1、山 西农业科学 2010， 38（ 1）： 7377 Journal of Shanxi Agricultural Sciences山西主要耕作土壤肥力现状及变化规律刘蝴蝶 ，李晓萍 ，赵国平 ，尹林红（运城市农业局，山西 运城 044000）摘 要 ：对山西省 62 个主要耕作土壤种类 、耕层土壤肥力现状进行了调查分析，并与第二次土壤普查情况进行比较，结果表明，依据山西省耕地土壤养分分级标准评价，有效磷属 2 级水平，有机质 、有效钾 、阳离子代换量属 3 级水平，全氮属 4 级水平；与第二次土壤普查情况相比，除有效钾呈下降状态外，有机质 、全氮 、有效磷 、阳离子代换量均呈上升状态 。说明
2、山西省耕作土壤肥力与土壤普查时相比有大幅度的提高，但是存在养分间发展不平衡现象 。为此，提出增施有机肥 、大力实施测土配方施肥及秸秆还田技术等相应的培肥对策，以达到土壤养分平衡发展，保证农作物持续优质 、高产 、稳产 。关键词 ：耕作土壤；土壤肥力；变化规律；培肥建议中图分类号 ：S158 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002-2481（ 2010） 01-0073-05Present Situation and Its Changing Law of Soil Fertility in Cultivated Land in ShanxiLIUHu- die， LI Xiao- ping，
3、ZHAOGuo- ping， YINLin- hong（ Agriculture Bureau in Yuncheng， Yuncheng 044000， China）Abstract： For 62 wajor soil patterns ofcultivated land in Shanxi, tilth top soil fertilitywas investigated and compared with theconditions in the 2nd Soil Census. The results showed that: based on nutrition grading s
4、tandard in Shanxi, the available P standedin grade 2, organic matter, available K, positive ion exchange in grade 3 and whole N grade 4; compared with the 2nd Soil Censusthe organic matter, whole N, available P, positive ion exchange all showed a raisingsituation, except available P. The situation s
5、ug-gested that soil fertility of cultivated land in Shanxi had improved remarkably since the last soil census, though there existed un-blance between nutrients. Thus, fertilization recommendation to increase organic fertilizer, to populize soil-test-formulation-fertil-ization and fodder ruturning wa
6、s made for aim of a balanced development of soil nutrition and sustainable fine quality, high andstable yieldingofcultivated crops.Key words： Cultivated land; Soil fertility; Changinglaw; Fertilization recommendation收稿日期 ：2009- 09- 23作者简介 ：刘蝴蝶（ 1962-），女，山西永济人，高级农艺师，主要从事土壤肥料技术推广及检验工作 。随着农业科学技术的迅猛发展，农
7、业种植作物种类 、产量 、耕作方式 、农民施肥观念 、土壤及土壤肥力均发生了巨大的变化 。为了摸清山西省主要耕作土壤的肥力现状及其变化规律，结合近年来的工作，本研究对主要土壤种类肥力进行了调查，旨在为加强耕地质量建设与管理提供科学的决策依据1，更好地指导农民科学施肥，促进农业增产 、农民增收以及农业的可持续发展 。1 材料和方法1.1 样品采集原则调查样品采集的基本原则是以第二次土壤普查时的主要土种为单位，主要作物种植面积不少于 1.33 万 hm2，并在原采样点位上采样，以确保数据的可比性 。1.2 样品的采集1.2.1 采集时间 在秋作物收获后 、土壤封冻前进行采集 。1.2.2 采集深度
8、 样品均采集于耕层土壤 020 cm土层 。1.2.3 采样点数量 按照一定的采集路线（ S 路线）随机 、等量和多点采样，然后混合，每个样品都是由 15 个以上采样点组成的混合土样，均为 1kg左右2。1.3 样品测试项目及方法1机械组成：比重计法； pH：酸度计法；有机质：重铬酸钾容量法；阳离子代换量：乙酸铵交换doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2010.01.1873 山 西农业科学 2010 年第 38 卷第 1 期表 2 山西省土壤亚类养分测定结果统计亚类草原风沙土潮褐土潮土冲积土淡栗钙土淡栗褐土褐土褐土性土红黏土黄绵土栗钙土性土栗褐土石灰性褐土脱潮土盐化潮土
9、有机质 /（ g/kg）6.6511.3819.109.6519.399.5014.5622.8521.118.0711.8511.6120.5016.9314.57全氮 /（ g/kg）0.330.600.890.410.940.470.641.001.140.340.580.600.920.960.77有效磷 /（ mg/kg）4.89.032.99.326.17.77.322.57.07.79.620.616.623.225.4速效钾 /（ mg/kg）1261301431061009322217516315310310221615189全磷 /（ g/kg）0.460.680.720.
10、670.960.470.630.610.450.480.510.510.650.710.69阳离子代换量 /（ cmol/kg）5.368.9814.257.3715.969.789.8215.0325.069.639.247.8913.3311.1110.81蒸馏法；全氮：凯氏定氮法；碱解氮：碱解扩散法；全磷：氢氧化钠熔融，钼锑抗比色法；有效磷：碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法；速效钾： 1 mol/L 中性醋酸铵浸提，火焰分光光度计法 。2 山西省主要耕作土壤肥力现状及评价2.1 主要耕地土壤养分现状及评价通过统计，山西省主要耕地土壤养分调查结果列于表 1。从表 1 可以看出，有机质含量变化范围
11、为4.748.6 g/kg，平均值为 17.2 g/kg，依据山西省耕地土壤养分分级标准评价3，属 3 级水平，变异系数 49.88%，相对较大，说明不同的土壤有机质含量差异较大 。全氮含量变化范围为 0.161.62g/kg，平均值为 0.80 g/kg，依据山西省耕地土壤养分分级标准评价，属 4 级水平，变异系数40.00%，相对较大，说明不同的土壤氮含量差异较大 。土壤碱解氮含量的变化范围为 13.2201.0 mg/kg，平均值为 61.5 mg/kg。土壤全磷含量变化范围为 0.351.41 g/kg，平均值为 0.61 g/kg，变异系数 33.33%，相对较小，说明不同的土壤全磷
12、含量差异不大 。有效磷含量变化范围为 4.8136.5 mg/kg，平均值为 21.4 mg/kg，依据山西省耕地土壤养分分级标准评价，属 2 级水平，变异系数 117.76%，很大，说明不同的土壤有效磷含量差异较大 。有效钾含量范围为 60.0338.0mg/kg，平均值为 150.2 mg/kg，依据山西省耕地土壤养分分级标准评价，属 3 级水平，变异系数48.42%，相对较大，说明不同的土壤有效钾含量差异较大 。pH 含量变化范围为 7.769.01，平均值为 8.42。阳离子代换量的变化范围为 5.3630.97 cmol/kg，平均值为 12.84 cmol/kg，依据山西省耕地土壤
13、养分分级标准评价，属 3 级水平，变异系数 41.41%，相对较大，说明不同的土壤阳离子代换量含量差异较大 。表 1 山西省耕地土壤养分调查结果项目有机质 /（ g/kg）全氮 /（ g/kg）碱解氮 /（ mg/kg）全磷 /（ g/kg）有效磷 /（ mg/kg）全钾 /(g/kg）速效钾 /（ mg/kg）阳离子代换量 /（ cmol/kg）pH平均值17.20.8061.50.6121.423.03150.212.848.42变化范围4.748.60.161.6213.2201.00.351.414.8136.518.3126.3760.0338.05.3630.977.769.01标
14、准差8.580.3228.560.2025.203.0672.735.300.19变异系数 /%49.8840.0046.4333.33117.7613.3048.4241.412.262.2 主要土壤亚类养分现状根据山西省第二次土壤普查结果统计，山西省土壤总面积 1 454 万 hm2，划分为 17 个土类 、40 个亚类 、127 个土属 、351 个土种4。本次研究涉及到其中的 10 个土类 、15 个亚类 、52 个土种 。经统计，目前主要耕地土壤亚类养分测定结果如表 2 所示 。74 项 目有机质 /（ g/kg）全氮 /（ g/kg）全磷 /（ g/kg）有效磷 /（ mg/kg）
15、速效钾 /（ mg/kg）pH阳离子代换量 /（ cmol/kg）机械组成 0.02 mm土粒 /%机械组成 0.020.002 mm土粒 /%机械组成 0.02 mm和 0.02 mm土粒降低 4.11%，降幅为 7.4%， 0.020.002 mm 土粒提高 3.33%，增幅为 11.3%， 0.002 mm 土粒提高了 1.14%，增幅为 7.3%。表 4 主要耕地土壤亚类理化性质亚类草原风沙土潮褐土潮土冲积土淡栗钙土土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值有机质/（ g/kg）3.906.658.6011.3812.1619.1011.009.6511.8
16、019.39全氮/（ g/kg）0.290.330.580.600.690.890.530.410.640.94有效磷/（ mg/kg）2.89.03.34.88.332.97.99.33.826.1速效钾/（ mg/kg）181126252130166143187106246100pH8.408.278.308.757.868.457.908.498.208.21全磷/（ g/kg）0.360.461.080.680.570.720.680.670.520.96阳离子代换量 /（ cmol/kg）3.505.367.908.9811.3314.256.107.3710.1015.96粗砂粒1
17、3511113细砂粒85745745574182686240粉砂粒563131283215222832黏粒107131916164101016土壤机械组成 /%刘蝴蝶等：山西主要耕作土壤肥力现状及变化规律75 山 西农业科学 2010 年第 38 卷第 1 期表 5 作物吸收量与肥料施入量统计 （运城 ）年度200120032005项目氮磷钾氮磷钾氮磷钾总施入量 / 总吸收量1.654.330.811.573.570.712.083.261.10总量118.3525.2091.20125.5529.2598.40139.5035.40101.55籽粒82.0515.0020.2583.4015
18、.7522.05104.7021.6034.20茎叶36.3010.2070.9542.1513.5076.3534.8013.8067.35总量195.75109.2073.50197.55104.5569.90289.50115.50111.45有机肥46.8019.3559.2535.7011.2545.60132.9024.1580.25化肥148.9589.8514.25161.8593.3024.30156.6091.3531.20吸收量 /（ kg/hm2） 施入量 /（ kg/hm2）4 影响山西省主要耕作土壤肥力变化的因素4.1 秸秆还田数量据调查点位基本情况统计，虽目前有机
19、肥施用和土壤普查时相比，无论是施肥点位还是平均施肥量均减少，但是作物产量是土壤普查时的3.5 倍，大幅度提高；随着产量的增加，生物学产量也明显增加，作物根 、茬归还于土壤中的数量大大增加6， 7。另外，从全省土肥工作总结中看出，近年来作物秸秆还田方式 、面积和数量逐年增加， 2008 年全省各种作物秸秆的还田面积占总面积的 85%，还田的作物秸秆从 1998 年的小麦到目前的小麦 、玉米 、棉花 、高粱等多种作物，秸秆还田面积和根茬还田数量的增加，使土壤中有机质积累大于分解，因此，在有机肥施用量不增加的基础上，出现了土壤有机质提高现象 。4.2 施肥量通过对调查点基本情况的统计可知，有机肥施用
20、量相对减少，作物产量大幅度提高，各种肥料施用量与土壤普查时相比都有提高，在这种情况下，土壤养分的变化主要取决于养分投入量和农作物吸收量之差 。亚类淡栗褐土褐土褐土性土红黏土黄绵土栗钙土性土栗褐土石灰性褐土脱潮土盐化潮土土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值土壤普查现测值有机质/（ g/kg）7.309.5010.6014.5614.9222.8512.3021.115.208.079.2011.859.1311.6110.7620.5010.0516.938.4314.57全氮/（ g/kg）0.490.4
21、70.700.640.821.000.771.140.410.340.490.580.600.600.680.920.690.960.550.77有效磷/（ mg/kg）5.77.74.57.36.422.56.67.07.17.73.79.67.320.66.016.63.523.24.025.4速效钾/（ mg/kg）1709319022218417517716320315314210319710219821618715114989pH8.308.557.808.297.988.317.708.268.308.608.318.548.238.408.248.358.408.469.438.
22、43全磷/（ g/kg）0.570.470.670.630.500.610.350.450.800.480.440.510.660.510.680.650.880.710.510.69阳离子代换量 /（ cmol/kg）9.469.7814.609.8222.3815.0322.8025.067.009.639.609.248.177.8910.0413.3311.2511.118.6010.81粗砂粒11703115172917细砂粒6561494551363428665367537048523536376149粉砂粒2124374033394041252725182121334636382
23、218黏粒13141515161826299198141015151828171715土壤机械组成 /%续表 4从表 5 可以看出， 3 年氮 、磷的施入量和作物吸收量的比值均大于 1，说明氮 、磷的施用量大于作物的吸收量，特别是磷的施用量超出了作物对磷的吸收量，使施入土壤的有效态磷含量在满足作物生长需求的同时，在土壤中积累，使土壤速效磷明显提高 。钾的施入量与作物吸收量的比值 3 年中有 2 年小于 1， 1 年为 1.1，说明钾的施用量小于或等于作物的吸收量，也就是说在作76 物 产量大幅度提高，氮 、磷用量增加的情况下，施钾量相对较少，造成了作物对土壤钾素吸收数量的增加，在钾素补充不足的
24、情况下，造成土壤钾素亏损，钾素含量下降 。4.3 作物产量 、农业的多元化生产及管理土壤理化性状对土壤水分 、养分 、空气和热量具有直接或间接的影响，提高土壤肥力可以改善土壤理化性状 。第二次土壤普查时，山西省耕地土壤基本上是缺磷 、少氮，多数钾丰富 。1988年统计，全省农作物总播种面积为 399.93 万hm2，其中粮食作物播种面积为 320.32 万 hm2，占播种总面积的 80.1%，粮食作物产量 81.83 亿 kg，平均产量 2 550 kg/hm2。现在全省农作物总播种面积为 344.53 万 hm2，其中粮食作物播种面积为316.07 万 hm2，占播种总面积的 91.7%；平
25、均产量8964.6kg/hm2，比第二次土壤普查时增加 2.5 倍 。从调查点基本情况统计情况（表 6）看，复种指数由 1986 年普查时的 103%提高到 2007 年的109%；平均产量由 2 550.0 kg/hm2提高到 8 518.5kg/hm2， 2007 年平均产量是 1986 年的 3.34 倍；灌溉方式也由井水 、自然降水到畦灌 、喷灌 、渗灌 、滴灌等节水灌溉方式 。在种植作物上，也由以前的单一生产变成了多元化生产；施肥由以有机肥为主 、化肥施用量较少或不施化肥变为作物秸秆还田及配方施肥等配套技术 。经过种植制度及管理技术的不断发展，土壤有机质和作物产量的提高，使土壤中有机
26、无机复合体的团聚程度和稳定性不断提高，土壤阳离子代换量和土壤吸水性能提高，同时土壤中 0.020.002 mm 土粒明显提高，因此改善了土壤理化性状7。表 6 复种指数及农作物产量情况项目复种指数 /%平均作物产量 /（ kg/hm2）灌溉方式降水量 /mm有效积温 /无霜期 /d1986 年土壤普查1032 550.0井灌 、大气降水3806502 7005 1001202202007 年1098 518.5畦灌 、喷灌 、渗灌 、滴灌3805732 700.04 529.21152355 培肥对策5.1 增施有机肥山西省土壤有机质与第二次土壤普查时比较，虽然有不同程度的增加，但总体来说不是
27、很高，并且变异系数较高，有发展不平衡的现象 。因此，应实施沃土工程，增加有机肥投入，增施农家肥，加大秸秆还田力度，以提高土壤有机质含量，改善土壤结构，增强土壤保肥保水性能8。5.2 合理施用化肥从山西省土壤养分状况看，土壤氮 、磷 、钾养分间存在发展不平衡 。据此，应根据土壤养分实际情况 、种植农作物种类及目标产量，做到因地制宜实施配方施肥，以保持土壤养分的平衡 。对有效磷含量较高的土壤，特别是一些蔬菜地应控制磷肥的施用量，以减少其对某些微量元素的拮抗作用和土壤对有效磷的固定，做到科学 、平衡 、经济 、合理施肥，从而提高肥料的利用率，降低生产成本，促进农民增产 、增收9。5.3 秸秆还田由于
28、作物秸秆含有大量的纤维素 、木质素及氮 、磷 、钾等多种营养元素，它能增加土壤中水溶性团聚体，协调土壤中的水 、肥 、气 、热等因素，改善土壤的环境条件 。由于有机肥料施用量的不足，土壤有机质含量增加缓慢，要想达到用地养地相结合，达到培肥改土的目的，必须以秸秆作为重要肥源来补充 。参考文献 ： 1 鲁如坤 . 土壤农化分析方法 M. 北京：中国农业科技出版社， 1999. 2 鲍士旦 . 土壤农化分析 3 版 M. 北京：中国农业出版社，2005. 3 刘银忠 . 闻喜县耕地资源评价与利用 M. 北京：中国农业出版社， 2005： 57. 4 刘耀宗，张经元 . 山西土壤 M. 北京：科学出版
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