不同水稻土中养分动态变化研究

蔡 玮 傅恩诚

（浙江省耕地质量与肥料管理总站/农业农村部肥料质量监督检验测试中心，浙江杭州 310015）

耕地是粮食生产的基础，高质量耕地是农田生产力的根本保障，及时掌握耕地的土壤肥力水平和作物的需肥特性，因地、因作物合理施肥是保证作物高产优质和节本增效的重要保证[1]。为此，本研究对浙江省某地耕地土壤中主要养分含量的变化进行了分析与比对，以期为改善土壤肥力提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

该地土壤主要属于水稻土类黄泥砂田土属，此类土属下分为红大泥田、棕大泥田、黄大泥田、黄泥砂田等土种，属于潴育型水稻土。另外，棕黏田、红黏田等分布也比较广泛，属于渗育型水稻土。

1.2 试验设计

1.2.1土壤样品的来源1984 年土壤数据来自第二次土壤普查数据，2008、2009、2013 年的土壤样本由该地农业农村局提供。采样点包括西城大畈、外山头、上宅、回山市场畈等地，由于1984—2008年时间跨度较大，有些原本的耕地变成了林地，因此采样地点略有改变。取样按照规范标准，采用5 点取样法或S型取样法，取土时间为5—8月份。

1.2.2土壤样品检测方法土壤样品的分析化验均严格按照《土壤分析技术规范》第2 版的要求执行。pH 采用pH 计电位法；有机质采用重铬酸钾容重法—外加热法；有效磷采用紫外分光光度计法；速效钾采用1 mol/L乙酸铵浸提—火焰光度计法；全氮采用消煮后定氮仪法进行测定。

1.3 数据分析

采用Excel 2007进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 红大泥田类土种不同时间段土壤养分的变化情况

经统计，1984 年红大泥田共有43 个采集点，2008年红大泥田共有40个采集点，2009年红大泥田共有44 个采集点，2013 年红大泥田共有36 个采集点。土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮的平均值、最大值、最小值如表1所示。

表1 红大泥田中各养分不同年份的比较

从表1 可以看出，1984 年红大泥田土壤以酸性为主，最大pH值为6.5，pH 5.5～6.5的样本占分析样品的87.1%，酸性土壤（pH 4.5～6.5）占9.8%，中性土壤（pH 6.5～7.5）占3.1%。该地没有强酸性与强碱性土壤。有机质、氮、磷、钾含量均比较低。低产田面积大，低产因子复杂，主要为土壤黏闭，缺素普遍。因此，1984 年该地生产力水平和基础肥力均较低，粮食产量也不高[2]。

2008 年，土壤pH 还是以酸性为主，有机质含量相对1984年有大幅度的提升，从1984年的平均水平3.84%提高到35.90%，提高了834.9%，有效磷平均值提高了521.0%，速效钾平均含量也有大幅度的提升，平均含量从1984 年的59.50 mg/kg 提高到2008 年的100.30 mg/kg，提高了68.6%，全氮平均含量提高了726.1%。主要原因是近20 年来增加了对农业的投入，加大了化肥用量，增施了有机肥，使得土壤中各养分含量都有稳定增长。

2009年与2008年相比，红大泥田各养分含量变化幅度不大，以酸性土壤为主，与2008 年的土壤酸碱性平均值6.50 相比，2009 年44 个土壤样品pH 最大值为5.48，降低了1.02。该地化学氮肥的施用主要存在以下问题：①施肥时期和施肥量不合理；②施肥方式不科学，利用率低；③大量使用复合肥、平衡肥，肥料结构不平衡；④盲目施用尿素。针对这些状况，应提倡全肥深施或全层施肥法，减少化学氮肥的损失，推广测土、看苗的测报施肥以及与磷、钾、有机肥、微量元素的配合施用法，以提高氮素的利用率[3]。科学的施肥方法的基本要求是：尽量施于作物根系易于吸收的土层，提高肥料的吸收利用率；选择适当的施肥位置和方法，以减少肥料的固定、挥发和淋容损失。最常用的施肥方法有条施、撒施、穴施、轮施和放射状施等。

2013年与2008、2009年的红大泥田各养分含量基本持平。该地土壤的全氮含量高，土壤利用方式不同，全氮含量相差很大，水稻土含量很高，而旱地土壤全氮含量远远低于水稻土。原因有2 个方面：一方面，施入耕地的磷钾肥未被农作物充分吸收利用；另一方面，不科学的农田耕地管理措施，导致大量的含氮物随地表径流进入环境。目前，氮肥在粮食生产中仍发挥着重要的作用，如何增加化学氮肥的增产效果、提高氮素利用率，是新昌县耕地施肥需要解决的一个重要问题。

2.2 新昌县3类土种不同年份的土壤养分含量变化

2.2.1pH从图1 可以看出，红大泥田、棕大泥田、黄泥沙田3类泥田在4个年份的pH变化不大，棕大泥田在1984、2008 和2013 3 个年份的pH 稍高于其他2个土种，并且都属于酸性土壤。

图1 不同年份3类土种的pH变化

2.2.2有机质从图2 可以看出，1984 年3 类土种的有机质含量明显较低，到了2008、2009、2013年，有机质含量有了明显的提升并趋于平稳状态。这跟一直以来推行的测土配方施肥以及有机质含量提升等项目的实施有着不可分割的联系。增施有机肥既能为植物提供养分，又能改善土壤理化性状，提高土壤肥力。

图2 不同年份3类土种的有机质含量变化

2.2.3有效磷从图3可以看出，3类土种的有效磷含量从1984年到2008年有明显的增长，其中棕大泥田和黄泥砂田的有效磷含量在2008—2009 年间仍维持较大的增长趋势，红大泥田的有效磷含量从2008—2013 年维持一个比较平稳的状态，棕大泥田2013年的有效磷含量比2009年下降了很多，降幅达到了60.6%，与2008 年的含量基本持平。其原因有待进一步研究，但是在这几年间，测土配方施肥的应用卓有成效，在施肥调整过程中，各类元素的配比也在不断地变化，并且最终将保持同一个趋势发展下去。

图3 不同年份3类土种的有效磷含量变化

2.2.4速效钾从图4可以看出，3类土种的速效钾含量从1984—2008 年处于明显增长趋势，但是，这3 类土种的速效钾含量在后期均有所下降，并趋于稳定。原因可能是后面一直推广测土配方施肥，并且减少化肥使用量，增施有机肥，发展新绿肥。另外，土壤调理剂也能有效改善土壤理化性状和土壤养分状况，对土壤卫生产生积极影响，从而提高土壤的生产力。

图4 不同年份3类土种的速效钾含量变化

2.2.5全氮从图5可以看出，3类土种的全氮含量在1984—2008年有明显增长趋势，之后几年均保持平稳态势。随着农牧业的全面发展，有机肥用量也相应增加。有机物质及其腐解产物能够影响土壤的物理、化学和生物学性质，给土壤微生物提供碳源，促进微生物繁衍活动，有机肥在保持和改善土壤肥力方面起着重要的作用。

图5 不同年份3类土种的全氮含量变化

3 结论与讨论

调查结果表明，该地之前土壤酸化比较严重，同时由于新发展耕地原来大多为种植的茶树园地，土壤pH 较低。为此，可采用生石灰加以控制。王宁等[4]也指出，豆科作物对提高土壤酸碱度有很大的促进效果。对新增土地适施生草木灰，尤其是豆科种类的植物，不但能够补充铁、钾等元素，还能够改善土壤的酸化。

另外，针对耕地有机质含量偏低的情况，应积极引导农户转变轻有机肥重化肥的观念，提倡施用腐熟农家肥，对有条件的大户、合作社，建议施用商品有机肥。还可以种植紫云英、白三叶、黑麦草等豆科绿肥作物，因为绿肥不仅具有固氮作用[5]，而且科学还田后能够改善土壤结构，培肥地力。