壽寧縣耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀分析與改良研究

潘香玉

(福建省壽寧縣土壤肥料技術(shù)站，福建壽寧 355500)

0 引言

壽寧縣地處福建省東北部。地理坐標(biāo)為北緯27°16′-27°41′，東經(jīng)119°12′-119°44′之間，屬中亞熱帶山地氣候區(qū)，終年溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛。年平均氣溫15.1℃，降雨量為1 900mm，無霜期245d。境內(nèi)山丘連綿，地勢起伏，深谷山地多，山間盆地少。依據(jù)地理特征優(yōu)勢，我縣在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)方面，以大力推廣高山茶葉、食用菌、毛竹、反季節(jié)蔬菜等特色農(nóng)產(chǎn)品種植規(guī)模，作為我縣農(nóng)民脫貧致富奔小康捷徑。我縣從實施耕地土壤地力提升項目以來，在全縣16 789.89 hm2的耕地上，實施了耕層土壤養(yǎng)分調(diào)查，總共采集耕地土壤樣品3 177個，分析檢測土壤養(yǎng)分22 993項次。制作了土壤數(shù)字化系列圖件，初步建立了壽寧縣土壤數(shù)據(jù)庫，掌握了壽寧縣土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀空間分異與變化趨勢，為壽寧縣耕地土壤開展配方施肥提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

從2012年以來，根據(jù)壽寧縣土地利用現(xiàn)狀圖與行政區(qū)劃圖、利用GPS導(dǎo)航定位，按照測土配方施肥土壤樣品采集技術(shù)規(guī)范要求。采集土壤樣品3 177個。分別測定土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、有效磷、全鉀、速效鉀、有效鋅、有效硼、交換性鎂、交換性鈣、有效硫等16個項目，共22 993項次。

1.2 檢測方法

測定有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸溶液-油浴法、全氮用半微量開氏法、測定有效磷采用0.05mol/L NaHCO3浸提-比色法、測定速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度計法、測定pH值采用酸度計法、測定有效鋅采用DTPA提取-原子吸收光譜法、有效硼測定采用姜黃素比色法、有效硫測定采用磷酸鹽-乙酸提取-硫酸鋇比濁法、交換性鈣和鎂測定采用醋酸銨提取-原子吸收光譜法[1-2]。

1.3 土壤養(yǎng)分豐缺標(biāo)淮

土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)根據(jù)2006年福建省土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)[3]（試行）見表1。采用Excel和DPS9.50數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

表1 福建省園地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（試行）

2 土壤養(yǎng)分結(jié)果分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)、酸堿度現(xiàn)狀

土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)。壽寧縣土壤有機(jī)質(zhì)含量變幅為3.5-194g/kg，平均值為28.4±6.3g/kg，表明壽寧全縣土壤有機(jī)質(zhì)平均含量處于豐富水平。其中含量豐富（>20g/kg）的樣品占80.1%；中等含量的樣品占18.9%；而缺乏含量的樣本只占0.3%。壽寧縣不同耕地土壤類型pH變幅為3.1-7.1，總平均值為4.83±0.18，屬于強(qiáng)酸性（pH<4.5）的樣品占15.1%；屬于酸性（pH4.5-5.5）

的樣品占75.3%；弱酸性（pH5.5-6.5）的樣品占2.0%；表明壽寧縣耕地土壤總體上屬于酸性[4]。這是因為壽寧縣地處海洋性季風(fēng)氣候，海拔垂直落差大，降雨量多，土壤礦物風(fēng)化淋溶作用和脫硅富鐵鋁化作用劇烈，導(dǎo)致土壤呈酸化現(xiàn)象嚴(yán)重[5]。

2.2 土壤堿解氮含量現(xiàn)狀

從表2中可以看出，被測作物的土壤堿解氮含量變化范圍為1.1-567mg/kg，平均值為150.0±24.8mg/kg。表明本縣土壤中的堿解氮含量一般處于中等水平（中等指標(biāo)：水田100-200mg/kg），中等的樣品2 372個占74.6%，豐富的樣品421個（>200mg/kg）僅占13.3%。土壤缺氮和極度缺氮的樣品384個（<100mg/kg）占12.1%。結(jié)果表明，本縣土壤堿解氮含量總體達(dá)中等水平以上，具有較強(qiáng)的氮素供應(yīng)能力。沈善敏研究認(rèn)為，堿解氮的含量隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加而增加[6]。有機(jī)質(zhì)含量高的土壤為土壤堿解氮提供了豐富的來源，因此堿解氮含量也相對地較高。

表2 壽寧縣土壤養(yǎng)分含量

2.3 土壤有效磷含量現(xiàn)狀

壽寧縣土壤有效磷在0.3-809mg/kg之間，平均值為24.0±14.6mg/kg。被測土壤中缺乏有效磷（<12mg/kg）的樣品數(shù)量1 229個，占樣品數(shù)的38.7%，有效磷含量豐富的樣品數(shù)1 026個（>25mg/kg），占總樣品數(shù)32.3%，有效磷中等樣品（12-25mg/kg）922個，占總樣品數(shù)的29%。表明該縣耕地土壤有效磷含量總體處于中等缺乏水平。本縣土壤不同地區(qū)有效磷含量存在較大差異，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的不同土壤類型的空間差異進(jìn)行分類管理。加拿大鉀磷研究所北京辦事處研究分析證明，隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，土壤中有效磷的含量也會顯著增加[7]。土壤中有機(jī)質(zhì)可以提供更豐富磷的儲備，有機(jī)質(zhì)還可以通過減少土壤磷的固定并促進(jìn)土壤沉淀磷溶解，從而提高土壤磷的利用率。因此，較高的土壤有機(jī)質(zhì)含量可以增加土壤有效磷的含量。

2.4 土壤速效鉀含量現(xiàn)狀

從表2中可以看出，壽寧縣土壤中速效鉀在12-557mg/kg，平均值為69.9±17.8mg/kg。被測土壤中的速效鉀屬于缺乏（<80mg/kg）的樣品2 271個，占被測土壤樣品總數(shù)的71.5%，速效鉀豐富的樣品數(shù)320個（>120mg/kg），只占總樣品數(shù)10%。調(diào)查表明本縣土壤缺鉀嚴(yán)重。由于壽寧縣地處亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候地區(qū)，耕地土壤在成土過程中礦物風(fēng)化淋溶作用強(qiáng)烈，土壤的鉀元素淋失量較大，加上長期以來本縣農(nóng)民對于鉀肥施用相對不夠重視，致使全縣耕地土壤鉀素總體水平不高[7]。全縣耕地土壤鉀素含量少、供鉀能力低，不能滿足作物生長吸收的需求，若不采取增鉀措施，將影響作物生長發(fā)育。

2.5 土壤鈣鎂硫含量現(xiàn)狀

壽寧縣耕地土壤交換性鈣含量變化范圍為11.2-1 901mg/kg，總平均值為335.4±48.3mg/kg。全縣檢測土壤交換性鈣含量樣品1 025個，其中：含量缺乏樣品占38%，含量豐富的只有25.3%，表明壽寧縣土壤交換性鈣含量處于中等水平。交換性鎂的含量變幅為0.9-2 478.8mg/kg，均值62.6±6.7mg/kg。交換性鎂含量缺乏樣品占56.1%，含量豐富的只有15.7%。證明本縣耕地土壤鎂素較為缺乏。全縣耕地土壤交換性鈣、交換性鎂的含量在不同地區(qū)不同土壤類型之間差異較大。

本縣不同耕地土壤類型有效硫的含量介于3.8-138.7mg/kg，全縣總平均值31.5±6.8mg/kg，全縣檢測土壤有效硫樣品399個，其中：含量豐富的樣品250個占62.7%，表明全縣耕地土壤有效硫含量總體上處于豐富水平（有效硫>25mg/kg），因此在壽寧縣應(yīng)適當(dāng)增加鈣鎂肥的施用量。據(jù)姜勇等研究，土壤交換性鈣和土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤pH值之間均呈顯著正相關(guān)，土壤交換性鎂和土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤pH值之間亦呈顯著正相關(guān)[8]。土壤有機(jī)質(zhì)含量的升高必然會增加土壤交換性鈣鎂的庫源，而中性或微堿性土壤自然會導(dǎo)致土壤交換性鈣、鎂的升高。

2.6 現(xiàn)狀土壤微量元素有效硼、鋅含量

全縣不同耕地土壤類型的有效硼含量均值介于0.03-1.86mg/kg，總平均值為0.2±0.1mg/kg，全縣檢測土壤有效硼含量樣品1 025個，其中：含量缺乏樣品1 015個，占99%，證明全縣所有耕地土壤類型有效硼含量均嚴(yán)重缺乏（有效硼≤0.50mg/kg）。因此，壽寧縣耕地土壤必須提倡適量增加硼肥的施用量，以改善土壤缺硼狀況。壽寧縣耕地土壤類型有效鋅含量變化范圍為0.05-8.16mg/kg，總平均值為2.9±0.5mg/kg。其中：含量缺乏樣品106個，僅占10.3%，說明全縣耕地土壤的有效鋅含量均值都處于中等或豐富水平（有效鋅＞2.0mg/kg）。據(jù)相關(guān)研究表明，土壤有效硼含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量存在著正相關(guān)[9-11]。就本縣被測土壤而言，耕地土壤有機(jī)質(zhì)為土壤提供更多的可用硼是主要機(jī)理。同樣，土壤有效鋅含量也隨著土壤有機(jī)質(zhì)的含量增加而增加。土壤有機(jī)質(zhì)可以提供土壤鋅的儲量，減少鋅的固定并促進(jìn)鋅的溶解，從而增加了土壤中有效鋅的含量。

3 研究結(jié)論與土壤改良建議

3.1 結(jié)論

壽寧縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)處于豐富水平，耕地土壤保水、保肥、供肥能力較強(qiáng)；土壤pH值總體上屬于酸性，實施酸化土壤改良治理，應(yīng)當(dāng)作為本縣減肥增效奪取豐收的主攻方向；土壤堿解氮含量中等以上，氮素供應(yīng)能力偏強(qiáng)；耕地土壤有效磷含量處于中等偏缺乏水平，要適量增加磷肥施用，以提高土壤有效磷含量，從而提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)；耕地土壤鉀元素十分缺乏，嚴(yán)重影響作物生長對鉀元素的需求，若不及時采取增施鉀肥措施，將難以提高本縣的作物產(chǎn)量；土壤交換性鈣含量中等，交換性鎂較為缺乏，土壤有效硫含量達(dá)豐富水平，要根據(jù)不同地區(qū)不同作物的需求，適當(dāng)增加鎂肥的施用；全縣土壤有效硼含量均嚴(yán)重缺乏，增加土壤硼肥施用，應(yīng)作為今后我縣奪取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)增收的主要技術(shù)措施之一。根據(jù)相關(guān)分析，土壤pH值、氮、磷、鉀、硼、鋅、鈣、鎂均顯示出與土壤有機(jī)質(zhì)含量成顯著正相關(guān)[12]。

3.2 土壤改良建議

1）要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性改革為主線，實施土壤有機(jī)質(zhì)提升工程，大力開展有機(jī)肥替代化肥行動，提高秸稈還田比例，推廣秸稈切碎及堆腐還田技術(shù)。全縣耕地全面種植綠肥紫云英和果園三葉草等豆科綠肥，以增加土壤有機(jī)肥使用量，改良土壤理化性狀，減少無機(jī)化肥的投入，促進(jìn)化肥減量增效，促使土壤水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)，提高土壤保水、保肥、供肥能力，提升農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，提升耕地土壤質(zhì)量等級[13]，從而實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

2）提倡實施“補(bǔ)鉀工程”。增施鉀肥可以緩解壽寧縣土壤鉀肥元素供應(yīng)的嚴(yán)重不足的情況，促進(jìn)植株生長發(fā)育，增加作物組織韌性，提高病蟲害預(yù)防能力，提高作物果實的產(chǎn)量與品質(zhì)，延長作物果實保鮮時間。務(wù)必根據(jù)不同作物、不同地區(qū)調(diào)整氮、磷、鉀的施用比例，實行“穩(wěn)氮、保磷、增鉀”，將鉀肥施用比例在常規(guī)施肥水平的基礎(chǔ)上提升10%-15%。

3）扎實推進(jìn)“耕地質(zhì)量保護(hù)與提升行動”工程，逐步提高我縣土壤pH值，加強(qiáng)耕地質(zhì)量保護(hù)與提升，實施土壤酸化耕地治理與耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評價工作。要以施用土壤調(diào)理劑為主，石灰配施為輔，調(diào)節(jié)耕地土壤酸堿度，有效地中和土壤酸性，促進(jìn)土壤中好氣微生物活動，從而改善土壤理化結(jié)構(gòu)。在施用土壤調(diào)理劑過程中，要根據(jù)土壤pH的高低進(jìn)行科學(xué)施肥。根據(jù)我縣近三年來的試驗示范分析結(jié)果，土壤調(diào)理劑施用量1 500-2 000kg/hm2，可提高土壤pH值0.3。同時要增加耕地鈣鎂磷、草木灰、碳酸氫銨等施用，以防止土壤進(jìn)一步酸化。