寿宁县耕地土壤养分现状分析与改良研究

潘香玉

(福建省寿宁县土壤肥料技术站，福建寿宁 355500)

0 引言

寿宁县地处福建省东北部。地理坐标为北纬27°16′-27°41′，东经119°12′-119°44′之间，属中亚热带山地气候区，终年温暖湿润，四季分明，雨量充沛。年平均气温15.1℃，降雨量为1 900mm，无霜期245d。境内山丘连绵，地势起伏，深谷山地多，山间盆地少。依据地理特征优势，我县在农业经济方面，以大力推广高山茶叶、食用菌、毛竹、反季节蔬菜等特色农产品种植规模，作为我县农民脱贫致富奔小康捷径。我县从实施耕地土壤地力提升项目以来，在全县16 789.89 hm2的耕地上，实施了耕层土壤养分调查，总共采集耕地土壤样品3 177个，分析检测土壤养分22 993项次。制作了土壤数字化系列图件，初步建立了寿宁县土壤数据库，掌握了寿宁县土壤养分现状空间分异与变化趋势，为寿宁县耕地土壤开展配方施肥提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

从2012年以来，根据寿宁县土地利用现状图与行政区划图、利用GPS导航定位，按照测土配方施肥土壤样品采集技术规范要求。采集土壤样品3 177个。分别测定土壤pH值、有机质、碱解氮、全氮、有效磷、全钾、速效钾、有效锌、有效硼、交换性镁、交换性钙、有效硫等16个项目，共22 993项次。

1.2 检测方法

测定有机质采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法、全氮用半微量开氏法、测定有效磷采用0.05mol/L NaHCO3浸提-比色法、测定速效钾采用乙酸铵提取-火焰光度计法、测定pH值采用酸度计法、测定有效锌采用DTPA提取-原子吸收光谱法、有效硼测定采用姜黄素比色法、有效硫测定采用磷酸盐-乙酸提取-硫酸钡比浊法、交换性钙和镁测定采用醋酸铵提取-原子吸收光谱法[1-2]。

1.3 土壤养分丰缺标淮

土壤养分丰缺指标根据2006年福建省土壤养分丰缺指标[3]（试行）见表1。采用Excel和DPS9.50数据处理系统进行统计分析。

表1 福建省园地土壤养分丰缺指标（试行）

2 土壤养分结果分析

2.1 土壤有机质、酸碱度现状

土壤有机质含量是衡量土壤肥力水平的重要指标。寿宁县土壤有机质含量变幅为3.5-194g/kg，平均值为28.4±6.3g/kg，表明寿宁全县土壤有机质平均含量处于丰富水平。其中含量丰富（>20g/kg）的样品占80.1%；中等含量的样品占18.9%；而缺乏含量的样本只占0.3%。寿宁县不同耕地土壤类型pH变幅为3.1-7.1，总平均值为4.83±0.18，属于强酸性（pH<4.5）的样品占15.1%；属于酸性（pH4.5-5.5）

的样品占75.3%；弱酸性（pH5.5-6.5）的样品占2.0%；表明寿宁县耕地土壤总体上属于酸性[4]。这是因为寿宁县地处海洋性季风气候，海拔垂直落差大，降雨量多，土壤矿物风化淋溶作用和脱硅富铁铝化作用剧烈，导致土壤呈酸化现象严重[5]。

2.2 土壤碱解氮含量现状

从表2中可以看出，被测作物的土壤碱解氮含量变化范围为1.1-567mg/kg，平均值为150.0±24.8mg/kg。表明本县土壤中的碱解氮含量一般处于中等水平（中等指标：水田100-200mg/kg），中等的样品2 372个占74.6%，丰富的样品421个（>200mg/kg）仅占13.3%。土壤缺氮和极度缺氮的样品384个（<100mg/kg）占12.1%。结果表明，本县土壤碱解氮含量总体达中等水平以上，具有较强的氮素供应能力。沈善敏研究认为，碱解氮的含量随着土壤有机质含量的增加而增加[6]。有机质含量高的土壤为土壤碱解氮提供了丰富的来源，因此碱解氮含量也相对地较高。

表2 寿宁县土壤养分含量

2.3 土壤有效磷含量现状

寿宁县土壤有效磷在0.3-809mg/kg之间，平均值为24.0±14.6mg/kg。被测土壤中缺乏有效磷（<12mg/kg）的样品数量1 229个，占样品数的38.7%，有效磷含量丰富的样品数1 026个（>25mg/kg），占总样品数32.3%，有效磷中等样品（12-25mg/kg）922个，占总样品数的29%。表明该县耕地土壤有效磷含量总体处于中等缺乏水平。本县土壤不同地区有效磷含量存在较大差异，应根据不同地区的不同土壤类型的空间差异进行分类管理。加拿大钾磷研究所北京办事处研究分析证明，随着土壤有机质含量的增加，土壤中有效磷的含量也会显著增加[7]。土壤中有机质可以提供更丰富磷的储备，有机质还可以通过减少土壤磷的固定并促进土壤沉淀磷溶解，从而提高土壤磷的利用率。因此，较高的土壤有机质含量可以增加土壤有效磷的含量。

2.4 土壤速效钾含量现状

从表2中可以看出，寿宁县土壤中速效钾在12-557mg/kg，平均值为69.9±17.8mg/kg。被测土壤中的速效钾属于缺乏（<80mg/kg）的样品2 271个，占被测土壤样品总数的71.5%，速效钾丰富的样品数320个（>120mg/kg），只占总样品数10%。调查表明本县土壤缺钾严重。由于寿宁县地处亚热带海洋性季风气候地区，耕地土壤在成土过程中矿物风化淋溶作用强烈，土壤的钾元素淋失量较大，加上长期以来本县农民对于钾肥施用相对不够重视，致使全县耕地土壤钾素总体水平不高[7]。全县耕地土壤钾素含量少、供钾能力低，不能满足作物生长吸收的需求，若不采取增钾措施，将影响作物生长发育。

2.5 土壤钙镁硫含量现状

寿宁县耕地土壤交换性钙含量变化范围为11.2-1 901mg/kg，总平均值为335.4±48.3mg/kg。全县检测土壤交换性钙含量样品1 025个，其中：含量缺乏样品占38%，含量丰富的只有25.3%，表明寿宁县土壤交换性钙含量处于中等水平。交换性镁的含量变幅为0.9-2 478.8mg/kg，均值62.6±6.7mg/kg。交换性镁含量缺乏样品占56.1%，含量丰富的只有15.7%。证明本县耕地土壤镁素较为缺乏。全县耕地土壤交换性钙、交换性镁的含量在不同地区不同土壤类型之间差异较大。

本县不同耕地土壤类型有效硫的含量介于3.8-138.7mg/kg，全县总平均值31.5±6.8mg/kg，全县检测土壤有效硫样品399个，其中：含量丰富的样品250个占62.7%，表明全县耕地土壤有效硫含量总体上处于丰富水平（有效硫>25mg/kg），因此在寿宁县应适当增加钙镁肥的施用量。据姜勇等研究，土壤交换性钙和土壤有机质含量与土壤pH值之间均呈显著正相关，土壤交换性镁和土壤有机质含量与土壤pH值之间亦呈显著正相关[8]。土壤有机质含量的升高必然会增加土壤交换性钙镁的库源，而中性或微碱性土壤自然会导致土壤交换性钙、镁的升高。

2.6 现状土壤微量元素有效硼、锌含量

全县不同耕地土壤类型的有效硼含量均值介于0.03-1.86mg/kg，总平均值为0.2±0.1mg/kg，全县检测土壤有效硼含量样品1 025个，其中：含量缺乏样品1 015个，占99%，证明全县所有耕地土壤类型有效硼含量均严重缺乏（有效硼≤0.50mg/kg）。因此，寿宁县耕地土壤必须提倡适量增加硼肥的施用量，以改善土壤缺硼状况。寿宁县耕地土壤类型有效锌含量变化范围为0.05-8.16mg/kg，总平均值为2.9±0.5mg/kg。其中：含量缺乏样品106个，仅占10.3%，说明全县耕地土壤的有效锌含量均值都处于中等或丰富水平（有效锌＞2.0mg/kg）。据相关研究表明，土壤有效硼含量与土壤有机质含量存在着正相关[9-11]。就本县被测土壤而言，耕地土壤有机质为土壤提供更多的可用硼是主要机理。同样，土壤有效锌含量也随着土壤有机质的含量增加而增加。土壤有机质可以提供土壤锌的储量，减少锌的固定并促进锌的溶解，从而增加了土壤中有效锌的含量。

3 研究结论与土壤改良建议

3.1 结论

寿宁县耕地土壤有机质处于丰富水平，耕地土壤保水、保肥、供肥能力较强；土壤pH值总体上属于酸性，实施酸化土壤改良治理，应当作为本县减肥增效夺取丰收的主攻方向；土壤碱解氮含量中等以上，氮素供应能力偏强；耕地土壤有效磷含量处于中等偏缺乏水平，要适量增加磷肥施用，以提高土壤有效磷含量，从而提高作物产量与品质；耕地土壤钾元素十分缺乏，严重影响作物生长对钾元素的需求，若不及时采取增施钾肥措施，将难以提高本县的作物产量；土壤交换性钙含量中等，交换性镁较为缺乏，土壤有效硫含量达丰富水平，要根据不同地区不同作物的需求，适当增加镁肥的施用；全县土壤有效硼含量均严重缺乏，增加土壤硼肥施用，应作为今后我县夺取农业生产增产增收的主要技术措施之一。根据相关分析，土壤pH值、氮、磷、钾、硼、锌、钙、镁均显示出与土壤有机质含量成显著正相关[12]。

3.2 土壤改良建议

1）要以农业生产结构性改革为主线，实施土壤有机质提升工程，大力开展有机肥替代化肥行动，提高秸秆还田比例，推广秸秆切碎及堆腐还田技术。全县耕地全面种植绿肥紫云英和果园三叶草等豆科绿肥，以增加土壤有机肥使用量，改良土壤理化性状，减少无机化肥的投入，促进化肥减量增效，促使土壤水、肥、气、热协调，提高土壤保水、保肥、供肥能力，提升农作物产量和品质，提升耕地土壤质量等级[13]，从而实现高产稳产，促进农业绿色发展。

2）提倡实施“补钾工程”。增施钾肥可以缓解寿宁县土壤钾肥元素供应的严重不足的情况，促进植株生长发育，增加作物组织韧性，提高病虫害预防能力，提高作物果实的产量与品质，延长作物果实保鲜时间。务必根据不同作物、不同地区调整氮、磷、钾的施用比例，实行“稳氮、保磷、增钾”，将钾肥施用比例在常规施肥水平的基础上提升10%-15%。

3）扎实推进“耕地质量保护与提升行动”工程，逐步提高我县土壤pH值，加强耕地质量保护与提升，实施土壤酸化耕地治理与耕地质量等级调查与评价工作。要以施用土壤调理剂为主，石灰配施为辅，调节耕地土壤酸碱度，有效地中和土壤酸性，促进土壤中好气微生物活动，从而改善土壤理化结构。在施用土壤调理剂过程中，要根据土壤pH的高低进行科学施肥。根据我县近三年来的试验示范分析结果，土壤调理剂施用量1 500-2 000kg/hm2，可提高土壤pH值0.3。同时要增加耕地钙镁磷、草木灰、碳酸氢铵等施用，以防止土壤进一步酸化。