盐城市耕层土壤肥力现状评价

陈爱晶 （江苏省盐城市耕地质量保护站 224000）

土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征，是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映[1]。同时，土壤肥力也是反映土壤肥沃性的一个重要指标，是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征，是土壤各种基本性质的综合表现，是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。由于自然和人为因素的影响，土壤肥力状况具有时空变化的特点，从而影响了作物的产量水平[2]。肥力评价是通过众多已知土壤外部性质对土壤内在属性进行综合量化的表达，能正确合理地评价土壤肥力状况，对改良土壤、培肥地力、提高作物产量、改善农田生态环境，促进农业生产可持续发展的意义重大[3-4]。为此，笔者根据盐城市2007—2018年耕地质量监测点的监测数据，分析了盐城市耕层土壤的pH、有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量等指标，以期科学合理地评价盐城市耕层土壤肥力现状，从而为科学指导土壤培肥改良和科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与制备

综合盐城市土壤区域图、土地利用现状图、行政区划图等资料，选出有代表性并能充分反映耕地土壤特性的农田，同时按照《江苏省耕地质量监测管理与技术》要求，建立监测点，采集耕层土壤样品。采样深度为0～20 cm，2007—1018年连续12年共采集耕层土壤样品1 367个，分别测定土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、缓效钾含量、pH等，共获取有效数据7 463个。

1.2 测定项目与方法

采用重铬酸钾容量法-外加热法测定土壤有机质含量，采用凯氏定氮法测定土壤全氮含量，采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量，采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定土壤速效钾含量，采用1 mol/L热硝酸浸提、火焰光度法测定土壤缓效钾含量[5]。同时，按江苏省耕地质量监测指标分级标准进行指标分级，分级标准见表1。

表1 江苏省耕地质量监测指标分级标准

2 结果与分析

2.1 耕层土壤肥力总体评价

由表2、表3可知，盐城市耕层土壤有机质含量平均为20.98 g/kg，属于2级（较高）水平，变幅为5.24～57.46 g/kg，标准偏差为7.36，变异系数为35.09%；土壤有机质含量在3级（中）水平样点分布最广，占比达49.15%，其次是2级（较高）水平，占比为38.04%，1级（高）水平占比为10.61%，在4级（较低）和5级（低）水平的样点分布极少，合计占比为2.2%。全氮含量平均为1.27 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.21～3.42 g/kg，标准偏差为0.40，变异系数为31.49%；土壤全氮含量在3级（中）水平的样点分布最广，占比达47.77%，其次是4级（较低）水平，占比为21.36%，2级（较高）水平的样点占比为20.27%，在1级（高）和5级（低）水平的样点分布较少，占比分别为4.52%和6.08%。耕层土壤有效磷含量平均为19.2 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为1.90～132.90 mg/kg，标准偏差为15.01，变异系数为78.20%；土壤有效磷含量分布在各水平的样点数相对均匀，在3级（中）、4级（较低）和5级（低）水平的样点分布接近，占比分别为27.77%、25.06%和25.57%，在1级（高）和2级（较高）水平的样点分布也相近，占比分别为10.10%和11.50%。耕层土壤速效钾含量平均为153 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为25～538 mg/kg，标准偏差为70.68，变异系数为46.08%；土壤速效钾含量在1级（高）水平的样点分布最广，占比达44.74%，在2级（较高）、3级（中）、4级（较低）和5级（低）水平的样点分布接近，占比分别为15.63%、16.73%、12.11%和10.79%。耕层土壤缓效钾含量平均为815 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为233～2 129 mg/kg，标准偏差为250.88，变异系数为30.80%；土壤缓效钾含量在1级（高）水平的样点分布最广，占比达49.59%，2级（较高)和3级(中)水平次之，占比分别为29.06%和18.87%，4级（较低）水平的样点占比为2.48%。耕层土壤pH平均为7.56，属于3级（中）水平，变幅为 4.95～8.89，标准偏差为 0.68，变异系数为9.03%；土壤pH含量在3级（中）水平的样点分布最广，占比达59.25%，1级（高）和2级（较高）水平的样点占比分别为28.53%和8.71%，在4级（较低）和5级（低）水平的样点分布极少，合计占比为3.51%。整体而言，盐城市耕层土壤全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，有机质含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平。

表2 盐城市耕层土壤养分含量

表3 盐城市耕层有效样点土壤养分含量对应评价分布情况（单位：%）

2.2 不同土壤类型耕层土壤肥力现状评价分析

2.2.1 水稻土耕层土壤

由表4可知，水稻土耕层土壤有机质含量平均为25.59 g/kg，属于2级（较高）水平，变幅为7.11～57.46 g/kg，标准偏差为7.70，变异系数为30.09%；全氮含量平均为1.49 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.45～3.42 g/kg，标准偏差为0.42，变异系数为28.25%；有效磷含量平均为22.8 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为2.0～218.3 mg/kg，标准偏差为18.64，变异系数为81.83%；速效钾含量平均为163 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为58～524 mg/kg，标准偏差为60.78，变异系数为37.32%；缓效钾含量平均为760 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为278～1 766 mg/kg，标准偏差为238.43，变异系数为31.36%；pH平均为7.14，属于1级（高）水平，变幅为4.95～8.77，标准偏差为0.71，变异系数为10.01%。整体而言，水稻土耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、pH处于1级（高）水平。

表4 不同类型土壤养分平均含量

2.2.2 潮土耕层土壤

由表4可知，潮土耕层土壤有机质含量平均为19.37 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为8.43～34.30 g/kg，标准偏差为5.04，变异系数为26.03%；全氮含量平均为1.19 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.25～2.24 g/kg，标准偏差为0.33，变异系数为27.69%；有效磷含量平均为15.6 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为3.9～116.6 mg/kg，标准偏差为11.95，变异系数为76.67%；速效钾含量平均为140 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为25～392 mg/kg，标准偏差为80.06，变异系数为57.35%；缓效钾含量平均为800 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为233～1 742 mg/kg，标准偏差为293.99，变异系数为36.73%；pH平均为7.84，属于3级（中）水平，变幅为5.98～8.68，标准偏差为0.51，变异系数为6.54%。整体而言，潮土耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平。

2.2.3 盐土耕层土壤

由表4可知，盐土耕层土壤有机质含量平均为17.00 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为5.24～42.84 g/kg，标准偏差为4.74，变异系数为27.89%；全氮含量平均为1.07 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.21～2.28 g/kg，标准偏差为0.27，变异系数为25.08%；有效磷含量平均为17.4 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为1.9～120.0 mg/kg，标准偏差为13.57，变异系数为78.13%；速效钾含量平均为149 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为25～538 mg/kg，标准偏差为74.70，变异系数为50.01%；缓效钾含量平均为874 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为439～2 129 mg/kg，标准偏差为231.05，变异系数为26.42%；pH平均为7.87，属于3级（中）水平，变幅为5.99～8.89，标准偏差为0.45，变异系数为5.67%。整体而言，盐土耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平。

2.3 不同农区耕层土壤肥力现状评价分析

2.3.1 里下河农区耕层土壤

由表5可知，里下河农区耕层土壤有机质含量平均为25.23 g/kg，属于2级（较高）水平，变幅为7.11～57.46 g/kg，标准偏差为8.09，变异系数为32.06%；全氮含量平均为1.45 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.26～3.42 g/kg，标准偏差为0.45，变异系数为30.66%；有效磷含量平均为22.7 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为2.0～218.3 mg/kg，标准偏差为19.25，变异系数为84.72%；速效钾含量平均为161 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为34～524 mg/kg，标准偏差为64.09，变异系数为39.91%；缓效钾含量平均为720 mg/kg，属于2级(较高)水平，变幅为233～1 766 mg/kg，标准偏差为243.14，变异系数为33.76%；pH平均为7.12，属于1级（高）水平，变幅为4.95～8.57，标准偏差为0.71，变异系数为9.96%。整体而言，里下河农区耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、pH处于1级（高）水平。

表5 不同农区土壤养分平均含量

2.3.2 沿海农区耕层土壤

由表5可知，沿海农区耕层土壤有机质含量平均为17.34 g/kg，属于3 级(中)水平，变幅5.24～34.82 g/kg，标准偏差为5.02，变异系数为28.95%；全氮含量平均为1.09 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.21～2.15 g/kg，标准偏差为0.30，变异系数为27.14%；有效磷含量平均为18.4 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为1.9～120.0 mg/kg，标准偏差为14.23，变异系数为77.43%；速效钾含量平均为146 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为25～538 mg/kg，标准偏差为63.79，变异系数为43.80%；缓效钾含量平均为874 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为439～1 885 mg/kg，标准偏差为203.42，变异系数为23.27%；pH平均为7.80，属于3级（中）水平，变幅为5.94 ～8.89，标准偏差为0.49，变异系数为6.32%。整体而言，沿海农区耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平。

2.3.3 渠北农区耕层土壤

由表5可知，渠北农区耕层土壤有机质含量平均为20.03 g/kg，属于2级（较高）水平，变幅为6.70～42.84 g/kg，标准偏差为5.02，变异系数为25.06%；全氮含量平均为1.25 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.46～2.28 g/kg，标准偏差为0.30，变异系数为24.14%；有效磷含量平均为14.1 mg/kg，属于4级（较低）水平，变幅为3.8～56.9 mg/kg，标准偏差为7.87，变异系数为56.00%；速效钾含量平均为155 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为25～418 mg/kg，标准偏差为94.38，变异系数为60.70%；缓效钾含量平均为884 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为324～2 129 mg/kg，标准偏差为300.64，变异系数为34.02%；pH平均为7.99，属于3级（中）水平，变幅为6.69～8.72，标准偏差为0.37，变异系数为4.68%。整体而言，渠北农区耕层土壤有效磷含量处于4级（较低）水平，全氮含量、pH处于3级（中）水平，有机质含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平。

2.4 不同耕作制度下耕层土壤肥力现状评价分析

2.4.1 旱作制度下耕层土壤

由表6可知，旱作制度下耕层土壤有机质含量平均为16.19 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为5.86～36.32 g/kg，标准偏差为4.79，变异系数为28.34%；全氮含量平均为1.08 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.26～2.24 g/kg，标准偏差为0.28，变异系数为26.38%；有效磷含量平均为20.4 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为1.9～218.3 mg/kg，标准偏差为19.59，变异系数为95.84%；速效钾平均含量为164 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为25～538 mg/kg，标准偏差为77.95，变异系数为47.65%；缓效钾平均含量为881 mg/kg，属于1级（高）水平，变幅为233～1 885 mg/kg，标准偏差为257.99，变异系数为29.28%；pH平均为7.74，属于3级（中）水平，变幅为5.10～8.75，标准偏差为0.58，变异系数为7.52%。整体而言，旱作制度下耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平。

表6 不同耕作制度下土壤养分平均含量

2.4.2 水旱轮作制度下耕层土壤

由表6可知，水旱轮作制度下耕层土壤有机质含量平均为23.18 g/kg，属于2级（较高）水平，变幅为5.24～57.46 g/kg，标准偏差为7.57，变异系数为32.66%；全氮含量平均为1.37 g/kg，属于3级（中）水平，变幅为0.21～3.42g/kg，标准偏差为0.41，变异系数为30.22%；有效磷含量平均为18.8 mg/kg，属于3级（中）水平，变幅为2.0～132.9 mg/kg，标准偏差为13.59，变异系数为72.47%；速效钾含量平均为148 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为25～524 mg/kg，标准偏差为65.87，变异系数为44.52%；缓效钾含量平均为778 mg/kg，属于2级（较高）水平，变幅为278～2 129 mg/kg，标准偏差为239.35，变异系数为30.77%；pH平均为7.46，属于1级（高）水平，变幅为4.95～8.89，标准偏差为0.71，变异系数为9.54%。整体而言，水旱轮作制度下耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、速效钾含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，pH处于1级（高）水平。

3 结论与讨论

研究结果表明，盐城市耕层土壤全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，有机质含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平，土壤肥力水平属中等偏上。究其原因，这可能与盐城市濒临黄海，海相沉积、黄泛冲积或两者交替的成土母质中钾素含量丰富有关。同时，在空间分布上，养分的有效态与固定态表现不完全一致，以速效钾含量和缓效钾含量为例，缓效钾含量在5级（低）水平的样点未出现，4级（较低）水平的样点分布占比为2.48%，而速效钾含量在4级和5级水平的样点分布占比均在10%以上。究其原因，除了成土母质的关系外，可能还与近30年来含钾肥料施用较少有关，随着农作物产量的不断提高，从土壤中带走的钾素不断增加，但土壤母质释放钾素的速度较慢，农民对土壤钾素的投入较少，最终导致钾素流失[6]。

从不同土壤类型看，水稻土耕层的土壤肥力水平好于潮土和盐土。水稻土耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、pH处于1级（高）水平；潮土耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平；盐土耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平。但值得注意的是，水稻土耕层土壤pH处于1级（高）水平，而潮土和盐土耕层土壤pH均处于3级（中）水平。这是因为土壤酸碱性时空变化取决于土壤本身抵制酸碱变化的能力及外界致酸致碱因素[7]，而土壤本身抵制酸碱变化的能力以土壤的物质组成为基础，不同类型土壤的酸碱缓冲性能也不同，潮土和盐土一般被认为酸缓冲性能较强，而水稻土则被认为酸缓冲性能较弱[7-8]。

从不同农区看，里下河农区耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、pH处于1级（高）水平；沿海农区耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量处于2级（较高）水平，缓效钾含量处于1级（高）水平；渠北农区耕层土壤有效磷含量处于4级（较低）水平，全氮含量、pH处于3级（中）水平，有机质含量处于2级（较高）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平。经分析，三大农区后期培肥改土措施相对一致，当前耕层土地肥力水平的差异与母质成土的不同有关。例如，里下河农区土壤是由泻湖静水沉积母质发育而成，经过了草甸化和沼泽化过程，土壤质地细腻，有机质含量丰富；渠北农区的土壤是由黄泛和黄淮冲积母质发育而成，成土母质通体质地不一，沙黏互间，有机质含量低，土壤较为贫瘠；沿海农区的土壤则是由黄淮冲积母质和海相沉积母质发育而成，土壤则是偏沙壤性，土壤质地较粗，养分损失较大。本结论与俞海[9]等的研究结果一致，表明现代农业生产方式并不一定会造成土壤肥力的衰减。

从不同耕作制度看，旱作制度下耕层土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、pH处于3级（中）水平，速效钾含量、缓效钾含量处于1级（高）水平；水旱轮作制度下耕层土壤全氮含量、有效磷含量处于3级（中）水平，有机质含量、速效钾含量、缓效钾含量处于2级（较高）水平，pH处于1级（高）水平。以上结果表明，虽然合理轮作能否保持和提高土壤肥力在学术界有很大争论[10-12]，但就本试验结果来看，实行水旱轮作比旱作更能保持和提高土壤肥力。