黃河沿岸蘆筍田土壤養(yǎng)分狀況及肥力評價

郜春花 盧朝東 于志勇 王 崗 李建華 周紀綱

摘要通過對黃河農(nóng)場蘆筍田土壤定點采樣及其養(yǎng)分含量測定,結(jié)果表明:大部分土壤pH值偏高,有機質(zhì)含量低,氮、磷、鉀儲備不足,速效氮和有效鉀含量均處于中等偏下水平,有效磷為極缺狀態(tài)。微量元素中銅和鐵是中等水平,鋅、錳和硼比較缺乏。陽離子代換量低,土壤保肥能力差。

關(guān)鍵詞蘆筍田;土壤養(yǎng)分;肥力評價;黃河沿岸

中圖分類號S644.6;S158文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)11-0007-02

山西的蘆筍主要分布在黃河沿岸的永濟、芮城、臨猗、萬榮和河津等縣區(qū),目前種植面積、產(chǎn)量均居全國首位,2005年山西省的蘆筍種植面積已達1.5萬公頃,總產(chǎn)量約10萬噸,出口數(shù)量占全國出口總量的一半[1]。黃河農(nóng)場地處北緯34°49′,東經(jīng)110°15′,海拔273m,緊鄰黃河的東岸,土壤特性及光、熱、降水等氣候條件非常適宜蘆筍生長,總耕地面積約700hm2,其中2/3為蘆筍田,永濟市的蘆筍種植面積已達7 000hm2。蘆筍每年從土壤中吸收大量的氮、磷、鉀養(yǎng)分的同時,也吸收了不少的鈣、鎂、銅、鋅、鐵、錳和硼等中、微量元素。資料顯示,平均每1 000kg鮮蘆筍從土壤中吸收的養(yǎng)分:氮(N)1.54~2.81 kg、磷(P2O5)0.68~1.62kg、鉀(K2O)2.02~4.75kg、鈣(Ca)161.99~288.13g、鎂(Mg)74.17~107.35g、銅(Cu)0.95~1.27g、鋅(Zn)2.62~4.28g、鐵(Fe)6.40~9.12g、錳(Mn)0.83~1.18g、硼(B)3.01~3.85g[2]。隨著蘆筍產(chǎn)量的提高和生長年限的延長,蘆筍從土壤中帶走的養(yǎng)分越來越多,目前生產(chǎn)中所采用的施肥措施僅考慮氮、磷、鉀,對中、微量元素未進行補充,而土壤中的某些營養(yǎng)元素的缺乏可能成為蘆筍產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的限制因子。當前,有關(guān)蘆筍營養(yǎng)價值和采后加工方面的報道較多,但關(guān)于蘆筍產(chǎn)地土壤營養(yǎng)特征的研究報道較少。因此,選擇蘆筍種植最早、最集中、具有代表性的永濟黃河農(nóng)場作為試驗研究對象,采集其耕層土壤樣品,進行土壤養(yǎng)分狀況的分析研究,旨在為黃河沿岸蘆筍大面積可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗區(qū)概況

試驗區(qū)土壤屬于黃河故道與近河道處的沖積灘地,上層多為細砂壤土及砂土,砂質(zhì)含量大,砂粒粗。土層深厚,質(zhì)地粗而均勻、疏松、耕作性能好、不怕澇。有機質(zhì)含量低,速效氮、磷肥缺乏,保水保肥力差,肥勁短。多半為半砂荒或砂荒地,草害嚴重。地下水位高,打井方便,但滲水快,灌溉難度大。

黃河農(nóng)場地處中原地區(qū),四季分明的氣候特點特別適宜蘆筍的生長。年平均溫度在13~15℃,溫度年較差和日較差都較大,無霜期220~240d。年降水量600~800mm,年蒸發(fā)量2 000~2 200mm,年降水量分布不均,夏秋季占75%以上,冬春季僅占25%,常發(fā)生嚴重春旱[3]。

黃河沿岸筍齡大多為3~8年,蘆筍品種以UC800、UC72、UC157、UC309等為主,主要施用復合肥,如玖源BB肥、撒可富、紅三角等,澆水從3月份封壟前開始,4月底和5月初施復壯肥大水灌溉,到11~12月份冬澆,1年共澆水3~4次,澆水量平均在750t/hm2左右。

1.2 取樣及分析測定方法

根據(jù)蘆筍品種和種植年限的不同進行蘆筍田的選點取樣,南場選9個蘆筍地塊,北場選7個地塊,要求每個地塊蘆筍面積不得小于1 500m2。根據(jù)地塊形狀不同,每個地塊選5~7個采樣點分別按對角線或S型取樣,采樣深度0~20cm和20~40cm。取混合土樣1kg左右,室內(nèi)風干粉碎過篩用于土壤養(yǎng)分含量的測定。土壤分析項目有:有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀,交換性鈣、鎂,有效銅、鋅、鐵、錳和硼,陽離子代換量,均采用土壤農(nóng)化常規(guī)分析法進行分析測定[4]。

2結(jié)果與分析

2.1酸堿度偏高

土壤酸堿度對土壤中的各種營養(yǎng)元素有效性的影響非常大,蘆筍生長發(fā)育適宜的土壤酸堿度為pH值為5.8~7.5,當土壤pH值在5以下或8以上時,蘆筍生長受到抑制,產(chǎn)量降低[5]。分析結(jié)果表明,蘆筍田土壤0~20cm的pH值為8.45±0.13,20~40cm的pH值為8.58±0.18,抑制蘆筍生長,黃河農(nóng)場土壤的酸堿度偏高可能與山西省大部分土壤為石灰性土壤有關(guān)[3]。

2.2有機質(zhì)普遍極低

土壤有機質(zhì)是作物生產(chǎn)中的必要因子,它通過貯蓄養(yǎng)分、減少養(yǎng)分淋溶損失、緩沖土壤酸堿急劇變化、提供土壤微生物活動能量以及緩和土壤緊實等作用而有利于維持土壤生產(chǎn)力。決定土壤水分和氧氣蓄集能力的特性-土壤結(jié)構(gòu),也受土壤有機質(zhì)含量的影響。由于測試地土壤質(zhì)地為砂質(zhì)和氣溫偏高的緣故,土壤中有機質(zhì)的礦化速度較快,土壤有機質(zhì)含量極低,為所測土壤有機質(zhì)含量均遠遠低于一級蘆筍園土壤質(zhì)量標準(土壤有機質(zhì)>1.5%)[6]。表明連續(xù)多年種植蘆筍,加快了土壤有機質(zhì)損耗,而蘆筍秸稈又不還田,土壤有機質(zhì)歸還率低,土壤中潛在肥力有逐年下降的趨勢。

2.3氮、磷、鉀儲備量不足

土壤全氮、全磷和全鉀含量反映土壤潛在肥力的高低,即土壤供給作物氮、磷、鉀養(yǎng)分的潛力。分析結(jié)果表明,種植蘆筍以來,盡管筍農(nóng)使用了大量的氮素肥料,但土壤中全氮含量仍很低,無論是0~20cm土壤,還是20~40cm土壤的含氮量都遠遠低于一級筍園的土壤質(zhì)量標準(全氮>0.1%)[6],即0~20cm和20~40cm土壤的全氮均為極缺狀態(tài)(100%樣品<0.05%)[3],分析原因可能主要有3個方面:一是大量的采收蘆筍及收獲植株帶走了土壤中大量的氮;二是氮肥的利用率較低,農(nóng)民科學用肥水平不高,肥料結(jié)構(gòu)也不盡合理,目前我國化肥利用率僅為30%~40%,而發(fā)達國家則為50%~60%,歐盟國家的氮肥利用率更是高達70%~80%[7];三是土壤質(zhì)地砂性較大,氮流失嚴重。

土壤中全磷雖不能被作物完全吸收利用,但在酸性土壤條件下,可以逐步釋放為有效磷,而山西省石灰性土壤中的礦質(zhì)磷素則難以釋放。因此,山西土壤的全磷含量,只能反映土壤磷素的儲備量,即潛在養(yǎng)分[3]。分析結(jié)果表明,0~20cm和20~40cm土壤全磷含量均屬于缺磷狀態(tài)(分別有75%和100%土樣<0.04%)。

土壤中全鉀包括速效鉀、緩效鉀和難溶性鉀,分別反映土壤鉀素的儲備量。分析結(jié)果表明,0~20cm土壤全鉀屬于高含量水平(75%土樣>2%),20~40cm土壤全鉀含量較低(75%土樣<1%)[3](見表1)。

2.4速效氮、磷、鉀處于缺乏狀態(tài)

土壤全氮、全磷和全鉀含量不能反映土壤供給當季蘆筍養(yǎng)分的能力,因此通常用土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量作為土壤供給當季蘆筍養(yǎng)分能力的指標[8]。氮、磷、鉀是植物生長必需的大量元素,特別是氮素,其含量高低直接影響根系和枝葉生長,與作物的產(chǎn)量品質(zhì)有密切的關(guān)系。分析結(jié)果表明,0~20cm土壤堿解氮為中等偏低水平(75%土樣在50~100mg/kg),20~40cm為缺氮狀態(tài)(土樣75%在25~50mg/kg)。土壤0~20cm有效磷含量68.8%的土樣在5~10mg/kg,其余均小于10mg/kg,20~40cm樣品100%小于5mg/kg,均屬于有效磷極缺狀態(tài)。土壤0~20cm有效鉀平均含量處于適中水平(樣品43.8%>100mg/kg,其余均在50~100mg/kg),20~40cm有效鉀含量為適中偏缺(87%樣品在30~50mg/kg)(見表2)[10]。以上分析結(jié)果表明,養(yǎng)分分布不均勻。這可能與長期以來農(nóng)民粗放的施肥方法和大水漫灌的灌溉方式等農(nóng)業(yè)耕作措施有關(guān)。

2.5微量元素含量豐缺不等

目前山西省蘆筍生產(chǎn)中基本不施用銅、鋅、鐵、錳、硼等微量元素,因此土壤中微量元素養(yǎng)分的豐缺狀況對蘆筍的持續(xù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)就非常重要。分析結(jié)果表明,0~20cm土壤銅含量處于適中偏豐富狀態(tài)(100%樣品>0.2mg/kg,25%樣品>1.0 mg/kg),20~40cm也是適中狀態(tài)(81.25%的土樣>0.2mg/kg);0~20cm有效鋅含量為適中(75%樣品>0.5mg/kg),20~40cm為缺鋅(樣品69%<0.5mg/kg);0~20cm和20~40cm土壤有效鐵含量適中(分別有100%和81.25%樣品在4.5~10.0mg/kg);0~20cm和20~40cm均為缺錳水平(分別有68.75%樣品和93.75%<5.0mg/kg);0~20cm硼含量適中偏缺(56.25%樣品<0.2mg/kg),20~40cm屬于極缺硼(87.5%樣品<0.2 mg/kg)[10](見表3)。結(jié)果表明,蘆筍田土壤中微量元素含量豐缺不等,變異系數(shù)大,分布很不均勻。影響土壤中微量元素有效性的主要因素是土壤pH值,在中性以上的條件下,銅、鋅、鐵、錳、硼的有效性下降,有可能使作物缺乏這些微量元素,所以石灰性土容易出現(xiàn)硼、鋅、鐵缺素癥;特別是砂性較大的土壤也會出現(xiàn)這些微量元素缺乏癥[11]。其次是農(nóng)民連年采收蘆筍,帶走了土壤中大量的微量元素,但從不給土壤補充這些元素。土壤缺少各種微量元素可能還與土壤富含碳酸鈣、酸堿度偏高、有機質(zhì)含量低、鋅錳等元素的活化率較低等有關(guān)[3]。

蘆筍田土壤0~20cm和20~40cm交換性鈣鎂非常豐富(100%樣品Ca>90mg/kg,Mg>19.5mg/kg)[9]。鈣和鎂屬于中量元素,目前在蘆筍生產(chǎn)上一般也都不把鈣和鎂納入施肥計劃,但有些肥料含有較多的鈣和鎂,如鈣鎂磷肥含有鈣和鎂,過磷酸鈣含有鈣,土壤中的鈣和鎂在不經(jīng)意中得到了不規(guī)則地補充。另外,黃河農(nóng)場屬于石灰性土壤,也是土壤中鈣鎂含量較高的原因之一。

2.6陽離子代換量低,保肥能力差

土壤陽離子代換量高低,說明土壤對養(yǎng)分的絡(luò)合、吸附能力強弱,關(guān)系到土壤養(yǎng)分的供給和持續(xù)能力,同時影響土

壤其他的理化性狀。蘆筍田土壤0~20cm陽離子代換量5.53 cmoL/kg土,20~40cm為4.41cmoL/kg土,研究認為,土壤陽離子代換量<10cmoL/kg土的土壤就被認為是保肥性弱,緩沖能力小[6]。因此,永濟黃河農(nóng)場蘆筍田土壤保肥供肥能力差,對肥料緩沖性能很小,肥效快而短。

3結(jié)論

黃河沿岸蘆筍田土壤酸堿度偏高,對土壤中的各種營養(yǎng)元素的有效性發(fā)揮有抑制作用,普遍存在土壤有機質(zhì)含量低、氮磷鉀儲備不足、土壤保肥性能差等問題;土壤速效氮、速效鉀普遍偏低,速效磷嚴重缺乏,微量元素豐缺不等,與蘆筍高產(chǎn)條件要求相比有很大差距。

4參考文獻

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