閔行區(qū)耕地土壤肥力現(xiàn)狀調(diào)查分析

黃芹花 劉樹超 瞿君 徐艷萍

（上海市閔行區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，上海 201109）

肥力是土壤的基本屬性，肥力高低直接影響著耕地質(zhì)量的優(yōu)劣。隨著時(shí)代的不斷演替，土壤的利用方式、施肥水平、管理措施和耕作方式等，都會(huì)影響土壤養(yǎng)分變化的方向和程度，同時(shí)，不同土壤類型、氣候和生物等因素，也會(huì)導(dǎo)致同一地區(qū)不同區(qū)域的土壤肥力水平出現(xiàn)較大差異[1-3]。有研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀的空間變異性主要與成土母質(zhì)、土壤類型、氣候條件等有關(guān)，而堿解氮、速效磷的空間變異性與耕作方式、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥量等有關(guān)[4]。因此，為了解上海市閔行區(qū)耕地土壤的養(yǎng)分含量和pH 的空間動(dòng)態(tài)分布狀況，筆者特于2022年對閔行區(qū)87 個(gè)合作社的耕地土壤養(yǎng)分含量和pH進(jìn)行了調(diào)查分析，以期建立并不斷完善閔行區(qū)耕地地力數(shù)據(jù)庫，從而為閔行區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)施肥和農(nóng)田土壤的精準(zhǔn)管理提供技術(shù)指導(dǎo)和依據(jù)?，F(xiàn)將相關(guān)調(diào)查結(jié)果報(bào)道如下。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查對象與范圍

依據(jù)閔行區(qū)耕地質(zhì)量等級、面積、利用方式等實(shí)際情況，確定土壤樣本采集點(diǎn)位和數(shù)量。本次調(diào)查涉及閔行區(qū)全區(qū)8個(gè)街鎮(zhèn)87個(gè)不同類別的合作社，其中，糧食類合作社26 個(gè)、蔬菜類合作社33 個(gè)、經(jīng)作園類11 個(gè)、復(fù)合類17 個(gè)，具體分布情況見表1。調(diào)查分析項(xiàng)目主要為耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效鉀含量、有效磷含量、pH。

表1 不同類別合作社分布情況 （單位：個(gè)）

結(jié)合閔行區(qū)實(shí)際情況，確定調(diào)查研究單元和各調(diào)查單元中調(diào)查點(diǎn)位的布設(shè)[5]。具體為：調(diào)查區(qū)域按照NY/T 395—2012 的要求布設(shè)土壤采樣點(diǎn)位。每個(gè)合作社布設(shè)1～2個(gè)采樣點(diǎn)，共在87個(gè)合作社布設(shè)91 個(gè)采樣點(diǎn)，并依據(jù)土壤利用方式將采樣點(diǎn)分為糧田、菜田、經(jīng)作園三大類，其中，糧田32個(gè)采樣點(diǎn)、菜田42個(gè)采樣點(diǎn)、經(jīng)作園17個(gè)采樣點(diǎn)，共采集土壤樣本91 個(gè)，具體的土壤樣本分布情況見表2。

表2 土壤樣本分布情況 （單位：個(gè)）

1.2 土壤樣本檢測

土壤樣本的實(shí)驗(yàn)室檢測主要參照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，同時(shí)，執(zhí)行可疑數(shù)據(jù)審核制度，以確保土壤樣本檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。所得結(jié)果數(shù)據(jù)利用Excel 2016 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并作圖。

參照上海市耕地質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)（見表3），對土壤養(yǎng)分含量和pH 進(jìn)行等級劃分。

表3 上海市耕地質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 閔行區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相的重要組成部分，是土壤中含碳有機(jī)化合物的總稱，具有培肥土壤、營養(yǎng)作物、調(diào)節(jié)土性和改良耕性等多種功能，其含量水平是衡量耕地地力和生產(chǎn)力的重要指標(biāo)[6]。

由表4可知，閔行區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量在6.0～37.1 g/kg 之間，平均為19.0 g/kg。其中，菜田土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，平均為20.2 g/kg，其后依次為糧田、經(jīng)作園，土壤有機(jī)質(zhì)含量平均分別為19.1、16.9 g/kg。閔行區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量最低和最高的耕地分別分布在浦江鎮(zhèn)和吳涇鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

表4 2022年閔行區(qū)耕地土壤主要養(yǎng)分含量范圍及其平均值

由表5、圖1 可知，閔行區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量絕大多數(shù)處于中等水平。其中，含量高和較高（1級和2 級）的土壤樣本為13 個(gè)、占比為14.3%；含量中等（3 級）的土壤樣本為51 個(gè)、占比為56.0%；含量較低的土壤樣本為17 個(gè)、占比為18.7%；含量低（5 級）的土壤樣本為10 個(gè)、占比為11.0%。土壤有機(jī)質(zhì)含量低于10.0 g/kg 的耕地主要分布在浦江鎮(zhèn)、浦錦街道、七寶鎮(zhèn)的個(gè)別菜田和經(jīng)作園，土壤有機(jī)質(zhì)含量高于35 g/kg 的耕地分布在吳涇鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

表5 2022 年閔行區(qū)耕地土壤主要養(yǎng)分含量分級及其分析

圖1 閔行區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量分級分布

2.2 閔行區(qū)耕地土壤堿解氮含量

氮素是植物生長和動(dòng)物生存的必需元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主導(dǎo)因素；提高土壤中的氮素含量并保持土壤中的氮素供求平衡，是培肥土壤、奪取作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)[6]。土壤堿解氮含量的高低在一定程度上決定了土壤氮素的供應(yīng)強(qiáng)度。

由表4可知，閔行區(qū)耕地土壤堿解氮含量在42～718 mg/kg 之間，平均為200 mg/kg。其中，菜田土壤堿解氮含量最高，平均為273 mg/kg，糧田、經(jīng)作園土壤堿解氮含量較為接近，平均分別為139、138 mg/kg。閔行區(qū)土壤堿解氮含量最低的耕地分布在七寶鎮(zhèn)的個(gè)別經(jīng)作園，土壤堿解氮含量最高的耕地分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

由表5、圖2 可知，閔行區(qū)耕地土壤堿解氮含量絕大多數(shù)處于高水平。其中，含量高和較高（1級和2 級）的土壤樣本為70 個(gè)、占比為76.9%；含量中等（3 級）的土壤樣本為8 個(gè)、占比為8.8%；含量較低（4 級）的土壤樣本為4 個(gè)、占比為4.4%；含量低（5 級）的土壤樣本為9 個(gè)、占比為9.9%。土壤堿解氮含量低于60 mg/kg 的耕地主要分布在浦江鎮(zhèn)、浦錦街道、馬橋鎮(zhèn)、吳涇鎮(zhèn)、七寶鎮(zhèn)的部分糧田、菜田、經(jīng)作園，堿解氮含量高于150 mg/kg的耕地土壤樣本數(shù)占比超過50%，在閔行區(qū)除七寶鎮(zhèn)以外的其他街鎮(zhèn)的糧田、菜田、經(jīng)作園均有分布。

圖2 閔行區(qū)耕地土壤堿解氮含量分級分布

2.3 閔行區(qū)耕地土壤有效磷含量

土壤全磷含量僅是反映土壤磷素的貯量水平，而作物能直接吸收利用的有效磷含量，是衡量土壤磷素豐缺的主要指標(biāo)之一。

由表4可知，閔行區(qū)耕地土壤有效磷含量在4.6～534.0 mg/kg 之間，平均為148.2 mg/kg。其中，菜田土壤有效磷含量最高，平均為238.5 mg/kg，其后依次為經(jīng)作園、糧田，土壤有效磷含量平均分別為130.9、39.1 mg/kg，菜田和經(jīng)作園土壤有效磷含量顯著高于糧田。閔行區(qū)土壤有效磷含量最低的耕地分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別糧田，土壤有效磷含量最高的耕地分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

由表5、圖3 可知，閔行區(qū)耕地土壤有效磷含量絕大多數(shù)處于高水平。其中，含量高（1級）的土壤樣本為64 個(gè)、占比為70.3%；含量較高（2 級）的土壤樣本為11 個(gè)、占比為12.1%；含量中等（3 級）的土壤樣本為10 個(gè)、占比為11.0%；含量較低（4級）和低含量（5 級）的土壤樣本均為3 個(gè)、占比均為3.3%。土壤有效磷含量低于10 mg/kg 的耕地主要分布在浦江鎮(zhèn)、吳涇鎮(zhèn)的個(gè)別糧田，土壤有效磷含量高于35 mg/kg 的耕地在閔行區(qū)除七寶鎮(zhèn)以外的其他街鎮(zhèn)的糧田、菜田、經(jīng)作園均有分布。

2.4 閔行區(qū)耕地土壤速效鉀含量

鉀是作物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一，對作物生長發(fā)育有著特殊的營養(yǎng)功效，故土壤中鉀元素的豐缺對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)有著較大的影響。耕地土壤中的鉀元素絕大部分固定在難溶性的黏土礦物中，能被作物利用的速效鉀僅占全鉀量的1%～2%[7]。

圖3 閔行區(qū)耕地土壤有效磷含量分級分布

由表4可知，閔行區(qū)耕地土壤速效鉀含量在91～1 060 mg/kg 之間，平均為343 mg/kg。其中，菜田土壤速效鉀含量最高，平均為471 mg/kg，其后依次為經(jīng)作園、糧田，土壤速效鉀含量平均分別為383、154 mg/kg，菜田、經(jīng)作園土壤速效鉀含量顯著高于糧田。閔行區(qū)土壤速效鉀含量最低的耕地分布在馬橋鎮(zhèn)的個(gè)別糧田，土壤速效鉀含量最高的耕地分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

由表5、圖4 可知，閔行區(qū)耕地土壤速效鉀含量總體處于高水平。其中，含量高（1級）的土壤樣本為73 個(gè)、占比為80.2%；含量較高（2 級）的土壤樣本為11 個(gè)、占比為12.1%；含量中等（3 級）的土壤樣本為7 個(gè)、占比為7.7%；含量較低（4 級）和含量低（5級）的土壤樣本均未出現(xiàn)。土壤速效鉀含量高于150 mg/kg 的耕地在閔行區(qū)各街鎮(zhèn)的糧田、菜田、經(jīng)作園均有分布。

圖4 閔行區(qū)耕地土壤速效鉀含量分級分布

2.5 閔行區(qū)耕地土壤pH

閔行區(qū)土壤發(fā)育于河流江海母質(zhì)，有一定數(shù)量的石灰存在，且土壤鹽基淋洗也不充分，故土壤多呈中性偏堿反應(yīng)[7]。

由表4 可知，閔行區(qū)耕地土壤pH 在5.1～8.4之間，平均值為7.4。其中，經(jīng)作園土壤pH 平均值為7.9，菜田、糧田土壤pH 平均值均為7.3。閔行區(qū)土壤pH 最低的耕地分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別菜田，土壤pH 最高的耕地分布在七寶鎮(zhèn)的個(gè)別經(jīng)作園。

由表5、圖5 可知，閔行區(qū)耕地土壤pH 總體處于中性偏堿水平。其中，pH 在6.5～7.5（含）之間（1 級）的土壤樣本為23 個(gè)、占比為25.3%；pH 在5.5～6.5（含）之間（2級）的土壤樣本為11 個(gè)、占比為12.1%；pH 在7.5～8.5 之間（3 級）的土壤樣本為54 個(gè)、占比為59.3%；pH 在4.5～5.5（含）之間（4 級）的土壤樣本為3 個(gè)、占比為3.3%；pH ≤4.5 或≥8.5（5 級）的土壤樣本均未出現(xiàn)。土壤pH在4.5～5.5（含）之間的微酸性耕地均分布在浦江鎮(zhèn)的個(gè)別菜田。

圖5 閔行區(qū)耕地土壤pH 分級分布

3 討 論

土壤養(yǎng)分含量狀況可在一定程度上反映土壤類型的差別和土壤利用方式的變化，相關(guān)研究結(jié)果也表明，不同土壤類型和種植模式對土壤肥力有著顯著影響[8]。

在本次調(diào)查中，從耕地土壤不同利用方式來看，閔行區(qū)經(jīng)作園土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯低于菜田、糧田，菜田和糧田土壤有機(jī)質(zhì)含量較為接近。究其原因，本次調(diào)查中的經(jīng)作園主要為果園，而果園的耕作施肥方式較為特殊，例如，果園土地很少耕翻，有機(jī)肥一般都是開溝分層深施，這就造成果園土壤有機(jī)質(zhì)呈深條溝狀分布，而在進(jìn)行土壤養(yǎng)分含量調(diào)查時(shí)，本次調(diào)查是在水平方向上均勻布點(diǎn)采集的，這就造成了一定的誤差，即測得的土壤有機(jī)質(zhì)含量低于其他農(nóng)田，但是以單位面積的土壤有機(jī)質(zhì)容量來看，其土壤有機(jī)質(zhì)含量并不一定低于其他農(nóng)田[7]。在本次調(diào)查中，沒有發(fā)現(xiàn)堿解氮含量高至不需要施氮肥的耕地土壤，而在作物栽培中，土壤供氮量高于作物吸氮量是必須的，特別是對于堿解氮含量低于90 mg/kg的耕地土壤，更要在適量施用氮肥的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥，以提高土壤供氮水平。鉀肥多用于經(jīng)濟(jì)作物，長期施用能提高土壤速效鉀含量[7]，這一結(jié)論與本次調(diào)查的結(jié)果（菜田、經(jīng)作園土壤速效鉀含量顯著高于糧田，糧田土壤的鉀素累積較少）相一致，故在實(shí)際生產(chǎn)中，要注意不同利用方式耕地土壤的鉀素投入的不平衡性，例如，糧田要注意施用不同的鉀肥。

值得注意的是，由于不同種類的作物對土壤堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量的要求不同，不同利用方式的耕地土壤堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量差異也較大，故對土壤養(yǎng)分含量的豐缺評價(jià)不能一概而論。另外，閔行區(qū)有個(gè)別耕地土壤出現(xiàn)了酸化現(xiàn)象，其原因和機(jī)理還有待進(jìn)一步研究（筆者簡單分析，可能與酸雨和施肥有關(guān)）。

4 結(jié) 論

本次調(diào)查結(jié)果表明，閔行區(qū)耕地土壤養(yǎng)分含量總體表現(xiàn)為菜田高于糧田、經(jīng)作園。閔行區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量處于中等水平（3 級），土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為菜田＞糧田＞經(jīng)作園；耕地土壤堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量均處于高水平（1級），土壤堿解氮含量表現(xiàn)為菜田＞糧田＞經(jīng)作園，土壤有效磷含量、速效鉀含量均表現(xiàn)為菜田＞經(jīng)作園＞糧田；耕地土壤pH處于1級水平，表現(xiàn)為中性偏堿，土壤pH 表現(xiàn)為經(jīng)作園＞糧田= 菜田。