春玉米分區(qū)施肥與耕地質(zhì)量改良建議

王秀麗，黃 巖，王一寧

（北京市延慶區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，北京102100）

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的資源和生產(chǎn)資料，是人類來(lái)賴以生存的根基[1]。近年來(lái)，耕地質(zhì)量面臨突出問題[2,3]，開展耕地地力評(píng)價(jià)不僅可以揭示土地生產(chǎn)力的高低，還對(duì)提高耕地保護(hù)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是遙感和GIS 技術(shù)在土地評(píng)價(jià)中的不斷應(yīng)用和發(fā)展[4,5]，應(yīng)用衛(wèi)星遙感獲取實(shí)時(shí)現(xiàn)狀信息，基于GIS 技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)定量化評(píng)價(jià)的方法已不斷成熟，使土地利用的精度和效率大大提高。

2019 年北京市延慶區(qū)春玉米播種面積為8600hm2左右，常年玉米產(chǎn)量為7 500 kg/hm2，在施肥方面化肥投入量較多，且各元素之間搭配比較單一。由于長(zhǎng)年使用化肥，使土壤有機(jī)質(zhì)含量比較低。加之延慶大部分玉米屬于旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，無(wú)法進(jìn)行灌溉，因此玉米產(chǎn)量相對(duì)較低。

為了引導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行玉米科學(xué)施肥，提高肥料利用率，降低成本，促進(jìn)增產(chǎn)增收，改善土壤環(huán)境條件，增加土壤肥力，以近年來(lái)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目成果為主要依據(jù)，利用GIS 技術(shù)，對(duì)延慶區(qū)進(jìn)行玉米分區(qū)施肥，給出各區(qū)域施肥指導(dǎo)建議。

1 調(diào)查方法與技術(shù)路線

1.1 采樣方法

玉米取樣深度0～20 cm，在已確定的田塊中心，用GPS 儀定位，向四周輻射采集多個(gè)分樣點(diǎn)，每個(gè)混合土壤樣取9 個(gè)點(diǎn)以上，充分混勻后，四分法留取1.5 kg 裝入樣品袋測(cè)定養(yǎng)分含量。

1.2 農(nóng)戶調(diào)查方法

調(diào)查人員逐一對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行問卷式調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括農(nóng)戶名稱、聯(lián)系電話、所在鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村、種植玉米面積、有機(jī)肥投入情況、化肥投入情況，并對(duì)取土農(nóng)戶基本情況和施肥調(diào)查表進(jìn)行了整理、匯總、歸檔，所有數(shù)據(jù)錄入測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 技術(shù)路線

通過對(duì)春玉米進(jìn)行布點(diǎn)，進(jìn)行土樣采集，獲取該地塊的地塊信息和農(nóng)戶常年施肥信息，并對(duì)土樣進(jìn)行化驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，利用GIS 平臺(tái)制作延慶區(qū)土壤養(yǎng)分分區(qū)圖，建立施肥分區(qū)，給出該區(qū)施肥配方。

2 分區(qū)原則

2.1 地力條件和土地利用現(xiàn)狀的相對(duì)一致性

根據(jù)耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括剖面性狀、土壤管理、土壤養(yǎng)分、理化性質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，找到相對(duì)一致或地力等級(jí)接近的地塊進(jìn)行分區(qū)。

2.2 土壤地力分布和土壤養(yǎng)分含量的相對(duì)一致性

根據(jù)土壤測(cè)試結(jié)果，包括有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、微量元素進(jìn)行比對(duì)，找到相對(duì)一致或養(yǎng)分含量相同的地塊進(jìn)行分區(qū)。

2.3 行政區(qū)劃的相對(duì)完整性

根據(jù)行政區(qū)劃進(jìn)行劃分，為保證成品配方肥在補(bǔ)貼和發(fā)放過程中能夠達(dá)到統(tǒng)一配送，使工作更加簡(jiǎn)便。

3 施肥分區(qū)命名方法

延慶區(qū)施肥分區(qū)反應(yīng)的是不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、不同地理?xiàng)l件和土壤養(yǎng)分含量的差異，提出對(duì)化肥合理施用的要求，并利用測(cè)土配方施肥技術(shù)給出合理的、可行的區(qū)域施肥建議和分區(qū)施肥的肥料配方。

命名按地區(qū)+化肥需求特點(diǎn)命名，根據(jù)土壤肥力指標(biāo)，對(duì)氮、磷、鉀需求的不同，分為增量區(qū)（增加2 個(gè)地力等級(jí)），穩(wěn)量區(qū)（基本保持現(xiàn)狀），根據(jù)施肥分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)將延慶區(qū)春玉米地塊劃分為4 個(gè)施肥分區(qū)，具體見表1。

4 春玉米耕地施肥分區(qū)特點(diǎn)及施肥建議

4.1 穩(wěn)氮穩(wěn)鉀增磷增有機(jī)質(zhì)區(qū)施肥建議

該施肥分區(qū)有機(jī)質(zhì)和有效磷含量偏低，屬于中下等，土壤肥力不高，加之山區(qū)較多，機(jī)械化利用效率低下，精耕細(xì)作困難，根據(jù)區(qū)域推薦施肥技術(shù)，在增加有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，目標(biāo)產(chǎn)量為9 000 kg/hm2，以氮磷鉀總和為45%計(jì)算，得到該區(qū)春玉米施肥配方為15-20-10。

該區(qū)耕地質(zhì)量改良建議：一是增施有機(jī)肥。有機(jī)肥中含有大量的有益微生物，能分解土壤中的有機(jī)物，增加土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤組成，改善土層厚度。二是采用輪作和間作制度。近年來(lái)，隨著百里山水畫廊和四季花海經(jīng)濟(jì)的崛起，花卉成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。花卉的種植面積逐步增高，帶來(lái)的便是土壤連作障礙，實(shí)行雜糧、花卉、向日葵等具有景觀效應(yīng)的作物進(jìn)行輪作或間作制度，用地和養(yǎng)地相結(jié)合，不僅可以保持和提高有機(jī)質(zhì)含量，還可以改善土壤物理結(jié)構(gòu)，活化已經(jīng)老化了的腐殖質(zhì)。三是種植綠肥。種植綠肥可為土壤提供豐富的有機(jī)質(zhì)和氮素，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境及土壤的理化性狀，主要品種有苜蓿、豆類作物、紫云英等。

4.2 增氮增鉀穩(wěn)磷加微量元素區(qū)施肥建議

該施肥分區(qū)氮元素和鉀元素含量較低，根據(jù)玉米在生育期間吸收規(guī)律，底肥主要以氮肥和鉀肥為主，適當(dāng)加入有機(jī)肥，提高土壤生產(chǎn)力水平，持續(xù)保持高產(chǎn)，充分發(fā)揮化肥的增產(chǎn)效應(yīng)。根據(jù)區(qū)域推薦施肥技術(shù)，增加氮鉀肥，目標(biāo)產(chǎn)量為10 500 kg/hm2，以氮磷鉀總和為45%計(jì)算，得到該區(qū)春玉米施肥配方為20-10-15。

該區(qū)耕地質(zhì)量改良建議：一是重施有機(jī)肥。有機(jī)肥養(yǎng)分全面，肥效持久均衡，是改良土壤薄層限制和砂質(zhì)土壤的最有效方法，亦可利用該區(qū)的牧業(yè)資源，進(jìn)行糞便的循環(huán)利用，產(chǎn)出高品質(zhì)有機(jī)肥，在春耕或秋耕時(shí)翻入土中，由于有機(jī)質(zhì)的緩沖作用，可以適當(dāng)多施可溶性化學(xué)肥料，尤其是銨態(tài)氮肥和磷肥能夠保存在土中不流失。二是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善耕地灌溉條件。對(duì)無(wú)條件灌溉的地區(qū)加強(qiáng)以農(nóng)田水利為重點(diǎn)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過打井、出水口加密，改建原有引水渠道，開設(shè)支渠等措施，提高灌溉能力；對(duì)高低不平的農(nóng)田進(jìn)行土地整理，推廣微噴灌等節(jié)水技術(shù)，切實(shí)改善農(nóng)田灌溉條件，為提高耕地質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。三是推廣中微量元素肥料針對(duì)性地補(bǔ)充作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，提高肥料利用率和減少用量，提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)省勞力，達(dá)到節(jié)支增收的目的。

表1 延慶區(qū)春玉米耕地施肥分區(qū)

4.3 增氮穩(wěn)磷穩(wěn)鉀區(qū)施肥建議

該施肥分區(qū)地處南部山區(qū)，灌溉水平低下，追肥采用氮肥和鉀肥混合追施，氮鉀肥分基肥和一次追肥，具有水澆條件的地塊，建議在大喇叭口期追施；不具備水澆條件的地塊建議等雨追肥。根據(jù)區(qū)域推薦施肥技術(shù)，增加氮鉀肥，目標(biāo)產(chǎn)量為9 000 kg/hm2，以氮磷鉀總和為45%計(jì)算，得到該區(qū)春玉米施肥配方為24-10-11。

該區(qū)耕地質(zhì)量改良建議：一是增加生物有機(jī)肥和可溶性生物有機(jī)肥的示范推廣。生物有機(jī)肥可利用微生物在土壤中的繁殖將土壤和秸稈中不可利用的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為可利用的養(yǎng)分，增加土壤肥力，同時(shí)在土壤中留下了很多微細(xì)的管道，這些微細(xì)的管道不但增加了土壤的透氣性，而且還使土壤變得蓬松柔軟，養(yǎng)分水分不易流失，增加了土壤蓄水蓄肥能力，消除了土壤的板結(jié)。二是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水的面積。采用滴灌、微噴、沼液滴灌、膜面集雨、墑情監(jiān)測(cè)等措施全面推進(jìn)設(shè)施節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、機(jī)制節(jié)水、科技節(jié)水，提高農(nóng)業(yè)用水效率，有效利用灌溉水，充分利用土壤水，合理利用天上水，達(dá)到農(nóng)田綜合節(jié)水的提質(zhì)增效。三是補(bǔ)充適量微肥。在有機(jī)蔬菜和設(shè)施葡萄的栽培管理中，根據(jù)作物的需肥特點(diǎn)適時(shí)適量地使用中微量肥料彌補(bǔ)土壤中中微量元素的缺失限制。

4.4 增氮增鉀穩(wěn)磷區(qū)施肥建議

玉米在生育期間吸收最多的是氮元素，其次是鉀元素，該區(qū)地力水平缺氮和缺鉀，在施肥過程中，有機(jī)肥作底肥，氮肥和鉀肥分底肥和2 次追肥，化肥和農(nóng)家肥混合使用。根據(jù)區(qū)域推薦施肥技術(shù)，增加氮鉀肥，目標(biāo)產(chǎn)量為10 500 kg/hm2，以氮磷鉀總和為45%計(jì)算，得到該區(qū)春玉米施肥配方為22-8-15。

該區(qū)耕地質(zhì)量改良對(duì)策：一是大力推廣長(zhǎng)效肥和緩釋肥。根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)，合理建立科學(xué)配方，將肥料緩慢供給土壤，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)。二是推廣保護(hù)性耕作技術(shù)。對(duì)農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，盡可能減少土壤耕作，并用玉米秸稈堆肥還田、殘茬覆蓋地表，用化學(xué)藥物來(lái)控制雜草和病蟲害，從而減少土壤風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力。

5 結(jié)論

隨著世界糧食需求量的不斷增加，化肥的需求量越來(lái)越大，如何根據(jù)土壤類型、土壤肥力水平和作物對(duì)養(yǎng)分的需求量進(jìn)行科學(xué)合理的施肥顯得越來(lái)越重要。通過土壤養(yǎng)分測(cè)定，結(jié)合推薦施肥技術(shù)在區(qū)域范圍內(nèi)找到適合的施肥配方，防止養(yǎng)分分配不合理、磷鉀肥施用過量等問題。