地力分析在耕地土壤監測中的應用

黃滿洪

(廣州市花都區農業技術管理中心,廣東 廣州　510806)

1　建立長期耕地定位監測點的意義

長期定位地力肥力和質量監測，對土壤在不同施肥條件下肥力演變和作物的增產效應、養分供給能力有較大作用，并為土壤的培育和合理施肥提供理論依據。通過每年連續性樣品采集，分析土壤養分數據及其變化趨勢，將為農田耕地地力和環境質量的探索研究打好基礎，對生態環境和促進農業可持續發展具有積極和深遠的意義。

2　監測與分析基本情況

選取花都區耕地地力監測點17個，監測了土壤酸堿度（pH）、有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等常規6項指標，收集了17個監測點的農戶施肥和耕種情況記錄。監測結果及其分析如下。

2002年至2016年花都區耕地土壤常規監測結果列于表1，并作圖示。

表1　花都區耕地土壤常規指標監測結果

從圖示可見，土壤酸堿度（pH）和全氮的監測結果雖有輕微起伏變動，但仍維持直線狀態，基本穩定在一定水平，而土壤有機質含量最近幾年下滑趨勢明顯。土壤有效氮、磷、鉀養分含量則年度波動較大，土壤速效養分含量通常受田塊的耕種結構和施肥水平影響較大，起伏不定含量變化趨勢表明不同年份的肥料施用量有較大差異。

2.1　耕地土壤的陽離子交換性能

土壤膠體表面所能吸附的各種交換性陽離子，包括交換性鹽基和交換性酸的總量，稱為陽離子交換量（CEC），其表示單位為cmol(+)/kg。陽離子交換量的大小，可以作為評價土壤保水保肥能力的指標，是改良土壤和合理施肥的重要依據之一，也是高產穩產農田肥力的重要指標。土壤陽離子交換性能是土壤具有的基本屬性，取決于土壤膠體的種類和數量，其中腐殖質含量和粘土礦物特別是2∶1型黏土礦物含量愈高，陽離子交換量愈大。我國北方土壤黏粒以蒙脫石及伊利石為主，所以陽離子交換量大，其數值一般大于20 cmol(+)/kg，高的可達50cmol(+)/kg以上。而南方紅壤，一方面因為它含有機膠體較少，同時其黏粒以高嶺石及鐵鋁水合物為主，所以陽離子交換量一般較小，通常在20 cmol(+)/kg以下。花都區耕地土壤陽離子交換量的平均值為7.99cmol(+)/kg，比廣州市平均值低（表2）。 變幅為 5.72～10.02cmol(+)/kg，變化幅度相對較小，但幾乎都在弱保肥性能等級范圍。

表2　花都區耕地土壤陽離子交換量（CEC）

2.2　耕地土壤中量元素和鹽分監測結果與分析

花都區耕地土壤有效鈣、鎂、硫等中量元素和鹽分于2004年進行過一次監測，2011年再次進行監測，兩次結果見表2。2011年監測結果，土壤有效鈣含量平均1860.8mg/kg，屬極豐富水平；有效鎂89.3mg/kg，缺少水平；有效硫88.4mg/kg，豐富水平；鹽分含量0.118%，有輕度鹽化跡象。與2004年的監測結果比較，有效鈣含量增加一倍多，由豐富變為極豐富；有效鎂含量增加了一半，但仍然缺乏；有效硫變化不大，處于豐富水平；土壤鹽分含量減少了四分之一，但還是有輕度鹽化的風險。花都區位于珠江三角洲地區，灌溉頻繁，降雨豐富，但蔬菜、甜玉米等經濟作物種植面積較大，耕種頻繁、化肥用量大是土壤出現輕度鹽化的原因。

表3　耕地土壤中量元素和鹽分監測結果

2.3　耕地土壤有效硅、有效硼監測結果與分析

花都區耕地土壤有效硅、有效硼含量分析結果列于表2。花都區土壤有效硅含量平均49.5mg/kg，屬缺少水平，比廣州市平均值高。土壤有效硅缺乏對需要較多硅元素的農作物例如水稻、甘蔗的產量和品質有一定影響，可通過施硅肥或施用含硅的中微量元素肥料進行平衡補給。花都區土壤有效硼含量0.55mg/kg，屬中等水平，比廣州市平均值高。由于多種因素的影響，廣東省耕地土壤大部分低于0.5mg/kg的缺硼臨界值，花都區例外，可能與該區土壤pH值較高有一定關系。

表4　花都區耕地土壤有效硅、有效硼含量

2.4　土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量

花都區耕地土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量分析結果列于表2。花都區土壤有效鐵含量平均139.1mg/kg，屬極豐富水平。花都區土壤有效錳含量10.09mg/kg，屬中等水平，比廣州市平均值低。有效銅含量2.84mg/kg，極豐富，但比廣州市平均值低。有效鋅含量6.50mg/kg，屬極豐富水平，且比廣州市平均值高。

表5　土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量

2.5　土壤有效鉬含量

在土壤與植物營養領域，微量元素鉬能否滿足作物生長的需要，一般通過化學分析方法測定土壤有效鉬含量的高低來衡量。土壤有效鉬含量及對作物的影響分為五級：＜0.10mg/kg 為一級（極缺）；0.10～0.15mg/kg為二級 （缺少）；0.15～0.20mg/kg為三級 （中等）；0.20～0.30mg/kg為四級 （豐富）；＞0.30mg/kg 為五級（極豐富）。花都區耕地土壤有效鉬含量分析結果列于表2。花都區土壤有效鉬含量平均值為0.188mg/kg，屬三級中等水平，變幅為0.022～0.390mg/kg，比廣州市平均值低。

表6　花都區耕地土壤有效鉬含量

2.6　土壤緩效鉀含量

土壤鉀素形態分為礦物鉀、緩效鉀和速效鉀三種。土壤鉀素養分是否充分，主要決定于土壤速效鉀的含量，但當速效鉀含量接近或低于當季作物所需的鉀量時，潛在性鉀的及時釋放就很重要。緩效性鉀含量可以反映土壤的供鉀潛力。謝建昌等根據我國主要土壤緩效鉀含量情況，將土壤供鉀潛力劃分為7個等級：＜70mg/kg為 1級 （供鉀潛力極低）；70～170mg/kg為2級（供鉀潛力低）；170～330mg/kg為 3級（供鉀潛力中下）；330～500mg/kg為 4級 （供鉀潛力中等）；500～750mg/kg 為 5 級（供鉀潛力中上）；750～1160mg/kg為6級（供鉀潛力高）；＞1160mg/kg為7級（供鉀潛力極高）。

對花都區耕地土壤緩效鉀的監測于2005年開展過一次，平均值為204.3mg/kg；2015年為第二次，平均值為 89.3mg/kg（表2）。 結果表明：（1）花都區耕地土壤緩效鉀的變化與廣州市一致，即緩效鉀含量降低，且降幅較大，土壤供鉀潛力減弱，原因未明應給予重視。（2）土壤供鉀潛力雖然下降，但土壤速效鉀含量一直比較高，并超過緩效鉀含量，因此供鉀能力整體來看比較好，而維持這種良好狀態是長期注重平衡施用鉀肥的結果。

表7　花都區耕地土壤緩效鉀含量變化

2.7　耕地土壤水穩性團聚體變化

花都區土壤水穩性團聚體的監測于2006年開展過一次，2016年為第二次（表2），經歷10年后結果表明：＞0.25 mm水穩性團聚體，即具有團粒結構的土壤顆粒，其含量降低與廣州市一致，且降幅較大，對土壤通透性和持水性有一定影響，甚至降低土壤保水保肥能力和肥力水平。土壤水穩性團聚體的數量受種植制度、耕種強度、施肥及土壤有機質含量和pH值等諸多因素的綜合影響，出現劇烈變化應給予重視，并采取有效措施阻止繼續下滑。

表2　花都區耕地土壤水穩性團聚體變化

3　結論與建議

花都區耕地主要種植蔬菜及其他經濟作物，農民一貫采用傳統的施肥方式。施肥結構以化肥為主，有機肥施用比例和施用量很低。長期大量施用化肥不利于土壤肥力提高，也被認為是造成土壤酸化的主要原因。大量化肥投入使土壤有效磷盈余，磷素過剩累積可引發土壤養分不平衡。因而由施肥數量、施肥時期、施肥方法不合理造成了一系列不合理施肥現象。致使施肥不合理現象長期以來普遍存在，過量施肥及養分配比不科學等施肥問題不僅降低了肥料資源利用效率，增加了生產成本。也造成耕地理化性狀劣變、養分失衡，直接影響耕地綜合生產力提高。有鑒于此，對花都區耕地施肥有如下建議：

一是大力推廣優質有機肥，提高有機肥施用比例、施用范圍和施用量。有機肥不僅能為農作物提供全面營養，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質和生物活性，全年有機肥用量以300～400kg/畝為宜。二是減少通用型（15-15-15）復合肥施用，推廣具有針對土壤、作物的專用肥，單質肥料配施時減少磷肥用量和比例，以氮、磷、鉀肥施用比例 1∶0.3∶0.7～0.8 為宜。 三是充分利用測土配方施肥技術成果，把測土配方施肥技術推廣到千家萬戶。花都區農業技術管理中心已研究出針對我區水稻、蔬菜的營養特性和土壤養分狀況的測土配方施肥技術指導系統，它可以根據土壤養分檢測值，估算出本地塊的目標產量。精準地給出本地塊最佳氮、磷、鉀的總施用量，并詳細給出每個施肥時期的最佳施肥量。只有這樣，才能及時了解土壤養分的動態變化以調整施肥結構。