永城市耕地土壤养分状况与主要作物施肥指标研究

刘明西

（永城市农业技术推广中心，河南永城 476600）

永城市地处东经115°58′～116°39′，北纬33°42′～34°18′，位于河南省最东部。属暖温带半湿润大陆性季风气候区，日照充足，年平均日照时数2300.1h，年均太阳辐射量117.7kCal/cm2，光合有效辐射总量57.77kCal/cm2，年平均气温14.3℃，大于0℃积温5298℃，大于10℃积温4709℃，年平均降雨量874.3mm。全市辖29个乡镇，土地确权登计面积1366677hm2左右，以潮土、沙姜黑土、褐土3个大类为主，广泛分布黄潮土、盐化潮土、沙姜黑土、潮褐土、褐土性土。第2次全国土壤普查后，随着经营体制、种植制度和施肥结构的变化，永城市土壤的理化性状和综合质量均发生了较大的变化。为确保全市农业持续稳定发展，于2017—2018年先后设立了1个国家级、17个县级监测点，其中玉豆轮作区监测点10个，按照农业部发布的《土壤监测规程》（NY/T1119-2006）等有关技术标准，对监测点土壤进行了化验分析，基本掌握了全市耕地土壤质量的变化情况，并建立了主要农作物的最佳施肥指标，对于实现全市农业生产的优质绿色高效具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 土壤采集全市18个土壤监测点，其中1个国家级土壤监测点位于双桥镇汤楼村，其余17个县级监测点位于全市17个乡镇，代表着不同的土壤类型。以主要种植作物划分土壤采样区域，在秋播作物收获后进行土样采集，以小麦玉米轮作茬为主，绘制采样地点分布图，以10～15hm2为1个采样单元，在整地施肥前或在作物收获后用CPS定位，每个监测点选100个取土样点，全市共安排1500个点。每点按“S”形布点位，用土钻垂直采集0～20cm的土样，随机、等量的混合后成1个样品，按照四分法取舍留足1.00kg，装袋标记。土样采集后，在通风处自然风干，风干后的土样按照不同的分析要求进行研磨过筛，充分混匀后装入样品瓶中备用。

1.2 土样化验按照《土壤分析技术规范》，测定土样中的有机质、氮、磷、钾含量以及pH值。

1.3 农户调查每个监测点按不同施肥分区选取50个农户作为调查对象，共计900个农户发给测土配方施肥建议卡和农户施肥情况调查表、农作物收获产量统计表。农户按季节、分作物、逐地块记载当季所用肥料品种、数量、施肥时间、方法等内容。作物收获前由专业人员进行测产，求得理论产量；收获后通过农户测重获取实际产量。

1.4 数据处理依据土壤类型、土壤质量所获得的数据进行分析，按照士壤类型、土壤质地、土层厚度、土壤排水性等外部因素对施肥指标进行修正，以求其更加合理、准确。通过对18个监测点土样检测数据进行分析，依据河南省耕地土壤养分分级标准，对土壤肥力进行评价，建立主要农作物的最佳施肥指标，以指导和帮助广大农民科学用肥。

2 结果与分析

2.1 有机质有机质含量的多少，可以反映出耕地地力水平的高低。按河南省划分标准：含量≥30.1g/kg为高，含量20.1～30.0g/kg为较高，含量10.1～20.0g/kg为中，含量≤10.0g/kg为低。本次调查中，永城市土壤耕层有机质含量的加权平均值为16.3g/kg，总体变化区间在6.1～40.0g/kg。由表1可知，永城市土壤有机质含量大于20.1g/kg的面积为61962.6hm2，占地面积的44.2%；有机质含量小于20.0g/kg的面积为79442.7hm2，占耕地面积的55.8%，说明永城市土填有机质含量属中等水平。

表1 永城市土壤中有机质含量

2.2 氮素本次调查中，永城市耕层土壤氮素含量的加权平均值为0.78g/kg，全氮含量变幅在0.50～1.20g/kg。碱解氮在40.0～175.0g/kg，平均为98.8g/kg，土壤氮素处于中等水平。全市含量≥1.00g/kg，面积为27774.11hm2，占耕地总面积的18.23%；含量在0.86～1.00g/kg为较高，面积为52761.06hm2，占耕地总面积的37.61%；含量在0.76～0.85g/kg面积为35822.81hm2，占耕地总面积的25.33%；含量在≤0.75g/kg面积为27047.28hm2，占耕地面积的19.13%（表2）。从土壤类型上看，灰质老黑土、黑底潮土、淤土全氮含量最高，含氮量大于0.855g/kg；盐化潮土、两合土等含量最低，含量小于0.705g/kg。

表2 永城市土壤中全氮含量

2.3 有效磷本次调查中，永城市耕层土壤有效磷含量平均为18.9mg/kg，总体变化区间在7.5～40.0mg/kg，变化区间大。含量≥15.0mg/kg的全市面积为112481.56hm2，占耕地面积的79.55%；含量≤15.0mg/kg的全市面积为28923.8hm2，占耕地面积的20.45%（表3）。从土壤类型上看，体砂两合土、小两合土、浅位砂姜黑土有效磷含量较高，含量大于25.0mg/kg；少砾质厚层褐土性土、粘质二黄潮褐土、薄层灰石土有效磷含量较低，含量小于15.0mg/kg。

表3 永城市土壤中有效磷含量

2.4 速效钾本次调查中，永城市土壤速效钾含量的加权平均值为139的mg/kg，总体变化区间在50～250mg/kg。含量≥175mg/kg面积为7425.87hm2，占耕地面积的5.25%；含量在151～175mg/kg的面积为42204.16hm2，占耕地面积的29.85%；含量在126～150mg/kg的面积为50872.16hm2，占耕地面积的35.98%，分布面积比较广；含量≤125mg/kg为低，面积为50872.16hm2，占耕地面积的35.98%，分布面积比较广（表4）。从土壤类型上看，薄层淡石土、粘质二黄潮褐土、薄层灰石土的速效钾含量较高，含量大于170mg/kg；灰质深位砂姜黑土、体砂淤土、中盐两合土土的速效钾含量较低，含量小于125mg/kg的速效钾含量较高。

表4 永城市土壤中速效钾含量

2.5 酸碱度土壤酸碱度影响着植物的生长发育，制约着土壤物理、化学、生物性质的变化。从本次数据调查结果来看，永城市土壤酸碱度的变幅在7.6～7.8，平均为7.8，属弱碱性。受暖温带半湿润大陆性季风气候的影响，春季干燥，夏秋多雨，冬季干寒，土壤风化淋溶强烈，致使土壤中钾、钠、钙、镁等盐基离子被淋洗，土壤溶液呈弱碱反应。

3 主要作物施肥建议

探索制定主要作物施肥指标体系，可以协调用地和养地间的肥力关系，保持土壤养分收支动态平衡，确保农业持续增产增效和农产品优质环保。

3.1 主要农作物最佳施肥指标根据全市田N、P、K等养分的平衡状况及其对农田土壤养分变化的影响，应用土壤养分丰缺指标和推荐施肥指标体系，判断出某区域或田块的养分含量情况，寻找出不同作物、不同目标产量、不同肥力条件下的推荐最佳施肥量，然后再根据推荐的纯N、P2O5、K2O的用量折算成商品肥用量。

3.1.1 冬小麦最佳施肥指标 在高肥力等级条件下，冬小麦的最佳施肥量为纯N 207.3kg/hm2、P2O5108.3kg/hm2、K2O109.65kg/hm2；在中等肥力等级条件下，冬小麦的最佳施肥量为纯N179.4kg/hm2、P2O580.85kg/hm2、K2O83.4kg/hm2；在低等肥力等级条件下，冬小麦的最佳施肥量为纯N 150.3kg/hm2、P2O568.1kg/hm2、K2O59.85kg/hm2。

3.1.2 夏玉米最佳施肥指标 在高肥力等级条件下，夏玉米的最佳施肥量为纯N 226.5kg/hm2、P2O5107.4kg/hm2、K2O93kg/hm2；在中等肥力等级条件下，夏玉米的最佳施肥量为纯N206.25kg/hm2、P2O579.65kg/hm2、K2O83.554kg/hm2；在低等肥力等级条件下，夏玉米的最佳施肥量为纯N 178.65kg/hm2、P2O570.5kg/hm2、K2O63kg/hm2。

3.2 科学施肥建议

3.2.1 加强测土配方施肥设施建设 配套完善土壤分析化验仪设备，探索土壤养分快速测试方法，建立土壤地力监测预警系统，完善土壤养分提高技术措施，提高测土配方施肥专家系统的应用效果和发挥信息处理系统的作用。

3.2.2 建立合理的肥料结构，最大限度地平衡养分 根据永城市的土壤类型、土壤肥力，建立合理的肥料结构，以实现增产增效的目的。一是调肥增产增效。在不增加化肥投资的前提下，科学调整氮、磷、钾的比例，起到增产增效的作用；二是减肥增产增效。根据目前全市土壤养分和施肥状况，优化肥料结构，增加钾肥和微量元素的投入，这是促进土壤养分平衡，缓解作物缺素症的基本保证需要，通过努力使全市总施肥中氮磷钾的比例由1∶0.41∶0.21上升到1∶0.5∶0.5。

3.2.3 完善耕作制度，调整作物布局 大力推广“小麦玉米/小麦大豆”轮作模式，改变玉米、大豆连续多年连作的耕作习惯，在改变重迎茬和减轻土传病虫害发生的同时，改善土质物理性状和养分结构，坚持用养结合，建立土壤养分收支平衡，促进以养带种、以种带养，逐步恢复地力和提高土壤肥力，确保农业可持续发展。