吉林松原玉米種植地土壤氮磷鉀變化及平衡特征分析

●徐 金（松原市寧江區(qū)善友鎮(zhèn)綜合服務中心農業(yè)技術推廣站 吉林 松原 138000）

土壤中氮磷鉀是促進農作物生長的重要營養(yǎng)元素，其含量直接影響農作物生產質量[1]。為探索保持土壤氮磷鉀含量變化與農作物生長平衡方式，以吉林省松原市寧江區(qū)善友鎮(zhèn)為試驗肥，對土壤的氮磷鉀變化趨勢進行分析，并探討玉米種植與氮磷鉀平衡的特征，以期為進一步提升玉米種植質量、土壤營養(yǎng)保持能力提供借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 采樣地

供試土壤樣品采自吉林省松原市寧江區(qū)善友鎮(zhèn)，該地地處松嫩平原，地勢南部較低、北部較高。善友鎮(zhèn)年平均氣溫7.1℃，年降水量621.9 mm，日照總時數(shù)2803.3 h。善友鎮(zhèn)夏季平均氣溫為20～25℃，適宜玉米生長發(fā)育，供試土壤為黑土。采樣點：光榮村（2 戶）、后官村（1 戶）、巨興村（2 戶）、林家村（1 戶）、三家子村（1 戶）、善友村（1 戶）、十家子村（1 戶）、團結村（2 戶）、辛家村（1 戶）、新屯村（2 戶）、中官村（2 戶）。

1.2 試驗設計

本研究以吉林省松原市寧江區(qū)善友鎮(zhèn)農戶農民習慣處理為重復。2017～2020 年，對玉米全生育期進行定點跟蹤。跟蹤了16 戶農戶玉米產量（表1），測定不同土層（0～90 cm）土壤中的氮含量，測定土壤中磷、鉀含量。

表1 16 戶農戶玉米產量 單位：t/hm2

1.3 測定方法

土壤全氮測定：應用POM 方法，用5%的六偏磷酸鈉溶液對25 g 風干土樣進行分散，1 h 后進行過濾[2]。隨后用CN（Macro cub CN，Elementar，德國）分析儀，對土壤含氮量進行測定[3]。

土壤有效磷測定：應用0.5 mol/L NaHCO3溶液浸提，鉬銻抗比色后，用分光光度計進行測定[4]。

土壤速效鉀測定：應用1 mol/L NH4OA 溶液浸提，浸提液經轉移、定容后，用原子吸收分光光度計進行測定[5]。

2 結果與分析

2.1 土壤氮磷鉀含量變化

玉米田氮磷鉀含量，見表2 和表3。

表2 不同土層土壤的全氮含量

表3 土壤有效磷、速效鉀含量 單位：mg/kg

由表1 可知，2017～2019 年，土層0～30 cm、30～60 cm、60～90 cm 的全氮含量均值變化不明顯；2018 年各土層的全氮含量均值最高；2020年，不同土層的全氮含量均值急劇下降，土層0～30 cm 的全氮含量均值從最高值1.15 g/kg 降至0.12 g/kg，土層30～60 cm 的全氮含量均值從最高值0.7 g/kg 降至0.06 g/kg，土層60～90 cm 的全氮含量均值從最高值0.37 g/kg 降至0.026 g/kg。

由表2 可知，2017 年的土壤有效磷含量均 值 最 高， 為48.64 mg/kg；2018 年 和2019 年土壤有效磷含量均值下降，但下降幅度較小；2020 年的土壤有效磷含量均值急劇下降，降至22.48 mg/kg。2017 年的土壤速效鉀含量均值最高，為198.89 mg/kg；2018 年的土壤速效鉀含量均值最低，為164.86 mg/kg；2019 年的土壤速效鉀含量均值有所提升，為178.17 mg/kg；2020年土壤速效鉀含量均值與往年差距不大，為177.12 mg/kg。

2.2 玉米產量與氮素平衡

2017～2020 年，土壤采樣區(qū)的玉米產量分別為10.7 t/hm、11.2 t/hm、11.8 t/hm、12.3 t/hm。從玉米種植視角上看，2020 年的玉米產量最高，農田全氮含量均值雖然仍有盈余，但與其他年份相比，全氮含量均值下降明顯。原因在于植物生長對土壤氮素消耗較為明顯，呈現(xiàn)出玉米產量上升、土壤氮素含量均值下降的趨勢。由于土壤氮素是影響土壤肥力的重要指標之一，其含量受土壤母質、氣候條件、碳氮投入等因素的綜合影響[6]。結合實踐分析，土壤采樣區(qū)的0～30 cm 土層全氮含量變化與玉米根系分泌物有關，為保證玉米產量與土壤氮素平衡，應根據2020 年土壤全氮含量情況，結合先進的施肥技術，分次施用緩控釋肥，確保作物氮素需求與供給平衡，在減少氮素造成環(huán)境負效應的基礎上，提升土壤氮素養(yǎng)分提供能力[7]。

2.3 玉米產量與磷鉀素平衡

2017～2020 年土壤采樣區(qū)的玉米產量從10.7 t/hm 上升到12.3 t/hm。2020 年，土壤有效磷雖有盈余，但與往年相比下降明顯。但2020 年土壤速效鉀含量均值與往年差值較小。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是，磷、鉀是植物生長的必要元素，對提高作物產量、品質具有積極作用[8]。在植物生長過程中，磷、鉀元素消耗較大，呈現(xiàn)出玉米產量上升，土壤磷、鉀元素含量均值下降的態(tài)勢。由于農業(yè)生產中，磷肥常與氮肥、鉀肥結合施入土壤，所以在土壤氮素增加的同時，磷含量會有所增加[9]。由于溫度變化、降雨等是影響土壤中鉀含量的重要因素，所以在農業(yè)生產過程中，可以根據土壤實際情況，施適宜的鉀肥，在提升玉米產量與鉀平衡性的基礎上，提高農作物的養(yǎng)分吸收效率，實現(xiàn)農作物可持續(xù)高產。

3 討論與結論

土壤營養(yǎng)元素對農作物生長質量產生直接影響。由于土地利用過度、施肥過度等問題，不同土層中的氮磷鉀含量呈現(xiàn)出較大差異。為有針對性地提升土壤的氮磷鉀含量，對吉林省松原市寧江區(qū)善友鎮(zhèn)玉米種植土壤氮磷鉀變化及平衡特征進行探究。結果表明：土壤氮磷鉀元素含量均呈下降趨勢，但玉米產量穩(wěn)中有升，2017 年土壤中有效磷、土壤速效鉀均值含量均值最高，分別為48.64 mg/kg、198.89 mg/kg；2018 年的土壤速效鉀含量均值最低，為164.86 mg/kg；2020 年的土壤速效鉀含量均值與2019 年差距不大，為177.12 mg/kg。