安陽市耕層土壤質(zhì)量演變趨勢與原因分析

楊天軍

安陽市位于河南省最北部，地處北暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，氣溫適宜，但寒冷暑熱，旱澇交替;年平均氣溫12.7 ～ 13.7℃，年平均降水量為581.1 ～ 693.1 mm;土壤類型以潮土和褐土為主，其中潮土面積約275 841.77 hm2，褐土面積約103 045.65 hm2。自1984年全國第二次土壤普查（以下簡稱二普）以來，安陽市的耕地質(zhì)量監(jiān)測工作持續(xù)開展，積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，特別是2006年實施測土配方施肥以來，按照《測土配方施肥技術(shù)規(guī)程》開展的土樣采集達(dá)45 355個，化驗分析土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等23萬余項次，中微量元素1.4萬余項次，并逐年進(jìn)行耕地質(zhì)量分析，為指導(dǎo)我市群眾合理施用肥料、科學(xué)利用土壤、保護(hù)耕地質(zhì)量和保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。2019年按照《全國耕地土壤監(jiān)測管理辦法》和《全國耕地土壤監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中的要求，又對全市的監(jiān)測點進(jìn)行了改造、擴建，平均每6667 hm2設(shè)置1個耕地質(zhì)量監(jiān)測點，基本形成了“國家級-省級-市級-縣級”四級耕地質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。目前全市已設(shè)置耕地質(zhì)量監(jiān)測點41個，其中潮土類24個、褐土類16個、砂姜黑土類1個。耕地地力取樣點101個，普及主要作物有小麥、玉米、花生、尖椒、谷子、蔬菜等。

一、耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及變化

（一） 耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀

2020年度安陽市采集耕地質(zhì)量監(jiān)測點、耕地地力取樣點和其他耕層土壤樣品共562個，對土壤樣品進(jìn)行了pH、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀常規(guī)六項和樣品總數(shù)30%的中微量元素的分析化驗，共5563余項次。監(jiān)測結(jié)果表明：全市pH、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀6個常量指標(biāo)的平均值分別為7.7、20.4 g·kg-1、1.22 g·kg-1、22.5 mg·kg-1、158 mg·kg-1、778 mg·kg-1;中微量元素隨機抽取53個土樣進(jìn)行檢測，其中有效硫、有效硅2個中量元素指標(biāo)的平均值分別為29.89 mg·kg-1、267.54 mg·kg-1 ;有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬6個微量元素指標(biāo)的平均值分別為19.49 mg·kg-1、25.75 mg·kg-1、1.55 mg·kg-1、2.04 mg·kg-1、1.10 mg·kg-1、0.12 mg·kg-1。

（二） 耕層土壤養(yǎng)分變化趨勢及原因分析（見表1）

1.土壤有機質(zhì)。土壤有機質(zhì)含量變化是農(nóng)田土壤用養(yǎng)管理的綜合結(jié)果和肥力演變的重要標(biāo)志。安陽市取土點耕地土壤有機質(zhì)含量目前處于中等水平，與二普相比，2018年、2019年、2020年分別增加了7.1 g·kg-1、8.9 g·kg-1、9 g·kg-1，增長率分別為62.3%、78.1%和78.9%。從全市平均值看耕層土壤有機質(zhì)含量，近3年呈平穩(wěn)趨勢，原因：一是秸稈還田率較高，全市小麥秸稈還田率在95%以上，玉米秸稈還田率在85%以上，小麥秸稈還田量約為6750 kg·hm-2，玉米秸稈還田量約為9900 kg·hm-2，為土壤有機質(zhì)的積累提供了基礎(chǔ)。二是商品有機肥施用量逐年提高，糞肥堆漚已不符合目前農(nóng)村發(fā)展環(huán)境，糞肥的深加工既環(huán)保又保質(zhì)，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前商品有機肥施用量在3000 kg·hm-2以上。

2.土壤全氮。全市取土點耕地土壤全氮含量仍屬于中等水平。與二普相比，2018年、2019年、2020年分別增加了0.51 g·kg-1和0.65 g·kg-1、0.49 g·kg-1，增長率分別為69.9%、89%和67.1%。耕層土壤全氮基本穩(wěn)定的原因分析：一是氮肥利用率較低，安陽市施用氮肥主要以尿素為主，尿素撒施地面導(dǎo)致只有40%被作物吸收利用，很難在土壤中儲存。二是秸稈礦化速率較低，基本與作物吸收相平衡，氮素積累較少。土壤全氮的提升是一個循序漸進(jìn)的過程，也是一個長期堅持的過程，隨著化肥使用量零增長行動的開展和測土配方施肥技術(shù)的推廣，農(nóng)民已經(jīng)逐步改變以前重施氮肥的習(xí)慣。

3.土壤有效磷。土壤有效磷含量由過去的受土壤質(zhì)地影響為主，演變?yōu)橐匀藶橐蛩亍┓视绊憺橹鳌ｋS著配方肥和復(fù)混肥的大量應(yīng)用和農(nóng)民對磷肥的認(rèn)識提高，磷肥的施用趨于合理，從近幾年的檢測結(jié)果看，全市土壤有效磷含量在空間上存在一定的差異性。與二普相比，2018年、2019年、2020年分別增加了12.3 g·kg-1、14 g·kg-1、15.9 g·kg-1;增長率分別 為186%、212%、241%。從這3年平均值可以看出全市土壤有效磷含量總體呈上升趨勢，原因是肥料施用結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，安陽市小麥肥料配方的不斷優(yōu)化和玉米種肥同播技術(shù)的大范圍應(yīng)用，磷元素肥料施用量明顯提高，除作物吸收以外，磷元素被儲存在土壤中或處于固定與釋放的動態(tài)平衡中，農(nóng)作物吸收利用量少，所以耕層土壤中有效磷的含量逐年提升。

4.土壤速效鉀。全市取土點耕地土壤速效鉀含量達(dá)到中上等水平。在1983年，當(dāng)時安陽市屬于富鉀區(qū)，全市土壤速效鉀含量呈先降后升趨勢。1983—2001年，全市土壤施鉀量極少，秸稈還田量低，并且作物產(chǎn)量逐漸增加，所以土壤速效鉀呈逐年下降趨勢;由1984年的148 mg·kg-1下降至2001年的127 mg·kg-1，2001年以后，由于秸稈還田量的大幅增加和施用化學(xué)鉀肥的增加，土壤速效鉀含量開始回升，到2020年耕層土壤速效鉀平均含量已達(dá)到158 mg·kg-1。耕層土壤速效鉀含量有所提升的原因：一是安陽市耕層土壤速效鉀背景值較高;二是外源鉀補充量不斷增加，秸稈還田補充的鉀元素基本可以滿足主要農(nóng)作物的需要，近年來農(nóng)作物施用肥料以“氮、磷、鉀”三元素復(fù)合肥料為主，又增加了鉀元素的施用量，故安陽市耕層土壤速效鉀含量有所提升。

5. 綜合地力演變（耕地地力等級）趨勢。安陽市于1988年4月完成第二次土壤普查，當(dāng)時耕層土壤養(yǎng)分情況為：有機質(zhì)11.4 g·kg-1，全氮0.73 mg·kg-1，有效磷 6.6 mg·kg-1，速效鉀148 mg·kg-1。到2020年，有機質(zhì)上升了9 g·kg-1，平均每年增加0.25 g·kg-1，

由原來的國家4級上升到3級;全氮由原來的國家5級上升到3級，上升了0.49 g·kg-1，平均每年增加0.014 g·kg-1左右;有效磷由原來的國家4級，上升到2級，上升了15.9 mg·kg-1，平均每年增加0.44 mg·kg-1;速效鉀由原來的國家3級上升到2級，上升了10 mg·kg-1，平均每年上升0.28 mg·kg-1。目前，安陽市耕層土壤養(yǎng)分變化總的趨勢為：有機質(zhì)含量穩(wěn)步提高，全氮含量基本穩(wěn)定，有效磷含量上升明顯，速效鉀含量有所上升。

二、耕地地力存在的主要問題

（一）土壤肥力水平不夠

土壤肥力水平雖然有所提高，但還不能滿足當(dāng)前作物高產(chǎn)對耕地質(zhì)量的要求，雖然與剛實施測土配方施肥技術(shù)時相比較，土壤有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等含量普遍提高，但近幾年監(jiān)測點耕層土壤養(yǎng)分平均含量呈現(xiàn)出起伏波動狀況，且有下降趨勢，而且土壤養(yǎng)分間含量差異幅度較大，導(dǎo)致土壤肥力綜合質(zhì)量提高不大。

（二） 施肥結(jié)構(gòu)不合理

近年，雖然大力推廣測土配方施肥技術(shù)，但隨著作物單產(chǎn)和生物產(chǎn)量的持續(xù)提高，帶走土壤中的大量養(yǎng)分，加上投肥水平、結(jié)構(gòu)和比例還不盡合理，有機肥投入較少，土壤磷鉀肥雖有一定程度的增加，但離平衡配套施肥要求還有一定差距。

（三）常年旋耕，土壤耕層逐漸變淺，土壤肥力不能滿足作物需求

常年進(jìn)行旋耕機械作業(yè)，土壤耕層逐漸變淺，土壤主要養(yǎng)分含量增長不均衡，土壤肥力提高的速度還不能滿足作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)對耕地質(zhì)量的新要求。近年，作物單產(chǎn)的提升速度很快，高產(chǎn)更高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)更優(yōu)質(zhì)，對土壤肥力的要求也越來越高。

三、解決耕地地力現(xiàn)狀的對策

（一） 推廣玉米秸稈快速腐熟技術(shù)

秸稈還田是有效提高耕層土壤有機質(zhì)含量的技術(shù)措施，玉米秸稈還田一般可以提高土壤有機質(zhì)含量0.15%～0.20%，糧食增產(chǎn)10%～25%。秸稈腐熟劑富含高效微生物菌系，能夠促進(jìn)秸稈快速腐解，減輕或防止秸稈還田量多給農(nóng)作物生長帶來的不利影響。所以，大力推廣玉米秸稈快速腐熟技術(shù)，在提升土壤養(yǎng)分和改善土壤物理形狀的同時，還能減少秸稈焚燒對環(huán)境的污染。

（二）大力推廣測土配方施肥和化肥減量增效技術(shù)

目前安陽市主要農(nóng)作物施用氮、磷、鉀比例1：0.74：0.37，在施用量上氮元素化肥用量基本趨于合理，磷元素化肥略微過量，鉀元素化肥用量持續(xù)上升。因此，在保障糧食生產(chǎn)安全的前提下，大力推廣測土配方施肥和化肥減量增效技術(shù)，按照“控氮、根據(jù)土壤養(yǎng)分測試結(jié)果定磷和鉀用量”的技術(shù)措施，積極推動配方肥料下地，提高科學(xué)施肥水平，能促進(jìn)安陽市耕地質(zhì)量穩(wěn)步提升和糧食增產(chǎn)增收。

（三）優(yōu)化耕作方式，改變土壤理化性狀

安陽市主要農(nóng)作物整地還是以旋耕為主，旋耕深度在10～15 cm，導(dǎo)致耕層變淺，土壤板結(jié)，犁底層變硬，土壤保水保肥性能減弱等問題。因此，建議每2 ～ 3年要深翻1次，深度在25 cm以上，打破犁底層，熟化土壤，使耕層厚而疏松，結(jié)構(gòu)良好，土壤中水、肥、氣、熱相互協(xié)調(diào)，解決耕層變淺、土壤板結(jié)等問題，提高土壤的緩沖性能和抗逆性能，促進(jìn)農(nóng)作物根系生長發(fā)育。

四、結(jié)語

近年，隨著測土配方施肥、化肥減量增效技術(shù)的推廣應(yīng)用，化肥施用量和氮、磷、鉀元素比例基本趨于合理，按照“控氮、根據(jù)土壤養(yǎng)分測試結(jié)果定磷和鉀用量”的技術(shù)措施來確定更加科學(xué)的化肥施用量，推廣秸稈快速腐熟技術(shù)和深耕深松技術(shù)，能保障安陽市糧食生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展。

（責(zé)任編輯 ? 劉素芳）