耕地質(zhì)量長期定位監(jiān)測點技術分析

譚斯坦+金偉++涂起紅

摘 要：為貫徹落實中央、江西省1號文件和中央農(nóng)村工作會議、全國農(nóng)業(yè)工作會議精神，圍繞糧食安全、農(nóng)民增收2大主題，提高化肥利用率，增強耕地質(zhì)量監(jiān)控能力，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染，切實提升耕地綜合生產(chǎn)能力，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，南昌市啟動了耕地質(zhì)量監(jiān)測工作，其主要任務是耕地質(zhì)量長期定位監(jiān)測點的建設，目的是為加強耕地質(zhì)量監(jiān)控，減少農(nóng)業(yè)面源污染，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力的數(shù)據(jù)基礎和技術保障。

關鍵詞：耕地質(zhì)量監(jiān)測；長期定位；監(jiān)測點；研究分析

中圖分類號：F323.211 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160923002

引言

南昌市是江西省省會，位于E11527～11635，N2809～2911，地處江西省中部偏北，贛江、撫河下游，東北方濱臨我國最大淡水湖鄱陽湖，全境以平原為主，東南地勢平坦，西北丘陵起伏。氣候濕潤溫和，屬亞熱帶季風區(qū)，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫18℃，年降雨量2059.8mm，年日照時間1622h，年無霜期321d，冬季多偏北風、夏季多偏南風，適宜農(nóng)作物生長，是全國商品糧食生產(chǎn)基地，也是省會城市糧、油、蔬菜、桑茶果等農(nóng)作物的主要供應基地。為進一步深化耕地質(zhì)量調(diào)查和監(jiān)測工作力度，完善全市耕地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡，促進耕地資源有效利用，南昌市開展了耕地質(zhì)量長期定位監(jiān)測點項目建設。

1 試驗監(jiān)測點的選擇

監(jiān)測點的實際建設均選擇在基本農(nóng)田保護區(qū)內(nèi)，遠離城鎮(zhèn)建設用地規(guī)劃預留區(qū)，具有相對固定的位置，各縣區(qū)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)實地選點時優(yōu)先選擇在文化程度較高的科技示范戶、種植大戶的田塊內(nèi)，以確保田間管理、田間記載等工作按規(guī)范要求進行。由于監(jiān)測點都選擇在村莊、道路或連片農(nóng)田附近，可以充分發(fā)揮其輻射示范作用。

2 試驗監(jiān)測點的單元劃分

為全面收集土壤養(yǎng)分、肥料投入、作物長勢等數(shù)據(jù)資料，建立完善的耕地質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，掌握耕地地力情況，了解化肥利用效率，在每個監(jiān)測點設立空白區(qū)（不施肥處理）、常規(guī)施肥區(qū)、測土配方施肥區(qū)3個小區(qū)。監(jiān)測點總面積667m2左右，空白區(qū)和測土配方施肥區(qū)2個小區(qū)面積在50m2左右，四周用磚石封水泥或混凝土隔板進行隔離，防止串水串肥，其它田塊的田埂用塑料薄膜做成防滲漏隔離，小區(qū)水渠、水溝等農(nóng)田水利設施需按照高標準農(nóng)田水利設施標準建設，并將小區(qū)進水口設在水渠、水溝上游位置，每個小區(qū)均制作有20cm×30cm的單獨標志牌。

3 取樣檢測

3.1 取樣

在每年第一季作物播種之前進行取樣。每個監(jiān)測點取以下土壤樣品：每個小區(qū)在表層（耕作層）中取一個土壤表層混合樣品，常規(guī)施肥區(qū)、配方施肥區(qū)、空白區(qū)各一個，共3個土樣；每個監(jiān)測點在常規(guī)施肥區(qū)挖一個深度不小于1m并達到母質(zhì)層（剖面深度達到1m時若已經(jīng)挖到母質(zhì)層則深度足夠，剖面深度達到1m但還沒挖到母質(zhì)層的則繼續(xù)向下挖到母質(zhì)層為止）的剖面，在剖面的每個土壤主要發(fā)生層次中均取一個土壤剖面混合樣品（除去耕作層樣品不取）。土壤混合樣品采集時在每個小區(qū)內(nèi)隨機選取若干點（15～20個），每個點取土0.5kg，將各點土壤均勻混合得到1kg土壤混合樣品。土壤剖面樣品采集時在剖面土壤主要發(fā)生層次各層中部多點均等取樣（15～20個），每個點取土0.5kg，各層分別混合均勻得到每層土壤樣品1kg。

3.2 制樣

樣品采集后裝于專用的小布袋內(nèi)，放在實驗室樣品前處理室中自然風干，隨后清除樣品中的侵入體（植物殘體、磚石等）。風干后的樣品使用專用樣品粉碎機進行碾壓，壓碎的土樣用2mm孔徑尼龍篩過篩，未通過的土粒重新碾壓，直至全部樣品通過2mm孔徑為止。通過2mm孔徑的土樣供pH、鹽分、交換性能、微量元素及有效養(yǎng)分等項目的測定。將通過2mm孔徑尼龍篩的土樣用四分法取出一部分繼續(xù)碾磨，使之全部通過0.25mm孔徑尼龍篩，供有機質(zhì)、全氮、碳酸鈣等項目的測定。

3.3 檢測

樣品一共檢測容重、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、pH、鐵、錳、銅、鋅等指標，根據(jù)需要檢測硼、鉬、鉻、鎘、鉛、砷、汞等指標，檢測時每個指標做3次重復取平均值。

4 表格記載

4.1 田間記載

監(jiān)測點背景資料庫主要包括監(jiān)測點的常年降雨量、有效積溫、無霜期、地形部位、坡度、潛水埋深、排灌條件、種植制度、常年施肥量、作物產(chǎn)量、成土母質(zhì)、土壤種類等，以及調(diào)查剖面發(fā)生層次深度、顏色、結構、緊實度、容重、新生體、機械組成、化學性狀等；監(jiān)測點年度監(jiān)測內(nèi)容主要包括：田間作業(yè)情況、作物產(chǎn)量、施肥量等。其中田間作業(yè)情況記載每一年度內(nèi)每季作物的名稱、品種（注明是常規(guī)品種或雜交品種）、播期、播種方式、收獲期、耕作情況、灌排、病蟲害防治、自然災害出現(xiàn)的時間、強度以及對作物產(chǎn)量的影響，其他對監(jiān)測地塊有影響的自然、人為因素。

4.2 當年作物產(chǎn)量與施肥量

記載監(jiān)測點當年常規(guī)作物產(chǎn)量，監(jiān)測有機肥和化肥當年的施肥日期、肥料品種、施肥次數(shù)和施肥量。

4.3 檢測記載

記錄內(nèi)容主要包括：耕地土壤肥力監(jiān)測，按照《耕地質(zhì)量驗收技術規(guī)范》（NY/T 1120-2006）方法，觀察、測量和記載土壤質(zhì)地、容重、有機質(zhì)、全氮、有效磷、緩效鉀、速效鉀等項目；耕地環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，對監(jiān)測點pH、微量元素（包括鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬）、重金屬元素（包括鎘、汞、鉛、鉻、砷）等項目進行測量記錄。

5 結果分析

5.1 常規(guī)施肥區(qū)平均養(yǎng)分含量對比分析

由圖可見，常規(guī)施肥區(qū)土壤中全氮含量上升，有機質(zhì)含量呈先上升隨后下降趨勢，有效磷、速效鉀、鐵錳銅鋅等養(yǎng)分含量均呈下降趨勢，原因可能是受農(nóng)民重氮輕磷鉀、少施有機肥，不施微肥的施肥習慣影響，pH值自2012年起呈逐年下降趨勢，說明常規(guī)施肥環(huán)境下耕地酸化程度加快。

5.2 配方施肥區(qū)平均養(yǎng)分含量對比分析

由圖可見，配方施肥區(qū)土壤中全氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)等養(yǎng)分含量均維持在較好水平上，土壤pH值緩步回升，鐵錳銅鋅等中微量元素相對穩(wěn)定，說明推廣測土配方施肥、有機質(zhì)提升等科學用地養(yǎng)地措施能有效起到保護與提升耕地地力的作用。

5.3 空白施肥區(qū)平均養(yǎng)分含量對比分析

由圖可見，空白施肥區(qū)土壤中全氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分均呈現(xiàn)下降趨勢，其中磷、鉀等速效養(yǎng)分下降幅度較大，土壤有機質(zhì)含量也處于較低水平。

5.4 各小區(qū)土壤養(yǎng)分含量的年度對比分析

由圖可見，配方施肥區(qū)土壤有效磷、速效鉀、有機質(zhì)等養(yǎng)分含量均高于常規(guī)施肥區(qū)，全氮含量則比常規(guī)施肥區(qū)略低，說明采用測土配方施肥等科學施肥技術后，土壤中有效養(yǎng)分含量明顯提高。土壤中全氮含量正常峰值約在1.5g/kg左右，常規(guī)區(qū)氮含量達到2.04g/kg，超出配方區(qū)26%，這與我市農(nóng)民長期來重施氮肥的習慣有關，氮肥過量不但會影響磷鉀等其它養(yǎng)分的吸收，還會導致作物貪青晚熟，造成減產(chǎn)，而配方區(qū)應用測土配方施肥技術，將全氮含量控制在峰值左右，是最適合作物生長的養(yǎng)分環(huán)境。

5.5 不同農(nóng)作物平均養(yǎng)分含量對比分析

由圖可知，土壤pH平均值水稻最高，油料作物、經(jīng)濟作物相對較低；土壤有機質(zhì)含量水稻、油料作物較高，經(jīng)濟作物較低；土壤全氮含量經(jīng)濟作物較高、水稻、油料較低；有效磷、速效鉀含量均是經(jīng)濟作物較高，油料、水稻較低。各作物常規(guī)施肥區(qū)有效磷、速效鉀、有機質(zhì)等養(yǎng)分含量隨著年份不同變化幅度較大，且都處于較低水平，配方施肥區(qū)各類養(yǎng)分含量穩(wěn)定，均處于較好水平。

6 結論

通過耕地質(zhì)量長期定位監(jiān)測點項目的實施，收集了大量耕地質(zhì)量方面的第一手數(shù)據(jù)，建立健全了耕地質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡，為加強耕地質(zhì)量監(jiān)控，減少農(nóng)業(yè)面源污染，逐步建立耕地質(zhì)量保護與提升機制，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力的數(shù)據(jù)基礎和技術保障，為實現(xiàn)耕地資源合理利用、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供指導意見。