量是逐渐降低的。
2.2 土壤氮素状况
2.2.1 土壤全氮含量变化 土壤全氮含量是衡量土壤肥力高低的重要指标[3]。调查分析结果表明,全县土壤全氮含量平均为0.92 g/kg,含量范围在0.33~2.64 g/kg。达一级标准(≥1.5 g/kg)的土壤平均含氮量为1.66 g/kg,占总采样数的5%;达二级标准(1.0~
2.2.2 土壤速效氮含量变化 速效氮又称碱解氮,是指作物当季可吸收利用的氮素,对作物吸收和农产品品质提高具有重要作用。不同地区的速效氮素含量差异较大。化验数据显示,沿湖低洼淤土区氮素含量较高,变幅111.88~151.24 mg/kg,平均为127.8 mg/kg;其次是中部地区,变幅在117.07~125.29 mg/kg,平均含量120.65 mg/kg;西部沙土区氮素含量最低,变幅在63.3~129.8 mg/kg,平均为105.49 mg/kg。
2.3 土壤有效磷含量
调查结果显示,全县大田耕层有效磷含量在0.204~998 mg/kg之间,平均值为28.96 mg/kg。有效磷量达一级标准(≥40 mg/kg)的占29.66%,二级标准(30~
不同地区土壤有效磷含量的差异,主要与成土母质、肥料施用、水文及土壤酸碱度等有关。本次调查,以东部有效磷含量最高,幅度为6.20~99.79 mg/kg,平均32.58 mg/kg;其次为中部地区,幅度在6.31~99.8 mg/kg,平均为 19.56 mg/kg;西部地区有效磷含量最低,幅度为5.16~45.33 mg/kg,平均值为14.04 mg/kg。
2.4 土壤氮磷比例分析
以往由于施肥上普遍存在着重氮轻磷的倾向,一般氮素化肥占化肥施用量的80%左右,而磷肥仅占到20%左右,致使土壤中速效氮与速效磷的比例均超过了10 ∶ 1,氮磷比例严重失调[3]。近年来通过稳氮增磷措施和测土配方技术的应用,氮磷比例逐渐趋于合理,达到(4~6) ∶ 1左右的水平(表2),而中、西部地区仍多少存在着多氮少磷、氮磷失衡的问题。
2.5 土壤速效钾含量 研究区域土壤母质为黄泛冲积物[4],在此基础上发育的大部分土壤含钾较为丰富。据统计分析,全县土壤速效钾含量平均为101.3 mg/kg,范围在30.87~348.72 mg/kg之间。其中,速效钾达一级标准(≥160 mg/kg)的平均含量为22152 mg/kg,占14.08%;达二级标准(100~ 不同地区速效钾含量以东部地区为最高,含量范围4999~397.8 mg/kg,平均值在152.89 mg/kg,中部地区含量范围36.48~396 mg/kg,平均为89.35 mg/kg;西部地区含量最低,幅度在30.87~148 mg/kg,平均为55.94 mg/kg。由于耕作制度的不断改进和作物布局的逐年调整,土壤钾素的消耗量在不断增大。目前农业生产中钾肥的作用尚未引起多数人的重视[5],加之钾肥成本偏高,所以补施钾肥的习惯仍未形成,因而造成了多数地区钾素缺少的状况。如果这个问题重视不够,钾素將成为限制农业生产的主要因子。
3 结论与建议
3.1 土壤肥力状况
沛县总体地力水平表现为东部高,西部、西南部低,整个趋势是从东北向西南随地势的增高而地力逐渐降低。东部沿微山湖低洼区最高,西部高亢区较低,中部地区介于两者之间。同一种土壤,由于受到耕作、种植和培肥的影响,土壤肥力有较大差异。全县53.84%的耕地面积达到了有机质二级及以上标准,70%的土壤全氮含量在三级以上,41.56%的土壤速效磷含量达到一、二级标准,氮磷比例接近5 ∶ 1,速效钾含量在二级以上标准的土壤占比为7.94%。土壤肥力为中等偏上水平。
概括起来,全县土壤肥力较低地区约2×104 hm2,占耕地面积的26.9%,主要分布在龙固、鹿楼、栖山、河口、敬安等镇。土壤肥力中等地区2.73×104 hm2,占耕地面积的366%,主要分布在中部徐沛铁路两侧,鹿湾河、鹿口河流域的张庄、张寨、沛城、朱寨、安国等镇。土壤肥力较高地区约2.07×104 hm2,占耕地面积的27.7%,主要分布在沿微山湖一带的五段、魏庙、胡寨、湖西农场、大屯、杨屯等镇区。
3.2 产业布局建议
结合目前土壤肥力状况,在农业产业布局上应加快结构调整步伐,努力建设以湖西农场万亩方为核心,辐射带动沿微山湖西岸,如沛城、胡寨、魏庙、五段、杨屯、大屯等镇7×103 hm2 高标准优质稻麦基地;重点发展以张庄、沛城、张寨、朱寨、栖山等镇为核心的2×104 hm2高效蔬菜食用菌基地;
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集中打造大沙河沿线、高速公路沿线鹿楼、安国、敬安、河口等镇2×104 hm2优质果品观光带,扩面提档以龙固、杨屯镇为核心的高科技水产示范园。
3.3 提高地力对策
一是合理使用有机肥料,实施耕地质量定向培育。在农田基本设施配套齐全,能充分保障灌溉用水的中、东部地区重点推广两季作物秸秆快速粉碎还田腐熟技术;在西部、西南部地区重点推广秋季作物单季秸秆直接粉碎还田、农田、果园秸秆覆盖、秸秆薄膜覆盖堆肥、生物快速腐熟堆肥技术。菜园土避免使用高磷有机肥和未经处理的垃圾、污泥等,积极引进、推广新型生物有机肥。大力推广施用商品有机肥。
二是深入推进测土配方施肥,改善土壤养分平衡。根据不同的地力状况,在政策、机制和组织形式上采取相应对策,努力扩大配方施肥面积。
三是大力推广深耕改土技术,提高土壤肥力。通过破除犁底层和疏松心土层,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,可有效提高土壤水分的保蓄能力,从而促进作物根系发育。
四是实施合理轮作换茬,减少土壤连作障碍。一般来说,一年生或多年生的禾本科或豆科作物生长健壮、根系发达,能促进土壤团粒形成,对改良土壤结构、培肥地力具有重要作用[6]。而水旱轮作则能够有效消除菜园土养分过多、盐分和渍害加重、病原菌增多等问题,减少土壤连作障碍,高效修复土壤环境。
参考文献:
[1]秦明周,赵 杰. 城乡结合部土壤质量变化特点与可持续利用对策——以开封为例[J]. 地理学报,2000,55(5):545-554.
[2]李振陆. 植物生产环境[M]. 北京:中国农业出版社,2011.
[3]李 浩,谢丽红,曾必荣,等. 成都市耕地土壤全氮含量状况与管理对策[J]. 四川农业科技,2010(1):50-51.
[4]李文红,张朝显. 沛县蔬菜产区土壤环境测定分析及安全施肥研究[J]. 中国园艺文摘,2010(2):40-42.
[5]冯 沛. 江苏省沛县小麦氮磷钾最佳配比施肥研究[J]. 园艺与种苗,2014(10):55-57.
[6]王瑞才,王 凯. 耕地地力建设与土壤开良利用的有效措施[J]. 新农村,2013(11):103.
关键词:耕层土壤;土壤肥力;改良对策;江苏沛县
中图分类号: S158 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2016)07-0506-02
沛县位于江苏省西北部,微山湖西岸,是江苏省无公害农产品产地认定整体推进县。为全面了解沛县区域内农田养分状况,于2011—2013年选取典型土样,兼顾作物布局及耕作制度等因素,对其进行分析测定,以期为当地土壤养分管理、农业结构调整和高标准农田建设提供科学依据。
1 研究方法
兼顾全县15个镇、2个区和1个农场的区域分布、种植制度、轮作方式、施肥、降雨和产量水平等,共选取7 604个土壤样点,对选取的土样进行土壤有机质、全N和速效N、P、K测定,构成土壤肥力评价因子[1]。主要测定方法为:有机质含量采用铬酸钾容量法;全氮含量采用半微量开氏法;有效磷含量采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法;速效氮含量采用碱解扩散法;速效钾-乙酸铵提取-火焰光度法。
1.1 布点的方法
以土种为单元进行布点,采用国土部门提供的土地利用现状图与第二次土壤普查时的土壤类型图叠加形成的图斑,选择代表田块进行。
1.2 采样点的确定
采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块,面积为667~6 667 m2。依据田块的准确方位修正点位图上的点位位置,采样时用GPS定位仪进行定位,记录经纬度,精确到0.1″。
1.3 采样方法
采用“S”形布点的线路,按照随机、等量和多点混合的原则进行。统一规定采样点数为15~20个点,不少于15个点。大田一般农化样为0~20 cm,果园土为0~30 cm。一个混合样品的质量在1 kg左右。采集结束,立即用铅笔填写好标签,同时进行GPS卫星定位并记录。
2 土壤养分状况分析
2.1 有机质含量分析
土壤有机质是评价耕地地力的重要指标。对土壤肥力影响较大,对于增加土壤聚体、改善土壤结构、增加土壤养分的供应量、提高化肥利用率有直接作用[2]。
本次土壤测定结果表明,全县土壤有机质含量平均为21.71 g/kg,含量范围在4.35~49.87 g/kg之间。达到一级标准(>30.0 g/kg)的占15.36%;达二级标准(>20~30 g/kg)的占3783%;达三级标准(>10~20 g/kg)的占3932%;达四级标準(≤10 g/kg)的占7.64%(表1)。
全县有机质含量东部较高,主要有沿微山湖的五段、魏庙、胡寨、湖西农场、大屯、杨屯等镇,平均为26.62 g/kg,变幅在9.55~53.59 g/kg;其次是中部地区的张庄、沛城、张寨、朱寨、安国等几个镇,平均为20.26 g/kg,变幅在6.19~49.18 g/kg;西部、西南部地区的敬安、河口、栖山、鹿楼、龙固等镇有机质含量较低,平均为13.59 g/kg,含量在4.36~2906 g/kg。整个趋势是从东北向西南随地势的增高而有机质含量是逐渐降低的。
2.2 土壤氮素状况
2.2.1 土壤全氮含量变化 土壤全氮含量是衡量土壤肥力高低的重要指标[3]。调查分析结果表明,全县土壤全氮含量平均为0.92 g/kg,含量范围在0.33~2.64 g/kg。达一级标准(≥1.5 g/kg)的土壤平均含氮量为1.66 g/kg,占总采样数的5%;达二级标准(1.0~
2.2.2 土壤速效氮含量变化 速效氮又称碱解氮,是指作物当季可吸收利用的氮素,对作物吸收和农产品品质提高具有重要作用。不同地区的速效氮素含量差异较大。化验数据显示,沿湖低洼淤土区氮素含量较高,变幅111.88~151.24 mg/kg,平均为127.8 mg/kg;其次是中部地区,变幅在117.07~125.29 mg/kg,平均含量120.65 mg/kg;西部沙土区氮素含量最低,变幅在63.3~129.8 mg/kg,平均为105.49 mg/kg。
2.3 土壤有效磷含量
调查结果显示,全县大田耕层有效磷含量在0.204~998 mg/kg之间,平均值为28.96 mg/kg。有效磷量达一级标准(≥40 mg/kg)的占29.66%,二级标准(30~
不同地区土壤有效磷含量的差异,主要与成土母质、肥料施用、水文及土壤酸碱度等有关。本次调查,以东部有效磷含量最高,幅度为6.20~99.79 mg/kg,平均32.58 mg/kg;其次为中部地区,幅度在6.31~99.8 mg/kg,平均为 19.56 mg/kg;西部地区有效磷含量最低,幅度为5.16~45.33 mg/kg,平均值为14.04 mg/kg。
2.4 土壤氮磷比例分析
以往由于施肥上普遍存在着重氮轻磷的倾向,一般氮素化肥占化肥施用量的80%左右,而磷肥仅占到20%左右,致使土壤中速效氮与速效磷的比例均超过了10 ∶ 1,氮磷比例严重失调[3]。近年来通过稳氮增磷措施和测土配方技术的应用,氮磷比例逐渐趋于合理,达到(4~6) ∶ 1左右的水平(表2),而中、西部地区仍多少存在着多氮少磷、氮磷失衡的问题。
2.5 土壤速效钾含量 研究区域土壤母质为黄泛冲积物[4],在此基础上发育的大部分土壤含钾较为丰富。据统计分析,全县土壤速效钾含量平均为101.3 mg/kg,范围在30.87~348.72 mg/kg之间。其中,速效钾达一级标准(≥160 mg/kg)的平均含量为22152 mg/kg,占14.08%;达二级标准(100~ 不同地区速效钾含量以东部地区为最高,含量范围4999~397.8 mg/kg,平均值在152.89 mg/kg,中部地区含量范围36.48~396 mg/kg,平均为89.35 mg/kg;西部地区含量最低,幅度在30.87~148 mg/kg,平均为55.94 mg/kg。由于耕作制度的不断改进和作物布局的逐年调整,土壤钾素的消耗量在不断增大。目前农业生产中钾肥的作用尚未引起多数人的重视[5],加之钾肥成本偏高,所以补施钾肥的习惯仍未形成,因而造成了多数地区钾素缺少的状况。如果这个问题重视不够,钾素將成为限制农业生产的主要因子。
3 结论与建议
3.1 土壤肥力状况
沛县总体地力水平表现为东部高,西部、西南部低,整个趋势是从东北向西南随地势的增高而地力逐渐降低。东部沿微山湖低洼区最高,西部高亢区较低,中部地区介于两者之间。同一种土壤,由于受到耕作、种植和培肥的影响,土壤肥力有较大差异。全县53.84%的耕地面积达到了有机质二级及以上标准,70%的土壤全氮含量在三级以上,41.56%的土壤速效磷含量达到一、二级标准,氮磷比例接近5 ∶ 1,速效钾含量在二级以上标准的土壤占比为7.94%。土壤肥力为中等偏上水平。
概括起来,全县土壤肥力较低地区约2×104 hm2,占耕地面积的26.9%,主要分布在龙固、鹿楼、栖山、河口、敬安等镇。土壤肥力中等地区2.73×104 hm2,占耕地面积的366%,主要分布在中部徐沛铁路两侧,鹿湾河、鹿口河流域的张庄、张寨、沛城、朱寨、安国等镇。土壤肥力较高地区约2.07×104 hm2,占耕地面积的27.7%,主要分布在沿微山湖一带的五段、魏庙、胡寨、湖西农场、大屯、杨屯等镇区。
3.2 产业布局建议
结合目前土壤肥力状况,在农业产业布局上应加快结构调整步伐,努力建设以湖西农场万亩方为核心,辐射带动沿微山湖西岸,如沛城、胡寨、魏庙、五段、杨屯、大屯等镇7×103 hm2 高标准优质稻麦基地;重点发展以张庄、沛城、张寨、朱寨、栖山等镇为核心的2×104 hm2高效蔬菜食用菌基地;
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集中打造大沙河沿线、高速公路沿线鹿楼、安国、敬安、河口等镇2×104 hm2优质果品观光带,扩面提档以龙固、杨屯镇为核心的高科技水产示范园。
3.3 提高地力对策
一是合理使用有机肥料,实施耕地质量定向培育。在农田基本设施配套齐全,能充分保障灌溉用水的中、东部地区重点推广两季作物秸秆快速粉碎还田腐熟技术;在西部、西南部地区重点推广秋季作物单季秸秆直接粉碎还田、农田、果园秸秆覆盖、秸秆薄膜覆盖堆肥、生物快速腐熟堆肥技术。菜园土避免使用高磷有机肥和未经处理的垃圾、污泥等,积极引进、推广新型生物有机肥。大力推广施用商品有机肥。
二是深入推进测土配方施肥,改善土壤养分平衡。根据不同的地力状况,在政策、机制和组织形式上采取相应对策,努力扩大配方施肥面积。
三是大力推广深耕改土技术,提高土壤肥力。通过破除犁底层和疏松心土层,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,可有效提高土壤水分的保蓄能力,从而促进作物根系发育。
四是实施合理轮作换茬,减少土壤连作障碍。一般来说,一年生或多年生的禾本科或豆科作物生长健壮、根系发达,能促进土壤团粒形成,对改良土壤结构、培肥地力具有重要作用[6]。而水旱轮作则能够有效消除菜园土养分过多、盐分和渍害加重、病原菌增多等问题,减少土壤连作障碍,高效修复土壤环境。
参考文献:
[1]秦明周,赵 杰. 城乡结合部土壤质量变化特点与可持续利用对策——以开封为例[J]. 地理学报,2000,55(5):545-554.
[2]李振陆. 植物生产环境[M]. 北京:中国农业出版社,2011.
[3]李 浩,谢丽红,曾必荣,等. 成都市耕地土壤全氮含量状况与管理对策[J]. 四川农业科技,2010(1):50-51.
[4]李文红,张朝显. 沛县蔬菜产区土壤环境测定分析及安全施肥研究[J]. 中国园艺文摘,2010(2):40-42.
[5]冯 沛. 江苏省沛县小麦氮磷钾最佳配比施肥研究[J]. 园艺与种苗,2014(10):55-57.
[6]王瑞才,王 凯. 耕地地力建设与土壤开良利用的有效措施[J]. 新农村,2013(11):103.