大新县甘蔗种植区域土壤养分状况分析

大新县甘蔗种植区域土壤养分状况分析

大新县位于广西西南部。属亚热带季风气候，适宜光照，热量丰富，无光期长，气候温暖，雨水丰富，对亚热带作物和甘蔗的生长非常有利。蔗糖业是大新县的经济支柱产业之一，近年来甘蔗年种植面积稳定在2.33万hm2以上，2010年种植面积2.86万hm2，甘蔗产量达145.86万t，但单位面积产量较低，全县平均每hm2产量仅67.5t。为了掌握大新县甘蔗种植区域土壤肥力状况，结合测土配方施肥项目的实施，对全县的1.70万hm2蔗区耕地土壤基本情况、施肥状况等进行调查，并采集耕层土样进行常规分析化验，分析甘蔗的低产原因和提出相应的对策，从而为提高大新县甘蔗单位面积产量、减少生产成本、增加农民收入和改良培肥蔗区土壤提供科学依据。1甘蔗种植区及土壤类型分布1.1产业分布现状大新县甘蔗种植区划分为雷平蔗区和桃城蔗区，雷平蔗区管辖恩城、榄圩、堪圩和宝圩等乡镇，种植面积较大，占甘蔗种植面积的70%左右。桃城蔗区管辖龙门、昌明、全茗、硕龙、下雷等乡镇，占总面积的30%左右。甘蔗土壤大部分分布在丘陵缓坡旱地，占甘蔗种植面积的65.91%，少部分种植于灌溉不保证的淹育型或不良层次型的水稻土，约占34.09%。1.2月内土母质分布甘蔗种植区成土母质有6种，其中石灰岩母质最多，占耕地总面积的46.97%，各乡镇均有分布。其次为第四纪红土母质，占30.37%，主要分布于雷平、榄圩、桃城等乡镇。再次为河流冲积母质，仅占7.51%，分布于恩城、雷平等镇，沙页岩分布于桃城、下雷等乡镇。洪积母质分布于雷平、榄圩、那岭等乡镇。硅质页岩分布于榄圩乡和下雷镇。甘蔗种植区成土母质情况见表1。1.3充土类土种甘蔗区主要土类是：石灰土、赤红壤、冲积土和红壤。石灰土主要是棕泥土、含沙棕泥土和砾质棕泥土等土种；赤红壤土类主要有赤红土、赤壤土、薄沙赤红土和沙质赤泥土等土种。在水稻土种植主要是淹育型水稻土和容易漏水漏肥的不良层次型稻田。2种植区耕地质量现状2.1耕地作质分区甘蔗种植于旱耕地和部分灌溉水源无法保证的水田，土体构型以A-B-C和A-P-C为主，土体构型良好。耕作层厚度在20cm以上仅占14.7%，在15～20cm之间的占59.78%，在15cm以下的占25.52%。耕层浅薄，保水保肥能力差，间接影响甘蔗水分与营养需求。2.2粘土粘土甘蔗种植区土壤质地有粘壤、壤土、砂土、砂壤、粘土五个类型，其中以粘土和粘壤最多，占63.52%。其次为壤土，占26.81%。再次为砂壤，占8.62%。砂土很少，仅占1.06%。比较适合甘蔗生长的壤土和砂壤质地仅为35%。2.3h值2.58.5甘蔗种植区的土壤pH值在3.8～8.7之间，微碱性土壤（pH值7.5～8.5）最多，占27.39%。其次为酸性土壤（pH值4.5～5.5），占22.31%。中性土壤（pH值6.5～7.5）次之，占17.14%。土壤pH值情况见表2。2.4等级/等级占比有机质含量在8.4～116.9g/kg之间，平均值为32.9g/kg。按广西土壤养分分级标准，耕层土壤有机质为高等级（≥30.0g/kg）的占55.51%，中等级（有机质20.0～30.0g/kg）的占32.55%，低等级（≤20.0g/kg）的占11.94%。说明甘蔗种植区土壤有机质含量较丰富，为甘蔗的高产、稳产提供了良好的土壤基础；但仍有44.49%的蔗地土壤有机质含量处于中低水平，还需加以培肥改良。甘蔗种植区土壤有机质含量情况见表3。2.5全氮等级全氮含量甘蔗种植区土壤耕层的全氮含量平均值为1.99g/kg。全氮高等级（≥1.50g/kg）含量以上的占76.64%，中等级（全氮含量1.00～1.50g/kg）含量的占18.39%，低等级（≤1.00g/kg）占4.96%。表明甘蔗种植区的土壤全氮含量水平偏高，能为甘蔗高产、稳产提供稳定的氮素。有76.64%的耕地土壤需要适当减少氮肥施用量，18.39%的土壤应根据目标产量确定施氮量，4.96%的土壤需增施氮肥。甘蔗种植区土壤全氮含量及比例情况表见表4。2.6等级结构大小甘蔗种植区土壤耕层有效磷平均含量为23.8mg/kg，有效磷高等级（≥20.0mg/kg）的占45.42%，中等级（10.0～20.0mg/kg）的占33.89%，低等级≤10.0mg/kg的占20.6%。表明甘蔗种植区的土壤有效磷含量水平中等偏高，45.42%的耕地土壤需控制磷肥施用量，33.89%耕地土壤需要根据甘蔗目标产量确定磷肥施用量，20.68%的耕地土壤需要增施磷肥。甘蔗种植区土壤有效磷含量及占耕地总面积比例情况见表5。2.7对立地条件的施肥要求甘蔗种植区土壤速效钾含量平均为88mg/kg。速效钾含量高等级（≥100mg/kg）的占30.86%，中等级（50～100mg/kg）的占42.49%，低等级（≤50mg/kg）的占26.43%。表明甘蔗种植区的土壤速效钾含量属于中等水平，11.94%的甘蔗土壤需要适当减少钾肥施用量，42.49%的土壤根据目标产量确定钾肥施用量，26.65%的耕地应增施钾肥。甘蔗种植区土壤速效钾含量情况见表6。2.8土壤缓效钾等级大新县甘蔗种植区土壤缓效钾含量平均为119mg/kg。缓效钾含量高等级（≥250mg/kg）的仅占4.34%，中等级（150～250mg/kg）的占22.45%，低等级（≤150mg/kg）的占73.21%，表明甘蔗种植区的土壤缓效钾含量属于偏低水平。甘蔗种植区的土壤缓效钾含量见表7。3大新县甘蔗种植区土壤管理3.1灌溉水源条件甘蔗种植区土壤灌溉条件主要是河水、水库和泉水灌溉。灌溉水源8.3%为河流，3.5%水库灌溉，2.2%泉水，86.0%没有灌溉水源条件。灌溉能力基本满足的只有9.5%，5.5%为一般满足，85.0%无灌溉条件。3.2坡面排水能力分析蔗田所处的地形部位多为旱坡地或坡式梯地，所以排水条件比较好，据统计81.4%以上排水能力在中等以上，其中排水能力强的占44.1%，排水能力较强的占37.3%，排水能力中等的占17.4%，只有2.5%峰丛洼地的耕地排水能力较弱。3.3农业基础设施从调查情况看，甘蔗种植区的农田基础设施普遍较差，基本配套的占37.6%，不配套的占10.4%，有51.9%的区域无农田基础设施。3.4区域无洪水方式由于甘蔗种植区的农田基础设施差，仅有30.1%的区域有土渠输水，其余69.9%的区域无任何输水方式。而在灌溉方式上，8.3%为沟灌，2.2%为漫灌，其余无。4分析甘蔗土壤结构的质量4.1甘蔗基层立地条件分析根据土壤化验结果统计可知，蔗田土壤有机质属中下水平面积为0.75万hm2，占调查面积的44.49%，虽高等级面积较大，但多数土壤是在pH大于7.5以上的碱性条件下碳元素过度积累而产生的，属于这类的蔗田全县面积有0.67万hm2，约占调查面积四成左右。根据前人的研究成果，处于这样的条件下，对改土效果和可为作物提供养分作用的可溶性的活性有机质含量并不高。因此，全县蔗田土壤有机质属中下水平约为85%，蔗田土壤有机质整体水平并不高。4.2甘蔗生长的土壤ph值土壤pH值是土壤重要的理化性状之一，是影响土壤养分转化的重要因子和作物生长土壤环境条件之一。甘蔗对土壤的适应性比较广，土壤pH值在4.5～8.0，甘蔗都能生长，但以土壤pH值6.0～7.5为最适宜。根据土壤pH测定结果，大新县蔗田土壤pH值<6.0的蔗地面积0.57万hm2，占33.9%，pH值>7.5的蔗地面积0.67万hm2，占39.5%，最适宜甘蔗生长发育的土壤pH值6.0～7.5的仅占蔗区面积仅0.45万hm2，占26.6%。土壤的偏酸或偏碱，不利于土壤微生物活动和甘蔗生长，还影响土壤养分的有效性、甘蔗的产量和品质。4.3甘蔗耕作层厚度耕作层是作物根系的主要活动区域，也是作物与外界物质能量交换、作物所需营养、水分蓄存和提供场所。加厚耕作层，可增加蔗田肥水储存空间和容量，为甘蔗根系发达、增强抗逆性、为高产稳产打下良好的营养条件和生态条件。甘蔗株型高大，生育期长，需肥量和需水量都是比较大，对耕层的厚度要求相应比较高，一般理想的耕层厚度要求达40cm左右。但蔗区的耕层厚度以15～20cm之间的居多，占59.78%，在15cm以下的占25.52%，20cm以上的占14.7%。可见耕层厚度与甘蔗作物生长要求差距大，耕层浅薄难以满足甘蔗根系生长需要，是限制甘蔗单产进一步提高的比较突出的障碍因素。4.4土壤质地的选择土壤质地是涉及到土壤内部的物质转化、肥水保持能力、耕性及甘蔗根系生长等，甘蔗种植比较适宜的土壤质地为壤土至砂壤土。从调查分析结果统计，蔗区耕地的主要成土母质多为石灰岩和第四纪红土，质地偏粘性，多为粘壤和粘土，占蔗区面积的63.3%，通透性比较差，养分转化慢，耕性差，不利于甘蔗的根系生长和作物营养有效养分的供给。4.5土壤养分的重施甘蔗植株高大，生长期长，产量高，需肥量大，科学合理地施肥，不仅使甘蔗高产稳产，还可使蔗田土壤养分协调增长。蔗田土壤养分的化验结果表明，长期以来由于农民有重施氮肥、磷肥和不注意有机肥和钾肥施用的施肥管理的习惯等原因，蔗田的土壤养分不太协调，全氮和有效磷高等级占比例较大，分别占总面积的76.6%和45.4%，而速效钾高等级的只有30.9%，作为蓄备钾素供给的缓效钾更低，仅占4.3%。甘蔗属喜钾作物，需钾量多，应重视钾肥的施用。土壤速效钾不能满足甘蔗正常生长的需求，导致土壤养分不协调，影响甘蔗的正常生长与发育。4.6连作，地力绝大部分蔗农注重经济效益，蔗区耕地长期连作，地力消耗大，土壤板结，病虫害多。特别是甘蔗锯天牛和甘蔗螟虫等虫害，近年来发生严重，严重的影响了甘蔗产量和品质。4.7区域降水分布蔗区耕地以旱坡地为主，立地条件差，30.1%的区域有土渠输水，其余69.9%的区域均无任何输水方式。蔗区虽雨量充沛，但分布不均，6～8月是降雨量集中月份，冬春降雨量少，且春旱秋旱现象经常发生。由于蔗区内缺乏完善的灌溉设施，甘蔗生长所需的水分主要靠降雨供给，甘蔗生长期间频频缺水受旱，严重影响甘蔗的生长发育和产量的提高。5改进对策5.1施肥及施肥，按需施肥方案及施法施肥养分不平衡或不因土施肥，是造成化肥投入效益低下和肥料污染环境的主要原因。通过对土壤肥力状况的调查和采土分析化验，了解土壤的理化性质和养分情况，预测土壤生产潜力及所需的各种养分量，提出施肥方案及施用方法，使作物养分供给平衡，提高作物对肥料的吸收能力，减少肥料流失和对环境的污染，一般每公顷产75～105t原料蔗，在施用农家肥的基础上，需每公顷施纯N330～390kg,P2O5120～180kg,K2O270～345kg。施肥品种应遵循有机肥和无机肥配合。施肥方法上应坚持施足基肥，早施苗肥，重施攻茎肥；氮、磷、钾三要素结合，注意施用中、微量元素肥料的原则。同时要有针对土壤的一些特性，合理选用肥料品种和施用方法，如酸性土壤蔗区磷肥品种推荐选用钙镁磷肥，碱性土壤选用过磷酸钙，磷肥最好与有机肥混合堆沤后施用。5.2加大对优质选择肥料的投入增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质，又能增大土壤环境容量，提高土壤的保水保肥能力。从现时的角度看，蔗田要大量增施优质农家肥是不现实的，应采用多渠道增加有机肥投入。一是推广使用生物有机肥和商品有机肥，改良土壤，培肥地力；二是大力推广蔗叶还田技术，实行隔行集中蔗叶的办法进行蔗叶覆盖还田，青叶则用来喂牛或和牛栏粪堆沤后还田。蔗叶还田除能增加土壤有机质，有利于改善土壤理化性状和促进土壤团粒结构的形成，提高土壤保水保肥能力和甘蔗的抗性外，还能提供钾素等养分，促进土壤钾素等养分的可持续循环。同时蔗叶覆盖还可使宿根蔗提高发芽率、分蘖率和原料蔗产量。5.3地面刑事作业点水田蔗区轮作方式有：甘蔗—水稻、甘蔗—玉米—黄豆、甘蔗—蔬菜等。旱地蔗区轮作方式有：甘蔗—木薯、甘蔗—玉米。甘蔗与其他作物轮作，充分利用不同土层的养分，消除土壤中有毒物质，减少病、虫、草害，调节土壤养分，防止土壤养分过分消耗，改善土壤理化性质，提高土壤肥力。5.4丰富植物结构，合理搭配种植蔗区的耕地多属于旱坡地，加上干湿明显的气候条件，易发生干旱和水土流失。利用甘蔗行间较宽，且前期植株矮小，生长缓慢的特点，可在甘蔗行间间套种花生、黄豆、绿豆等豆科作物或绿肥，使不同生育期及高矮植株相互搭配，形成不同层次的空间结构，充分利用阳光和地力，提高复种指数，减轻土壤冲蚀和水分蒸发。而且豆科作物根系共生的根瘤菌还可固氮，增加土壤氮素营养，作物秸秆及残体还可增加土壤有机质，提高土壤肥力，从而提高甘蔗产量和品质。5.5产量和效率从调查的情况来看，大新县有将近90%的甘蔗种植区耕地干旱缺水，干旱制约甘蔗产业的发展和产量的提高。因此，应加大蔗区水利基础设施建设力度，做好水利渠道的建设及维修工作：在近江河的地方推广应用轻型移动式喷灌机，适时对蔗田进行喷灌；引进推广集灌溉、施肥、防虫“三位一体”的甘蔗综合节水灌溉技术，解决甘蔗生长过程的干旱缺水问题，提高甘蔗产量。5.6改变土壤ph值要定期地对蔗区的耕地土壤pH值监测，根据监测结果采用相应的措施，尽可能地使蔗区的耕地土壤pH值控制在比较适宜甘蔗生长发育的范围之内。土壤pH值<5.5的耕地，应在犁耙地前施用石灰750～1125kg/hm2进行改良，以降低土壤酸度，提高土壤养分有效性；而pH