張靜燕,范呈根,饒文平,肖 鵬,歐陽衛(wèi)衛(wèi),陳榮華
(贛州市農業(yè)科學研究所,江西 贛州 341000)
花生(Arachis hypogaeaL.)是我國重要的油料和經濟作物,年均種植面積在460萬hm2以上,年總產量超過了1700萬t,約占全國油料作物總產量的35.5%。我國花生總產的60%以上用于榨油,在保障我國食用油供應及安全方面具有舉足輕重的地位[1]。江西省花生常年播種面積在15.3萬hm2左右,年平均產量為2250 kg/hm2,是該省第三大作物。花生生長對大量元素(N、P、K) 、中微量元素(S、Mg、Ca、Zn等)的需求大。相關資料證明,花生每生產100 kg莢果,需要從土壤中吸收N 4.5~6.4 kg、P2O50.8~1.3 kg、K2O 3.0~4.5 kg、CaO 1.5~3.5 kg[2-3]。作物生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)成分主要來源于土壤。因此,花生優(yōu)質高產的關鍵在于土壤養(yǎng)分的充分供應。陳志才等[3]指出江西省花生主要種植于紅壤旱地,連作重茬嚴重,不能根據花生品種的營養(yǎng)需求和區(qū)域特點進行針對性施肥,導致土壤有機質少、土壤氮素趨于飽和、速效磷富集盈余、速效鉀隨收獲物外移而淋失有所下降及微量元素缺乏,引起土壤養(yǎng)分失衡和酸化嚴重 ,不利于花生產量和品質的提高。隨著氣候、自然環(huán)境、種植業(yè)結構和土地經營方式等的變化,關于江西省花生主產區(qū)土壤養(yǎng)分狀況的最新報道較少,當前土壤養(yǎng)分豐缺狀況尚不清楚,配套的科學肥、水管理措施還不完善,所以,迫切需要對花生田土壤養(yǎng)分狀況進行全面的調查分析。為了明確當前江西省花生主產區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺狀況,筆者根據氣候特點,分別在贛北、贛中、贛南3個花生主產區(qū),采集有代表性的土壤樣品,對其pH值、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣含量進行了調查分析,以期為江西省花生的科學施肥、高產、優(yōu)質、綠色、安全提供技術支撐。
江西省簡稱“贛”,位于中國東南部,地處長江中下游交接處的南岸,屬典型的亞熱帶濕潤氣候,地形以丘陵山地為主,土壤類型主要為紅壤、水稻土、黃壤和黃棕壤,成土母質主要為酸性結晶巖類、石英巖類和泥質巖類的風化物。本研究在江西省宜春市(贛北產區(qū)) 、吉安市(贛中產區(qū)) 、贛州市(贛南產區(qū))3個典型花生主產區(qū)進行。
1.2.1 土壤取樣方法 于2021—2022年花生播種前(沒有施肥)采集土壤樣品,采樣時避開田邊、路邊、溝邊和特殊地形的部位以及堆過有機肥的地方。每個采樣點按照“S”形隨機采集0~20 cm的耕層土壤樣品5~10個,充分混勻成1個樣本(1 kg)。在樣本保存袋外標記采樣地點、采樣時間、采樣人。贛北、贛中、贛南花生產區(qū)采集的土壤樣本數分別為45、50、60個,共計155個。
1.2.2 土壤養(yǎng)分含量的測定方法 將土壤樣品風干后過篩,采用常規(guī)分析方法[5]進行土壤pH值、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣含量的測定。其中pH值用pH計測定,水∶土比為2.5∶1;有機質含量采用重鉻酸鉀容量法測定;堿解氮含量采用堿解擴散法測定;速效磷含量采用鉬銻抗比色法測定,用38.5 g/L NaHCO3浸提,浸提液采用紫外分光光度計測定;速效鉀用NH4AC浸提,浸提液采用原子吸收分光光度計測定;交換性鈣用NH4AC作交換劑,并用原子吸收分光光度計測定其含量。
參考全國第2次土壤普查規(guī)定的土壤肥力分級標準[6](表1),對土壤有機質、大量營養(yǎng)元素(N、P、K)、中量營養(yǎng)元素(Ca)含量等肥力指標進行評價。
表1 全國土壤養(yǎng)分含量的分級標準
從表2可以看出,江西省花生田土壤pH值的平均值為5.45,變幅為4.56~6.67,變異系數為8.45%,處于5級酸性水平,其中pH值為4.5~6.5的土壤樣品比例為97.77%。在3個產區(qū)中,贛北產區(qū)、贛南產區(qū)的土壤呈弱酸性,贛中產區(qū)的土壤呈酸性??傮w來看,江西省花生田土壤酸化趨勢較明顯。
表2 江西省不同花生產區(qū)土壤 pH 值狀況及評價
由表3可以看出,江西省花生田土壤有機質平均含量為13.82 g/kg,變異系數為18.58%,處于4級中等水平,有97.78%的土壤樣品有機質含量處于中等偏下水平;不同產區(qū)相比,土壤有機質含量平均值表現為贛南產區(qū)(15.68 g/kg)>贛北產區(qū)(13.44 g/kg)>贛中產區(qū)(12.33 g/kg);從分級比例來看,贛北產區(qū)、贛中產區(qū)、贛南產區(qū)土壤有機質含量中等偏下所占比例分別為100.00%、100.00%和93.33%。由此可見,江西省花生各產區(qū)土壤有機質較為缺乏。
表3 江西省不同花生產區(qū)土壤有機質含量狀況及評價
由表4可以看出:江西省花生田土壤堿解氮平均含量為59.45 mg/kg,變異系數為39.27%,堿解氮極缺乏、缺乏、中等的比例分別為11.10%、57.78%、15.56%,合計占比達84.44%,整體處于缺乏水平;不同產區(qū)的土壤堿解氮含量平均值排序為贛南產區(qū)(78.79 mg/kg)>贛北產區(qū)(57.94 mg/kg)>贛中產區(qū)(41.62 mg/kg),變異系數以贛北產區(qū)最大;從土壤堿解氮缺乏所占比例來看,贛北和贛中產區(qū)均為80.00%,贛南產區(qū)為13.33%。
表4 江西省不同花生產區(qū)土壤大量元素及交換性鈣含量狀況及評價
江西省花生田土壤速效磷平均含量為25.24 mg/kg,處于2~3級豐富水平的土樣占比達到了95.56%,說明江西省花生田土壤速效磷含量主要處于豐富水平,可能與磷肥施用量較高有關。不同花生主產區(qū)土壤速效磷平均含量表現為贛中產區(qū)(29.29 mg/kg)>贛南產區(qū)(26.01 mg/kg)>贛北產區(qū)(20.42 mg/kg),變異系數以贛南產區(qū)最大;從分級所占比例來看,贛北、贛中、贛南產區(qū)土壤速效磷平均含量為較豐富或豐富的比例分別為100.00%、100.00%、86.67%。由此可見,江西省花生主產區(qū)磷肥施用量要控制。
江西省花生田土壤速效鉀平均含量為111.21 mg/kg,其中2~4級水平的土樣占比達80.00%,說明江西省花生田土壤速效鉀含量整體處于中高水平。不同產區(qū)的土壤速效鉀含量排序為贛北產區(qū)(147.44 mg/kg)>贛南產區(qū)(105.17 mg/kg)>贛中產區(qū)(81.01 mg/kg),以贛南產區(qū)的變異系數最大;從分級所占比例來看,各產區(qū)土壤速效鉀含量存在差異,贛北產區(qū)、贛中產區(qū)、贛南產區(qū)土壤速效鉀含量較豐富或豐富的比例分別為100.00%、40.00%、46.67%,可見贛北產區(qū)需要控制鉀肥的施用。
江西省花生田土壤交換性鈣平均含量為1425.70 mg/kg,為1級很豐富水平,其中處于1~2級的土樣占比達71.11%,整體鈣含量較高。不同產區(qū)的土壤交換性鈣平均含量表現為贛南產區(qū)(1938.99 mg/kg)>贛北產區(qū)(1833.33 mg/kg)>贛中產區(qū)(504.79 mg/kg),變異系數以贛中產區(qū)最大,贛北產區(qū)最?。粡姆旨壉壤齺砜?,贛北、贛中、贛南土壤交換性鈣含量達豐富以上水平的比例分別為100.00%、20.00%、93.33%,因此,贛中產區(qū)要補充鈣肥。
本調查研究結果表明:江西省主產區(qū)花生田土壤整體處于酸性水平。婁鋒等[7]研究認為不合理施肥是造成土壤酸化的原因之一,因此,在花生生產過程中,應合理配施有機肥和化肥,以達到緩解土壤酸化的目的。江西省主產區(qū)花生田耕層土壤有機質含量總體處于中等偏下水平,這類土樣占比高達97.78%;土壤堿解氮含量整體處于缺乏水平,占比達84.44%。叢日環(huán)等[8-9]的研究結果表明,土壤有機質含量與氮含量存在較高的相關性。本研究也發(fā)現,3個花生產區(qū)土壤有機質和氮含量表現出高度一致性,土壤有機質平均含量和土壤堿解氮平均含量均表現為贛南產區(qū)>贛北產區(qū)>贛中產區(qū),因此,今后江西花生主產區(qū)尤其是贛中產區(qū)要多施氮肥和有機肥。江西花生各產區(qū)土壤速效磷、速效鉀和交換性鈣含量主要處于豐富水平,贛北產區(qū)、贛中產區(qū)、贛南產區(qū)土壤速效鉀含量達豐富以上水平的比例分別為100.00%、40.00%、46.67%,交換性鈣含量達豐富以上水平的比例分別為100.00%、20.00%、93.33%。因此,各產區(qū)要根據本區(qū)域的土壤養(yǎng)分狀況,適當增施或減施磷、鉀、鈣肥。不同花生產區(qū)土壤養(yǎng)分狀況之所以存在差異,可能是由區(qū)域氣候條件、土壤類型及施肥管理水平的差異導致的[10]。
綜上所述,江西省花生主產區(qū)土壤pH值大多數偏酸性,有機質含量偏低,缺氮,而磷、鉀、鈣含量總體豐富。存在氮磷鉀三大要素失調、忽視中微量元素,沒有根據區(qū)域土壤、氣候特點和品種布局進行針對性施肥等問題?;诒狙芯拷Y果,江西省各產區(qū)在花生生產過程中,要重視配方施肥,控制磷肥用量,補充中微量元素,合理增施氮肥,加大有機肥的施用量,以改善土壤養(yǎng)分狀況,調節(jié)酸堿平衡,提高土壤的保水保肥能力;其中,贛北產區(qū)要注意控制鉀肥的施用;贛中產區(qū)要注意補充鈣肥;同時還應加強花生不同基因型間需肥規(guī)律的差異研究,以進行針對性施肥。