天水市麦积区耕地土壤养分状况评价

张保田

（甘肃省天水市麦积区农业技术推广中心，甘肃 天水 741020）

天水市麦积区位于甘肃省东南部，总土地面积354 500 hm2，耕地面积47 913.3 hm2。农作物常年播种面积54 267 hm2，其中冬小麦21 577.7 hm2，春玉米15 539.7 hm2。土壤类型以黄绵土、黑垆土为主。1982—2004年，麦积区未进行耕地养分调查，而这25 a恰是麦积区农业快速发展，新品种、新技术大面积推广，施肥水平不断提高，化肥用量快速增长，肥料偏施、滥施现象较为严重时期。我们开展耕地土壤养分状况测定及综合评价工作，旨在为制定科学合理的施肥方案提供依据。

1 调查分析方法

1.1 土样的采集与制备

2005—2007年在麦积区17个乡镇（街道）47 933.3 hm2粮田进行耕地土壤采样，共采集样品6 048个。采样时间在作物收获后至播种施肥前，果园在果品采摘后的第1次施肥前。采样深度粮食作物为20 cm，果园为40～50 cm。川地每6.7～33.3 hm2采集1个土样，山地每2.0～10.0 hm2采集1个土样。为确保采样深度和土样的准确性，统一使用不锈钢土样采集器，每样点面积0.07～0.70 hm2。采用“S”形布点采样，每个土样由15～20个样点混合而成，再用四分法缩分至1 kg左右。土样风干后分别过孔径2.00、1.00、0.25mm的尼龙筛，按标号装入土样袋保存备用。采样地块用GPS定位，记录经纬度，精确到0.1″。

1.2 测定方法

从6048个土样中随机抽取604个进行测定。土壤pH测定用土液比1∶2.5电位法，有机质测定用油浴加热重铬酸钾氧化容量法，全氮测定用凯氏蒸馏法，碱解氮测定用碱解扩散法，全磷测定用氢氧化钠熔融—钼锑抗比色法，土壤有效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼提抗比色法，全钾测定采用碱溶-火焰光度法，速效钾测定采用乙酸铵浸提—火焰光度计法。土壤有效铜、锌、铁、锰测定采用DTPA浸提—原子吸收分光光度法，有效硼测定采用甲亚胺—H比色法［1］。

1.3 土壤养分含量评价标准

为便于与第二次全国土壤普查结果相比较，土壤养分含量的评价按《第二次全国土壤普查技术规程》（表1）进行。

表1 第二次全国土壤普查的有机质及大量元素含量评价标准

2 结果分析

2.1 有机质含量分析

有机质含量的高低是评价土壤养分的重要指标［2］。从检测土样结果来看，麦积区2007年的土壤有机质含量为1.69～30.80 g/kg，平均11.35 g/kg，较第二次全国土壤普查的平均值10.92 g/kg增加0.43 g/kg。其中绵土为1.69～24.00 g/kg，平均11.50 g/kg，较第二次全国土壤普查增加1.00 g/kg；淀於土在3.01～26.50 g/kg，平均11.20 g/kg，较第二次全国土壤普查增加1.20 g/kg。从表2可知，目前全区所有耕地有机质含量丰富和较丰富（＞20 g/kg）的面积为433.34 hm2，占耕地总面积的0.90%，较第二次全国土壤普查期的0.70%提高0.20百分点；缺乏（＜10 g/kg）面积为14 586.67 hm2，占耕地总面积的30.44%，较第二次全国土壤普查期的42.26%提高11.82百分点，从总体情况看，土壤有机质与第二次全国土壤普查相比呈上升趋势，其主要原因是农家肥使用量增加，肥料质量不断提高；梯田面积不断扩大，有效减少了耕地土壤流失，有利于养分累积；随着各种作物产量的提高，根茬还田数量增大，有利于提高土壤有机质含量。

2.2 土壤全氮和碱解氮含量分析

氮素是作物最重要的营养元素之一，土壤全氮与土壤有机质有较好的相关性，在同一土壤类型中，有机质含量和全氮含量呈正相关［2］。检测结果表明，麦积区耕地土壤全氮含量变化范围在0.18～1.83 g/kg，平均0.76 g/kg，较第二次全国土壤普查期的平均值0.74 g/kg提高0.02 g/kg。氮素小于1.0 g/kg的面积比例已由第二次全国土壤普查期的95.31%降至2007年的92.11%，而大于1.0 g/kg的面积则由第二次全国土壤普查的5.24%上升到2007年的7.89%（表3），总体呈上升趋势。

土壤碱解氮变化范围为11～154mg/kg，平均56mg/kg，较第二次全国土壤普查期平均值42.92 mg/kg提高13.08mg/kg。碱解氮小于50mg/kg的面积已由第二次全国土壤普查期的47.74%降至2007年的35.76%，而大于50mg/kg的面积则由第二次全国土壤普查的52.81%上升到2007年的64.24%（表4），主要原因是无机氮肥的大量施用所致。

表2 麦积区耕地土壤有机质含量变化

表3 麦积区耕地土壤全氮含量变化

2.3 土壤有效磷含量分析

磷素是作物重要的养分，土壤磷素含量的高低反应了土壤中磷素储量和供应能力，其有效含量是评价土壤肥力极其重要的指标之一［3～6］。检测结果表明，麦积区磷素含量普遍上升，全磷含量变化范围在0.09～1.81 g/kg，平均0.78 g/kg，较第2次全国土壤普查期耕地全磷平均0.56 g/kg提高0.22 g/kg；速效磷含量变化范围3.0～81.5mg/kg，平均13.2mg/kg，较第二次全国土壤普查期平均6.92 mg/kg增加6.28mg/kg。耕地土壤磷含量总体为较丰富（中等），较第二次全国土壤普查期的“磷极缺”相比，上升幅度大。耕地土壤有效磷丰富和较丰富（＞10mg/kg）的面积比例由第二次全国土壤普查期的20.83%上升到2007年的65.07%，而缺乏的（＜10 mg/kg）的面积由第二次全国土壤普查期的79.20%降至2007年的34.93%（表5）。自1982年后，加大了磷肥的推广力度，多年来大量施用磷肥，而磷肥累积度较高，从而使土壤的磷素含量得以大幅增加［7］，据统计，2005年麦积区粮田磷肥（P2O5）平均施用量97.5 kg/hm2，是第二次全国土壤普查期磷肥施用量（3.0 kg/hm2）的32倍。

2.4 土壤速效钾含量分析

钾是作物生长发育最重要的营养元素之一［8］。从检测结果来看，麦积区土壤全钾含量变化范围在11.1～29.7 g/kg，平均20.3 g/kg，较第二次全国土壤普查期的平均含量21.0 g/kg减少0.7 g/kg。速效钾平均含量为224mg/kg，较第二次全国土壤普查期平均217.69mg/kg增加6.31mg/kg，变化不大，仍属于“丰富”水平。在粮食作物生产上目前还无须补施无机钾肥，但果经等喜钾作物可根据土壤测定值和目标产量适当补施钾肥。全区耕地土壤速效钾丰富和较丰富（＞100mg/kg）的面积由第二次全国土壤普查期71.65%上升到98.41%（表6）。其主要原因是自2003年实施退耕还林后，将一些瘠薄的山、坡耕地退耕还林，低产田在耕地中的比例降低所致。

2.5 微量元素丰缺分析

微量元素锌、硼、锰、铜、钼、铁在植物生长中需量虽微，但在维持正常生长发育方面的重要性与大量元素是相同［9］，植物在大量元素养分充分满足作物需要的条件下，微肥在提高作物产量和改进产品品质方面有显著效果［10］。从从检测结果来看，全区耕地土壤中铜、铁、锌、锰、硼5种微量元素含量中铜达丰富水平。锌、铁、锰中等，硼缺乏。其中有效铜含量变化范围在0.27～2.11mg/kg，平均1.10mg/kg，总体属于高水平，生产中无需补施，有效铁的变化范围在2.28～26.76 mg/kg，平均8.38mg/kg，总体属于中等水平，其中含量在中等水平以下（＜4.5mg/kg）的面积为2 246.7 hm2，占总耕地面积的4.69%。有效锌的变化范围在0.10～17.44mg/kg，平均1.12mg/kg，总体属于中等偏下水平，其中在中等水平以下（＜1.0mg/kg）的面积为25 586.7 hm2，占总耕地面积的53.38%。有效锰的变化范围在2.74～25.30mg/kg，平均11.77 mg/kg，总体含量属于中等水平，其中在中等水平以下（＜10mg/kg）的面积为14 793.3 hm2，占总耕地面积的30.86%。有效硼的变化范围在0.04～1.93 mg/kg，平均0.29mg/kg，总体属于低水平，含量在中等水平以下（＜0.5mg/kg）的面积为33 800.0 hm2，占总耕地面积的70.51%。总之，麦积区耕地土壤微量元素缺乏的面积较大，属于低水平，今后应注重补施微量元素肥料。

表4 耕地土壤碱解氮现状与变化趋势

表5 耕地土壤有效磷现状与变化趋势

表6 耕地土壤速效钾现状与变化趋势

3 小结与讨论

1）检测分析结果表明，2007年麦积区耕地土壤养分状况基本是“氮不足，磷中等，钾够用”，与第二次全国土壤普查期的“磷急缺，氮不足，钾暂可”相比土壤养分含量变化较大［5］。土壤有机质平均含量11.35 g/kg，较第二次全国土壤普查期平均10.92 g/kg增加0.43 g/kg；土壤全氮含量0.76 g/kg，较第2次全国土壤普查期平均0.74 g/kg增加0.02 g/kg；碱解氮含量平均56.00mg/kg，较第2次全国土壤普查期平均42.92mg/增加13.08mg/kg；全磷含量平均0.78 g/kg，较第二次全国土壤普查期0.56 g/kg增加0.22 g/kg；有效磷含量平均13.20 mg/kg，较第二次全国土壤普查期平均6.92mg/kg增加6.28mg/kg；速效钾平均含量224.00mg/kg，较第二次全国土壤普查期平均217.69 mg/kg增加6.31 mg/kg；全钾含量平均20.3 g/kg，较第二次全国土壤普查期平均21.0 g/kg减少0.7 g/kg，全钾基本持平，碱解氮和速效磷增幅最大。

2）有机肥单施或与化肥配施均可提高土壤有机质含量，增加全磷、全氮积累，并显著提高有效磷、速效钾的含量。因此，麦积区在氮肥施用上，粮食作物氮肥的施用量应控制在103.5～330.0 kg/hm2。河谷川区和林区林缘区冬小麦种植时2/3氮肥基施，1/3氮肥返青期追施。干旱山区氮肥一次性基施。地膜玉米生育期所需氮肥1/3～1/2基施，其余氮肥于喇叭口期追施。在磷肥施用上，由于耕地含磷量不断增加，在有效磷含量较高或有机肥施用量较大的耕地上P2O5的施用量可适当减小，反之，可适当增大［10］，一般粮食作物的磷施用量在60～135 kg/hm2。目前麦积区耕地土壤（不含果园）的速效钾含量较高（平均为224mg/kg），短期内在粮食作物种植上可不考虑施用钾肥［8］。在微量元素施用上，应依据土壤测定结果，因缺补缺，适量施用。在施用方法上建议以根外追肥为主，根部施用为辅的原则，根部施用时最好与优质农家肥混合施用。同时，应大力推广绿肥种植、果园生草制、过腹还田和秸秆直接还田等技术，多渠道广辟肥源、加大有机肥的施用量。

［1］ 鲁如坤.土壤农业化学分析方法［M］.北京：中国农业科技出版社，2000.

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