桐庐县农地土壤肥力现状及其变化特征分析

倪中应，刘永红，石一珺，陈 红 ，江校尧

(1.桐庐县农业技术推广中心，浙江桐庐 3 11500;2.桐庐县城南街道办事处，浙江桐庐 3 11500;3.桐庐县凤川街道办事处，浙江桐庐 3 11508)

土壤是历史的自然体，在自然与人为的综合作用下处于不断的变化与更新之中［1］。土壤肥力状况是农用地土壤质量变化最基本的表征和核心研究内容，与作物生产、生态环境及社会经济的发展密切相关。土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力［2］。前者是在五大成土因素 (气候、生物、母质、地形和时间)长期作用下形成的肥力，未开垦的自然土壤的肥力主要是自然肥力;人为肥力是在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的肥力，主要存在于耕作 (农业)土壤，可在短时间内发生较大的变化。在农业生产中，不同的土地利用方式、施肥管理措施和耕作方式均会影响土壤变化的方向和程度［3-5］，同时成土因素的差异也影响着区域土壤肥力的变化［1］。了解土壤肥力的现状及变化规律对于合理利用土地资源及制定科学的施肥方案有着重要的指导作用。在20世纪80年代开展的我国第2次土壤普查中，桐庐县曾对全县土壤的肥力状况做过全面调查。近30年来，随着市场经济和农业产业结构的调整，桐庐县施肥方式、农业土地利用方式、种植制度及耕作制度均发生了很大的变化，粮油种植面积呈下降趋势，而果蔬等经济作物的种植面积明显增加，但至今对全县农地土壤的养分现状及其变化规律特征尚缺乏全面的认识。为此，本文利用2008年来开展测土配方施肥项目获得的分析数据，对全县农地土壤肥力现状及其与地形地貌、土地利用方式、土壤类型的关系进行分析。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

桐庐县位于浙江省西北部，地处钱塘江水系中游，地理坐标 29°35＇—30°05＇N，119°11＇—119°58＇E，是一个“八山半水分半田”的县份。全县总面积1 825 km2，耕地和园地面积为31 002 hm2。桐庐县属亚热带季风气候区，全年四季分明，光照充足，温暖湿润，雨量充沛;年平均气温16.6℃，全年＞10℃的总积温5 262℃;无霜期252 d，年降雨量1 462 mm。近年来，桐庐县大力发展特色农业和循环农业，特色优势产业迅速发展，主要有粮油、茶叶、水果、蚕桑、水产、瓜菜、中药材、畜禽、蜂业9大类。全县有红壤、黄壤、岩性土、潮土和水稻土5个土类，11个亚类，29个土属，56个土种，农业土壤主要有水稻土和红壤。

1.2 土样采集

在桐庐全县13个乡镇、街道采集了1 904个农地土壤样品，土地利用方式主要包括茶园、果园、桑园、蔬菜地和粮油地。采样密度平均为每10～13 hm2采集1个样品，采集的样品为混合表土样，由采样点附近采集的5个分样混合而成，采样深度为0～20 cm。样品去除杂质和石块后，带回实验室平摊，置于阴凉通风处自然风干，之后敲碎并充分混匀，分别研磨过20目 (0.84 mm)、60目筛 (0.25 mm)，用于土壤pH值、有效磷、速效钾、碱解氮和有机质的测定。

1.3 分析测定方法

土壤检测采用常规分析方法［6］，土壤pH值用除去CO2的蒸馏水浸提，土水比为1∶2.5(m/V)，玻璃电极法测定;土壤有机质采用H2SO4-K2Cr2O7氧化-容量法测定;土壤有效氮用碱解法测定;土壤有效磷经碳酸氢钠浸提后，比色法测定;土壤速效钾含量用1 mol·L-1的乙酸铵浸提，火焰光度法测定。

2 结果与分析

2.1 主要肥力指标现状及其变化

桐庐县农地土壤pH最低值为4.00，最高值为8.60，相差达4.60个pH单位。供试土壤样品的pH值中值为5.70，平均为5.79，以酸性至微酸性为主。其中，pH值在4.5～5.5和5.5～6.5的土壤比例分别为39.70%和50.30%，pH值在4.5以下的土壤比例占0.6%，三者合计共占90.6%;pH值在6.5～7.5的土壤比例为7.8%;pH值在7.5～8.5的土壤比例为1.6%。这些结果说明桐庐县农地土壤酸化明显。

供试样本中，农地土壤有机质含量在1.20～87.90 g·kg-1，平均为21.58 g·kg-1，变异系数为42.72%。土壤有机质含量主要集中在10～30 g·kg-1，其中，有机质含量在20～30 g·kg-1的农地土壤占31.72%，有机质含量在10～20和30～40 g·kg-1的土壤分别占46.39%和13.83%;土壤有机质含量在40 g·kg-1以上的仅3.46%;在10 g·kg-1以下的占4.59%。可见，桐庐县农地土壤有机质基本上处于中量和中下水平，土壤有机质含量低于20 g·kg-1的占全县农地土壤的1/2左右。

桐庐县农地土壤碱解氮含量在9.0～303.7 mg·kg-1，平均为85.2 mg·kg-1，变异系数为68.46%。碱解氮含量处于较高水平 (＞150 mg·kg-1)的农地只占15.99%，其中，＞200 mg·kg-1的比例仅为5.38%;碱解氮含量在150～200 mg·kg-1的农地比例为10.61%;处于中等水平 (120～150 mg·kg-1)的占10.76%;处于较低水平 (90～120 mg·kg-1)的农地占6.93%;处于很低水平 (＜90 mg·kg-1)的农地比例达66.32%。总体上，桐庐县农地土壤碱解氮主要在中下水平。

桐庐县农地土壤有效磷含量变异非常大，在0.4 ～174 mg·kg-1，平均为23.3 mg·kg-1，变异系数达116.85%。土壤有效磷处于低水平(＜10 mg·kg-1)的比例为39.87%，其中，低于5 mg·kg-1的占20.98%;处于中等水平 (10～20 mg·kg-1)的占24.67%;处于高 (20～40 mg·kg-1)或很高 (40 mg·kg-1以上)水平的分别占18.72%和16.75%。总体上，桐庐县虽然有35.47%的土壤有效磷含量处于较高水平 (＞20 mg·kg-1)，但仍有39.85%农地处于严重缺磷状态(＜10 mg·kg-1)。

桐庐县农地土壤速效钾含量在1～344 mg·kg-1，平均值为95 mg·kg-1，变异系数达67.80%。土壤速效钾处于低水平 (＜100 mg/kg)的比例约占64.18%，其中，低于50 mg·kg-1的有27.71%;处于中等水平 (100～150 mg·kg-1)的占18.30%;处于高水平 (＞150 mg·kg-1)的占17.64%。农地土壤速效钾总体趋于中下水平，有1/2以上的农地存在明显的缺钾问题 (＜100 mg·kg-1)。

2.2 土壤类型和地貌类型对主要肥力指标的影响

水稻土和红壤是桐庐县分布面积最大的两类农地土壤。由表1可知，2类农地土壤的肥力指标存在一定的差异。从平均值来看，水稻土的pH值、有机质、碱解氮和有效磷含量高于红壤，但水稻土的速效钾含量低于红壤。总体来看，水稻土养分状况高于红壤。

低丘、高丘与河谷平原农地土壤和肥力指标见表2，3类地貌类型之间有机质差异较小，土壤pH值和有效磷以河谷平原略高，碱解氮和速效钾以高丘最高。

表2 桐庐县不同地貌类型对农地土壤肥力指标的影响

2.3 土地利用方式对土壤主要肥力指标的影响

不同土地利用方式对农地土壤肥力的影响较为明显 (表3)。土壤pH值以粮油地最高，而茶园和果园普遍较低，总体上，桐庐县茶园、桑园、果园和蔬菜地的土壤酸化都较为普遍，果园与茶园土壤的酸化程度略高于桑园和蔬菜地，这与前2种园地主要为酸性红壤，而桑园和蔬菜地主要为水稻土和潮土有关。桑园和粮油地土壤有机质较易积累，它们的有机质含量较高，果园最低，茶园与蔬菜地土壤的有机质含量较为接近。碱解氮以桑园土最高，其次为蔬菜地，茶园和果园土壤的碱解氮水平较为接近。不同土地利用方式的土壤有效磷含量差异较大，桑园和蔬菜地土壤磷素积累较为明显，而粮油地和茶园土壤中磷素相对较低，其中蔬菜地土壤有效磷含量约为茶园的3.9倍。粮油地土壤的速效钾含量明显低于其他用地，这可能与钾肥被优先用于经济作物有关。

表3 不同土地利用方式对农地土壤肥力指标的影响

3 小结与建议

本研究表明，桐庐县农地土壤肥力指标存在很大的空间变异。土壤以酸性至微酸性为主，土壤有机质和土壤碱解氮基本上处于中量和中下水平;土壤有效磷高低相差悬殊，过度积累与缺乏并存;土壤速效钾总体趋于中下水平。地形、利用方式和土壤类型等对土壤肥力水平有一定的影响。总体来看，桐庐县水稻土肥力高于红壤;土壤pH值和有效磷以河谷平原略高，碱解氮和速效钾以高丘最高，但地貌类型之间农地土壤有机质差异较小;粮油地土壤酸化最弱，茶园和果园土壤的酸化最为明显;土壤有机质和碱解氮以桑园较高，果园最低;果园、蔬菜地、桑园土壤的有效磷高于茶园和粮油地;粮油地土壤的速效钾低于其他用地。

基于桐庐县农地土壤肥力现状，对该县农地土壤养分管理建议如下:(1)防止土壤进一步酸化。对于果园、桑园和蔬菜地中土壤pH值在5.5以下特别是4.5以下的土壤应适量施用石灰，防止土壤进一步酸化，使其pH提高至5.0以上。(2)园地和蔬菜地土壤有机质和有效氮含量普遍偏低，应加强有机肥料的投入，有条件的间作或套种绿肥，用于培肥土壤，提升土壤有机质水平。茶园、果园和蔬菜地中土壤氮素较低的田块，应根据土壤中氮素状况，加强测土配方施肥和土壤氮素管理。(3)由于不同土地利用方式土壤磷、钾水平差异很大，既有明显的过量，又有明显的不足，因此，在施肥前应重视土壤养分的分析测定，针对性地施用磷、钾肥。总体上，蔬菜地可减少磷肥的使用，将磷肥重点施用于茶园和果园;茶园和桑园土壤的速效钾水平低于蔬菜地和果园，应优先施用钾肥。部分有效磷和速效钾已达到较高水平的园地和蔬菜地，应严格控制磷、钾肥的施用量。

［1］ 全国农业技术推广服务中心.耕地质量演变趋势研究［M］.北京:中国农业科技出版社，2008:1-15.

［2］ 黄昌勇，徐建明.土壤学 ［M］.北京:中国农业出版社，2010:1-16.

［3］ 陈印军，王晋臣，肖碧林，等.我国耕地质量变化态势分析［J］.中国农业资源与区划，2011，32(2):1-5.

［4］ 张福锁，崔振岭，王激清，等.中国土壤和植物养分管理现状与改进策略［J］.植物学通报，2008，24(6):687-694.

［5］ 单美，王训.我国耕地质量研究进展 ［J］.泰山学院学报，2011(6):110-116.

［6］ 鲁如坤.土壤农业化学分析方法［M］.北京:中国农业科技出版社，2000.