广东省20年来肥料施用与耕地土壤养分变化

1、广东省20年来肥料施用与耕地土壤养分变化张育灿广东省农业厅土壤肥料总站，广东 广州 510500摘要：根据广东省20年来肥料施用量和地力监测数据，讨论了其肥料施用和耕地土壤养分变化。文章认为广东省部分土壤磷素和氮素已盈余，但土壤钾素仍不足，因此必须增施钾肥。关键词：肥料施用；耕地土壤养分；变化；广东省中图分类号：S147.2 文献标识码：A 文章编号：1008-181X（2002）02-0194-03改革开放20年来，广东省农业生产得到全面发展，1998年农作物总产量比1978年增长1.6倍，以水果增幅最大，增长15.56倍；糖料增长1.1倍，稻谷增长27%，花生增长1.2倍，蔬菜总产量达21

2、49.2万t，占全国蔬菜总产量的5.6%，水果、糖料位居全国第2位，蔬菜、花生、稻谷也位居全国第5位，使广东成为国内名副其实的农业大省（表1）。正由于我省农作物产出量大，从土壤中带走的土壤养分量也较多，但农作物所需养分总体上却投入不足，加上投入养分中各种养分的比例不甚合理，导致我省耕地土壤养分从总体上显得不平衡，造成我省部分地区的土壤肥力下降，少数地区的耕地土壤出现退化的趋势，如果不加以遏制，势必影响农业生产的可持续发展。这些表现主要如下。 在土壤氮养分方面，某些主要作物（如水稻和蔬菜等）上由于偏施化肥而出现暂时积累而造成土壤氮养分阶段性的过氮现象。 在土壤磷养分方面，部分地区的水田出现富磷现

3、象，而多数地区的土壤中被固定的缓效磷长期难以转化成速效磷，造成磷肥的利用率不高。 在施肥方面，有机肥施用量不足，有机和无机养分施用比例失调，使土壤有机质出现缺乏状况。 钾肥和中微量元素肥料的施用也不足以适应农作物的需要，使耕地土壤含钾量、多数中微量元素养分含量长期呈现缺乏状况。表1 广东省改革开放20年来农业生产有关主要指标情况1年 份199819781998年比1978年增长率/%广东在全国的位次(1998年)粮食总产量/万t2007.741509.51133稻谷总产量/万t1688.531328.561275蔬菜总产量/万t2149.205水果总产量/万t453.1229.1015572糖

4、料总产量/万t1756.90835.422102花生总产量/万t78.0535.172225化肥施用量/万t (实物)601.52286.292109每667 m 2耕地化肥施用量/kg174.9568.7255每667 m 2有机肥施用量/kg9601184.25（注：此数据为1989年的）1 广东省耕地土壤养分的变化状况1.1 广东省80年代耕地土壤养分的状况 从20世纪70年代末开始到80年代结束的广东省第2次土壤普查结果2表明，全省耕地土壤有机质为中等含量水平，氮磷钾表现为中氮缺磷低钾，土壤微量元素中硼、钼缺乏或偏低，铜、锌含量较适中，铁、锰含量丰富。具体来说，土壤有机质平均含量为23

5、.5 g/kg，其中30.0 g/kg占土壤总面积的26.7%，2030 g/kg占土壤总面积的31.1%；土壤全氮含量平均为12.4 g/kg，其中水稻土属中等以上，旱地偏低甚至缺乏水平；土壤全磷含量平均为8.7 g/kg，属缺乏水平，其中以水稻土较高，旱地土壤次之，自然土壤较低；全省土壤钾素含量为21.6 g/kg，其中全钾属中等水平，速效钾属低等水平。1.2 广东省90年代初耕地土壤养分的状况 20年来，特别是90年代初由于开发热出现的征地现象，我省部分土壤肥力较高的良田被占用，造成耕地土壤养分出现结构性的倾斜，给予原来耕地土壤养分不平衡性的状况更加恶化。据省农业厅土壤肥料总站在第2次土

6、壤普查结果的基础上，1990年冬再次对全省419个土壤普查点进行监测重复抽查，其结果表明3，土壤有机质、全氮和碱解氮、全钾和速效钾、pH值下降，全磷和速效磷增加。具体为土壤有机质从第2次土壤普查的26.6 g/kg（指419个土壤普查点的平均值，不是1.1中的全省平均值，下同）下降到1990年的25.9 g/kg，土壤全氮和碱解氮分别从1.43 g/kg、105.5 g/kg下降到1.33 g/kg、108.8 g/kg，全钾和速效钾分别从19.5 g/kg、69.73 g/kg下降到18.8 g/kg、65.37 g/kg，全磷和速效磷增加，pH值下降（表2）。从抽查点数来看，419个抽查点

7、中有半数抽查点以上的土壤有机质、全氮、全钾和pH值呈现下降的趋势，速效钾超过半数抽查点呈稳定状态，而全磷和速效磷却呈现增加的趋势（表3）。1.3 广东省90年代中期耕地土壤养分的状况到1995年，根据广东省土壤地力长期定位监测结果表明，151个水田常年监测点中，土壤有机质、碱解氮、速效磷出现上升的趋势，特别以速效磷的上升趋势最快。土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾分别有65.6%、62.3%、85.4%和63.6%的监测点呈现上升的趋势（表4）。 即使如此，我省耕地土壤出现了值得关注的现象：化肥施用已出现报酬递减的现象。据统计，“七五”期间，生产每100 kg稻谷所需氮、磷、钾肥总和为4.84

8、 kg，而“八五”期间则需增加到5.76 kg，增加19%。 从上述土壤肥力的变化情况看来，我省耕地土壤肥力总体上从80年代至90年代初是经历下降的趋势，从90年代初至90年代中叶又出现上升的趋势，但仍有33.8%的监测点代表面积出现地力下降的情况，土壤肥力的下降情况仍需值得关注。2 肥料施用对耕地土壤养分变化的影响2.1 广东省20年来肥料施用情况表3 1990年地力抽查点中土壤养分上升、基本稳定或下降的相对百分率%变化有机质全氮碱解氮全磷速效磷全钾速效钾pH值上升48.146.451.461.353.348.545.229.8下降51.453.347.636.243.551.50.561.

9、7稳定0.50.31.02.52.5054.38.5表4 广东省水田地力监测土壤养分平衡状况变化土壤养分“八五”比“七五”上升“八五”比“七五”下降“八五”和“七五”持平点数占总点数/%点数占总点数/%点数占总点数/%有机质9965.65133.8全 氮10770.93925.853.3碱解氮9462.35435.8速效磷12985.42214.6速效钾9663.65335.1从1980年到2000年，广东省化肥施用量1呈逐年增加的趋势，2000年全省化肥施用量比1980年增加了1.12倍，每667 m 2耕地化肥施用量从20.1 kg增加到49.3 kg，氮肥也从58万吨增加到95.9万t，

10、特别是钾肥从6.8万t增加到35.8万t，比1980年增加了4.3倍（表5）。表2 第2次土壤普查至1990年地力抽查全省水田养分变化 g/kg年份有机质全氮碱解氮全磷速效磷全钾速效钾pH值第2次普查26.61.43105.51.0219.719.569.735.761990年抽查25.91.33108.81.0622.218.865.375.47在有机肥施用量上，从80年代后期到90年代前期，有机肥施用量呈逐年增加的趋势；而从90年代前期起，有机肥施用量则呈减少的下降态势，如在19962000年，每667 m2耕地有机肥施用量分别为1164 kg、1038 kg、960 kg、945 kg和

11、983 kg。2.2 肥料施用对土壤养分变化影响的关系分析 表5 广东省1980年以来化肥施用情况 纯量, 万t年份总量其 中NP2O5K2O每667 m2化肥施用量/kg每667 m2有机肥施用量/kgNP2O5K2O198082.7658.016.76.810.280.1220.11985110.474.316.114.310.220.1928.2874.2(1988年)1990162.495.820.127.810.210.2942.91629.71995195.799.527.234.110.270.3456.31224.42000176.295.918.435.810.190.374

12、9.3983 正是由于上面所述肥料施用量的变化，加上人为的其他耕作和农产品产出等因素的影响，导致我省耕地土壤养分从80年代到90年代的变化结果。而肥料施用怎样影响耕地土壤养分的变化，这些关系有下列几方面。2.2.1 有机肥施用的影响 这种影响结果表现为：有机肥施用量增加，土壤有机质含量也增加；有机肥施用量减少，土壤有机质含量下降。这种表现呈现出阶段性，不是一朝一夕就可以达到，也就是说，经过一段时间增施有机肥，土壤有机质含量就可以增加；相反，减少施用有机肥或者不施一段时期后，土壤有机质就下降了。例如，我省在20世纪80年代绿肥种植面积减少（1984年最少曾减少至2.3万hm2），其他有机肥施用量

13、也减少，导致在1990年抽查时的土壤有机质呈现下降的趋势，而且有半数抽查点以上的土壤有机质下降，有机肥施用的减少，是造成部分耕地土壤地力下降并出现退化的主要原因。从1986年开始，我省提出绿肥要“东山再起”，绿肥面积逐年增加，到1990年冬种绿肥面积恢复至17.6万hm2，达到20年来绿肥面积最大的一年；1991年也有15.9万hm2；同时抓好以稻秆为主的秸秆还田工作，使这期间全省的有机肥施用量增加了，从而使土壤有机质从总体上出现不同程度的增加。2.2.2 无机肥施用的影响 由于20年来广东省化肥施用量呈逐年增加的趋势，使耕地土壤的碱解氮、速效磷、速效钾总体上呈现上升的趋势。特别是1990年化

14、肥施用量达162.4万t，比1980年82.76万t增加了96%，将近一倍，使1990年的监测复查时监测点的碱解氮、全磷、速效磷比第2次土壤普查时增加了，说明经过10年增施磷肥和钾肥后，我省耕地土壤的全磷、速效磷和速效钾养分含量状况已经有明显的改善，从而改变我省第2次土壤普查时磷素和钾素缺乏的状况。2.2.3 无机肥中增施氮磷钾肥对土壤养分的影响 从1980年开始到1995年，氮磷钾肥呈现增加的态势，其中增加量最为显著的是钾肥，从6.8万t增加到34.1万t，比1980年增加了4倍；其次是氮肥，从58万t增加到99.5万t，增加71%；磷肥也从16.7万吨增加到27.2万t，增加62.8%。由

15、于增施氮磷钾肥，使我省1995年的土壤地力长期定位监测结果出现碱解氮、速效磷、速效钾分别都有半数以上的监测点呈现上升的趋势，特别以速效磷的上升趋势最快，从而改变我省第2次土壤普查磷素和钾素缺乏的状况，为我省农业能够上一个新台阶和进一步腾飞奠定良好的基础。 由于1995年磷肥施用量27.2万t，比1990年20.1万t增加7.1万t，增长35%，加上施用磷肥以后在土壤转化的特殊性，所以这个时期的土壤磷养分方面，我省少部分地区的水田出现了富磷现象，而另一方面多数地区的土壤中被固定的缓效磷长期难以转化成速效磷，造成磷养分的利用率不高。表6 1995年广东省常年监测点水田养分投入情况养 分施用总量其中

16、化肥占总量/%有机肥占总量/%化肥有机肥N+P2O5+K2ONP2O5K2O48.8827.057.6714.1642.0324.116.4811.446.852.941.192.7285.9989.1384.4980.7914.0110.8715.5119.21化肥施用中NP2O5K2O10.270.47施用肥料总量中NP2O5K2O10.280.52 为什么从80年代后我省能增施氮磷钾肥？关键是抓好农作物配方施肥技术的推广应用。从1982年开始，我省大力推广使用农作物配方施肥技术，成为全国最早推广使用农作物配方施肥技术的省份之一，推广作物从水稻到其他粮食作物，再扩展到经济作物和特色作物，推

17、广面从1983年的6个重点县带动4个市到1991年全省所有市都推广，改变了以前偏施、重施氮肥的现象，在适施氮肥的基础上根据土壤磷钾的供肥情况科学配施磷钾肥，大大地改变我省氮、磷、钾的施肥比例和结构，从1980年的10.280.12到1995年的10.270.34，2000年氮磷钾比例为10.190.37。我省农作物配方施肥使用面积从6.86万hm2推广1995年的266.6万hm2，2000年达到281.8万hm2。我省通过推广应用农作物配方施肥技术，每667 m2增产稻谷29 kg、花生20 kg、甘蔗386 kg、玉米30 kg，据统计，“九五”期间，我省主要农作物推广应用配方施肥面积13

18、85.27万hm2，取得效益77.04亿元。2.2.4 有机和无机施用比例的影响 从常年长期定位监测情况看来，我省水田养分投入中，化肥中氮、磷、钾的比例为10.270.47，若考虑增施有机肥后，肥料总量中氮、磷、钾的比例为10.280.52，但是，从有机与无机的比例看，我省有机肥施用比例偏少，有机肥占肥料总量中的比例仅为14.01%，有机氮仅占总氮量的10.87%（表6），有机与无机养分比例失调，有机肥仍未能满足农作物的需要，因此，必须重视有机肥的施用。总的看来，经过20年来耕作、施肥等因素的变化，广东省农田养分基本上扭转了磷素不足的矛盾，1985年土壤磷素仍出现亏缺，到1991年已出现了磷素的盈余，这与我省1990年419个普查监测点的分析结果是一致的，并且在部分地区的水田出现富磷现象；由于氮肥施用量的日益增加，使我省土壤氮素养分出现大量的盈余，主要表现在珠江三角洲和利用水田种植蔬菜（如大中城市的市郊）等地区；虽然我省80年代以来钾肥施用量增加很大，但土壤钾素仍表现为不足，据我省长期定位的地力监测结果进行分析表明，198