20052007年孟州市耕地土壤养分状况分析

20052007年孟州市耕地土壤养分状况分析

作者于2005年至2007年在全市范围内对耕地土壤进行了土壤养分调查，捕捉土壤养分的状态和趋势，并为耕地施肥提供了科学合理的科学。一、土壤养分含量现状(一)网格法取样以构成基础地力要素的立地条件、土壤条件、农田基础设施条件和农作物产量水平等为依据,采用全球卫星定位系统(GPS),对地块进行网格法取样。地块面积较大、地势平坦、肥力较均匀的地方,网格250m×250m取样;地形起伏、坡度较大、地力不匀的地方,网格200m×200m取样;土壤类型变化较大的地方单独取样。取样地块样点数10~20个,呈S形随机取样,取样深度0~20cm,3年共取土壤样品6310个,覆盖面积30288hm2。(二)土壤养分含量测定按照农业部《测土配方施肥管理与技术培训教材》土壤分析要求进行化验。有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化———容量法,全氮采用凯氏蒸馏法,速效磷采用碳酸氢钠提取———钼锑抗比色法,速效钾采用乙酸铵浸提———火焰光度计法,土壤有效铜、锌、铁、锰采用DTPA浸提———原子吸收分光光度计法。(三)土壤养分分类标准采用第2次全国土壤普查标准(表1)。(四)耕地土壤养分含量根据2005~2007年在全市采集的(0~20cm)耕层土壤样品6310个,经样品分析获得全市土壤养分含量(加权平均值)如(表2)。二、土壤养分含量的评价(一)土壤冲冲性研究土壤有机质含量的多少,是衡量土壤肥力高低的一项重要指标。土壤有机质不仅是土壤中各种营养元素,特别是N、P的重要来源,而且土壤有机质使土壤具有保肥力和缓冲性,从而改善土壤的物理性质。全市土壤有机质平均含量为14.5g/kg(变幅0.83~47.7g/kg),属4级。含量在10~19.9g/kg,占总样品数的78.36%,代表面积23732hm2;6.00~9.99g/kg,占样品总数的11.92%,代表面积3610hm2;小于6g/kg的,占总样品数的2.23%,代表面积674hm2;大于20g/kg,仅占总样品数的7.48%,代表面积2267hm2。可见,孟州市耕地土壤有机质含量属中等水平。(二)总样品的变幅较大土壤全氮含量指标不仅能体现土壤氮素的基础肥力,而且还能反映土壤潜在肥力的高低,即土壤的供氮潜力。孟州市耕地土壤全氮平均含量为0.96g/kg(变幅0.08~2.62g/kg),其变幅较大,标准差为0.59,变异系数为61.45%,属4级。其中0.5~1.0g/kg,占总样品数的57.24%,代表面积16066hm2;小于0.5g/kg的占总样品数3.08%,代表面积866hm2;1.0~1.5g/kg,占总样品数的38.94%,代表面积10930hm2;大于1.5以上的仅占总样品数的0.65%,代表面积205hm2。可见,孟州市耕地土壤全氮含量属中等偏低水平。土壤氮素的消长,主要决定于生物积累和分解作用的相对强弱,同时水热条件也会对其产生显著的影响。经统计分析,土壤氮素含量与土壤有机质含量呈正相关。(三)土壤有效养分含量了解土壤中速效磷和速效钾的供应状况,是科学施肥的前提。因为供当季作物吸收的P、K素的形态,通常是土壤中的速效磷、速效钾。孟州市耕层土壤速效磷平均含量18.3mg/kg,变幅为0.5~91.0mg/kg,标准差为10.68,变异系数为58.34%,属3级。其中含量在10~20mg/kg的占总样品数的46.94%,代表面积14215hm2;含量在20~30mg/kg的占总样品数的25.27%,代表面积7654hm2;大于30mg/kg以上的仅占总样品数的9.06%,代表面积2744hm2;小于10mg/kg的占总样品数的18.72%,代表面积5671hm2。因此,孟州市耕层土壤有效磷含量较高,但是还有5671hm2地块处于较缺乏状态,需增施磷肥来提高产量。耕地土壤速效钾平均含量132mg/kg,范围为14~427mg/kg,标准差48.86,变异系数37.71%,属3级。速效钾含量在100~150mg/kg,占总样品数的55.06%,代表面积16615hm2;大于150mg/kg以上的占总样品数的21.81%,代表面积6604hm2;50~100mg/kg的占总样品数的22.46%,代表面积6802hm2;小于50mg/kg的占总样品数的0.67%,代表面积202hm2,表明孟州市耕地土壤速效钾含量较高。三、土壤养分含量的变化趋势与分析(一)土壤养分状况本分析为2005~2007年3年数据加权平均值与孟州市1982~1985年第2次土壤普查数据相比(表3)。从表3可以看出:土壤中养分含量与土壤普查相比是三升一降。土壤中全氮、有效磷和有机质含量比土壤普查有所增加,而速效钾的含量则有所下降。土壤普查:全氮平均含量0.76g/kg,速效磷9.3mg/kg,速效钾165mg/kg,有机质12.4g/kg。土壤养分状况是缺氮、少磷、富钾、有机质不足。2005~2007年对全市6310个土壤样本化验数据看,土壤中全氮平均含量0.96g/kg,比土壤普查增加0.2g/kg;有效磷平均含量18.3mg/kg,比土壤普查增加9.0mg/kg;速效钾平均含量为132mg/kg,比土壤普查减少33mg/kg;有机质平均含量14.5g/kg,比土壤普查提高2.1g/kg。(二)土壤养分含量变化的原因1、玉米秸秆还田对土壤养分的影响为玉米双季秸秆还田,促进了土地循环土地的耕作方式对于土壤养分含量的变化有很大的影响。近年来,孟州市大力推广集约化耕作方式,推行小麦、玉米双季秸秆还田等耕作措施,从1992年开始推广玉米秸秆还田以来面积逐年扩大,至2002年发展为小麦、玉米双季秸秆还田,全市大约90%以上的地块小麦玉米双季秸秆还田,有机物还田量逐年增加,促进了土壤养分的积累;同时,不断调整种植结构,采用轮、间、套种方式,农民用地养地的意识不断提高,培肥地力得到充分的重视,这些变化促使土壤中有机质、氮、磷大量元素含量的大幅度提高。2、化肥投入量增加肥料是作物的粮食,是农业生产中最重要而且也是今后相当长一段时期内不可替代的生产资料。孟州市从20世纪60年代使用化肥以来,用量逐年增加,化肥的总投入量由1990年的28000t到2005年增加到58927t。15年的时间提高2.1倍。目前,该区化肥的利用率比较低,氮肥的当季利用率为30%~35%,磷肥的当季利用率为20%~22%,虽然氮肥有一部分挥发和淋溶损失,但其余大部分残留在土壤中被固定和吸收,随着时间的推移,土壤中氮磷含量有所提高。3、肥的用量及用量近年来,随着农村畜牧业、沼气的迅速发展和有机肥积造工作的有力宣传,有机肥的投入量也大幅度提高,无论是总用量还是单位用量都有了较大幅度的提高。据孟州2006年统计资料,农家肥年资源总量为235587t,施用总面积为7876hm2;堆沤肥资源总量123537t,总用量123537t,施用面积4118hm2,用量30t/hm2。主要是农户在高温季节利用杂草、废弃物和作物秸秆制成的堆沤肥。厩肥(不含沼渣沼液肥)资源总量111930t,总用量111930t,施用面积3731hm2,667m2用量30t。沼肥孟州市有沼气池12000个,总容量96000m3,年产沼液沼渣24万t等。由于有机肥的大量施用使土壤有机质逐渐增加,减少了土壤养分的流失,改善了土壤理化性状,土壤肥力得以提高。4、化肥品种及施量单一几十年来孟州市岭区和平原种植结构多以小麦———玉米为主,滩区多以小麦———花生(棉花)为主,4种作物播种面积占耕地面积4/5,这4种作物摄取营养量多,虽然近年来有机肥用量加大,但农民主要还是以施用化肥来补充作物的营养需求。80年代后期和90年代初期农民化肥品种施用单一,主要以磷酸二铵、过磷酸钙、硝酸磷、碳铵、尿素为主,由于土壤普查时钾素含量丰富,钾元素肥料少施或不施,钾素过量消耗,土壤中钾素含量逐年下降,造成大面积土壤中缺钾,成为产量限制因子。随着90年代后期,孟州市小麦平衡施肥、补钾工程的推广和复合肥的大面积应用以及测土配方施肥项目的实施,土壤中钾素含量又逐年提高。四、改进方法(一)方施肥,合理安排必须引导农民科学施肥,实现测土配方施肥,通过实施测土配方施肥技术,掌握土壤养分丰缺指标,调整N、P、K的比例,确定合理施肥用量,合理布局区域化种植结构,合理配置肥料资源,实现因土、因作物配方施肥,提高肥料的使用效率。(二)养地、施地通过加大有机肥积造力度,推广秸秆还田,增加有机物肥料等措施,培肥地力。用地与养地相结合,提高耕地质量。通过调整