成都市不同种植制度土壤养分状况分析与肥力评价

王 科，邓劲松，李 浩，张 成，李纪堂，郎 梅，孙 娟，刘思汐

(1.成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041；2.浙江大学环境与资源学院，浙江 杭州 310058)

耕地是农业生产最重要的物质基础。土壤养分状况直接影响作物的生长发育及产量品质。由于作物的需肥特性不同，不同的农作物种植制度会直接或间接地影响耕层土壤养分含量。科学选择或调整种植制度不仅能使农作物获得优质高产，而且有利于平衡土壤养分供给水平，调节土壤肥力。因此，研究成都市不同种植制度下的土壤养分状况，对指导科学施肥和制定相关农业政策具有现实意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2019年5～8月，按照《2019成都市土壤环境质量监测体系建设》项目的要求在全市17个涉农县(市、区)布设100个土壤环境监测调查点(覆盖成都市典型的种植制度)，并按照《农田土壤环境质量监测技术规范(NY/T 395-2012)》进行土壤样品的采集与制备，采用梅花点法采样，采样深度为0～20cm。

1.2 样品的处理与测定

检测项目及方法见表1。

表1 检测项目与方法

1.3 土壤养分分级标准与肥力评价方法

按照全国第二次土壤普查养分分级标准对土壤pH、阳离子交换量和养分含量进行分级。对土壤肥力进行综合评价，有利于了解土壤真实营养水平。采用修正的内梅罗指数法(Nemoro)对土壤肥力进行综合评价。按照下列公式进行计算：

Pi=Ci/Si

式中，P综表示土壤肥力综合指数，其值越高表示土壤肥力状况越好；Pi表示第i个指标的单项肥力指数，当单项肥力指数Pi>3 时，该项肥力指数以Pi=3计，Ci表示土壤指标i的实测值，Si表示土壤指标i的评价标准值，Piave——土壤所有肥力指数的平均值；Pi min表示土壤所有指标中单项肥力指数最小值；n表示参与评价的肥力指标个数。土壤养分评价标准值(Si)和土壤综合肥力评价标准参照《NY/T1749-2009南方地区耕地土壤肥力诊断与评价》。

表2 土壤肥力等级评价

2 结果与分析

2.1 不同种植制度土壤pH值状况

从表3 可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤pH值在4.59～8.62之间，平均值为7.10，总体属于中性水平，变异系数为0.13，属于低强度变异。油菜-玉米种植制度pH值最高，平均值达到8.17；其次为小麦-玉米制度，平均值为8.03；最低为水果种植制度，平均值为6.18，为弱酸性。不同种植制度间最高pH值与最低值相差1.99个单位，差异较大。蔬菜-水稻、小麦-水稻和水果种植制度部分样点土壤pH值低于5.5，处于酸性水平，应注意调控其土壤酸碱度。

表3 不用种植制度下土壤pH值

1.2 不同种植制度土壤养分状况

2.2.1 土壤有机质含量 从表4 可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤有机质含量在9.8～51.1g/kg之间，平均值为27.1g/kg，总体属于中等水平，变异系数0.37，属于中等强度变异。小麦-水稻种植制度有机质含量最高，平均值达到33.3g/kg；其次为水果种植制度，平均值为28.7g/kg；最低为油菜-玉米种植制度，平均值仅为14.7g/kg，为缺乏水平。不同种植制度间平均有机质含量最高值是最低值2.27倍，差异较大。

表4 不同种植制度下土壤有机质含量(g/kg)

2.2.2 土壤全氮含量 从表5 可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤全氮含量在0.97～3.28g/kg之间，平均值为1.83g/kg，总体属于较丰富水平，变异系数0.29，属于中等强度变异。小麦-水稻种植制度全氮含量最高，平均值达到2.19g/kg；其次为水果种植制度，平均值为1.88g/kg；最低为油菜-玉米种植制度，平均值为1.18g/kg，为中等水平。

表5 不同种植制度下土壤全氮含量(mg/kg)

不同种植制度间平均全氮含量最高值是最低值的1.86倍，差异较小。土壤全氮变化规律与土壤有机质相似。

2.2.3 土壤有效磷含量 从表6 可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤有效磷含量在4.2～88.3mg/kg之间，平均值为23.1mg/kg，总体属于丰富水平，变异系数0.72，属于高强度变异。蔬菜-玉米种植制度有效磷含量最高，平均值达到34.4mg/kg；其次为蔬菜-水稻种植制度，平均值为33.9mg/kg；最低为油菜-玉米种植制度，平均值为11.2mg/kg，为中等水平。不同种植制度间平均有效磷含量最高值是最低值的3.06倍，差异很大。

表6 不同种植制度下土壤有效磷含量(mg/kg)

2.2.4 土壤速效钾含量 从表7 可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤速效钾含量在31～220mg/kg之间，平均值为135mg/kg，总体属于中等水平，变异系数0.33，属于中等强度变异。油菜-玉米种植制度速效钾含量最高，平均值达到157mg/kg；其次为小麦-玉米种植制度，平均值为142mg/kg；最低为油菜-水稻种植制度，平均值为122mg/kg，为中等水平。不同种植制度间平均速效钾含量最高值是最低值的1.28倍，差异较小。

表7 不同种植制度下土壤速效钾含量(mg/kg)

2.3 不同种植土壤保肥性能

从表8可以看出， 成都市几种典型种植制度土壤阳离子交换量在5.5～24.7cmol/kg之间，平均值为15.4cmol/kg，保肥性能总体属于较高水平，变异系数0.24，属于中等强度变异。油菜-玉米种植制度阳离子交换量最高，平均值为17.7mg/kg，其次为蔬菜-玉米种植制度，平均值为16.6cmol/kg，最低为水果种植制度，平均值为11.9cmol/kg，为中等水平。不同种植制度间平均阳离子交换量最高值是最低值的1.49倍，差异较小。

表8 不同种植制度下土壤阳离子交换量cmol/kg

2.4 不同种植制度土壤肥力综合评价

土壤肥力是多个营养指标的综合表现。本文选pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量6个指标来衡量综合土壤肥力。从表9可知，成都市土壤不同种植制度下土壤综合肥力指数在0.64～1.60之间，平均值为1.10，总体处于Ⅱ级肥力水平，没有样点土壤综合肥力达到Ⅰ级水平。蔬菜-蔬菜种植制度土壤肥力水平最高，其次为蔬菜-玉米，油菜-水稻制度土壤肥力水平最低。8类种植制度中小麦-玉米、水果、油菜-玉米、蔬菜-水稻和油菜-水稻5类种植制度下少部分样点土壤肥力指数低于0.9，处于Ⅲ级水平，即土壤肥力处于较低水平，作物有缺肥的风险，需要注意优化这类种植制度下的施肥方式以达到培肥土壤，增加作物产量的目的。从变异系数来看，水果种植下土壤肥力综合指数变异系数明显高于其他种植制度，表明我市水果种植区土壤肥力差异较大。

表9 不同种植制度下土壤肥力综合指数

3 结论

不同种植制度下土壤pH值、有机质及有效磷含量差异较大，全氮、速效钾、阳离子交换量差异较小；土壤pH以油菜-玉米种植制度最高，水果种植区最低；有机质含量以小麦-水稻种植制度最高，油菜-玉米种植最低；有效磷含量以蔬菜-玉米种植制度最高，油菜-玉米种植制度最低；成都市土壤不同种植制度下土壤综合肥力指数在0.64～1.60之间，平均值为1.10，总体处于Ⅱ级肥力水平，没有样点土壤综合肥力达到Ⅰ级水平。土壤综合肥力以蔬菜轮作种植制度最高，其次为蔬菜-玉米种植制度；以油菜-水稻种植制度土壤肥力最低。因此，在确定最佳施肥量时，既要考虑作物的需肥规律，做到氮、磷、钾的有机结合[6]，还要充分考虑不同种植制度及土壤自身养分含量现状差异。