平?jīng)鍪泻趬劳镣寥鲤B(yǎng)分平衡狀況及其評價

李亞孺 涂國良

摘要：經(jīng)對27年耕地長期定位點黑壚土土壤不同時期不同施肥制度養(yǎng)分平衡狀況的分析表明：在目前施肥制度和小麥——玉米種植制度下，平?jīng)龊趬劳镣寥鲤B(yǎng)分收支平衡情況無論是不同時期還是不同施肥制度總趨勢均氮素基本平衡，磷素有盈余，鉀素虧缺。以氮磷鉀配合有機肥施用對土壤養(yǎng)分收支平衡效果較好，建議合理高效利用磷肥，以“穩(wěn)氮減磷增鉀”為施肥原則。

關(guān)鍵詞：黑壚土;施肥制度;養(yǎng)分平衡;養(yǎng)分允許平衡盈虧率;評價

中圖分類號：S147.2? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1001-1463（2021）06-0055-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.06.014

Nutritional Components Analysis of Characteristic Crop Aralia chinensis L. in Zhangjiachuan of Gansu Province

XU Hui 1，2， HUANG Wenkui 1，2， WANG Yanjun 1，2， ZHANG Guchun 1，2， LI Yanjie 1，2， ZHANG Mei 1，2， LI Jian 1，2

（1. Jiangsu Institute of Geology and Mineral Design， Xuzhou Jiangsu 221000，China; 2.Testing Center of China National Administration of Coal Geology， Xuzhou Jiangsu 221000，China）

Abstract：The nutritional components and beneficial mineral elements of 9 Aralia chinensis L. samples from Zhangjiachuan County were detected and analyzed. The results showed that the average contents of protein，soluble sugar， crude fat， amino acid， total saponins and crude polysaccharide in the leaves and buds of Aralia chinensis L. were 39.8 g/kg， 5.6 g/kg， 4.6 g/kg， 17.9 g/kg， 1.6 g/kg， 3.4 g/kg， respectively. And the average contents of zinc，iron，calcium， selenium and boron were 5.46 mg/kg， 43.3 mg/kg， 745 mg/kg， 0.015 mg/kg， 1.24 mg/kg，respectively. It has the characteristics of high nutrition， low sugar， high calcium， iron and low selenium， and the existence of saponins and polysaccharides makes it an ideal health care food.

Key words：Aralia chinensis L.; Nutritional components; Mineral elements; Wild vegetable; Zhangjiachuan County

土壤是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本要素，而養(yǎng)分循環(huán)是土壤生態(tài)系統(tǒng)最基本的功能之一。農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展要求必須加強對養(yǎng)分循環(huán)和平衡的研究[1 ]。近年來平衡施肥技術(shù)的推廣， 對平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起到了重要的作用，但由于片面依靠化肥投入，特別是偏施肥造成土壤理化性狀變劣、土壤生產(chǎn)力和生物多樣性下降等問題日益突出[2 ]。開展土壤養(yǎng)分平衡狀況研究，正確認識和科學(xué)分析長期不同施肥制度造成的土壤投入與產(chǎn)出失衡并進行評價，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保證糧食安全具有重要的意義。

1? ?試驗區(qū)概況

長期定位不同施肥制度試驗設(shè)在平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)大寨回族鄉(xiāng)白土村，供試土壤為黑壚土。當(dāng)?shù)睾０? 550 m，35.39° N，106.84° E。年平均溫度7.6 ℃，≥10 ℃積溫4 500 ℃，年降水量480 mm左右，年蒸發(fā)量1 530 mm，無霜期150 d左右。主要農(nóng)作物有小麥、玉米，種植制度1年1熟。該處土質(zhì)疏松，蓄水保肥性好，無障礙層次，適宜旱作。

2? ?試驗方法

試驗設(shè)置長期定位3個不同施肥制度，即：1）氮磷區(qū)（NP）;2）氮磷鉀區(qū)（NPK）;3）常規(guī)區(qū)（農(nóng)民習(xí)慣施肥）。播種、田間管理等按豐產(chǎn)大田要求進行。1994年春季開始設(shè)立定位監(jiān)測點，按照《全國土壤監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》和試驗一般原則，每年作物播前采集耕層土樣，化驗有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀，并記載施肥、耕作和產(chǎn)量等情況。

為剖析平?jīng)鍪泻档睾趬劳镣寥?作物系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)分平衡情況，就氮磷區(qū)（NP）、氮磷鉀區(qū)（NPK）、常規(guī)區(qū)（農(nóng)民習(xí)慣施肥）養(yǎng)分投入與產(chǎn)出狀況進行分析和評價。為便于匯總與分析，將1994 — 2020年長期定位試驗分成不同時期，即：八五期間（1994 — 1995年）、九五期間（1996 — 2000年）、十五（2001 — 2005）、十一五期間（2006 — 2010年）、十二五期間（2011 — 2015）、十三五期間（2016 — 2020年）。試驗養(yǎng)分平衡只涉及化肥和有機肥的投入，支出項中只涉及作物籽粒和莖葉的帶走部分，并以投入和支出的差值表示養(yǎng)分的平衡值，以投入和支出之比表示平衡系數(shù)。

中國科學(xué)院南京土壤研究所魯如坤等[3 ]在1996年根據(jù)土壤肥力狀況，作物對養(yǎng)分的反應(yīng)等提出養(yǎng)分允許平衡盈虧率對農(nóng)田養(yǎng)分平衡狀況進行評價的方法和原則，即：養(yǎng)分允許平衡盈虧率是指在當(dāng)?shù)貤l件下，養(yǎng)分雖有虧缺或盈余，但不影響作物產(chǎn)量，也不造成養(yǎng)分浪費或環(huán)境污染。簡稱B%，其計算公式為：

B%={[（1-S）/E]-1}×100%

式中：S — 土壤養(yǎng)分貢獻率，與增產(chǎn)率D的關(guān)系是S=1/（1+D）

E — 肥料養(yǎng)分利用率

實際平衡盈虧率用投入和支出的差值占支出的百分率表示，其計算方法為：

實際平衡盈虧率（%）=（投入/支出-1）×100。

3? ?結(jié)果與分析

3.1? ?土壤養(yǎng)分平衡狀況

養(yǎng)分循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)最基本的功能之 一[4 ]。人為因素控制下的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)是建立可持續(xù)農(nóng)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而施肥是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的主要因素之一[5 ]。通過對監(jiān)測點不同施肥制度下各時期養(yǎng)分“輸入”與“輸出”的分析得出養(yǎng)分平衡狀況（表1、2、3）。

從資料匯總分析得出，無論是不同施肥制度還是不同時期，氮素平衡值為-65.0～43.2 kg/hm2，平均平衡值為-7.7 kg/hm2，平衡系數(shù)為0.70～1.40，平均平衡系數(shù)為0.99，基本處于平衡狀態(tài)。但由于消化、反消化、淋溶等多種途徑散失[6 ]，可能實際在土壤中積累量要低于此值。

磷素平衡值為23.6～93.8 kg/hm2，平均平衡值為67.5 kg/hm2，平衡系數(shù)為1.64～5.65，平均平衡系數(shù)為3.43，處于不平衡狀態(tài)。磷素具有移動性差、容易被土壤固定、當(dāng)季利用率較低的特點[7 ]，實際在土壤中積累量要高于此值。

鉀素平衡值為-156.6～23.1 kg/hm2，平均平衡值為-92.9 kg/hm2，平衡系數(shù)為0.07～1.28，平均平衡系數(shù)0.44，處于不平衡狀態(tài)。由于土壤交換性鉀是鉀庫中最不穩(wěn)定的部分，一方面外來鉀源數(shù)量非常小，導(dǎo)致土壤鉀庫消耗增加;另一方面當(dāng)土壤速效鉀因作物吸收而降低時，一些原為非交換態(tài)的鉀可能轉(zhuǎn)化為水溶態(tài)或交換態(tài)鉀，從而變?yōu)閷χ参镉行8 ]。

3.2? ?養(yǎng)分允許平衡盈虧率

對近年來平?jīng)鍪谢世寐侍镩g試驗數(shù)據(jù)匯總分析表明，氮肥養(yǎng)分貢獻率及利用率分別為29.1%、38.4%，磷肥養(yǎng)分貢獻率及利用率分別為17.5%、23.1%， 鉀肥養(yǎng)分貢獻率及利用率分別為7.7%、60.6%。

通過表4可以得出，平?jīng)鍪械署B(yǎng)分允許平衡盈虧率為-36.2%，而實際平衡盈虧率為-30.2%～40.4%，平均-0.8%。磷肥養(yǎng)分允許平衡盈虧率為-35.5%，而實際平衡盈虧率為63.6%～464.6%，平均242.3%。鉀肥養(yǎng)分允許平衡盈虧率為-89.1%，而實際平衡盈虧率為-92.7%～28.1%，平均56.7%。

3.3? ?土壤養(yǎng)分收支平衡狀況的評價

根據(jù)我國國情，土壤養(yǎng)分收支平衡狀況的評價應(yīng)以土壤養(yǎng)分貢獻率和養(yǎng)分允許平衡虧損率B%為評價依據(jù)。按氮肥有較大的增產(chǎn)率（10%～50%）時、養(yǎng)分平衡可以有一定盈余，但最大盈余不得造成環(huán)境問題;在磷肥在增產(chǎn)率為10%～25%時，磷平衡應(yīng)有適量盈余（在+20%以下）;鉀的允許盈虧率在 100%時（即施該養(yǎng)分普遍沒有增產(chǎn)效果），任何平衡的盈余都不必要為評價原則[7 ]。能夠代表平?jīng)鍪泻趬劳镣寥?作物系統(tǒng)投入養(yǎng)分允許平衡盈虧率的氮磷區(qū)、氮磷鉀區(qū)和常規(guī)區(qū)。通過與實際平衡盈虧率進行比較發(fā)現(xiàn)氮磷區(qū)、氮磷鉀區(qū)、常規(guī)區(qū)中氮平衡盈余率分別為2.3%、-5.5%、0.8%，雖然分別較允許平衡盈虧率高出38.5、30.7、37.0百分點，但基本處于平衡狀態(tài)。磷平衡盈余率分別為291.6%、249.1%、186.3%，比允許平衡盈余率分別高出327.1、284.6、221.8百分點，表明監(jiān)測區(qū)磷肥用量偏高，未得到合理高效利用。鉀平衡盈余率分別為-29.3%、-84.0%，比允許平衡盈余率分別高出59.8、5.1百分點，平衡盈余率雖然在允許平衡盈余率范圍之內(nèi)，但若土壤鉀素長期處于虧缺狀態(tài)，則將會嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了維持和提高土壤鉀素肥力，使作物高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，目前必須重視土壤鉀素平衡，通過增加無機、有機鉀源來加以合理調(diào)節(jié)。不同時期中氮磷素以“九五”、“十一五”期間盈余較高，而該期間以種植冬小麥為主;“八五”、“十五”、“十二五”、“十三五”期間盈余較低，而該期間以種植玉米為主。

4? ?結(jié)論

在目前施肥狀況和小麥--玉米種植制度下，平?jīng)龊趬劳梁弟珔^(qū)土壤養(yǎng)分收支平衡情況無論是不同時期還是不同施肥制度差異較大，總趨勢是氮素基本平衡，磷素有盈余，而鉀素虧缺較多，但以氮磷鉀配合有機肥施用對土壤養(yǎng)分收支平衡效果較好。建議合理高效利用磷肥，加大鉀肥投入，以“穩(wěn)氮減磷增鉀”為施肥原則，對不同化肥施用量做適當(dāng)調(diào)整。

參考文獻：

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（本文責(zé)編：陳? ?珩）