杭州市西湖區(qū)耕地質(zhì)量現(xiàn)狀及改良措施

章林英，孫吉林，楊文葉，李 丹，王京文

(浙江省杭州市植保土肥總站，浙江杭州 310020)

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟發(fā)展最重要的物質(zhì)基礎，耕地質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。在我國耕地數(shù)量不斷減少的情況下，改善耕地質(zhì)量成為保障國家糧食安全與解決“三農(nóng)”問題和建設社會主義新農(nóng)村的重要舉措。由于耕地面積不斷減少而人口不斷增加，耕地資源面臨著某種意義上的“不可持續(xù)”性。作為全國人均耕地最少的省份之一，浙江省人地矛盾尤為突出，人均耕地為0.04 hm2，并且還呈現(xiàn)著持續(xù)減少的態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，浙江省的耕地由1978年的183.8萬hm2減少到了2007年的159.7 hm2［1］。杭州是浙江省省會，人均耕地僅為0.013 hm2，而西湖區(qū)僅為0.006 6 hm2，是典型的人多地少和缺糧地區(qū)。且由于施肥的不平衡，對部分耕地進行掠奪式耕作，其土壤質(zhì)量已發(fā)生一定程度的變化［2］。為此，研究杭州市西湖區(qū)耕地土壤肥力的現(xiàn)狀、存在的問題，提出相應的提升措施，從而為該區(qū)土壤培肥和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

西湖區(qū)位于浙江省北部，杭州市區(qū)的西南部。土壤類型以水稻土和潮土為主，土質(zhì)為黏土-壤土。屬亞熱帶季風性氣候。農(nóng)作物以種植單季晚稻為主，部分耕地種植蔬菜、水果等旱地作物。

2011年5月進行土樣采集，結(jié)合耕地類型和作物種植情況，采用梅花型5點采樣方式，每點采集0～20 cm的耕層土壤，每個土樣均定5個采樣點，將采集的樣品混合，去除雜質(zhì)和石塊后，按四分法取1 kg左右，作為1個土樣，共采集39個土樣，其中水田30個，旱地9個。

1.2 土壤分析檢測方法

土壤pH值用酸度計法測定;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法測定;有效磷用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用乙酸銨提取，火焰光度法測定;陽離子交換量采用乙酸銨交換法［3］測定。根據(jù)國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標準 (NY 391-2000)中土壤肥力和《浙江省標準農(nóng)田地力調(diào)查與分等定級》分級標準 (表1)進行土壤養(yǎng)分分級標準劃分。

表1 土壤養(yǎng)分分級標準

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值

土壤pH值直接影響土壤養(yǎng)分的存在形態(tài)、轉(zhuǎn)化和作物對養(yǎng)分的吸收利用。表2和表3表明，杭州市西湖區(qū)耕地土壤的pH值5.6～8.0，平均值為6.8，變異系數(shù)1.74%。其中有18個土樣的pH值6.5～7.5，占46%;13個土樣的pH值5.5～6.5，占33%，呈微酸性;有7土樣的pH值7.5～8.5，占21%，呈微堿性。整體來講，西湖區(qū)耕地土壤的酸堿度基本適合作物生長。與第2次土壤普查調(diào)查數(shù)據(jù) (7.2)相比，土壤趨向偏酸，原因有2點:與長期單一施用生理酸性肥料、少施用有機肥有關;水田改為旱作，近20多年來，西湖區(qū)土地利用方式發(fā)生了顯著的變化，隨著蔬菜作物種植面積的不斷擴大，部分水田已由種植水稻逐漸演變?yōu)榉N植旱作，土壤酸堿緩沖體系發(fā)生了明顯的變化，增加了土壤中鹽基物質(zhì)的遷移，這也在一定程度上加速了土壤的酸化。

2.2 有機質(zhì)

土壤有機質(zhì)是土壤肥力高低的一個重要指標［4］。表2和表3可以看出，西湖區(qū)耕地耕作層的有機質(zhì)含量差異明顯，變幅范圍10.3～58.0 g·kg-1，平均含量為32.1 g·kg-1，變異系數(shù)26.27%。在水田的30個土樣中，有27個土樣點達到1級標準，占90%;只有3個土樣為2級，占10%。在旱地的9個土樣中，有7個土樣達到1級標準，占77.8%;2個土樣達2級標準，占22.2%。無3級土樣。總體上，西湖區(qū)土壤有機質(zhì)貯量較為豐富，但水田和旱地差異大，水田比旱地高29.4%，說明利用方式對土壤有機質(zhì)含量影響較大。與第2次土壤普查數(shù)據(jù) (32.6 g·kg-1)相比，全區(qū)耕地土壤中，水田有機質(zhì)平均含量無明顯變化，但旱地土壤已明顯減少，究其原因是隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，水田被改作旱地種植，使耕地有機質(zhì)的礦化作用增強，促進了有機質(zhì)的分解。盡管近年來全區(qū)有機肥投入量有所增加，但土壤有機質(zhì)提升是一個緩慢的過程。

2.3 氮磷鉀

土壤全氮含量是評價土壤肥力水平的另一項重要指標，它在一定程度上代表了土壤的供氮水平［5］。從表2和表3可以看出，西湖區(qū)耕地全氮含量0.60～2.88 g·kg-1，平均含量為1.9 g·kg-1，變異系數(shù)1.45%。全氮含量為1級的土樣有35個，占89.7%;2級有1個，占2.7%;有3個為3級，占7.6%。因此，西湖區(qū)土壤全氮貯量較為豐富，但水田和旱地間差異大，4個低于1.2 g·kg-1土樣中有3個位于旱地，這與有機質(zhì)的變異相類似，表明土壤全氮的積累基本與土壤有機質(zhì)的積累同步。與第2次土壤普查數(shù)據(jù) (1.96 g·kg-1)相比，西湖區(qū)耕地全氮含量無明顯變化。

表2 西湖區(qū)耕地土壤的養(yǎng)分狀況

從表2和表3可以看出，西湖區(qū)耕地有效磷含量3.4～52.7 mg·kg-1，平均含量為23.9 mg·kg-1，變異系數(shù)64.48%，表現(xiàn)為極不平衡。在水田的30個土樣中，有8個達到1級標準，占26.6%;有11個為2級，占36.7%;有11個樣點為3級，占36.7%。旱地的9個土樣，都達到1級標準。總體上，西湖區(qū)土壤有效磷含量不均衡，缺磷和過量并存。在水田和旱地2種利用方式中，旱地土壤有效磷含量 (55.1 mg·kg-1)明顯高于水田土壤(14.5 mg·kg-1)。與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，30年間西湖區(qū)耕地的有效磷含量有明顯變化，由第2次土壤普查時的7.8 mg·kg-1上升至現(xiàn)在的23.9 mg·kg-1，增幅為205.4%。這應與近幾十年來施肥和耕作制度的改變有關。

表3 西湖區(qū)耕地土壤養(yǎng)分狀況的統(tǒng)計學特征

從表2和表3可以看出，西湖區(qū)耕地土壤速效鉀34.0～156 mg·kg-1，平均含量為78.6 mg·kg-1，變異系數(shù)為70.83%，表現(xiàn)極不平衡。在水田的30個土樣中，7個達到1級標準，占23.3%;18個為2級，占60.0%;5個3級，占16.7%。由此可見，西湖區(qū)耕地土壤有潛在缺鉀的風險，要注意增施鉀肥。在水田和旱地2種利用方式中，水田速效鉀略高于旱地，兩者的平均值分別為79.4和76.0 mg·kg-1，水田屬于中等水平，但旱地較缺乏。與第2次土壤普查數(shù)據(jù)相比，西湖區(qū)耕地速效鉀含量由56 mg·kg-1增加至78.6 mg·kg-1，增加40.3%。這主要是由于長期應用秸稈還田，使得土壤鉀養(yǎng)分增加。

2.4 陽離子交換量

從表2和表3可看出，西湖區(qū)耕地土壤陽離子交換量7.3～26.9 cmol·kg-1，平均含量為16.2 cmol·kg-1，變異系數(shù)為12.73%。根據(jù)評價標準，陽離子交換量為1級的有8個，占20.6%;2級的有17個，占43.6%;3級的有14個點，占35.8%。總體上，西湖區(qū)耕地土壤保肥水平中等。全區(qū)耕地土壤中，水田土壤陽離子交換量為17.5 cmol·kg-1，旱地土壤為 10.2 cmol·kg-1，水田高出旱地71.6%。可見水田的保肥能力較旱地大得多。分析其原因，應是水田土壤質(zhì)地以黏土為主，且有機質(zhì)含量較高所致。與第2次土壤普查數(shù)據(jù) (15.6 cmol·kg-1)相比，30年間西湖區(qū)耕地的陽離子交換量總體上變化不大。

3 改良措施

根據(jù)西湖區(qū)耕地土壤檢測分析，土壤的pH基本適合作物生長，有機質(zhì)貯量較為豐富，但土壤不同利用類型間差異大，土壤速效養(yǎng)分含量失衡。為此，提出增施有機肥和鉀肥，適施控施氮肥和磷肥的耕地土壤培肥改良措施［6-7］。

大力增施有機肥料，提升土壤有機質(zhì)。大力推廣有機肥，尤其針對有機質(zhì)含量＜20 g·kg-1的耕地，要加大有機肥的施用量。在努力恢復綠肥種植的同時，將稻草、油菜等農(nóng)作物的秸稈，漚制腐爛還田，禁止野外焚燒。西湖區(qū)要以杭州市大力推廣商品有機肥為契機，積極宣傳增施有機肥的重要性，采取各種鼓勵措施提高土壤有機質(zhì)含量，增加有機養(yǎng)分投入比例，疏松和活化土壤，改善土壤理化性狀，改良耕性，培肥地力。

普及測土配方施肥技術。加大測土配方施肥技術的推廣力度，根據(jù)西湖區(qū)耕地土壤檢測結(jié)果，土壤肥力狀況差異較大，因此，更需要測土配方施肥因缺補缺技術的運用。化肥品種建議選用養(yǎng)分比例適宜的配方肥 (復合肥)為主，肥料用量應按測土配方施肥建議執(zhí)行。

調(diào)節(jié)土壤pH值。西湖區(qū)大部分耕地土壤pH值適宜作物生長，只有部分耕地偏酸或偏堿。對pH值大于7.5的地區(qū)，平時要注意增施生理酸性肥料;而對pH值小于6.5的地區(qū)，平時要注意增施生理堿性肥料，或者增施有機肥，使兩者pH值逐步達到6.5～7.5。

［1］ 張廣生.浙江省耕地資源變化與糧食安全效應研究 ［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39(23):14305-14307，14310.

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［3］ 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析 ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

［4］ 王蔭槐.土壤肥料學［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

［5］ 孫云云，趙蘭坡.土壤質(zhì)量評價的生物指標及其相關性研究進展 ［J］.中國農(nóng)學通報，2010(5):116-120.

［6］ 程街亮，單英杰，倪治華，等.浙江省標準農(nóng)田質(zhì)量建設和管理現(xiàn)狀及對策 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2011(6):1209-1211.

［7］ 陳軼平，唐桂香，黃錦法.嘉興市土壤質(zhì)量與可持續(xù)利用的探討 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2013(2):206-208.