成都市不同種植制度土壤養(yǎng)分狀況分析與肥力評價

王 科，鄧勁松，李 浩，張 成，李紀(jì)堂，郎 梅，孫 娟，劉思汐

(1.成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041；2.浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310058)

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤養(yǎng)分狀況直接影響作物的生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)。由于作物的需肥特性不同，不同的農(nóng)作物種植制度會直接或間接地影響耕層土壤養(yǎng)分含量?？茖W(xué)選擇或調(diào)整種植制度不僅能使農(nóng)作物獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，而且有利于平衡土壤養(yǎng)分供給水平，調(diào)節(jié)土壤肥力。因此，研究成都市不同種植制度下的土壤養(yǎng)分狀況，對指導(dǎo)科學(xué)施肥和制定相關(guān)農(nóng)業(yè)政策具有現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2019年5～8月，按照《2019成都市土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系建設(shè)》項目的要求在全市17個涉農(nóng)縣(市、區(qū))布設(shè)100個土壤環(huán)境監(jiān)測調(diào)查點(覆蓋成都市典型的種植制度)，并按照《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(NY/T 395-2012)》進(jìn)行土壤樣品的采集與制備，采用梅花點法采樣，采樣深度為0～20cm。

1.2 樣品的處理與測定

檢測項目及方法見表1。

表1 檢測項目與方法

1.3 土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)與肥力評價方法

按照全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)對土壤pH、陽離子交換量和養(yǎng)分含量進(jìn)行分級。對土壤肥力進(jìn)行綜合評價，有利于了解土壤真實營養(yǎng)水平。采用修正的內(nèi)梅羅指數(shù)法(Nemoro)對土壤肥力進(jìn)行綜合評價。按照下列公式進(jìn)行計算：

Pi=Ci/Si

式中，P綜表示土壤肥力綜合指數(shù)，其值越高表示土壤肥力狀況越好；Pi表示第i個指標(biāo)的單項肥力指數(shù)，當(dāng)單項肥力指數(shù)Pi>3 時，該項肥力指數(shù)以Pi=3計，Ci表示土壤指標(biāo)i的實測值，Si表示土壤指標(biāo)i的評價標(biāo)準(zhǔn)值，Piave——土壤所有肥力指數(shù)的平均值；Pi min表示土壤所有指標(biāo)中單項肥力指數(shù)最小值；n表示參與評價的肥力指標(biāo)個數(shù)。土壤養(yǎng)分評價標(biāo)準(zhǔn)值(Si)和土壤綜合肥力評價標(biāo)準(zhǔn)參照《NY/T1749-2009南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價》。

表2 土壤肥力等級評價

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植制度土壤pH值狀況

從表3 可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤pH值在4.59～8.62之間，平均值為7.10，總體屬于中性水平，變異系數(shù)為0.13，屬于低強度變異。油菜-玉米種植制度pH值最高，平均值達(dá)到8.17；其次為小麥-玉米制度，平均值為8.03；最低為水果種植制度，平均值為6.18，為弱酸性。不同種植制度間最高pH值與最低值相差1.99個單位，差異較大。蔬菜-水稻、小麥-水稻和水果種植制度部分樣點土壤pH值低于5.5，處于酸性水平，應(yīng)注意調(diào)控其土壤酸堿度。

表3 不用種植制度下土壤pH值

1.2 不同種植制度土壤養(yǎng)分狀況

2.2.1 土壤有機質(zhì)含量 從表4 可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤有機質(zhì)含量在9.8～51.1g/kg之間，平均值為27.1g/kg，總體屬于中等水平，變異系數(shù)0.37，屬于中等強度變異。小麥-水稻種植制度有機質(zhì)含量最高，平均值達(dá)到33.3g/kg；其次為水果種植制度，平均值為28.7g/kg；最低為油菜-玉米種植制度，平均值僅為14.7g/kg，為缺乏水平。不同種植制度間平均有機質(zhì)含量最高值是最低值2.27倍，差異較大。

表4 不同種植制度下土壤有機質(zhì)含量(g/kg)

2.2.2 土壤全氮含量 從表5 可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤全氮含量在0.97～3.28g/kg之間，平均值為1.83g/kg，總體屬于較豐富水平，變異系數(shù)0.29，屬于中等強度變異。小麥-水稻種植制度全氮含量最高，平均值達(dá)到2.19g/kg；其次為水果種植制度，平均值為1.88g/kg；最低為油菜-玉米種植制度，平均值為1.18g/kg，為中等水平。

表5 不同種植制度下土壤全氮含量(mg/kg)

不同種植制度間平均全氮含量最高值是最低值的1.86倍，差異較小。土壤全氮變化規(guī)律與土壤有機質(zhì)相似。

2.2.3 土壤有效磷含量 從表6 可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤有效磷含量在4.2～88.3mg/kg之間，平均值為23.1mg/kg，總體屬于豐富水平，變異系數(shù)0.72，屬于高強度變異。蔬菜-玉米種植制度有效磷含量最高，平均值達(dá)到34.4mg/kg；其次為蔬菜-水稻種植制度，平均值為33.9mg/kg；最低為油菜-玉米種植制度，平均值為11.2mg/kg，為中等水平。不同種植制度間平均有效磷含量最高值是最低值的3.06倍，差異很大。

表6 不同種植制度下土壤有效磷含量(mg/kg)

2.2.4 土壤速效鉀含量 從表7 可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤速效鉀含量在31～220mg/kg之間，平均值為135mg/kg，總體屬于中等水平，變異系數(shù)0.33，屬于中等強度變異。油菜-玉米種植制度速效鉀含量最高，平均值達(dá)到157mg/kg；其次為小麥-玉米種植制度，平均值為142mg/kg；最低為油菜-水稻種植制度，平均值為122mg/kg，為中等水平。不同種植制度間平均速效鉀含量最高值是最低值的1.28倍，差異較小。

表7 不同種植制度下土壤速效鉀含量(mg/kg)

2.3 不同種植土壤保肥性能

從表8可以看出， 成都市幾種典型種植制度土壤陽離子交換量在5.5～24.7cmol/kg之間，平均值為15.4cmol/kg，保肥性能總體屬于較高水平，變異系數(shù)0.24，屬于中等強度變異。油菜-玉米種植制度陽離子交換量最高，平均值為17.7mg/kg，其次為蔬菜-玉米種植制度，平均值為16.6cmol/kg，最低為水果種植制度，平均值為11.9cmol/kg，為中等水平。不同種植制度間平均陽離子交換量最高值是最低值的1.49倍，差異較小。

表8 不同種植制度下土壤陽離子交換量cmol/kg

2.4 不同種植制度土壤肥力綜合評價

土壤肥力是多個營養(yǎng)指標(biāo)的綜合表現(xiàn)。本文選pH值、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀和陽離子交換量6個指標(biāo)來衡量綜合土壤肥力。從表9可知，成都市土壤不同種植制度下土壤綜合肥力指數(shù)在0.64～1.60之間，平均值為1.10，總體處于Ⅱ級肥力水平，沒有樣點土壤綜合肥力達(dá)到Ⅰ級水平。蔬菜-蔬菜種植制度土壤肥力水平最高，其次為蔬菜-玉米，油菜-水稻制度土壤肥力水平最低。8類種植制度中小麥-玉米、水果、油菜-玉米、蔬菜-水稻和油菜-水稻5類種植制度下少部分樣點土壤肥力指數(shù)低于0.9，處于Ⅲ級水平，即土壤肥力處于較低水平，作物有缺肥的風(fēng)險，需要注意優(yōu)化這類種植制度下的施肥方式以達(dá)到培肥土壤，增加作物產(chǎn)量的目的。從變異系數(shù)來看，水果種植下土壤肥力綜合指數(shù)變異系數(shù)明顯高于其他種植制度，表明我市水果種植區(qū)土壤肥力差異較大。

表9 不同種植制度下土壤肥力綜合指數(shù)

3 結(jié)論

不同種植制度下土壤pH值、有機質(zhì)及有效磷含量差異較大，全氮、速效鉀、陽離子交換量差異較?。煌寥纏H以油菜-玉米種植制度最高，水果種植區(qū)最低；有機質(zhì)含量以小麥-水稻種植制度最高，油菜-玉米種植最低；有效磷含量以蔬菜-玉米種植制度最高，油菜-玉米種植制度最低；成都市土壤不同種植制度下土壤綜合肥力指數(shù)在0.64～1.60之間，平均值為1.10，總體處于Ⅱ級肥力水平，沒有樣點土壤綜合肥力達(dá)到Ⅰ級水平。土壤綜合肥力以蔬菜輪作種植制度最高，其次為蔬菜-玉米種植制度；以油菜-水稻種植制度土壤肥力最低。因此，在確定最佳施肥量時，既要考慮作物的需肥規(guī)律，做到氮、磷、鉀的有機結(jié)合[6]，還要充分考慮不同種植制度及土壤自身養(yǎng)分含量現(xiàn)狀差異。