河北省山前平原高产类型区耕地土壤养分状况及演变规律

胡景辉，孙丽敏，雷雅坤，刘宁

（河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）

河北省山前平原高产类型区耕地土壤养分状况及演变规律

胡景辉，孙丽敏，雷雅坤，刘宁

（河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）

为明确河北省山前平原高产类型区耕地土壤养分状况及土壤肥力演变规律，利用河北省第2次土壤普查数据及河北省耕地质量监测数据，对土壤养分状况进行了系统分析。结果表明，第2次全国土壤普查时，河北省山前平原高产类型区土壤有机质、全氮及速效磷含量均处在低至极低水平，平均含量分别为10.45 g/kg，0.68 g/kg，7.50 mg/kg；土壤速效钾含量较高，为191.50 mg/kg。从土壤养分状况变化趋势看，土壤有机质含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增长86.60%；土壤全氮含量由0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，增长72.79%，全氮含量水平由5级上升到3级水平，达到中等水平；土壤速效磷含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增长123.33%，速效磷含量水平由4级上升到3级水平，达到中等水平；土壤速效钾含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，速效钾含量水平由2级下降到4级水平，速效钾含量偏低。1998—2015年，随着钾肥投入增加，河北省山前平原高产类型区土壤速效钾含量呈上升趋势，由65.50 mg/kg提高到128.50 mg/kg。速效钾含量水平中等偏下，仍需要继续培肥，加强平衡施肥及秸秆还田技术的推广应用。

河北省山前平原；土壤养分状况；有机质；全氮；速效磷；速效钾

土壤肥力因素包括水、肥、气、热四大因素，土壤肥力状况是制约农田生态系统生产力的重要因素之一，只有深入了解土壤肥力的分布特征及演变规律，才能实施精准施肥和合理调控土壤肥力。从第2次土壤普查到现在，耕作栽培方式及施肥水平发生很大变化，人们对土壤养分的变化缺乏全面的了解，造成施肥方面存在盲目性[1-4]。近年来，随着配方施肥技术的推广，我国很多地方进行了测土化验，以便全面了解土壤肥料状况。

河北省山前平原高产类型区的自然条件比较优越，以冬小麦—夏玉米两熟制的耕作制度为主。笔者基于河北省耕地质量监测数据和第2次全国土壤普查数据，对河北省山前平原高产类型区土壤养分状况及演变规律进行分析，以期为土壤质量管理及肥料的精确施用提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究区域基本情况

河北省山前平原高产类型区属暖温带半湿润半干旱季风气候，海拔高度50.1 m，年平均气温12.2℃，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，平均年降水量500～600 mm，年蒸发量为1 040 mm左右，≥0℃积温4713℃，无霜期200d左右。耕作制度以小麦—玉米一年两熟为主。

1.2 数据来源与处理

本研究选取石家庄市无极县和邯郸市临漳县为试验县，采用第2次土壤普查数据及河北省耕地质量监测数据进行分析，为减少因分析误差导致的年度间养分分析数据差异较大的问题，对相邻2 a的养分数据进行了平均处理。采用Excel 2007进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 第2次土壤普查时土壤养分的总体情况

2.1.1 土壤有机质含量分级情况土壤有机质是表征土壤质量和肥力的重要指标[5]。从图1可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤有机质平均含量总体处于低至极低水平。根据土壤养分含量分级标准[6]，河北省山前平原高产类型区土壤有机质含量主要分布在4～6级，其中，4级占比最大，无极县4级占比为80.46%，临漳县土壤有机质含量4，5级占比分别为40.00%，44.90%。土壤有机质平均含量为10.50 g/kg，总体处在4级水平，土壤有机质含量偏低。

2.1.2 土壤全氮含量分级情况氮素是构成一切生命体的重要元素，是土地利用系统中的主要元素之一，也是组成土壤肥力的重要指标。从图2可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤全氮平均含量同样处于低至极低水平。根据土壤养分含量分级标准，河北省山前平原高产类型区土壤全氮含量主要分布在4～6级，无极县、临漳县土壤全氮含量4级占比分别为56.51%，34.90%，5级占比分别为34.90%，46.40%，土壤全氮平均含量为0.68 g/kg，处于5级水平，全氮含量很低。

2.1.3 土壤速效磷含量分级情况土壤磷素含量一定程度上反映了土壤中磷素的贮量和供应能力，是衡量土壤肥力水平的标志之一[7]。从图3可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤速效磷含量偏低。根据土壤养分含量分级标准，土壤速效磷含量主要分布在3～6级，无极县主要分布在第4级，占58.33%，其次为3级，占34.68%；临漳县土壤速效磷含量主要分布在第4～6级，分别占29.20%，43.80%，21.60%。土壤速效磷平均含量7.50 mg/kg，处在4级水平，土壤速效磷平均含量偏低。

2.1.4 土壤速效钾含量分级情况土壤速效钾含量是衡量土壤钾素养分供应能力的现实指标，它标志着目前及近期内可供植物吸收利用的钾含量[8]。从图4可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤速效钾含量处在高或极高水平。根据土壤养分含量分级标准，河北省山前平原高产类型区土壤速效钾含量主要分布在1～4级，无极县土壤速效钾含量平均值为105 mg/kg，处在3级水平，临漳县土壤速效钾含量平均值为282.00 mg/kg，处在1级水平，含量极高。

2.2 土壤养分状况变化情况

2.2.1 土壤有机质含量从图5可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤有机质含量呈波动上升趋势，这与生产力水平不断提高、化肥投入量不断增加和20世纪90年代后期开始实施的秸秆还田措施密切相关。其中，无极县从第2次土壤普查的11.20 g/kg提高到2014—2015年的23.55 g/kg，有机质含量增长110.27%，由4级水平提升为3级水平；临漳县从第2次土壤普查的9.70 g/kg提高到2014—2015年的15.45 g/kg，有机质含量增长59.28%；河北省山前平原高产类型区土壤有机质平均含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，有机质含量增长86.60%。综上可以看出，1998—2015年河北省山前平原高产类型区土壤肥力监测点有机质含量呈波动上升趋势，但是不同试验点上升幅度不同，其原因主要是机械化程度、秸秆还田率及复种指数不同，供试点土壤有机质含量虽有不同程度提高，但仍处于中等偏下水平，仍需继续培肥，推广配方施肥、秸秆还田等技术。

2.2.2 土壤全氮含量从图6可以看出，河北省山前平原高产类型区土壤全氮含量呈波动上升趋势，与第2次土壤普查数据相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明显，其中，无极县从第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增长90.54%；临漳县从第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增长51.61%；河北省山前平原高产类型区土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68 g/kg提高到1.18 g/kg，全氮含量增长72.79%，由5级水平上升到3级水平，达到中等水平，这与氮肥的大量投入有关。1998—2015年，随着平衡施肥技术的推广，河北省山前平原高产类型区土壤全氮含量水平变幅减小。

2.2.3 土壤速效磷含量由图7可知，河北省山前平原高产类型区从第2次土壤普查到2014—2015年速效磷含量呈不同程度上升趋势。无极县速效磷含量从第2次土壤普查的10.00 mg/kg提高到2014—2015年的11.10 mg/kg，速效磷含量增长11.0%，处于中等偏下水平；临漳县从第2次土壤普查的5.00 mg/kg提高到2014—2015年的22.40 mg/kg，增长348.00%；河北省山前平原高产类型区土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增长123.33%，由4级水平上升到3级水平，达到中等水平，这与该时期磷肥的大量投入有关，仍需要继续培肥，应加强平衡施肥技术的推广应用。

2.2.4 土壤速效钾含量从图8可以看出，河北省山前平原高产类型区与第2次土壤普查数据相比，1998—1999年土壤速效钾含量均呈下降趋势，主要原因是第2次土壤普查结果显示土壤速效钾含量较高，且一直受“北方石灰性土壤不缺钾”的观点影响，农业生产中忽视了土壤钾素管理。无极县从第2次土壤普查的101mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；临漳县从第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；河北省山前平原高产类型区土壤速效钾平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2级水平下降到4级水平，速效钾含量偏低。1998—2015年，随着钾肥投入增加，河北省山前平原高产类型区土壤速效钾含量呈上升趋势。其中，无极县由56.00mg/kg提高到143.50mg/kg，上升到3级水平；临漳县由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，处于3级水平，速效钾含量中等偏下，仍需要继续培肥，加强平衡施肥技术的推广应用。

3 结论与讨论

有机质是土壤的重要组成部分，能为作物提供丰富的碳素营养、氮、磷、钾及其他营养元素，在土壤肥力、农业可持续发展方面有着重要作用。本研究表明，土壤有机质平均含量总体处于低至极低水平，土壤有机质平均含量为10.50 g/kg，处于4级水平。从有机质含量变化趋势来看，土壤有机质含量由第2次土壤普查的10.45 g/kg提高到2014—2015年的19.50 g/kg，增长86.60%。1998—2015年河北省山前平原高产类型区土壤肥力监测点有机质含量呈波动上升趋势，但是不同试验点上升幅度不同，其原因主要是机械化程度、秸秆还田率及复种指数不同，供试点土壤有机质含量虽有不同程度提高，但仍处于中等偏下水平，仍需继续培肥，推广配方施肥、秸秆还田等技术[9-11]。

氮素是构成一切生命体的重要元素，生产中，作物对氮的需求量较大，若土壤供氮不足，将引起农产品产量和品质的降低[12]。本研究表明，河北省山前平原高产区第2次土壤普查时土壤全氮平均含量同样处于低至极低水平，土壤全氮含量主要分布在4～6级。与第2次土壤普查数据相比，2014—2015年土壤全氮含量增加明显，无极县从第2次土壤普查的0.74 g/kg提高到1.41 g/kg，全氮含量增长90.54%；临漳县从第2次土壤普查的0.62 g/kg提高到0.94 g/kg，全氮含量增长51.61%；土壤全氮平均含量由第2次土壤普查的0.68g/kg提高到1.18g/kg，全氮含量增长72.79%，全氮含量水平由5级上升到3级水平，达到中等水平，这与氮肥的大量投入有关。

磷是植物生长发育的三大必需元素之一，土壤缺乏磷素也会妨碍植物对其他营养元素的吸收，从而限制农作物产量和品质的提高。本研究表明，土壤速效磷含量偏低，土壤速效磷平均含量为7.50mg/kg，处在4级水平。土壤速效磷平均含量由第2次土壤普查的7.50 mg/kg提高到2014—2015年的16.75 mg/kg，增长123.33%，速效磷含量水平由4级上升到3级水平，达到中等水平，这与该时期磷肥的大量投入有关，仍需要继续培肥，应加强平衡施肥技术的推广应用。

目前钾素问题日益突出，有可能成为作物产量的限制因素[13]。本研究表明，第2次土壤普查时，土壤速效钾含量处在高或极高水平，受到“北方石灰性土壤不缺钾”观点的影响，农业生产中忽视了土壤钾素管理，与第2次土壤普查数据相比，1998—1999年土壤速效钾含量均呈下降趋势，无极县从第2次土壤普查的101 mg/kg下降到1998—1999年的56.00 mg/kg，下降44.55%；临漳县从第2次土壤普查的282.00 mg/kg下降到1998—1999年的75.00 mg/kg，下降73.40%；土壤速效钾平均含量由第2次土壤普查的191.50 mg/kg下降到1998—1999年的65.50 mg/kg，下降65.80%，由2级水平降到4级水平，速效钾含量偏低。1998—2015年，随着钾肥投入增加，土壤速效钾含量呈上升趋势。无极县速效钾含量由56.00 mg/kg提高到143.50 mg/kg，上升到3级水平；临漳县由75.00 mg/kg提高到113.50 mg/kg，处于3级水平，速效钾含量中等偏下，仍需要继续培肥，加强平衡施肥技术的推广应用。

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Soil Nutrient Status and Evolution Rule of High Yield Fields in Piedmont Plain of Hebei Province

HUJinghui，SUNLimin，LEI Yakun，LIUNing
（Institute of Agricultural Information and Economy，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang050051，China）

In order to determine soil nutrient status and soil fertility evolution rule of high yield fields in piedmont plain of Hebei province,soil nutrient status were analyzed with the data of"the Second National Soil Survey"and cultivated land quality monitoring in Hebei province.The results showed that the organic matter content,total N content and olsen-P content of high yield type area in piedmont plain of Hebei province were low to extremely low levels in the Second National Soil Survey,the average contents were 10.45 g/kg, 0.68 g/kg,7.50 mg/kg,respectively.The content of soil available K had high level,the average content was 191.50 mg/kg.From the trend of fertility quality variation,soil organic matter content increased from 10.45 g/kg in the Second National Soil Survey to 19.50 g/kg in 2014-2015,increased by 86.60%.Soil total nitrogen content increased from 0.68 g/kg to 1.18 g/kg,increased by 72.79%,the level of total nitrogen content from level 5 to level 3,reached a moderate level.The content of soil available phosphorus increased from 7.50 g/kg in the Second National Soil Survey to 16.75 mg/kg in 2014-2015,increased by 123.33%,the level of available phosphorus content from level 4 to level 3,reached a moderate level.Soil available potassium content decreased from 191.50 mg/kg in the Second National Soil Survey to 65.50 mg/kg in 1998-1999,decreased by 65.80%,the level of available potassium content from level 2 to level 4,the content was low.With the increase of K fertilizer input,soil available potassium had an increasing trend in high yield type area of piedmont plain of Hebei province in 1998-2015,soil available potassium increased from 65.50 mg/kg to 128.50 mg/kg.From the level of available potassium content,at present the content of available potassium was on a lower-middle level in this area,in order to enhance balanced fertilization and straw returning technology,we should continue to cultivate fertilizer.

piedmont plain of Hebei province；soil nutrient status；organic matter;total N;olsen-P;available K

S158.2

A

1002-2481（2016）11-1664-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.11.21

2016-06-10

河北省财政专项（F16E01）

胡景辉（1973-），男，河北清苑人，副研究员，硕士，主要从事农业资源与农业经济研究工作。孙丽敏为通信作者。