黄绍文 金继运 杨俐苹 程明芳
中国农科院土壤肥料研究所
成土母质、地形、人类活动（农业生产中的施肥、作物品种、灌溉及其它的一些生产管理措施）等对土壤养分空间变异均有较大影响。国外对土壤养分空间变异的影响因素进行了较多研究，而国内该方面的研究工作较少。下面仅初步讨论种植方式、肥料使用、土壤类型、土壤颗粒组成与土壤养分之间的关系，为深入了解土壤养分状况及其空间变异情况提供一定的理论依据。 1 材料与方法
1.1 研究试区的基本情况
在黄淮海平原选择主要农业自然经济类型区河北省玉田县作为本项研究的试区。该县位于东经117。30'至117。56'，北纬39。33'至40。之间。耕地面积729km2，其中小麦、玉米和水稻种植面积分别为286 km2、432 km2和16 km2。地形地貌类型为洪积、冲积平原，地势东北高、中部平原、西南洼。主要土壤类型为潮土和褐土。气候属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，年平均降水量693.1mm，年平均气温11.2℃，无霜期190d左右。主产小麦、玉米、水稻、蔬菜、苹果、葡萄等。
1.2 土壤样品采集
本研究采用GPS定位技术，对河北省玉田县进行定点取样。从玉田县虹桥镇38个村的每个村选择1~2个代表性地块；从除虹桥镇外的其它19个乡（镇）的每个乡（镇）选择3~7个代表性村，在每个村选择1个代表性地块。取样点定在有代表性的地块的中心附近，其分布
上汽双龙见图1。取样深度为0~20cm，取样时间是1999年3月下旬至4月上旬。
1.3 肥料使用情况调查
自已采取土壤样品的每个代表性地块有小地块的农户中，随机调查3~5个农户过去三年来各作物施用有机和无机养分的情况，以及种植方式和作物产量等。
(图：图1 玉田县土壤取样点分布示意图)
1.4 土壤样品分析 本项研究是在“土壤养分综合系统评价法与作物高产高效平衡施肥技术”成果的基础上进行的[1,2]。该技术的核心是应用联合浸提剂和系列化操作规程，能快速准确测定和全面评价土壤中各种大、中、微量营养元素状况和供应能力，并在此基础上实现保证各种营养元素均衡供应的平衡施肥技术体系。 土壤速效养分含量分析应用土壤养分状况系统研究法[3]。P、K、Cu、Fe、Mn、Zn的联合浸提与测定：浸提剂为ASI溶液（0.25mol/L NaHCO3 - 0.01mol/L EDTA - 0.01mol/L NH4F）；P用钼锑抗比法测定，K、Cu、Fe、Mn、Zn用原子吸收分光光度计测定。NH4+-N、Ca、Mg的联合浸提与测定：浸提剂为1mol/L KCl溶液；NH4+-N用靛酚蓝比法测定，Ca、Mg用原子吸收分光光度计测定。S的浸提与测定：浸提剂为0.08mol/L Ca(H2PO 4)2 H2O溶液，用BaCl2比浊法测定。有机质（OM）：浸提剂为0.2mol/L NaOH - 0.01mol/L EDTA - 2%甲醇，比测定。pH：水土比为2.5∶1，复合电极测定。
1.5 土壤颗粒分析
用吸管法测定。
1.6 数据处理
本研究的数据分析涉及地统计学的主要是Kriging 插值[2]。采用的GIS平台为Arc/Info 3.4.2、Mapinfo 4.0及Winsurf 5.01，主要用于GIS中矢量图形的编辑、含量分布图制作等。
2 结果与讨论
2.1 不同种植方式下土壤养分状况分析
2.1.1 不同种植方式下土壤养分状况
玉田县区域内不同种植方式下土壤速效养分含量差异很大（表1）。果（苹果、葡萄）、菜地主要土壤速效N、P、K、Mn、Fe等，尤其是P、K和Mn的含量明显高于粮地（小麦-玉米轮作地、水稻田）；苹果和葡萄地速效Zn和Cu的含量高于蔬菜和粮地；水稻田速效S的含量明显高于果、菜地和小麦-玉米轮作地；苹果、葡萄地有机质含量低于蔬菜、粮地；果、菜地速效Ca、Mg的含量低于粮地，其中苹果、葡萄地速效Ca的含量明显低于菜地和粮地，水稻田Mg的含量显著高于其它种植方式。表明对土壤养分的分区管理要因种植方式的不同而采取不同的管理措施。
(表：表1 玉田县不同种植方式下土壤速效养分（mg/L）和有机质（%）含量及pH值 )
养分项目 Item | 苹果 Apple tree | 葡萄 Grapevine | 蔬菜 Vegetable | 小麦-玉米 Wheat-Corn | 水稻 Rice |
范围 | OM | 0.4~1.1 | 0.5~1.0 | 0.6~2.2 | 0.2~2.3 | 0.7~1.5 |
NH4+-N | 0.5~117.0 | 0.1~128.6 | 0.1~107.4 | 0.0~44.1 | 1.5~16.9 |
P | 6.8~274.0 | 59.7~183.2 | 4.8~324.9 | 1.1~61.7 | 1.4~29.8 |
K | 66.5~363.6 | 109.5~320.6 | 50.8~676.4 | 39.1~117.3 | 54.7~97.8 |
Mn | 3.0~40.4 | 2.6~51.0 | 1.3~52.0 | 1.0~18.4 | 1.6~5.8 |
Zn | 1.0~8.0 | 2.6~6.9 | 0.8~9.7 | 0.5~7.9 | 0.4~14.8 |
Fe | 12.9~77.8 | 26.4~121.0 | 5.7~108.9 | 3.3~91.2 | 10.5~55.9 |
S | 6.8~197.1 | 15.8~75.9 | 2.1~105.8 | 0.0~248.4 | 33.7~190.6 |
Ca | 1844~4990 | 1423~2946 | 2305~5972 | 1303~8056 | 3387~6152 |
Mg | 247.9~766.7 | 342.6~693.8 | 379.1~815.3 | 258.8~1705.9 | 777.6~1701.0 |
Cu | 1.8~14.2 | 3.5~8.5 | 0.9~4.8 | 0.7~6.1 | 1.8~7.7 |
pH | 5.4~7.9 | 5.9~7.5 | 4.8~7.8 | 5.2~8.2 | 7.6~8.4 |
平均 | OM | 0.6 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.0 |
NH4+-N | 20.1 | 20.8 | 盖革模式14.0 | 9.9 | 10.0 |
P | 52.5 | 116.0 | 45.2 | 10.7 | 7.0 |
K | 135.0 | 199.4 | 87.2 | 60.2 | 76.6 |
Mn | 11.1 | 13.6 | 9.8 | 3.5 | 3.5 |
Zn | 2.6 | 4.2 | 1.7 | 1.2 | 2.2 |
Fe | 41.6 | 60.1 | 27.6 | 15.9 | 22.3 |
S | 50.6 | 47.3 | 39.8 | 27.7 | 106.0 |
Ca | 2473.5 | 2433.9 | 3917.0 | 4562.6 | 4095.4 |
Mg | 555.3 | 580.9 | 575.3 | 672.1 | 1315.1 |
Cu | 5.0 | 5.7 | 2.0 | 1.6 | 3.4 |
pH | 6.9 | 6.8 | 7.0 | 7.6 | 8.0 |
| | | | | | |
2.1.2 不同种植方式下肥料使用量的差异
为了解不同种植方式下土壤速效养分含量与肥料使用量之间的关系，调查了不同种植方式的肥料使用情况。考虑到菜区蔬菜品种或轮作方式较多（蔬菜村一般涉及到5~6个蔬菜品种、3~4种轮作方式），按作物品种比较肥料使用量比较复杂，也难以比较不同种植方式之间的肥料使用情况。因此，本研究肥料使用量采用年用量。表2表明，不同种植方式的肥料使用量有明显差异，果、菜地N、P2O5和 K2O用量明显高于粮地，这一结果与不同种植方式下土壤速效N、P和K的含量趋势相一致。这说明果、菜地N 、P2O5和 K2O用量大于吸收量， 并在土壤中有一定的或较多的积累，因此，果、菜地N、P和K（尤其是P和K）含量较高。
(表：表2 玉田县不同种植方式下肥料年使用量 )
项目 Item | 苹果 Apple tree | 葡萄 Grapevine | 蔬菜 Vegetable | 小麦-玉米 Wheat-Corn | 水稻 Rice |
范围 (kg/ha.a) Range | N | 754.5~1284.0 | 625.5~846.0 | 454.5~1663.5 | 385.5~672.0 | 211.5~270.0 |
P2O5 | 321.0~735.0 | 501.0~717.0 | 通俗喜剧 139.5~820.5 | 118.5~225.0 | 49.5~97.5 |
K2O | 393.0~790.5 | 502.5~1812.0 | 139.5~1947.0 理论与改革 | 70.5~225.0 | 15.0~79.5 |
平均 (kg/ha.a) Average | N | 993.0 | 730.5 | 940.5 | 519.0 | 240.0 |
P2O5 | 576.0 | 600.0 | 384.0 | 162.0 | 79.5 |
K2O | 652.5 | 1087.5 | 558.0 | 154.5 | 54.0 |
| | | | | | |
2.1.3 不同种植方式下土壤养分含量与肥料使用量之间的关系
为了进一步了解不同种植方式下土壤速效养分含量与肥料使用量之间的关系，做出了80个代表性地块的土壤养分含量与肥料使用量之间关系的散点图，并用曲线方程进行了拟合。图2表明，不同种植方式下土壤速效P和K含量一般随磷和钾肥施用量的增加而增加，并且土壤P和K含量与肥料使用量之间的关系能很好地用曲线方程拟合，决定系数均达极显著水平，而土壤NH4+-N含量与氮肥使用量之间的相关性较差，决定系数很低，这可能与肥料氮、磷和钾在土壤中的化学行为有关。上述结果说明，不同种植方式下对土壤养分进行宏观分区管理时应考虑作物的肥料使用情况。
(图：图2 玉田县不同种植方式下土壤速效养分含量与肥料使用量之间的关系)
2.2 小麦-玉米种植方式下不同土壤类型的养分状况分析
在小麦-玉米种植方式下，不同土壤类型的速效N、P和K含量差异较小，而Mn、Fe等微量元素差异较大（表3）。就土壤速效N、P和K含量的平均数而言，潮土分别为9.2 mg/L、10.5 mg/L和60.3mg/L，褐土分别为12.7 mg/L、11.7 mg/L和60.0mg/L；在潮土中，土壤速效养分含量低于临界值的土样数占总土样数的百分数分别为100、74.6和96.9，褐土分别为100、68.9和97.8。土壤磷的缺乏程度低于钾，这与目前施用磷肥和钾肥的情况有关。潮土和褐土的速效N、P和K含量差异较小，这可能与研究区域小麦、玉米种植历史及近些年的施肥状况有关。根据近3年对不同作物肥料使用情况调查结果表明，小麦-玉米种植方式下潮土和褐土N、P2O5和K2O施用量差异不大，其变异系数分别为13.4%、17.0%和18.8%。
土壤速效Mn、Zn、Fe、Cu等微量元素含量，均是褐土高于潮土，其中不同土壤类型的Mn 和Fe含量差异较大。潮土和褐土中的速效Mn的平均含量分别为2.9 mg/L和5.9 mg/L，其中潮土的平均值明显低于临界值，而褐土的平均值高于临界值；其低于临界值的土样数占各自总土样数的百分数，潮土和褐土的分别为抗原提呈细胞89.6和55.6。土壤Fe速效含量，潮土和褐土的平均分别为12.8 mg/L和29.5 mg/L，其中潮土的平均值略高于临界值，有61.1%的土样中的Fe低于临界值；而褐土的平均值显著高于临界值，仅有4.4%的土样中的Fe先进制造技术的应用低于临界值。表明小麦-玉米种植方式下土壤类型是对微量元素（尤其是Mn、Fe）进行宏观分区管理的一个较重要的指标。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议