河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律

胡景輝，孫麗敏，雷雅坤，劉寧

（河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所，河北石家莊050051）

河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律

胡景輝，孫麗敏，雷雅坤，劉寧

（河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所，河北石家莊050051）

為明確河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況及土壤肥力演變規(guī)律，利用河北省第2次土壤普查數(shù)據(jù)及河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，第2次全國(guó)土壤普查時(shí)，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及速效磷含量均處在低至極低水平，平均含量分別為10.45 g/kg，0.68 g/kg，7.50 mg/kg；土壤速效鉀含量較高，為191.50 mg/kg。從土壤養(yǎng)分狀況變化趨勢(shì)看，土壤有機(jī)質(zhì)含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增長(zhǎng)86.60%；土壤全氮含量由0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，增長(zhǎng)72.79%，全氮含量水平由5級(jí)上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平；土壤速效磷含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長(zhǎng)123.33%，速效磷含量水平由4級(jí)上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平；土壤速效鉀含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，速效鉀含量水平由2級(jí)下降到4級(jí)水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效鉀含量呈上升趨勢(shì)，由65.50 mg/kg提高到128.50 mg/kg。速效鉀含量水平中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強(qiáng)平衡施肥及秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用。

河北省山前平原；土壤養(yǎng)分狀況；有機(jī)質(zhì)；全氮；速效磷；速效鉀

土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大因素，土壤肥力狀況是制約農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要因素之一，只有深入了解土壤肥力的分布特征及演變規(guī)律，才能實(shí)施精準(zhǔn)施肥和合理調(diào)控土壤肥力。從第2次土壤普查到現(xiàn)在，耕作栽培方式及施肥水平發(fā)生很大變化，人們對(duì)土壤養(yǎng)分的變化缺乏全面的了解，造成施肥方面存在盲目性[1-4]。近年來(lái)，隨著配方施肥技術(shù)的推廣，我國(guó)很多地方進(jìn)行了測(cè)土化驗(yàn)，以便全面了解土壤肥料狀況。

河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)的自然條件比較優(yōu)越，以冬小麥—夏玉米兩熟制的耕作制度為主。筆者基于河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和第2次全國(guó)土壤普查數(shù)據(jù)，對(duì)河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤養(yǎng)分狀況及演變規(guī)律進(jìn)行分析，以期為土壤質(zhì)量管理及肥料的精確施用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域基本情況

河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱季風(fēng)氣候，海拔高度50.1 m，年平均氣溫12.2℃，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，平均年降水量500～600 mm，年蒸發(fā)量為1 040 mm左右，≥0℃積溫4713℃，無(wú)霜期200d左右。耕作制度以小麥—玉米一年兩熟為主。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究選取石家莊市無(wú)極縣和邯鄲市臨漳縣為試驗(yàn)縣，采用第2次土壤普查數(shù)據(jù)及河北省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為減少因分析誤差導(dǎo)致的年度間養(yǎng)分分析數(shù)據(jù)差異較大的問(wèn)題，對(duì)相鄰2 a的養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了平均處理。采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 第2次土壤普查時(shí)土壤養(yǎng)分的總體情況

2.1.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量分級(jí)情況土壤有機(jī)質(zhì)是表征土壤質(zhì)量和肥力的重要指標(biāo)[5]。從圖1可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)平均含量總體處于低至極低水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在4～6級(jí)，其中，4級(jí)占比最大，無(wú)極縣4級(jí)占比為80.46%，臨漳縣土壤有機(jī)質(zhì)含量4，5級(jí)占比分別為40.00%，44.90%。土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為10.50 g/kg，總體處在4級(jí)水平，土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低。

2.1.2 土壤全氮含量分級(jí)情況氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素，是土地利用系統(tǒng)中的主要元素之一，也是組成土壤肥力的重要指標(biāo)。從圖2可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤全氮平均含量同樣處于低至極低水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤全氮含量主要分布在4～6級(jí)，無(wú)極縣、臨漳縣土壤全氮含量4級(jí)占比分別為56.51%，34.90%，5級(jí)占比分別為34.90%，46.40%，土壤全氮平均含量為0.68 g/kg，處于5級(jí)水平，全氮含量很低。

2.1.3 土壤速效磷含量分級(jí)情況土壤磷素含量一定程度上反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力，是衡量土壤肥力水平的標(biāo)志之一[7]。從圖3可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效磷含量偏低。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，土壤速效磷含量主要分布在3～6級(jí)，無(wú)極縣主要分布在第4級(jí)，占58.33%，其次為3級(jí)，占34.68%；臨漳縣土壤速效磷含量主要分布在第4～6級(jí)，分別占29.20%，43.80%，21.60%。土壤速效磷平均含量7.50 mg/kg，處在4級(jí)水平，土壤速效磷平均含量偏低。

2.1.4 土壤速效鉀含量分級(jí)情況土壤速效鉀含量是衡量土壤鉀素養(yǎng)分供應(yīng)能力的現(xiàn)實(shí)指標(biāo)，它標(biāo)志著目前及近期內(nèi)可供植物吸收利用的鉀含量[8]。從圖4可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效鉀含量處在高或極高水平。根據(jù)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效鉀含量主要分布在1～4級(jí)，無(wú)極縣土壤速效鉀含量平均值為105 mg/kg，處在3級(jí)水平，臨漳縣土壤速效鉀含量平均值為282.00 mg/kg，處在1級(jí)水平，含量極高。

2.2 土壤養(yǎng)分狀況變化情況

2.2.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量從圖5可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，這與生產(chǎn)力水平不斷提高、化肥投入量不斷增加和20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始實(shí)施的秸稈還田措施密切相關(guān)。其中，無(wú)極縣從第2次土壤普查的11.20 g/kg提高到2014—2015年的23.55 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)110.27%，由4級(jí)水平提升為3級(jí)水平；臨漳縣從第2次土壤普查的9.70 g/kg提高到2014—2015年的15.45 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)59.28%；河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)平均含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)86.60%。綜上可以看出，1998—2015年河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤肥力監(jiān)測(cè)點(diǎn)有機(jī)質(zhì)含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但是不同試驗(yàn)點(diǎn)上升幅度不同，其原因主要是機(jī)械化程度、秸稈還田率及復(fù)種指數(shù)不同，供試點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)含量雖有不同程度提高，但仍處于中等偏下水平，仍需繼續(xù)培肥，推廣配方施肥、秸稈還田等技術(shù)。

2.2.2 土壤全氮含量從圖6可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤全氮含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明顯，其中，無(wú)極縣從第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增長(zhǎng)90.54%；臨漳縣從第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增長(zhǎng)51.61%；河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，全氮含量增長(zhǎng)72.79%，由5級(jí)水平上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平，這與氮肥的大量投入有關(guān)。1998—2015年，隨著平衡施肥技術(shù)的推廣，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤全氮含量水平變幅減小。

2.2.3 土壤速效磷含量由圖7可知，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)從第2次土壤普查到2014—2015年速效磷含量呈不同程度上升趨勢(shì)。無(wú)極縣速效磷含量從第2次土壤普查的10.00 mg/kg提高到2014—2015年的11.10 mg/kg，速效磷含量增長(zhǎng)11.0%，處于中等偏下水平；臨漳縣從第2次土壤普查的5.00 mg/kg提高到2014—2015年的22.40 mg/kg，增長(zhǎng)348.00%；河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長(zhǎng)123.33%，由4級(jí)水平上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平，這與該時(shí)期磷肥的大量投入有關(guān)，仍需要繼續(xù)培肥，應(yīng)加強(qiáng)平衡施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用。

2.2.4 土壤速效鉀含量從圖8可以看出，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，1998—1999年土壤速效鉀含量均呈下降趨勢(shì)，主要原因是第2次土壤普查結(jié)果顯示土壤速效鉀含量較高，且一直受“北方石灰性土壤不缺鉀”的觀(guān)點(diǎn)影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中忽視了土壤鉀素管理。無(wú)極縣從第2次土壤普查的101mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；臨漳縣從第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效鉀平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2級(jí)水平下降到4級(jí)水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤速效鉀含量呈上升趨勢(shì)。其中，無(wú)極縣由56.00mg/kg提高到143.50mg/kg，上升到3級(jí)水平；臨漳縣由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，處于3級(jí)水平，速效鉀含量中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強(qiáng)平衡施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用。

3 結(jié)論與討論

有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，能為作物提供豐富的碳素營(yíng)養(yǎng)、氮、磷、鉀及其他營(yíng)養(yǎng)元素，在土壤肥力、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面有著重要作用。本研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量總體處于低至極低水平，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為10.50 g/kg，處于4級(jí)水平。從有機(jī)質(zhì)含量變化趨勢(shì)來(lái)看，土壤有機(jī)質(zhì)含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增長(zhǎng)86.60%。1998—2015年河北省山前平原高產(chǎn)類(lèi)型區(qū)土壤肥力監(jiān)測(cè)點(diǎn)有機(jī)質(zhì)含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但是不同試驗(yàn)點(diǎn)上升幅度不同，其原因主要是機(jī)械化程度、秸稈還田率及復(fù)種指數(shù)不同，供試點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)含量雖有不同程度提高，但仍處于中等偏下水平，仍需繼續(xù)培肥，推廣配方施肥、秸稈還田等技術(shù)[9-11]。

氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素，生產(chǎn)中，作物對(duì)氮的需求量較大，若土壤供氮不足，將引起農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的降低[12]。本研究表明，河北省山前平原高產(chǎn)區(qū)第2次土壤普查時(shí)土壤全氮平均含量同樣處于低至極低水平，土壤全氮含量主要分布在4～6級(jí)。與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明顯，無(wú)極縣從第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增長(zhǎng)90.54%；臨漳縣從第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增長(zhǎng)51.61%；土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68g/kg提高到1.18g/kg，全氮含量增長(zhǎng)72.79%，全氮含量水平由5級(jí)上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平，這與氮肥的大量投入有關(guān)。

磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育的三大必需元素之一，土壤缺乏磷素也會(huì)妨礙植物對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，從而限制農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。本研究表明，土壤速效磷含量偏低，土壤速效磷平均含量為7.50mg/kg，處在4級(jí)水平。土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增長(zhǎng)123.33%，速效磷含量水平由4級(jí)上升到3級(jí)水平，達(dá)到中等水平，這與該時(shí)期磷肥的大量投入有關(guān)，仍需要繼續(xù)培肥，應(yīng)加強(qiáng)平衡施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用。

目前鉀素問(wèn)題日益突出，有可能成為作物產(chǎn)量的限制因素[13]。本研究表明，第2次土壤普查時(shí)，土壤速效鉀含量處在高或極高水平，受到“北方石灰性土壤不缺鉀”觀(guān)點(diǎn)的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中忽視了土壤鉀素管理，與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，1998—1999年土壤速效鉀含量均呈下降趨勢(shì)，無(wú)極縣從第2次土壤普查的101 mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；臨漳縣從第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；土壤速效鉀平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2級(jí)水平降到4級(jí)水平，速效鉀含量偏低。1998—2015年，隨著鉀肥投入增加，土壤速效鉀含量呈上升趨勢(shì)。無(wú)極縣速效鉀含量由56.00 mg/kg提高到143.50 mg/kg，上升到3級(jí)水平；臨漳縣由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，處于3級(jí)水平，速效鉀含量中等偏下，仍需要繼續(xù)培肥，加強(qiáng)平衡施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用。

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Soil Nutrient Status and Evolution Rule of High Yield Fields in Piedmont Plain of Hebei Province

HUJinghui，SUNLimin，LEI Yakun，LIUNing
（Institute of Agricultural Information and Economy，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang050051，China）

In order to determine soil nutrient status and soil fertility evolution rule of high yield fields in piedmont plain of Hebei province,soil nutrient status were analyzed with the data of"the Second National Soil Survey"and cultivated land quality monitoring in Hebei province.The results showed that the organic matter content,total N content and olsen-P content of high yield type area in piedmont plain of Hebei province were low to extremely low levels in the Second National Soil Survey,the average contents were 10.45 g/kg, 0.68 g/kg,7.50 mg/kg,respectively.The content of soil available K had high level,the average content was 191.50 mg/kg.From the trend of fertility quality variation,soil organic matter content increased from 10.45 g/kg in the Second National Soil Survey to 19.50 g/kg in 2014-2015,increased by 86.60%.Soil total nitrogen content increased from 0.68 g/kg to 1.18 g/kg,increased by 72.79%,the level of total nitrogen content from level 5 to level 3,reached a moderate level.The content of soil available phosphorus increased from 7.50 g/kg in the Second National Soil Survey to 16.75 mg/kg in 2014-2015,increased by 123.33%,the level of available phosphorus content from level 4 to level 3,reached a moderate level.Soil available potassium content decreased from 191.50 mg/kg in the Second National Soil Survey to 65.50 mg/kg in 1998-1999,decreased by 65.80%,the level of available potassium content from level 2 to level 4,the content was low.With the increase of K fertilizer input,soil available potassium had an increasing trend in high yield type area of piedmont plain of Hebei province in 1998-2015,soil available potassium increased from 65.50 mg/kg to 128.50 mg/kg.From the level of available potassium content,at present the content of available potassium was on a lower-middle level in this area,in order to enhance balanced fertilization and straw returning technology,we should continue to cultivate fertilizer.

piedmont plain of Hebei province；soil nutrient status；organic matter;total N;olsen-P;available K

S158.2

A

1002-2481（2016）11-1664-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.11.21

2016-06-10

河北省財(cái)政專(zhuān)項(xiàng)（F16E01）

胡景輝（1973-），男，河北清苑人，副研究員，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究工作。孫麗敏為通信作者。