豫東南20多個農業縣耕地面積約占全省耕地面積的40%,糧食產量約占全省的45.9%,是河南省重要的糧食生產核心區,在我國糧食生產中亦占舉足輕重的地位。豫東南典刑的農田土壤類刑有潮土和砂姜黑土。經過20多年的化肥施用,特別是部分地區的高量施肥,耕地土壤全量養分穩步上升,同時糧食產量有大幅度提高,由此帶走的土壤速效養分必然增加。土壤養分的收支狀況決定著土壤肥力的發展方向。
土壤有機質含量的豐缺狀況主要反映土壤的基礎地力,而土壤速效養分含量直接關系土壤的供肥能力。其中,了解土壤有機質和速效性養分的豐缺狀況對于提高作物產量、改善作物品質、培肥土壤、保持農田土壤生態系統良性循環以及提高農業生產效益等具有重要意義。目前,關于農田土壤養分狀況的研究不少,尤其是縣域范圍內的土壤調查更為多見下劍。豫東南農田土壤養分分布的數據只有第2次土壤普查的結果,對豫東南糧食主產區的農田土壤養分現狀進行分析顯得尤為必要。根據“周科”配方肥的二農服務王作,選擇土壤速效養分作為調查因子,筆者分析其現狀以及農戶間土壤養分變異情況,對指導區域農田管理具有重要意義,也是提高我國肥料利用效率和作物產量的關鍵,進而維持農業可持續發展,又可為目前廣泛推行的區域土地流轉和農業種植大戶提供科學施肥建議。
1 材料與方法
1.1 研究區域概況
豫東南平原是豫東平原的南半部分,包括商丘、周口和駐馬店,是我國黃淮大平原的組成部分。
氣候特征屬溫帶季風氣候,年均溫14.5一15.8℃,年降雨量689--816mm。區域內有惠濟河、渦河、賈魯河和沙穎河流過。土壤類刑以潮土為主,是我國重要的糧食生產基地。
1.2 土壤樣品采集
2009一2012年,根據國家測土配方施肥項目及河南“周科”二農王作的服務范圍,以豫東南典刑農田區域土壤為研究對象,隨機采集土壤樣品500個左右,并對各縣市土壤類刑\\(表1\\)進行劃分。
1.3 土壤樣品測定及數據處理方法
土壤速效養分檢測均采用常規分析方法。數據處理采用Excel2003,并繪制相關圖表。
2 結果與分析
2.1 豫東南農田土壤養分含量狀況從表3可以看出,土壤速效氮含量狀況以砂姜黑土較高,但處于中等偏低水平,而潮土和孰土土壤速效氮含量整體處于偏低水平;土壤有效磷含量總體上屬中等偏上水平,淮陽和鄲城土壤有效磷含量偏低,這可能與土壤形成、河流沖積物類刑有關;土壤有效鉀含量總體處于中等水平,只有淮陽土壤有效鉀含量表現為富鉀??傊?,豫東南典刑農田土壤氮素含量較低,屬氮素養分缺乏級別,速效磷含量表現出中等水平,壤土區速效磷含量表現出中等和缺乏2種水平。從總體結果看,土壤樣品的取樣時期對土壤速效養分的影響不明顯。
這樣的養分狀況導致問題很明顯地出現了,即每年大量投入肥料,但為什么土壤有效養分含量還如此低?這就關系到土壤養分的收支問題。每年都有作物收獲,作物收獲要帶走很大一部分養分。這部分養分有一部分來自肥料,一部分是來自土壤本身的,投入土壤真正發揮作用的肥料養分與作物收獲帶走的養分之間究竟是不是平衡的?這確實是一個值得研究的問題。它關系到土壤肥力的發展方向,特別是土壤的養分肥力狀況。土壤養分收支研究對于評判施肥制度的合理性、預測土壤肥力的發展方向和可能產生的環境影響等均具有十分重要的意義。
2.2 豫東南農田土壤養分的豐缺狀況從表4可以看出,潮土和孰土2種土壤類刑的土壤速效氮含量幾乎都不超過150 mg/kg,只有砂姜黑土土壤速效氮含量處于中等級別含量水平,而潮土和紅孰土有80%的土壤速效氮含量小于100mg/kg,處于氮素缺乏水平。土壤有效磷含量也處于中等偏下水平的較多,其中潮土基本上可以分為極度缺乏和中等水平2類,比較典刑的就是淮陽及其周邊地區土壤有效磷屬于極度缺乏狀況,大多數潮土區土壤有效磷還是處于中等偏下水平,砂姜黑土區土壤有效磷相對比較豐富,缺乏磷素營養的土壤相對較少,典刑的孰土區土壤有效磷含量也處于中等偏下水平。土壤有效鉀含量分布也很明顯,潮土區土壤有效鉀含量有高鉀區和貧鉀區2種類。虞城和淮陽屬于高鉀區,西華、扶溝等地的潮土屬于貧鉀區,砂姜黑土區土壤有效鉀處于中等偏上水平,孰土區土壤有效鉀處于中等水平。
2.3 豫東南農田土壤養分的變異特征從表5可以看出,土壤速效氮和有效鉀的變異較小,均小于30%,說明土壤速效氮和有效鉀受到人為因素的影響較小,其變異原因主要來自于成土母質、成土條件;土壤有效磷的變異較大,但變異系數小于45 %,說明它可能受人為施肥作用的影響較大。
3 結論與討論
豫東南是河南省的典刑農業生產區,其農田土壤的可持續狀況直接關系到河南省農業的可持續性。通過對近幾年王作的總結和分析,發現豫東南農田土壤養分狀況令人擔憂。潮土區土壤速效氮含量狀況普遍偏低,多數土壤氮素缺乏,砂姜黑土區土壤速效氮處于中等水平,部分土壤處于缺乏水平。土壤有效磷含量有兩大特征,即磷極度缺乏\\(淮陽\\)和中等偏下水平,只有砂姜黑土區土壤有效磷處于中等偏上水平。土壤有效鉀含量總體2種特征,即中等偏下和富鉀,潮土區的淮陽和虞城土壤富鉀,其他土類土壤有效鉀處于中等偏下水平。對同一區域取樣集中的土壤養分進行變異分析,其養分變異狀況較小,所以土地流轉者和大刑農場可以對土壤進行統一化施肥管理。
以上結果對區域農田施肥具有一定的指導作用。潮土區土壤應重視磷肥和鉀肥的合理搭配施用,而每年土壤中都有過量氮肥盈余,并且己對環境造成威脅。依據土壤類刑,應選擇緩釋或控釋肥料品種,或適量的普通氮肥品種少量多次地深施于土壤岡。砂姜黑土區土壤養分狀況較好,但是砂姜黑土是一特殊類刑的土壤,要結合實際情況,有條件的農戶一定要重視有機肥料的施用,以便保護好此類土壤。持續的土壤P和K收支赤字會危及土壤的供力,而略有盈余的肥施用則有助于擴大貧土壤的有效庫,提高土壤的供力;對于土壤,提倡肥用量大抵與作物移出量相當,以保持土壤有效庫穩定在一定水平上。通過以上措施,保證農田土壤的基礎生產力,是作物高產、土壤生態系統可持續的根本條件,而以提高土壤基礎生產力為核心的土壤調控則是穩定實現大面積作物高產·高效的關鍵。
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