山地新增耕地土壤养分提升研究

程杰 ，孟婷婷

1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司；2.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室；3.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司；4.陕西省土地整治工程技术研究中心

土地是人类立足之根本，随着我国经济、社会、文化的快速发展，土地供给与需求的矛盾极为尖锐[1]，为保证粮食安全，土地整治成为补充新增耕地的重要手段，但新增耕地的土壤多属于母质生土[2]，由于地质板块和成土母质类型，导致新增耕地同时存在着养分欠缺和养分富足的问题[3]，如大量元素、中量元素欠缺，部分微量元素可能丰富[4]。

土壤养分提升与平衡协调性供给，要依靠多种技术，其中在养分投入形式不变情况下，主要是改善土壤养分的化学形态，就氮素而言，增加有机态氮是氮素提升、保存和协调供给的有效途径[5]。在新增耕地或山地土壤中，有机态氮含量欠缺，除增加有机肥施入外，另一条行之有效的途径是在新增耕地中先投入无机肥料，促进土壤生物系统快速构建，提升有机物的积累。在有机肥数量受限的背景下，利用无机物转换促进有机物增长已成为土地工程中的新模式。因此，本研究设置了养分管理试验小区，探索使用不同肥料对土壤养分状况的改善效应，研究不同有机肥施用量对土壤质量的影响，从而筛选最佳用量，实现土体营养保障。

一、材料与方法

（一）试验区概况

试验区设在陕西省宝鸡市眉县汤峪镇上王村，该地（E107°39′-108°00′，N33°59′-34°19′）位于陕西省关中平原西部，南依秦岭，北临渭水，属黄河中游川塬沟壑区，海拔高度在442-3767m之间。属暖温带大陆性半湿润气候，年平均气温12.9℃，平均降水609.5mm，平均日照2015.2h，无霜期21d。每年3-5月，回暖较快，秋季受冷空气影响，昼夜温差较为明显，是关中地区秋雨最多的区域之一。

（二）试验设计

试验小区共计6个，每个试验区域面积为6m×5.5m，共占地面积为198m2。试验采用随机区组设计，作物类型及培肥用量如表1所示。有机肥一次性施入，施肥采用人工定位施肥方式，基础肥 力 为 N=150kg/hm2、P2O5=120kg/hm2和K2O=90kg/hm2；氮肥1/2作为基肥，1/2作为追肥，培肥材料均为一次性施入。（见表1）

表1 试验设计

（三）采样与分析

每个小区同时采0-10、10-20、20-30cm深度土样，分别测定pH、电导率、有效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮、有机质、全氮含量。

二、结果与讨论

（一）土壤有效磷含量对比分析

图1所示为六个小区不同深度的有效磷含量对比图，由图可见除了B5小区其他各小区随着深度增加，有效磷含量逐渐降低，尤其上层0～10cm有效磷含量明显高于10cm以下，这可能是因为施肥之后经历降雨量较少，淋溶作用较小导致磷肥在上层储存量较多。从0～10cm到10～20cm最大减小幅度为B6小区，减小241.12%，最小减小幅度为B3小区，减小幅度为29.72%，从10～20cm到20～30cm变化时，有效磷含量减小幅度最大为B2小区，减小幅度为27.25%。B1、B2、B3小区磷含量平均较B4、B5、B6高，可能是因为前三个小区施入有机肥较多导致。（见图1）

图1 不同深度有效磷含量

（二）土壤速效钾含量对比分析

图2所示为六个小区不同深度的速效钾含量对比图，各个小区不同深度速效钾含量B1、B2均呈现随深度增加，含量减小，B3、B4、B5、B6小区都出现层次不齐现象，并且B1、B2小区各深度速效钾含量平均高于其他校区，这可能是因为B1、B2小区土壤结构及排水状况较好所致。速效钾含量随着深度增加变化幅度不大。（见图2）

图2 不同深度速效钾含量

（三）土壤有机质、全氮对比分析

图3为不同深度有机质、全氮、速效氮含量，由图可知，有机质和全氮均表现为B1、B2、B3小区含量平均低于B4、B5、B6小区，但前三个小区施入有机肥均比后三个小区多，之所以出现这种趋势是因为前三个小区所覆土壤本身有机质及全氮含量高于后三个小区，后三个小区土壤据观察明显偏黏，颜色较暗，前三个小区土壤颜色较红，结构较好。有机质和全氮含量随着深度增加均呈现层次不齐无规律的变化。B1、B2、B3小区的硝态氮含量平均比B4、B5、B6小区高，B1、B2小区硝态氮含量随着深度增加而减小。铵态氮含量前三个小区与后三个小区相对比没有很大差别，随着深度增加含量层次不齐变化。（见图3）

图3 不同深度有机质、全氮、速效氮含量

三、结论

有效磷、速效钾在B1、B2、B3小区平均含量较B4、B5、B6高，有机质和全氮则在B1、B2、B3小区的平均含量较B4、B5、B6低。B1、B2、B3小区的硝态氮含量平均比B4、B5、B6小区高。不同种植作物下，土壤各土层养分相差较大，种植草莓时，各土层有效磷和速效钾含量较低，有机质和全氮相对较高。