不同土地利用方式耕地土壤養(yǎng)分及其推薦施肥

王維瑞

（北京市土肥工作站，北京 100029）

土壤養(yǎng)分含量的高低直接反映土壤健康狀況，對整個生態(tài)系統(tǒng)中的物流及能量的循環(huán)產(chǎn)生直接的影響，同時還主導有機物的分解與轉(zhuǎn)化［1-2］。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)靠的是豐富的土壤養(yǎng)分，因其對農(nóng)作物的生長過程有著直接影響，從而控制著農(nóng)作物的發(fā)育甚至決定最后的產(chǎn)量［3-4］。但是土壤養(yǎng)分極易受外界環(huán)境的影響因素干擾，例如施肥量和耕作方式均可影響土壤肥力。因此上述因素對土壤養(yǎng)分影響的大小是目前亟待解決的問題。

為全面反映北京市大興區(qū)耕地質(zhì)量狀況，推進耕地質(zhì)量建設，提升農(nóng)業(yè)綜合產(chǎn)能，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)，根據(jù)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測保護中心關于印發(fā)〈全國耕地質(zhì)量等級評價指標體系〉的通知》（耕地評價函［2019］87號）、《耕地質(zhì)量等級》（GB∕T 33469-2016）、《耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價技術規(guī)程》（NY∕T 1634-2008）、《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測與評價辦法》（農(nóng)業(yè)部令2016年第2號）、《農(nóng)業(yè)部辦公廳關于做好耕地質(zhì)量等級調(diào)查評價工作的通知》（農(nóng)辦農(nóng)［2017］18號）、《自然資源資產(chǎn)負債表編制制度（試行）》等要求，北京市大興區(qū)開展了2020年耕地質(zhì)量等級評價工作?；谌珔^(qū)耕地布設的642個采樣點基礎上，在耕地類型和施肥量多種角度下依次對土壤養(yǎng)分指標進行分析。通過了解不同環(huán)境因子對土壤養(yǎng)分影響的差異，為改善耕地利用現(xiàn)狀、合理利用土壤資源、發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況大興區(qū)位于北京市南部，東臨通州區(qū)，南臨河北省固安縣、霸州市等，西與房山區(qū)隔永定河為鄰，北接豐臺、朝陽區(qū)。東經(jīng)116°13′～116°43′，北緯39°26′～39°51′。全境屬永定河沖積平原，地勢自西向東南緩傾，大部分地區(qū)海拔14～52m之間，屬暖溫帶半濕潤大陸季風氣候。大興四季分明，年平均氣溫11.6℃，年平均降水量556mm。大興區(qū)土壤主要分為褐土、沼澤土、潮土和風砂土4個土類，細分為9個亞類。潮土為本區(qū)主要土壤類型，分布在全區(qū)的大部分地區(qū)。大興區(qū)內(nèi)河流分屬永定河、北運河2大水系，大興區(qū)屬永定河沖積平原的一部分，總的特征是地勢平坦，呈西北高東南低的微傾狀，平均坡降1∕1250，海拔高度在15～45m之間，適宜農(nóng)耕，便于交通。

1.2 數(shù)據(jù)來源采用ArcGIS軟件進行布點設計，布設采樣點前需準備最新的土地利用現(xiàn)狀圖、土壤類型圖、大興區(qū)耕地質(zhì)量評價圖和數(shù)字高程圖等［5-6］。利用網(wǎng)格布點和分層抽樣相結(jié)合的方法布設采樣點，最終共布設642個點位。采樣時使用全球定位系統(tǒng)進行精確定位，在向當?shù)剞r(nóng)戶了解種植情況后，找具有代表性的地塊進行采樣。根據(jù)取樣地塊的大小和形狀可以采用梅花法、“S”法、棋盤法等，隨機采取10個樣點的混合樣，取樣深度為0～20cm，取樣重量為2kg左右，測定微量元素的土樣采集推薦使用不銹鋼、木、竹或塑料工具［7-9］。

1.3 樣品測定有機質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀法；有效磷含量的測定采用碳酸氫鈉提取——鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用醋酸銨提取——火焰光度計法；全氮在加速劑的參與下用濃硫酸消煮后用酸標準溶液滴定，求出土壤全氮含量［10-13］。

1.4 數(shù)據(jù)分析基于Excel和SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行處理與分析，采用Matlab與Origin作圖，顯著性分析采用LSD方法［14-15］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕地類型的土壤養(yǎng)分對大興區(qū)菜地、糧田和其它3種不同耕地類型的土壤養(yǎng)分指標（有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀）進行描述性統(tǒng)計和方差分析，具體結(jié)果見表1和表2。

2.1.1 有機質(zhì) 不同種植體系的有機質(zhì)含量平均值由高到低依次是菜地＞糧田＞其它，其中菜地的有機質(zhì)含量平均值為15.62g∕kg，糧田的有機質(zhì)含量平均值為13.79g∕kg，其它的有機質(zhì)含量平均值為13.08g∕kg（表1）。由此看出，菜地對有機質(zhì)的需求量最大，其它最小。根據(jù)表2兩兩比較的結(jié)果可知，在3種耕地類型中有機質(zhì)含量分布僅在菜地-耕地間存在顯著性差異。

2.1.2 全氮 不同種植體系的全氮含量平均值由高到低依次是菜地＞糧田＞其它，其中菜地的全氮含量平均值為1.44g∕kg，糧田的全氮含量平均值為1.28g∕kg，其它的全氮含量平均值為1.05g∕kg（表1）。由此看出，菜地對全氮的需求量最大，其它最小。根據(jù)表2兩兩比較的結(jié)果可知，在3種耕地類型中，全氮含量分布無顯著性差異。

2.1.3 有效磷 不同種植體系的有效磷含量平均值由高到低依次是糧田＞菜地＞其它，其中糧田有效磷含量平均值為28.96mg∕kg，菜地的有效磷含量平均值為20.58mg∕kg，其它的有效磷含量平均值為8.00mg∕kg（表1）。由此看出，糧田對有效磷的需求量最大，其它最小。根據(jù)表2兩兩比較的結(jié)果可知，在3種耕地類型中，糧田-耕地存在顯著性差異。

2.1.4 速效鉀 不同種植體系的速效鉀含量平均值由高到低依次是菜地＞糧田＞其它，其中菜地的速效鉀含量平均值為202.00mg ∕kg，糧田速效鉀含量平均值為182.83mg∕kg，其它的速效鉀含量平均值為143.46mg∕kg（表1）。由此看出，菜地對速效鉀的需求量最大，其它最小。根據(jù)表2兩兩比較的結(jié)果可知，在3種耕地類型中，耕地土壤速效鉀含量分布無顯著性差異。

表1 不同現(xiàn)狀耕地類型土壤養(yǎng)分指標

表2 不同現(xiàn)狀耕地類型土壤養(yǎng)分指標的差異性分析

續(xù)表2 不同現(xiàn)狀耕地類型土壤養(yǎng)分指標的差異性分析

2.2 不同施肥量的土壤養(yǎng)分對大興區(qū)露天菜地、設施大棚、糧田和果園4種不同種植設施的土壤養(yǎng)分指標（有機質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀）進行統(tǒng)計分析，如圖1所示。

2.2.1 有機質(zhì) 不同種植設施有機質(zhì)含量平均值由高到低依次是設施大棚＞露天菜地＞糧田＞果園。其中設施大棚有機質(zhì)含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈現(xiàn)上升趨勢；糧田有機質(zhì)含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈上升趨勢，施肥量在15000～3000kg∕hm2范圍內(nèi)變化趨勢明顯；露天菜地有機質(zhì)含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈上升趨勢，施肥量在45000～60000kg∕hm2到達峰值；果園有機質(zhì)含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈上升趨勢?；诒敬握{(diào)查，結(jié)合有機肥施肥量與土壤有機質(zhì)關系統(tǒng)計分析，為使耕地有機質(zhì)含量達到最大值，設施大棚推薦施用有機肥30000～45000kg∕hm2；露天菜地推薦施用有機肥30000～45000kg∕hm2；糧田推薦施用有機肥30000～45000kg∕hm2；果園推薦施用有機肥60000～75000kg∕hm2。

2.2.2 全氮差異性分析及施肥推薦 不同種植設施全氮含量平均值由高到低依次是設施大棚＞露天菜地＞糧田＞果園。其中設施大棚全氮含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈現(xiàn)上升趨勢；糧田全氮含量平均值隨著有機肥施用量的增加，全氮含量呈上升趨勢，施肥量在15000～30000kg∕hm2范圍內(nèi)變化趨勢明顯；露天菜地全氮含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈上升趨勢；果園全氮含量平均值隨著有機肥施用量的增加，含量呈上升趨勢，在6000～75000kg∕hm2到達峰值?；诒敬握{(diào)查，結(jié)合有機肥施肥量與土壤全氮關系統(tǒng)計分析，為使耕地全氮含量達到最大值，設施大棚推薦施用有機肥30000～45000kg；露天菜地推薦施用有機肥30000～45000kg∕hm2；糧田推薦施用有機肥3000～45000kg∕hm2；果園推薦施用有機肥6000～75000kg。

2.2.3 速效鉀 不同種植設施速效鉀含量平均值由高到低依次是果園＞糧田＞設施大棚＞露天菜地。其中果園速效鉀含量平均值隨著鉀肥施用量的增加，含量呈現(xiàn)上升趨勢；糧田速效鉀含量平均值隨著鉀肥施用量的增加，含量呈上升趨勢，施肥量在150～225kg∕hm2范圍內(nèi)變化趨勢明顯；露天菜地速效鉀含量平均值隨著鉀肥施用量的增加，含量呈上升趨勢；設施大棚速效鉀含量平均值隨著鉀肥施用量的增加，含量呈上升趨勢。在今后的實際生產(chǎn)中，設施大棚推薦施用鉀肥300～375kg∕hm2，將有利于作物的生長?；诒敬握{(diào)查，結(jié)合鉀肥施肥量與土壤有機質(zhì)關系統(tǒng)計分析，為使耕地速效鉀含量達到最大值，設施大棚推薦施用鉀肥300～375kg∕hm2；露天菜地推薦施用鉀肥150～225kg∕hm2；糧田推薦施用鉀肥300～375kg∕hm2；果園推薦施用鉀肥375～450kg∕hm2。

2.2.4 有效磷 不同種植設施有效磷含量平均值由高到低依次是糧田＞設施大棚＞露天菜地＞果園。其中果園有效磷含量平均值隨著磷肥施用量的增加，含量呈現(xiàn)上升趨勢；糧田有效磷含量平均值隨著磷肥施用量的增加，含量呈上升趨勢；露天菜地有效磷含量平均值隨著磷肥施用量的增加，含量呈上升趨勢，施肥量在375～450kg∕hm2范圍內(nèi)變化趨勢明顯；設施大棚有效磷含量平均值隨著磷肥施用量的增加，含量呈上升趨勢?；诒敬握{(diào)查，結(jié)合磷肥施肥量與土壤有機質(zhì)關系統(tǒng)計分析，為使耕地土壤有效磷含量達到最大值，設施大棚推薦施用磷肥450～525kg∕hm2；露天菜地推薦施用磷肥375～450kg∕hm2；糧田推薦施用磷肥525～600kg∕hm2；果園推薦施用磷肥525～600kg∕hm2。

3 結(jié)論

通過研究耕地類型和施肥量對土壤養(yǎng)分的影響，結(jié)果表明：

（1）不同耕地類型對土壤養(yǎng)分含量產(chǎn)生影響，其中有效磷存在顯著性差異，而有機質(zhì)含量僅在菜地-耕地間存在顯著性差異。

（2）不同施肥量對土壤養(yǎng)分影響較大，合理施肥對土壤養(yǎng)分產(chǎn)生積極作用，會提高作物對養(yǎng)分吸收的能力。因此，可通過增加土壤肥力來提高作物產(chǎn)量，以便合理利用農(nóng)田資源，促進農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。