余杭區新墾耕地土壤理化性狀調查及培肥改良對策

王 忠，沈倩瑩，沈建國*，祝 鈞，馬偉洪，楊燕敏

(1.杭州市余杭區農業生態與植物保護管理總站，浙江 杭州 311100； 2.華中農業大學 資源與環境學院，湖北 武漢 430070；3.杭州市余杭區百丈鎮農業公共服務中心，浙江 杭州 311118)

余杭區新墾耕地土壤理化性狀調查及培肥改良對策

王 忠1，沈倩瑩2，沈建國1*，祝 鈞3，馬偉洪1，楊燕敏1

(1.杭州市余杭區農業生態與植物保護管理總站，浙江 杭州 311100； 2.華中農業大學 資源與環境學院，湖北 武漢 430070；3.杭州市余杭區百丈鎮農業公共服務中心，浙江 杭州 311118)

為全面掌握余杭區新墾耕地土壤肥力狀況，結合墾造耕地質量評價，選擇耕層質地、容重、酸堿度、水溶性鹽總量、陽離子交換量、有機質、有效磷、速效鉀等土壤理化性狀指標，對余杭區2012—2014年487.94 hm2新墾耕地進行調查。結果顯示，1/2的新墾耕地耕層土壤砂質化、容重較大，大部分新墾土地鹽含量較低、陽離子交換量不高、有機質含量偏低、有效磷含量極低、速效鉀含量差異極大。據此建議綜合采用酸化調整、種植綠肥、秸稈還田、增施有機肥、測土配方施肥、增加耕層厚度等措施，培肥土壤。

新墾耕地； 土壤理化性狀； 培肥改良； 土壤質量

耕地是人類賴以生存和發展的物質基礎，是農業生產不可替代的最基本生產資料[1]。余杭區位于浙江省北部，杭嘉湖平原南端，西依天目山，南瀕錢塘江，從東、北、西三面成弧形拱衛杭州主城。下轄6個鎮、14個街道，土地總面積122 823 hm2，耕地面積26 600 hm2。作為杭州市都市新區，近年來，余杭區一方面城鎮化進程快速推進，另一方面又要承擔交通、能源、水利等領域國家、省市重點項目的建設任務，導致轄區原有土地特別是耕地資源因建設占用而不斷減少，為實現占補平衡，以開發利用低丘緩坡等資源為目的的土地開發整理就成了補充耕地的主要途徑之一[2]。從2006年開始，余杭區先后開展、實施土地整理、建設用地復耕、墾造耕地等土地開發整理項目，僅2012—2014年就建成新墾耕地487.94 hm2。對這些新增耕地的主要土壤理化性狀進行調查分析，可為今后有針對性地開展土壤培肥，提升地力等級，最終實現占補土壤數量與質量的全面平衡提供基礎依據。

1 材料與方法

1.1 調查方法

為全面掌握余杭區新墾耕地土壤肥力狀況，結合墾造耕地質量評價，對余杭區2012—2014年建成的新墾耕地按立項項目區塊開展耕層土壤樣品采集分析，項目區塊面積小于8 hm2的以項目區塊為調查分析單元，對于項目區塊面積大于8 hm2的，根據地形地貌等立地條件差異劃分為若干個單元進行，每個調查分析單元面積均不超過8 hm2。

1.2 土壤樣品檢測方法

土壤樣品的采集、處理、貯存及耕層質地、容重、pH值、水溶性鹽總量、陽離子交換量、有機質、有效磷、速效鉀測定按照NY/T 1121—2006、NY/T 295—1995、NY/T 149—1990和NY/T 889—2004等執行。簡述如下：耕層質地采用野外干試速測法；容重采用環刀法；pH值采用氧化還原電位法；水溶性鹽總量采用殘渣烘干-質量法；陽離子交換量測定，在中性和微酸性土壤上采用EDTA-乙酸銨鹽交換法，在石灰性土壤上采用乙酸鈉浸提-火焰光度法；有機質含量測定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法；有效磷測定，在酸性土壤上采用鹽酸-氟化銨提取-鉬銻抗比色法(Bray法)，在中性和石灰性土壤上，采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法(Olsen法)；速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法。

1.3 分級標準

參照《浙江省耕地質量評定與地力分等定級技術規范(試行)》，基于土壤樣品的耕層質地、容重、酸堿度、水溶性鹽總量、陽離子交換量、有機質、有效磷、速效鉀等8個指標進行分析評判。

2 結果與分析

2.1 耕層質地

由圖1可知，在487.94 hm2新墾耕地中，耕層質地主要以砂土和壤土為主，分別為245.07和201.68 hm2，黏土面積只有41.19 hm2，1/2的新墾耕地耕層土壤砂質化，保水保肥性能較差。

圖1 耕層質地的分布

2.2 土壤容重

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤容重在0.79～1.82 g·cm-3，平均值1.30 g·cm-3，變異系數13.85%，其中，>1.3 g·cm-3的占52.58%，1.1～1.3 g·cm-3的占39.60%(圖2)，從另一個角度說明新墾耕地土壤中礫石所占比重較高。

圖2 土壤容重的分布

2.3 酸堿度(pH值)

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤酸堿度(pH值)在4.02～8.65，平均值5.05，變異系數0.28%。其中，以pH值在4.5～5.5的占比最多，達44.26%，pH≤4.5的占26.07%，pH值在5.5～6.5的占11.27%(圖3)。可以看出，高達70.33%的土壤酸堿度偏低(<5.5)，呈酸性。顯然，余杭區2012—2014年新墾耕地土壤總體偏酸，不利于新墾耕地土壤肥力水平及生產能力的提高。

圖3 土壤酸堿度(pH)的分布

2.4 水溶性鹽總量

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤水溶性鹽總量在0～3.30 g·kg-1，平均含量0.69 g·kg-1，變異系數1.11%。其中，≤1 g·kg-1的占77.50%，1～2 g·kg-1的占16.39%，2～3 g·kg-1的占5.02%(圖4)。可見，余杭區新墾耕地中高達93.89%的土壤鹽含量較低，有利于作物生長。

圖4 土壤水溶性鹽總量的分布

2.5 陽離子交換量

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤陽離子交換量在5.04～54.50 cmol·kg-1，平均含量12.95 cmol·kg-1，變異系數0.49%。其中，以陽離子交換量10～15 cmol·kg-1的占比最多，達49.92%，其次是5～10 cmol·kg-1的，占33.79%(圖5)。總體來看，余杭區新墾耕地土壤供肥能力偏下。

圖5 土壤陽離子交換量的分布

2.6 有機質

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤有機質含量在3.86～53.70 g·kg-1，平均值16.28 g·kg-1，變異系數0.58%。其中，以10～20 g·kg-1的占比最大，達48.24%，≤10 g·kg-1的占28.22%，20～30 g·kg-1的占13.81%(圖6)。可見，余杭區新墾耕地大部分(76.46%)土壤基礎肥力偏低(有機質含量≤20 g·kg-1)，需要通過投入大量的有機肥料加以提高。

圖6 土壤有機質含量的分布

2.7 有效磷

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤有效磷含量在0～316.60 mg·kg-1，平均含量30.46 mg·kg-1，變異系數190.6%。由于土壤酸堿度不同，基于Bray法、Olsen法測得的土壤有效磷含量所對應的分級標準并不一致，按照評分標準，分值相同的歸為一類，測算土壤有效磷含量分布，結果如圖7所示。其中，以≤7 mg·kg-1(Bray法)、≤ 5 mg·kg-1(Olsen法)的占比最大，達53.32%。總體來看，余杭區新墾耕地大部分土壤有效磷含量極低，需要在后期的耕種過程中投入較多的肥料才能滿足作物正常的生長需求。

圖中每一條柱上下部分分別為基于Olsen和Bray法測得的有效磷含量面積分布結果；橫坐標軸標目上下排分別標示基于Olsen法和Bray法的有效磷含量圖7 土壤有效磷含量的分布

2.8 速效鉀

余杭區2012—2014年新墾耕地土壤速效鉀含量在25.0～314.0 mg·kg-1，平均值109.7 mg·kg-1，變異系數0.67%。其中，>150 mg·kg-1的占比最多，達25.99%，≤50 mg·kg-1的和50～80 mg·kg-1的次之，分別占24.56%和24.38%，(圖8)。可見，余杭區新墾耕地土壤速效鉀含量參差不齊，差異性極大，這就需要在后期耕種過程中有針對性地增施鉀肥來補充。

圖8 土壤速效鉀含量的分布

3 培肥改良對策

3.1 培肥改良措施

3.1.1 酸化調整

作物生長對土壤酸堿度的適應能力是有一定限度范圍的[3]。由于新墾耕地土壤酸堿度普遍較低，pH值平均為5.05左右，特別是由竹園、茶園和林地墾造而來的新增耕地，土壤pH值平均只有4.3左右，土壤過酸，不利于作物生長；因此，要通過增施石灰等措施來調節土壤酸堿度，一般建議每年撒施生石灰1.50～2.25 t·hm-2，具體施用量須根據土壤檢測結果和作物對酸堿度的要求而定。

3.1.2 種植綠肥

冬季綠肥含有15%～20%的有機物，翻壓后可促進土壤有機質的礦化分解和土壤養分的循環與轉化[4-8]。因此，在新墾耕茬口等條件允許的情況下，冬季應盡可能選種紫云英、黑麥草、三葉草和蠶(豌)豆等，實現綠色過冬。綠肥種植要特別注意幾個環節：一是要選好種子，確保較高的發芽率；二是要處理好種子，包括擦種、浸種和拌種等環節，特別是第1年種植時，最好用根瘤菌進行接種；三是要開好溝，包括田內“井”字溝和田邊溝，保持田面濕潤而不積水；四是要施好肥，在播種前施過磷酸鈣300～450 kg·hm-2，中后期根據苗情適當補施氮肥；五是要適時翻壓，在下季作物播種前30 d，及時壓青翻壓、翻耕后灌水，同時配施一定量的速效氮肥，以促其莖葉腐爛。

3.1.3 秸稈還田

農作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質，秸稈還田對保持和提高土壤肥力以及農業可持續發展均有重要的作用[9]。對于水稻、油菜、玉米、大小麥、番薯、馬鈴薯、中藥材及部分蔬菜作物，建議在作物收獲后將秸稈進行還田利用，確保作物秸稈實現區域內循環，有條件的地方，可通過機械粉碎后直接還田。秸稈還田時，應配施適量的速效氮肥或秸稈腐熟劑(30 kg·hm-2)，加速秸稈分解腐化，還田后要及時翻耕。蔬菜及病蟲害發生較重的作物秸稈，要通過無害化處理后方可還田利用，以免攜帶的病菌影響下一季作物。

3.1.4 增施有機肥

增施有機肥既可提供作物生長所需的養分，還可改良土壤結構，提高土壤有機質、微生物活性和陽離子交換量。有機肥主要包括商品有機肥和農家肥2大類，建議每年投入商品有機肥15 t·hm-2以上，若施用農家肥，則用量建議為商品有機肥的2倍左右。有機肥一般作為基肥施用，既可一次性施入，也可按種植茬口分次施入，施用方式主要有條施、溝施、環溝施或表面撒施后翻耕，具體可根據種植作物而定。

3.1.5 測土配方施肥

調查顯示，余杭區2012—2014年新墾耕地土壤養分總體偏低，差異較大，如施肥不平衡，會導致植株營養供應不協調，致作物產量低下。測土配方施肥就是根據土壤檢測結果和作物的需肥規律，在施用有機肥料的基礎上，按照以土定產、以產定肥、因缺補缺的原則，合理搭配氮、磷、鉀等肥料施用比例和數量，選擇科學的施肥方法，以滿足作物生長的養分需求。倡導施用養分比例適宜的復合肥或配方肥。對于蔬菜和果樹等經濟作物，建議在生育前期施用高氮型復合肥，在生育中后期施用高鉀型復合肥，果樹還應注重鈣、鎂等中微量元素肥料的投入；對于糧油作物，可選用水稻配方專用肥(氮、磷、鉀有效養分含量16%、10%、14%，或20%、12%、14%，或16%、6%、8%)；竹筍可選用竹筍配方專用肥(氮磷鉀比例為20%、6%、14%，或18%、4%、8%)。

3.1.6 增加耕層厚度

耕作層是作物根系生長的主要區域，耕層的厚度跟作物生長密切相關。新墾耕地土層相對較薄，應采取有力措施來增加耕層厚度。可對建設占用土地實行耕作層剝離再利用，或就近取用泥土，在新墾耕地上增添客土來增加耕層厚度，同時，也要根據生產實際，通過土壤深翻耕來增加耕層厚度。

3.2 土壤培肥模式

3.2.1 水田培肥模式

墾造水田一般以種植水稻、油菜、蔬菜等作物為主，培肥措施主要包括種植綠肥、秸稈還田、增施有機肥，以及測土配方施肥。冬季可種植綠肥、大小麥和油菜等作物，確保綠色過冬，所產生的秸稈原則上要全部還田，如種植雜交稻等，在秸稈量過多的情況下亦可部分還田。商品有機肥用量要確保在15 t·hm-2以上。

3.2.2 旱地培肥模式

對于墾造的旱地，因種植作物種類不同，又可細分為以下幾種土壤培肥模式。旱糧，以秸稈還田和增施有機肥為主要培肥措施，同時實施測土配方施肥，冬季種植綠肥，要求秸稈全部還田，商品有機肥用量達到15 t·hm-2以上；蔬菜，以增施有機肥和測土配方施肥為主要培肥措施，同時，要將產生的秸稈全部還田利用，冬季種植綠肥，要求商品有機肥用量達到22.5 t·hm-2以上；果樹，以種植綠肥和增施有機肥為主要培肥措施，同時實施測土配方施肥，要求果樹行間、株間種植蠶豆等經濟綠肥，商品有機肥用量達到30 t·hm-2以上；茶、竹等，以增施有機肥和測土配方施肥為主，要求商品有機肥用量達到30 t·hm-2以上，推薦施用茶葉配方肥和竹筍配方專用肥。

[1] 沈建國. 余杭耕地質量與管理[M]. 北京: 中國農業科學技術出版社, 2014.

[2] 趙展翔．基于GIS的低丘緩坡地資源綜合開發利用與評價研究:以浙江省瑞安市為例[D]．杭州：浙江大學，2013.

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(責任編輯：高 峻)

2017-05-17

杭州市重大科技項目(20142012A54)

王 忠(1981—)，男，寧夏固原人，農藝師，學士，從事土壤肥料技術推廣工作，E-mail：wangzhong0613@163.com。

沈建國(1966—)，男，浙江杭州人，農技推廣研究員，學士，從事土壤肥料技術推廣工作，E-mail：Shenjianguo12@sohu.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170851

S159；S156

A

0528-9017(2017)08-1467-04

文獻著錄格式：王忠，沈倩瑩，沈建國，等. 余杭區新墾耕地土壤理化性狀調查及培肥改良對策[J].浙江農業科學，2017，58(8)：1467-1470，1476.