石家庄市鹿泉区农田耕层土壤养分的演变

苏美荣

（石家庄市鹿泉区农业技术推广中心 河北 石家庄 050200）

石家庄市鹿泉区位于河北省东南部太行山东麓，地理坐标北纬37°53′～38°16′，东经114°10′44″～114°36′36″，属温带半湿润大陆性季风气候，年平均日照2 106 h，年均气温14.07℃，有效积温4 854℃，年降水量535.9 mm，年蒸发量1 743.6 mm，无霜期平均为220.8 d，生长季日照和热量充足。为掌握鹿泉区农田土壤肥力演变状况，自1998年起，建立了农田土壤耕层养分长期定位监测点。通过定位监测，分析主要农田土壤耕层肥力演变特征、耕层养分盈亏状况和主要影响因素，提出改良措施，以提升农田耕地质量，为农业的高产优质可持续发展打好基础。

1 监测内容与方法

1.1 监测点的基本情况。长期定位监测点位于大河镇大河村王银亭地内，属于轻壤质石灰性褐土，常年种植小麦、玉米。

1.2 年度监测内容。主要包括田间作业情况、作物产量、施肥情况和土壤理化性状。田间作业情况记载每一年度内每季作物的名称、品种、播期、播种方式、收获期、耕作情况、灌排、病虫害防治、自然灾害出现的时间与强度以及对作物产量的影响，其他对监测地块有影响的自然、人为等因素。作物产量是监测作物的实际产量。施肥情况包括有机肥和化肥的施用日期、肥料品种、施肥次数和施用量等。土壤理化性状年度监测内容包括土壤pH值、土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量等。

1.3 监测样品。土壤监测样为耕层农化样(0～20 cm)。每年玉米收获后采集土样，分析其有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾；采集1次植株样，分析其全氮、全磷、全钾。

1.4 分析方法。样品分析化验在省土壤肥料总站监测中心进行。

1.4.1 土样化验方法。①有机质：重铬酸钾容量法；②全氮：硫酸-硫酸钾-硫酸铜消煮蒸馏滴定法；③碱解氮：扩散法；④有效磷：碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；⑤速效钾：醋酸铵浸提-火焰光度计法。

1.4.2 植株样化验方法。①全氮：硫酸-过氧化氢消煮蒸馏法；②全磷：硫酸-过氧化氢消煮钒钼黄比色法；③全钾：硫酸-过氧化氢消煮火焰光度计法。

2 监测结果及分析

2.1 产量与施肥量调查结果。2000～2016年每年度的小麦、玉米成熟后进行实打实收，测定的产量与调查施肥量结果见表1。

表1 产量与施肥量调查结果

2.2 土壤养分监测结果与变化。2000～2016年，每年玉米收获后采集农田耕层土壤样品，按农业部要求标准进行化验，化验结果见表2。经分析可知，鹿泉区耕层土壤养分含量总体为中等水平。

表2 土壤养分监测结果

2.2.1 土壤耕层碱解氮含量的变化。碱解氮含量与施用氮肥关系密切，2000～2016年碱解氮平均105.71 mg/kg，属于二级水平。碱解氮变化比较平稳，略有增加趋势。

2.2.2 土壤耕层中有效磷含量的变化。2000～2016年土壤耕层中有效磷平均含量为23.76 mg/kg，属于中等水平。由结果可以看出，年度间变化幅度较大，2006年以前为逐年增加，2007年以后为下降趋势。原因：2007年以前，施用单质肥料，施磷肥量大，土壤中积累的有效磷含量高，2007年以后施用配方肥，施磷量降低，土壤中有效磷含量下降。

2.2.3 土壤耕层中有效钾含量变化。2006年以前，鹿泉区农民以施用单质肥料为主，很少施用钾肥，2007年开始实施测土配方施肥，土壤中的钾含量显著增加。2000～2016年土壤耕层中有效钾平均含量为121 mg/kg，属于中等水平。

2.2.4 土壤耕层中有机质含量变化。2000～2016年土壤耕层中有机质平均含量为21.63 mg/kg，属于高水平，由于连年进行秸秆还田，土壤中的有机质含量呈逐年增长趋势。

2.2.5 土壤耕层中全氮含量的变化。2000～2016年土壤耕层中全氮含量平均为1.24 g/kg，属于中等水平，为上升趋势。

2.2.6 土壤耕层pH值的变化。2000～2016年土壤耕层pH值平均为7.95，属于微碱性土壤，年度间变化不大，比较平稳。

2.3 农田耕层养分盈亏状况。对2000～2016年肥料累计投入和作物累积吸收进行分析，计算出监测点耕层养分盈亏状况(见图1)。由图1可知，2000～2016年氮肥有8年亏缺，9年盈余，盈亏各半；磷肥6年亏缺，11年盈余，盈余年占65%；钾肥3年盈余，14年亏缺，亏缺年占82%。

图1 肥料表观盈亏量

2.4 肥料投入对产量和养分变化的影响

2.4.1 肥料投入与产量的关系。施肥是增加和平衡土壤养分的重要措施，也是形成产量的重要因素。2000～2016年，年平均总施肥量为52.54 kg/667 m2，其中氮肥平均为23.1 kg/667 m2，磷肥为14.32 kg/667 m2，钾为15.12 kg/667 m2，年平均产量为1 008 kg/667 m2。氮磷钾比例为1∶0.62∶0.65，施肥不平衡。

2.4.2 有机肥与化肥的投入比例。本定位点的有机肥投入主要为小麦秸秆和玉米秸秆。小麦收获后覆盖还田，玉米收获后翻压还田。肥料投入量见表3，化肥与有机肥投入各半，平均比值为1∶1.04。

表3 有机肥与化肥投入量

3 结论

通过对长期定位监测点进行分析，鹿泉区农田土壤耕层养分处于中等水平，碱解氮、pH值变化比较平稳，有机质、全氮、有效钾呈上升趋势，有效磷有下降趋势。通过对肥料表观盈亏量分析，总体来说，鹿泉区磷盈余，氮盈亏各半，钾亏缺。今后施肥应增氮、固磷、补钾。通过对化肥与有机肥投入比较，化肥与有机肥的比值平均为1∶1.04，应继续增加有机肥的投入，减少化肥投入，争取有机肥替代化肥。

4 建议

建议继续保持秸秆还田，提高土壤中有机质含量，减少化肥投入，增加有机肥投入，改善土壤物理性状，提高产品品质。