鐵嶺市耕地質(zhì)量狀況與變化研究

劉秉祺

（遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，沈陽 110032）

遼寧省是全國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，鐵嶺市農(nóng)業(yè)種植面積約占遼寧省耕地總面積的1/7，也是遼寧黑土區(qū)面積最大的地市，所轄7個(gè)農(nóng)業(yè)縣（市、區(qū)），主要有棕壤、草甸土、黑土、風(fēng)沙土、水稻土、沼澤土等6個(gè)土壤類型，其中棕壤、草甸土、水稻土面積較大，是糧食生產(chǎn)的主要土壤類型。近年來，雖然鐵嶺市糧食產(chǎn)量在逐年提高，但由于經(jīng)營管理體制、耕作制度、施肥習(xí)慣等原因，導(dǎo)致耕地出現(xiàn)耕層變薄、有機(jī)質(zhì)含量降低、土壤酸化、結(jié)構(gòu)變差、功能退化等情況，耕地質(zhì)量總體呈下降趨勢。為了摸清鐵嶺地區(qū)耕地質(zhì)量狀況，在鐵嶺市布設(shè)了3 000個(gè)耕地土壤調(diào)查樣點(diǎn)，采集3 500余個(gè)土壤樣品，對土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等5項(xiàng)耕地質(zhì)量主要值標(biāo)進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，并對土壤肥料水平進(jìn)行了分析，為鐵嶺地區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與制備

按照鐵嶺市地形地貌、土壤類型和耕作制度，選出有代表性并充分反映土壤特性的耕地進(jìn)行采樣。采樣耕層深度為20 cm，每個(gè)土樣由5～15 個(gè)點(diǎn)混合而成，每個(gè)樣點(diǎn)代表周邊10 000 hm2耕地。土壤樣品的采集與制備按照《土壤檢測》（NY/T 1121.1-2006）進(jìn)行。

1.2 測試分析方法

土壤樣品的測試分析方法按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測試方法進(jìn)行，詳見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中形成以及外加入所有動植物殘?bào)w不同階段各種分解產(chǎn)物和合成產(chǎn)物的總稱。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相中最活躍的部分，表征土壤質(zhì)量和肥力的重要因子與土壤許多重要屬性相關(guān)聯(lián)，是反映土壤肥力、耕地質(zhì)量狀況的綜合性指標(biāo)[1]。2017—2019年間，鐵嶺市開展耕層有機(jī)質(zhì)含量調(diào)查，其中，鐵嶺縣采集土壤樣品580 余個(gè)，昌圖縣采集土壤樣品1 700余個(gè)，開原市采集土壤樣品640余個(gè)，西豐縣采集土壤樣品450余個(gè)，調(diào)兵山市采集土壤樣品80 余個(gè)，銀州區(qū)采集土壤樣品480 余個(gè)，各年度耕層有機(jī)質(zhì)含量變化見表2。

表2 2017—2019年鐵嶺市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況Table 2 Changes of organic matter content in cultivated soilin Tieling City from 2017 to 2019 /(g/kg)

由表2可知，2017—2019年鐵嶺市調(diào)查點(diǎn)耕層有機(jī)質(zhì)含量逐漸上升。其中，2017 年土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為19.81 g/kg，2018年、2019年分別上升了0.32%和0.72%。從土壤有機(jī)質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)看，主要集中在10～20 g/kg 和20～30 g/kg 級別，其中10～20 g/kg 級別和20～30 g/kg 級別平均占比分別為36.80%和49.19%。

2.2 土壤pH

土壤pH是指土壤酸堿度，又稱“土壤反應(yīng)”，主要取決于土壤溶液中氫離子的濃度。土壤酸堿度直接影響植物所需養(yǎng)分的有效性、土壤中重金屬元素活動、土壤微生物群落等[2]。土壤pH 低于6.5 為酸性，pH 在6.5～7.5 之間為中性，pH 高于7.5 為堿性。2017—2019年間，鐵嶺市開展土壤pH測定調(diào)查，結(jié)果見表3。

表3 2017—2019年鐵嶺市耕地土壤pH調(diào)查情況Table 3 Survey of pH in cultivated soil in Tieling City from 2017 to 2019

由表3可知，2017—2019年鐵嶺市耕地質(zhì)量調(diào)查點(diǎn)土壤pH 整體趨勢穩(wěn)定。2017 年土壤pH 為5.60，2018 年、2019 年分別為5.51 和5.66。從分級標(biāo)準(zhǔn)看，2017 年土壤pH 以4.5～5.5 級別占比最高，其次是5.5～6.5 級別；2018 年土壤pH 以4.5～5.5 占比最高，其次是5.5～6.5 級別；2019 年土壤pH 主要向占比5.5～6.5 和占比6.5～7.5 集中。2017—2019 年間，土壤pH5.5～6.5 級別占比呈增加趨勢，但主要集中在4.5～5.5級別。

2.3 土壤全氮

土壤全氮反映土壤氮素貯藏量和供氮潛力，是植物營養(yǎng)三要素之首。土壤中的氮素含量與植物生長狀況直接相關(guān)，其含量水平是評價(jià)耕地質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。2017—2019 年間，鐵嶺市開展土壤全氮含量測定調(diào)查，結(jié)果見表4。

表4 2017—2019年鐵嶺市耕地土壤全氮含量調(diào)查情況Table 4 Survey of total nitrogen content in cultivated soil in Tieling City from 2017 to 2019 /(g/kg)

由表4 可知，2017—2019 年鐵嶺市耕地質(zhì)量調(diào)查點(diǎn)土壤全氮含量均有升高，2017 年土壤全氮平均含量1.10 g/kg，2018 年、2019 年分別為1.25 g/kg 和1.29 g/kg。從土壤全氮分級標(biāo)準(zhǔn)看，2017年土壤全氮含量主要集中在1.0～1.5 g/kg 和0.5～1.0 g/kg 級別，監(jiān)測點(diǎn)占比為67.04%，而2018 年和2019 年主要向1.5～2.0 g/kg 級別和1.0～1.5 g/kg 級別集中，0.5～1.0 g/kg和≤0.5 g/kg級別有所降低，且呈逐年增加的趨勢。

2.4 土壤有效磷

磷是植物必需的三大營養(yǎng)元素之一，土壤有效磷是指當(dāng)季作物可從土壤中獲取的主要磷養(yǎng)分資源，是反映土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的重要指標(biāo)[3]。2017—2019年間，鐵嶺市開展土壤有效磷含量調(diào)查，結(jié)果見表5。

由表5可知，2017—2019年鐵嶺市耕地質(zhì)量調(diào)查點(diǎn)土壤有效磷含量總體呈下降趨勢，但仍處于高位狀態(tài)。2017 年土壤有效磷平均含量為66.23 mg/kg，2018 年、2019 年分別為61.57 mg/kg 和59.38 mg/kg。從土壤有效磷分級標(biāo)準(zhǔn)看，2017—2019 年主要集中在＞40 mg/kg 級別，且總體較為穩(wěn)定。30～40 mg/kg級別和20～30 mg/kg呈上升趨勢。

2.5 土壤速效鉀

鉀是植物生長所必需的三大營養(yǎng)元素之一，土壤速效鉀能在短期內(nèi)被作物吸收利用，是反映土壤鉀素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的重要指標(biāo)。2017—2019 年間，鐵嶺市開展土壤速效鉀含量調(diào)查，結(jié)果見表6。

表6 2017—2019年鐵嶺市耕地土壤速效鉀含量調(diào)查情況Table 6 Survey of rapid acting potassium content in cultivated soil in Tieling City from 2017 to 2019 /(mg/kg）

由表6可知，2017—2019年鐵嶺市耕地質(zhì)量調(diào)查點(diǎn)土壤速效鉀含量總體呈下降趨勢，2017 年土壤速效鉀平均含量為141 mg/kg，而2018 年、2019 年分別為139 mg/kg 和106 mg/kg。從土壤速效鉀分級標(biāo)準(zhǔn)看，2017 年主要集中在100～130 mg/kg 和70～100 mg/kg 級別，2018 年和2019 年監(jiān)測點(diǎn)占比有所下降，而2019 年則分布比較均勻，平均含量整體在較高水平。

3 耕地質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)變化原因分析

3.1 加大有機(jī)資源投入，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量

近年來，鐵嶺市開展黑土地保護(hù)和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，實(shí)施了保護(hù)性耕作等重大項(xiàng)目，其中，增施有機(jī)肥和秸稈還田成為土壤有機(jī)質(zhì)提升的重要技術(shù)措施。各地因地制宜地推廣應(yīng)用多種秸稈還田技術(shù)，使本地區(qū)有機(jī)質(zhì)由2017年的19.81 g/kg增加到2019年22.07 g/kg，增幅達(dá)到10.24%。有機(jī)資源的大量投入，促進(jìn)了試點(diǎn)區(qū)有機(jī)物質(zhì)的積累，提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量。

3.2 加強(qiáng)耕地投入品監(jiān)管，轉(zhuǎn)變土壤酸化趨勢。

監(jiān)測結(jié)果顯示，鐵嶺地區(qū)耕層土壤pH 平均值分別為5.6，5.5 和5.7，雖處于低位水平，但總體呈向好趨勢。鑒于常規(guī)肥料的不斷投入是土壤酸化的重要成因，通過增加有機(jī)物料投入可有效改善土壤酸化問題。

3.3 推廣應(yīng)用綠色技術(shù)，提高化肥和利用效率

化肥減量增效已成為我國各地提升糧食綜合生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式、促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效的重要技術(shù)[4]，也是保障糧食生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。鐵嶺市大力推廣標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)和綠色種植模式，普及應(yīng)用測土配方施肥、化肥減量施用等綠色生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高化肥資源利用率。同時(shí)，積極推廣應(yīng)用水肥一體化、緩控釋肥料、養(yǎng)分綜合調(diào)控等技術(shù)，進(jìn)一步提高肥料利用率和灌溉水利用率。

4 結(jié)語

在鐵嶺市布設(shè)了3 000 個(gè)耕地土壤調(diào)查樣點(diǎn)，采集3 500 余個(gè)土壤樣品，對土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等5項(xiàng)耕地質(zhì)量主要值標(biāo)進(jìn)行了跟蹤調(diào)查。結(jié)果表明：鐵嶺地區(qū)耕地質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量總體呈穩(wěn)中上升趨勢，2017—2019 年土壤有效磷、速效鉀含量總體呈下降趨勢。土壤有機(jī)質(zhì)含量略有所提高，全氮平均含量基本穩(wěn)定，土壤pH已呈酸化趨勢。農(nóng)田土壤磷素、鉀素盈余，氮素基本滿足，局部地區(qū)和一些作物過量施用磷肥和鉀肥的問題應(yīng)引起重視，土壤氮素虧缺會嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。