桐廬縣農(nóng)地土壤肥力現(xiàn)狀及其變化特征分析

倪中應(yīng)，劉永紅，石一珺，陳 紅 ，江校堯

(1.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江桐廬 3 11500;2.桐廬縣城南街道辦事處，浙江桐廬 3 11500;3.桐廬縣鳳川街道辦事處，浙江桐廬 3 11508)

土壤是歷史的自然體，在自然與人為的綜合作用下處于不斷的變化與更新之中［1］。土壤肥力狀況是農(nóng)用地土壤質(zhì)量變化最基本的表征和核心研究內(nèi)容，與作物生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)。土壤肥力按成因可分為自然肥力和人為肥力［2］。前者是在五大成土因素 (氣候、生物、母質(zhì)、地形和時間)長期作用下形成的肥力，未開墾的自然土壤的肥力主要是自然肥力;人為肥力是在人為的耕作、施肥、灌溉和其他各種農(nóng)事活動影響下表現(xiàn)出的肥力，主要存在于耕作 (農(nóng)業(yè))土壤，可在短時間內(nèi)發(fā)生較大的變化。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不同的土地利用方式、施肥管理措施和耕作方式均會影響土壤變化的方向和程度［3-5］，同時成土因素的差異也影響著區(qū)域土壤肥力的變化［1］。了解土壤肥力的現(xiàn)狀及變化規(guī)律對于合理利用土地資源及制定科學(xué)的施肥方案有著重要的指導(dǎo)作用。在20世紀80年代開展的我國第2次土壤普查中，桐廬縣曾對全縣土壤的肥力狀況做過全面調(diào)查。近30年來，隨著市場經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，桐廬縣施肥方式、農(nóng)業(yè)土地利用方式、種植制度及耕作制度均發(fā)生了很大的變化，糧油種植面積呈下降趨勢，而果蔬等經(jīng)濟作物的種植面積明顯增加，但至今對全縣農(nóng)地土壤的養(yǎng)分現(xiàn)狀及其變化規(guī)律特征尚缺乏全面的認識。為此，本文利用2008年來開展測土配方施肥項目獲得的分析數(shù)據(jù)，對全縣農(nóng)地土壤肥力現(xiàn)狀及其與地形地貌、土地利用方式、土壤類型的關(guān)系進行分析。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

桐廬縣位于浙江省西北部，地處錢塘江水系中游，地理坐標 29°35＇—30°05＇N，119°11＇—119°58＇E，是一個“八山半水分半田”的縣份。全縣總面積1 825 km2，耕地和園地面積為31 002 hm2。桐廬縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全年四季分明，光照充足，溫暖濕潤，雨量充沛;年平均氣溫16.6℃，全年＞10℃的總積溫5 262℃;無霜期252 d，年降雨量1 462 mm。近年來，桐廬縣大力發(fā)展特色農(nóng)業(yè)和循環(huán)農(nóng)業(yè)，特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，主要有糧油、茶葉、水果、蠶桑、水產(chǎn)、瓜菜、中藥材、畜禽、蜂業(yè)9大類。全縣有紅壤、黃壤、巖性土、潮土和水稻土5個土類，11個亞類，29個土屬，56個土種，農(nóng)業(yè)土壤主要有水稻土和紅壤。

1.2 土樣采集

在桐廬全縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道采集了1 904個農(nóng)地土壤樣品，土地利用方式主要包括茶園、果園、桑園、蔬菜地和糧油地。采樣密度平均為每10～13 hm2采集1個樣品，采集的樣品為混合表土樣，由采樣點附近采集的5個分樣混合而成，采樣深度為0～20 cm。樣品去除雜質(zhì)和石塊后，帶回實驗室平攤，置于陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干，之后敲碎并充分混勻，分別研磨過20目 (0.84 mm)、60目篩 (0.25 mm)，用于土壤pH值、有效磷、速效鉀、堿解氮和有機質(zhì)的測定。

1.3 分析測定方法

土壤檢測采用常規(guī)分析方法［6］，土壤pH值用除去CO2的蒸餾水浸提，土水比為1∶2.5(m/V)，玻璃電極法測定;土壤有機質(zhì)采用H2SO4-K2Cr2O7氧化-容量法測定;土壤有效氮用堿解法測定;土壤有效磷經(jīng)碳酸氫鈉浸提后，比色法測定;土壤速效鉀含量用1 mol·L-1的乙酸銨浸提，火焰光度法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要肥力指標現(xiàn)狀及其變化

桐廬縣農(nóng)地土壤pH最低值為4.00，最高值為8.60，相差達4.60個pH單位。供試土壤樣品的pH值中值為5.70，平均為5.79，以酸性至微酸性為主。其中，pH值在4.5～5.5和5.5～6.5的土壤比例分別為39.70%和50.30%，pH值在4.5以下的土壤比例占0.6%，三者合計共占90.6%;pH值在6.5～7.5的土壤比例為7.8%;pH值在7.5～8.5的土壤比例為1.6%。這些結(jié)果說明桐廬縣農(nóng)地土壤酸化明顯。

供試樣本中，農(nóng)地土壤有機質(zhì)含量在1.20～87.90 g·kg-1，平均為21.58 g·kg-1，變異系數(shù)為42.72%。土壤有機質(zhì)含量主要集中在10～30 g·kg-1，其中，有機質(zhì)含量在20～30 g·kg-1的農(nóng)地土壤占31.72%，有機質(zhì)含量在10～20和30～40 g·kg-1的土壤分別占46.39%和13.83%;土壤有機質(zhì)含量在40 g·kg-1以上的僅3.46%;在10 g·kg-1以下的占4.59%?？梢姡]縣農(nóng)地土壤有機質(zhì)基本上處于中量和中下水平，土壤有機質(zhì)含量低于20 g·kg-1的占全縣農(nóng)地土壤的1/2左右。

桐廬縣農(nóng)地土壤堿解氮含量在9.0～303.7 mg·kg-1，平均為85.2 mg·kg-1，變異系數(shù)為68.46%。堿解氮含量處于較高水平 (＞150 mg·kg-1)的農(nóng)地只占15.99%，其中，＞200 mg·kg-1的比例僅為5.38%;堿解氮含量在150～200 mg·kg-1的農(nóng)地比例為10.61%;處于中等水平 (120～150 mg·kg-1)的占10.76%;處于較低水平 (90～120 mg·kg-1)的農(nóng)地占6.93%;處于很低水平 (＜90 mg·kg-1)的農(nóng)地比例達66.32%。總體上，桐廬縣農(nóng)地土壤堿解氮主要在中下水平。

桐廬縣農(nóng)地土壤有效磷含量變異非常大，在0.4 ～174 mg·kg-1，平均為23.3 mg·kg-1，變異系數(shù)達116.85%。土壤有效磷處于低水平(＜10 mg·kg-1)的比例為39.87%，其中，低于5 mg·kg-1的占20.98%;處于中等水平 (10～20 mg·kg-1)的占24.67%;處于高 (20～40 mg·kg-1)或很高 (40 mg·kg-1以上)水平的分別占18.72%和16.75%?？傮w上，桐廬縣雖然有35.47%的土壤有效磷含量處于較高水平 (＞20 mg·kg-1)，但仍有39.85%農(nóng)地處于嚴重缺磷狀態(tài)(＜10 mg·kg-1)。

桐廬縣農(nóng)地土壤速效鉀含量在1～344 mg·kg-1，平均值為95 mg·kg-1，變異系數(shù)達67.80%。土壤速效鉀處于低水平 (＜100 mg/kg)的比例約占64.18%，其中，低于50 mg·kg-1的有27.71%;處于中等水平 (100～150 mg·kg-1)的占18.30%;處于高水平 (＞150 mg·kg-1)的占17.64%。農(nóng)地土壤速效鉀總體趨于中下水平，有1/2以上的農(nóng)地存在明顯的缺鉀問題 (＜100 mg·kg-1)。

2.2 土壤類型和地貌類型對主要肥力指標的影響

水稻土和紅壤是桐廬縣分布面積最大的兩類農(nóng)地土壤。由表1可知，2類農(nóng)地土壤的肥力指標存在一定的差異。從平均值來看，水稻土的pH值、有機質(zhì)、堿解氮和有效磷含量高于紅壤，但水稻土的速效鉀含量低于紅壤?？傮w來看，水稻土養(yǎng)分狀況高于紅壤。

低丘、高丘與河谷平原農(nóng)地土壤和肥力指標見表2，3類地貌類型之間有機質(zhì)差異較小，土壤pH值和有效磷以河谷平原略高，堿解氮和速效鉀以高丘最高。

表2 桐廬縣不同地貌類型對農(nóng)地土壤肥力指標的影響

2.3 土地利用方式對土壤主要肥力指標的影響

不同土地利用方式對農(nóng)地土壤肥力的影響較為明顯 (表3)。土壤pH值以糧油地最高，而茶園和果園普遍較低，總體上，桐廬縣茶園、桑園、果園和蔬菜地的土壤酸化都較為普遍，果園與茶園土壤的酸化程度略高于桑園和蔬菜地，這與前2種園地主要為酸性紅壤，而桑園和蔬菜地主要為水稻土和潮土有關(guān)。桑園和糧油地土壤有機質(zhì)較易積累，它們的有機質(zhì)含量較高，果園最低，茶園與蔬菜地土壤的有機質(zhì)含量較為接近。堿解氮以桑園土最高，其次為蔬菜地，茶園和果園土壤的堿解氮水平較為接近。不同土地利用方式的土壤有效磷含量差異較大，桑園和蔬菜地土壤磷素積累較為明顯，而糧油地和茶園土壤中磷素相對較低，其中蔬菜地土壤有效磷含量約為茶園的3.9倍。糧油地土壤的速效鉀含量明顯低于其他用地，這可能與鉀肥被優(yōu)先用于經(jīng)濟作物有關(guān)。

表3 不同土地利用方式對農(nóng)地土壤肥力指標的影響

3 小結(jié)與建議

本研究表明，桐廬縣農(nóng)地土壤肥力指標存在很大的空間變異。土壤以酸性至微酸性為主，土壤有機質(zhì)和土壤堿解氮基本上處于中量和中下水平;土壤有效磷高低相差懸殊，過度積累與缺乏并存;土壤速效鉀總體趨于中下水平。地形、利用方式和土壤類型等對土壤肥力水平有一定的影響?？傮w來看，桐廬縣水稻土肥力高于紅壤;土壤pH值和有效磷以河谷平原略高，堿解氮和速效鉀以高丘最高，但地貌類型之間農(nóng)地土壤有機質(zhì)差異較小;糧油地土壤酸化最弱，茶園和果園土壤的酸化最為明顯;土壤有機質(zhì)和堿解氮以桑園較高，果園最低;果園、蔬菜地、桑園土壤的有效磷高于茶園和糧油地;糧油地土壤的速效鉀低于其他用地。

基于桐廬縣農(nóng)地土壤肥力現(xiàn)狀，對該縣農(nóng)地土壤養(yǎng)分管理建議如下:(1)防止土壤進一步酸化。對于果園、桑園和蔬菜地中土壤pH值在5.5以下特別是4.5以下的土壤應(yīng)適量施用石灰，防止土壤進一步酸化，使其pH提高至5.0以上。(2)園地和蔬菜地土壤有機質(zhì)和有效氮含量普遍偏低，應(yīng)加強有機肥料的投入，有條件的間作或套種綠肥，用于培肥土壤，提升土壤有機質(zhì)水平。茶園、果園和蔬菜地中土壤氮素較低的田塊，應(yīng)根據(jù)土壤中氮素狀況，加強測土配方施肥和土壤氮素管理。(3)由于不同土地利用方式土壤磷、鉀水平差異很大，既有明顯的過量，又有明顯的不足，因此，在施肥前應(yīng)重視土壤養(yǎng)分的分析測定，針對性地施用磷、鉀肥?？傮w上，蔬菜地可減少磷肥的使用，將磷肥重點施用于茶園和果園;茶園和桑園土壤的速效鉀水平低于蔬菜地和果園，應(yīng)優(yōu)先施用鉀肥。部分有效磷和速效鉀已達到較高水平的園地和蔬菜地，應(yīng)嚴格控制磷、鉀肥的施用量。

［1］ 全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.耕地質(zhì)量演變趨勢研究［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2008:1-15.

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