湖北省主要农区耕地土壤质量研究Ⅱ.近30年来土壤肥力的演变.docx

湖北省主要农区耕地土壤质量研究.近30年来土壤肥力的演变 摘要：采用统计学的方法，研究了湖北省主要农区近30年来耕地土壤肥力变化情况。结果表明，土壤酸化明显，土壤有机质、速效钾下降，土壤速效磷、碱解氮增加，尤其土壤速效磷显著增加。同时，提出了合理利用耕地、保护土壤肥力的技术措施。 关键词：湖北省；农区；土壤肥力；演变 中图分类号：S158 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）02-0299-04 DOI：10.14088/j.c; word-spacing: 0px; text-transform: none; color: rgb(51,51,51); text-align: left; font: 16px/28px 微软雅黑, Helvetica; letter-spacing: normal; text-indent: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px / 土壤肥力作为土壤质量状况的一个重要指征，是维持土壤生产力、保障动植物健康的重要因素。土壤肥力受母质、地形、气候等自然因素和耕种、施肥、灌溉等人类活动的影响，一直处于动态的变化之中，了解掌握土壤肥力及其演变规律，已成为农业可持续发展的重要研究热点1，2。 湖北省340万hm2的耕地中，水稻、小麦、油菜和玉米是最主要的种植作物。从20世纪70年代以来，湖北省作物面积、布局、产业结构等发生了较大的改变，同时农业耕作中，施肥习惯、肥料用量等变化也更加明显。为了解我省主要农区近30年来耕地土壤肥力变化状况及演变规律，以1977 1980年湖北省第二次土壤普查项目资料、2007 2010年湖北省测土配方项目结果为依据，采用统计学方法，研究了湖北省近30年来土壤肥力的演变规律。 1 材料与方法 1.1 调查地域的确定 湖北省的江汉平原、鄂中丘陵、鄂北地区等几个区域，为湖北省粮棉油最重要产区，其面积占到了湖北省耕地总面积的70%左右，本次选择上述3个区域作为全省主要农区开展研究。其中江汉平原以潜江市作为代表，鄂中丘陵以荆门市掇刀区和东宝区作为代表，鄂北地区以枣阳市和宜城市作为代表。 1.2 数据采集与样品测试 土壤样品的养分测试数据，从湖北省第二次土壤普查（1977-1980年）及国家测土配方施肥资金补贴项目（2007-2010年）各相关项目县（市）获得。土壤样品采用常规分析方法分析。 1.3 数据处理 数据统计处理采用SPSS 13.0软件和Excel 2003进行处理。 2 结果与分析 2.1 近30年来湖北省主要农区土壤pH的变化 表1和图1结果表明，湖北省主要农区近30年来，耕地土壤pH变化较为明显，一个显著的特点就是pH 5.56.4的样本比例大幅度增加，由24.85%上升到39.92%，增加了15.07%；pH 6.57.4的样本比例变化不大，基本保持在42.2044.77%；而pH 7.58.4的样本比例，则由原来的25.57%下降到目前的12.70%，下降了12.87%。统计结果表明，本区土壤酸度增加了0.50.9个pH单位。按照Murrell的观点，土壤酸度增加了3.27.9倍，这与孟红旗等、张永春等的研究是一致的，说明湖北省土壤呈现明显的酸化趋势，尤以江汉平原和鄂北地区最为突出。 2.2 近30年来湖北省主要农区土壤有机质的变化 表2和图2的结果表明，处于两极端（6.0 g/kg和40.0 g/kg）的样本比例基本没有变化。有机质含量6.020.0 g/kg的样本比例显著减少，由原来的62.76%下降到目前的32.42%，而有机质含量20.040.0 g/kg的样本比例，则由原来的33.24%增加到64.35%，其中以有机质含量20.030.0 g/kg的样本比例增加较多，同比增加23.39%。从总体水平看，耕地土壤有机质平均含量由1980年的24.40 g/kg，下降到目前的23.40 g/kg，说明湖北省主要农区土壤有机质总体上持平，略呈下降趋势。 2.3 近30年来湖北省主要农区土壤全N的变化 表3和图3结果表明，除全N0.74 g/kg和全N2.00 g/kg的样本比例下降外，全N含量在0.752.00 g/kg的样本比例都有所增加，由原来的70.27%增加到目前的90.39%，增加了20.12%。而这一含量区间，是全N主要的分布区域。从全N含量平均水平看，土壤全N从1983年的1.52 g/kg，下降到目前的1.20 g/kg，呈下降趋势。 2.4 近30年来湖北省主要农区土壤碱解N的变化 表4和图4结果表明，土壤碱解N 30.060.0 mg/kg的比例下降明显，由原来的22.13%下降到目前的3.36%，土壤碱解N 60.090.0 mg/kg的比例变化不大，略有下降，而土壤碱解N 90.0150.0 mg/kg的比例则有所增加，由原来的33.73%增加到目前的58.30%。总体上看，土壤碱解N缺乏和极缺乏的样点比例在减少，碱解N适宜的样点比例有所增加。整体上土壤碱解N有增加趋势。 2.5 近30年来湖北省主要农区土壤速效P的变化 表5和图5结果表明，原来土壤速效P5.0 mg/kg的比例达到61.52%，而目前仅占7.21%，土壤速效P 10.020.0 mg/kg的比例有原来的9.55%，上升到目前的42.94%，增加了33.39%，而土壤速效P极丰富（60.0 mg/kg）的比例也有0.45%。极端情况下，有的田块土壤速效P超过了100.0 mg/kg，甚至达到了166.0 mg/kg。这说明土壤速效P显著增加。 2.6 近30年来湖北省主要农区土壤速效的变化 表6和图6结果表明，土壤速效K 50.0100.0 mg/kg的比例略有增加，由原来的25.18%增加到目前31.23%，速效K 100.0150.0 mg/kg的比例有所下降，由原来的39.62%下降到目前的33.55%。其他各区段样本比例变化不大。说明土壤速效K整体上呈下降趋势。3 讨论 3.1 湖北省主要农区耕地土壤肥力发生结构性改变 近30年来，湖北省主要农区的土壤肥力发生结构性改变，主要表现在以下几个方面。 1）土壤酸化现象明显，30年间土壤酸度增加了0.50.9个pH单位。 2）土壤有机质、全N、速效K等呈下降趋势。土壤有机质30年间平均由24.40 g/kg下降到目前的23.40 g/kg；土壤全N由30年前的1.52 g/kg下降到目前的1.20 g/kg；土壤速效K缺乏（50100 mg/kg）的样点比例增加，中等（100150 mg/kg）比例的样点下降，土壤速效K整体上呈下降趋势。 3）土壤速效P、碱解N表现为增加，尤其土壤速效P显著增加，土壤速效P缺乏的样点比例大大降低，土壤碱解N整体上略呈增加趋势。 3.2 保护耕地土壤肥力的探讨 为合理利用耕地、保护土壤肥力，应注重用养结合，合理施用化肥。 1）加强有机肥的投入。调查表明，目前有机养分与无机养分投入比例明显失调，七五末期，平均每年有机肥（农家肥）投入量达25 00030 000 kg/hm2，有机养分与无机养分的供应比例基本保持在55左右，但目前每年有机肥的投入量不足7 500 kg/hm2，有机养分与无机养分的供应比例约为28。同时，耕地要用、养结合。目前绿肥等养地作物面积大幅度减少，湖北省七五末期有65万hm2，但目前仅不足15万hm2。同时通过秸秆还田、合理轮作等措施实行用养结合。 2）科学合理施用化学肥料。目前施用的化学肥料养分结构配比不合理，根据调查，氮、磷、钾施用比例平均为1.00.30.2左右，化肥中主要为氮、磷肥，其比例高达85%以上，高氮、磷投入，使土壤速效磷、碱解氮增加，尤其速效磷增加显著，增加的土壤速效磷、碱解氮也加大了环境风险，导致水体富营养化；同时化肥品种结构不合理，虽然目前施用复混（合）肥的比例在增加，但长期的碳铵、单质磷肥（普钙）等的施用，可能会造成土壤板结、酸化，并会增加土壤镉、铅等重金属9，10污染风险。 参考文献： 刘世梁，傅伯杰，刘国华，等.我国土壤质量及其评价研究的进展J.土壤通报，2006，37（1）：137-143. 徐明岗，梁国庆，张夫道.中国土壤肥力演变M.北京：中国农业科学技术出版社，2006. 鲍士旦.土壤农化分析（第三版）M.北京：中国农业出版社，2000. 张过师，陈 防.不同pH值之间如何相互比较J.高效施肥，2011，10（27）：54. 孟红旗，刘 景，徐明岗，等.长期施肥下我国典型农田耕种土壤的pH演变J.土壤学报，2013，50（6）：1109-1115. 张永春，汪吉东，沈明星，等.长期不同施肥对太湖地区典型土壤酸化的影响J.土壤学报，2010