寧海縣30年來耕地土壤養分的變化

岑湯校，安玲玲，麻萬諸，葛超楠，史努益

(1．浙江省寧海縣農業技術推廣總站，浙江寧海 315600;2．浙江農林大學環境與資源學院，浙江杭州 311300;3．浙江省農業科學院數字農業研究所，浙江杭州 310021)

土壤作為植物生長的載體，是自然狀態下植物生長和發育的重要保障。土壤有機質和大量養分元素含量是土壤肥力的核心，而通過合理施肥調節農田養分的循環和平衡是提高農田土壤肥力的主要手段［1－3］。空間變異性是土壤的一種自然屬性，充分了解土壤養分空間變異是管理好土壤養分和合理施肥的基礎［4］。

近年來，由于我國經濟社會的發展，耕地面積逐年遞減，農業人口不斷減少，且科學素質偏低，農民片面追求高產而盲目、不科學施用化肥的現象十分普遍。既造成了肥料的浪費，也污染了環境［5］，使我國的糧食生產安全面臨嚴峻的挑戰。近幾年，隨著農業產業結構的調整、種植制度的變化以及施肥結構的改變，寧海縣耕地土壤養分發生了較大的變化。為進一步掌握和摸清全縣土壤肥力結構與養分區域分布情況，進而促進合理施肥，推廣測土配方施肥技術，逐步向精準農業方向邁進，有必要進行土壤養分空間變異的研究，揭示土壤養分空間變異特征。本研究對寧海縣耕地的土壤肥力狀況進行了監測和調查，并與第2次全國土壤普查結果進行對比分析。現將有關結果報道如下。

1 材料及方法

1.1 區域概況

寧海縣地處 29°06'－29°32'N，121°09'－121°49'E，位于長江三角洲南翼，北連奉化市，東北瀕象山港，東接象山縣，東南臨三門灣，南鄰三門縣，西與天臺、新昌為界。總面積1 843 km2，海岸線176 km，灘涂2.6萬 hm2，山林12萬 hm2，耕地2.35萬hm2。有著山區半山區和淺海灘涂的豐富地形。寧海屬亞熱帶季風性濕潤氣候區，常年以東南風為主，氣候溫暖濕潤，四季分明，日照充足，雨水充沛，年平均氣溫15.3～17.0℃，年日照1 900 h左右，平均相對濕度78%，年平均降水量1 000～1 600 mm，無霜期230 d。共轄4個街道、11個鎮、3個鄉。

1.2 樣本采集及分析

2008年對寧海縣全部耕地分類型取土壤樣品1 650個，進行理化性狀檢測。土壤樣品采集與田間調查遵循《農業部2008年耕地地力調查項目實施方案》，土壤樣品分析測定嚴格按照農業部《測土配方施肥技術規范》和《測土配方施肥項目工作規范》進行，分析項目包括pH值、容重、水溶性鹽、有機質、有效磷、速效鉀、全氮、水解氮和陽離子交換量等。其中土壤有機質采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法測定，土壤全氮采用凱氏蒸餾法測定，土壤有效磷采用0.5 mol·L－1NaHCO3提取、鉬銻抗比色法測定，土壤速效鉀采用乙酸銨浸提、火焰光度法測定。

測定結果與第2次土壤普查 (1982年)檢測數據比較，分析寧海縣30年來耕地土壤養分演變狀況。

2 結果與分析

2.1 養分含量

2.1.1 有機質

土壤有機質含量是土壤肥力高低的一項重要指標，不僅是土壤中各種營養元素的重要來源，而且對改善土壤的物理性質具有重要意義［6－8］。寧海縣土壤有機質含量分布范圍為6.09～66.57 g·kg－1，平均含量為43.82 g·kg－1，變異系數22%。

各鎮、鄉、街道耕地土壤有機質含量差異較明顯 (表1)，大佳何鎮平均值最高，為36.42 g·kg－1，長街鎮平均值最低，為 20.98 g·kg－1。全縣有機質含量總體屬于中等水平，鎮、鄉間差異主要是由當地種植習慣造成。

表1 寧海縣各鎮、鄉、街道耕地土壤有機質含量

各鄉、鎮土壤有機質均值的標準差2.95～6.79 g·kg－1，變異系數10% ～23%，表明寧海縣18個鄉鎮的土壤有機質含量分布差異不大。按土壤類型來看，寧海縣各類土壤有機質含量差異相對較小，為21.26～35.33 g·kg－1(表2)。其中濱海鹽土最低為 21.26 g·kg－1;潮土次之，為23.26 g·kg－1;黃壤最高為 35.33 g·kg－1。

2.1.2 全氮

土壤全氮是土壤中各種形態氮素含量之和，在一定程度上可代表土壤的供氮水平［9］，其含量變化與有機質含量變化呈正相關。寧海縣耕地土壤全氮平均含量為 1.77 g·kg－1，變幅為 0.62～22.83 g·kg－1，變異系數為12%。全縣全氮含量大于1.5 g·kg－1的耕地占總面積的66.65%。

表2 寧海縣不同土類土壤有機質含量

各鄉、鎮、街道之間全氮含量有較大的差異(表3)，其中，強蛟鎮土壤全氮含量最高，平均為2.23 g·kg－1;長街鎮土壤全氮含量最低，平均為1.47 g·kg－1。全縣耕地土壤全氮含量總體屬于中等偏上，鄉鎮間的差異主要與土壤質地、當地種植制度和有機質含量有關。

表3 寧海縣各鎮、鄉、街道耕地土壤全氮含量

不同土類的土壤全氮平均含量也有一定的差異，為1.42～2.04 g·kg－1(表4)。其中，濱海鹽土的全氮最低，平均為1.42 g·kg－1;潮土次之，平均為1.55 g·kg－1;黃壤最高，平均為2.04 g·kg－1。

表4 寧海縣不同土類土壤全氮含量

2.1.3 有效磷

土壤磷素含量高低一定程度反映了土壤中磷素的貯量和供應能力。寧海縣土壤有效磷平均含量42.53 mg·kg－1，變幅為1.33 ～500.93 mg·kg－1，有效磷含量屬于豐富水平。但對水稻來說，若土壤有效磷＞50 mg·kg－1為過量，則耕地中有24.5%為過量;另有13.6%的土壤有效磷≤10 mg·kg－1，為缺磷。

各鎮、鄉、街道由于地理位置、土壤母質、氣候條件以及利用方式等因素不同，土壤有效磷分布極不平衡 (表5)。土壤有效磷平均值＞50 mg·kg－1的鄉、鎮、街道有7個，分別是大佳何鎮、胡陳鄉、黃壇鎮、梅林街道、深甽鎮、桃源街道和躍龍街道，其中深甽鎮最高為66.35 mg·kg－1。土壤有效磷平均值30～50 mg·kg－1的鄉、鎮、街道有5個，分別是岔路鎮、力洋鎮、前童鎮、橋頭胡街道、西店鎮。土壤有效磷平均值20～30 mg·kg－1的鄉、鎮、街道有5個，分別是茶院鄉、長街鎮、強蛟鎮、桑洲鎮、一市鎮。土壤有效磷平均值≤20 mg·kg－1的為越溪鄉，有效磷平均值為18.52 mg·kg－1。

各土類有效磷含量都達到豐富水平 (表6)，其中粗骨土的有效磷含量最高，為53.44 mg·kg－1;濱海鹽土的有效磷含量最低，為30.01 mg·kg－1;水稻土有效磷含量為42.98 mg·kg－1。

2.1.4 速效鉀

土壤水溶性鉀與土壤交換性鉀合稱為土壤速效鉀。土壤速效鉀含量是衡量土壤鉀素養分供應能力的現實指標，它標志著目前及近期內可供植物吸收利用的鉀的含量［10－11］。寧海縣耕地土壤速效鉀的平均含量為 134.5 mg·kg－1，最小值 20 mg·kg－1，最大值 655 mg·kg－1，標準差 107.29 mg·kg－1，變異系數80%(表7)。按速效鉀含量分級標準:豐富水平 (＞150 mg·kg－1)的占40.1%;中等水平 (100～150 mg·kg－1)的占10.2%;稍缺水平 (80～100 mg·kg－1)的占11%;較缺水平 (50～80 mg·kg－1)的占29.5%;嚴重缺乏(≤50 mg·kg－1)的占9.2%。

表5 寧海縣各鎮、鄉、街道耕地土壤有效磷含量

表6 寧海縣不同土類土壤有效磷含量

各鎮、鄉、街道由于地理位置、土壤母質、氣候條件以及利用方式等因素不同，土壤速效鉀分布極不平衡 (表7)。長街鎮、力洋鎮達到豐富水平，其中長街鎮最高，為302.11 mg·kg－1;茶院鄉為112.18 mg·kg－1，胡陳鄉為 110.24 mg·kg－1，越溪鄉為122.51 mg·kg－1，均達到中等水平;其他鄉、鎮、街道耕地土壤的速效鉀都 ＜100 mg·kg－1，屬于稍缺或較缺水平，其中，西店鎮耕地土壤的平均速效鉀最低，為54.07 mg·kg－1。

表7 寧海縣各鎮、鄉、街道耕地土壤速效鉀含量

因土壤速效鉀的含量受母質類型影響較大，各土類之間的速效鉀含量平均值差異較大 (表8)，為94.45～303.89 mg·kg－1。濱海鹽土和潮土的土壤速效鉀含量屬于豐富水平，其中濱海鹽土速效鉀含量最高，為303.89 mg·kg－1;水稻土速效鉀平均為131.59 mg·kg－1，屬于中等水平;粗骨土、紅壤、黃壤、紫色土的速效鉀為80～100 mg·kg－1，屬于稍缺水平，其中，紅壤速效鉀最低，平均為 94.45 mg·kg－1。

表8 寧海縣不同土類土壤速效鉀含量

2.2 養分變化

2.2.1 有機質

從圖1可以看出，此次調查與第2次土壤普查相比，寧海縣耕地土壤有機質含量為20～30 g·kg－1的比例上升明顯，從28.7%提升到52.0%，上升幅度達181.2%。土壤有機質含量在40 g·kg－1以上的，則有明顯下降，其比例從19.27%下降到2.2%。其余變化則不大。這主要跟寧海縣測土配方施肥、商品有機推廣、秸桿還田等工作的開展密切相關。

圖1 近30年來寧海縣耕地土壤有機質的變化

2.2.2 全氮

從圖2可以看出，近年來寧海耕地土壤全氮含量有輕微增加的趨勢。與第2次土壤普查相比，全氮含量 ＞1.5 g·kg－1的比例，從58.32%提升到66.65%，但是有機質含量＞2.5 g·kg－1的極豐富等級的比例從12.19%下降至7.02%。全氮含量提升同氮肥用量增加有較大關系，極豐富級別面積的下降趨勢主要與綠肥種植面積的減少有關。

圖2 近30年來寧海縣耕地土壤全氮的變化

2.2.3 有效磷

從圖3可以看出，近年來寧海耕地土壤有效磷呈現顯著的增加。與第2次土壤普查相比，全縣有效磷含量大于20 mg·kg－1的比例，從18.35%提升到53.5%，上升幅度達291.6%;有效磷＜10 mg·kg－1的比例，從70.91%下降到13.6%。這主要得益于施肥結構調整，馬鈴薯-單季稻的種植模式的面積擴大，有機肥用量增加，土壤水旱輪作后有效磷增加。

圖3 近30年來寧海縣耕地土壤有效磷的變化

2.2.4 速效鉀

從圖4可以看出，與第2次土壤普查相比，寧海縣耕地土壤速效鉀含量變化趨勢不大，各級占比均有略微的增加或者減少。但總體含量是有所增加的。含量＞150 mg·kg－1的土壤，從37.22%提升到40.1%;含量 ＜50 mg·kg－1的土壤從10.62%下降到9.2%。其原因主要是測土配方項目的實施，農戶配方肥的使用和鉀肥投入量的增加應是土壤速效鉀略增的直接原因。

圖4 近30年來寧海縣耕地土壤速效鉀的變化

3 小結與討論

調查結果表明，近年來隨著化學肥料的大量施用，寧海縣耕地土壤肥力狀況發生了較大的變化，土壤養分的供應能力有所提高，與1982年第2次全國土壤普查時相比，有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢，其中有效磷提升得最快，有機質，全氮及速效鉀升高得較慢。土壤缺磷的問題得到較大程度緩解，在生產中應合理施用磷肥，防止過量。但各鄉鎮及不同的土壤類型之間土壤養分分布不平衡。此外，根據本次土壤調查結果，應大力倡導和推廣測土配方施肥技術，通過實施測土配方施肥技術，掌握土壤養分豐缺指標，調整氮、磷、鉀的比例，確定合理施肥用量，實施“以產定氮磷鉀肥，因缺補缺”的措施，提倡增施有機肥，合理布局區域化種植結構。有機肥和無機肥配合施用，保持土壤有機質平衡。通過推廣商品有機肥，秸稈還田，種植綠肥等措施培肥地力。用地與養地相結合，提高耕地質量。通過調整農業產業結構，采用輪、間、套種方式，改革現有耕作制度和種植制度，大力推廣水旱輪作等模式，改善土壤理化性狀，提高土壤肥力，促進農業的可持續發展及精準農業的發展。

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