《鲁西南蒜区土壤养分现状及变化趋势分析》-农学论文，农业论文-论文范文参考-科学狗论文网

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鲁西南蒜区土壤养分现状及变化趋势分析

范文

李晶殷碧秋刘振富陈宪信陈亮徐保民王乃建

摘要?[目的]分析魯西南大蒜主产区土壤养分现状及其变化趋势，优化大蒜养分管理技术。[方法]2009—2018年，连续10年对鲁西南大蒜主产区金乡县蒜田土壤进行定位监测。[结果]2018年鲁西南蒜区土壤养分总体特征：弱碱性土壤，有机质含量偏低，碱解氮含量中等，有效磷含量较高，速效钾含量偏高。2009—2018年土壤养分变化趋势：弱碱化现象普遍发生;土壤有机质含量快速提高，但仍有很大提升空间;碱解氮、有效磷和速效钾平均含量均呈增高趋势，其中有效磷和速效钾出现盈余和匮乏并存现象。[结论]建议今后鲁西南蒜区施肥原则调整为“控氮、稳磷、减钾”，重视酸性、生理酸性肥料或腐殖酸类肥料的使用，有机肥施用仍需大力推广。

关键词?土壤养分;现状;变化趋势

中图分类号?S158文献标识码?A文章编号?0517-6611（2020）07-0172-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.07.049

Analysis?of?Soil?Nutrient?Status?and?Change?Trend?in?the?Garlic?Area?of?Southwest?Shandong—Taking?Jinxiang?County?as?an?Example

LI?Jing1，YIN??Biqiu1，LIU?Zhenfu2?et?al

（1.?Jining?City?Soil?Fertilizer?Station，Jining，?Shandong??272000;2.?Jinxiang??County??Soil?Fertilizer?Station，Jinxiang，?Shandong??272200）

Abstract?[Objective]?To?optimize?the?nutrient?management?technology?through?the?analysis?of?the?current?situation?and?change?trend?of?soil?nutrient?in?the?garlic?area?of?Southwest?of?Shandong?Province.?[Method]From?2009?to?2018，?a?tenyear?soil?monitoring?data?study?was?conducted.?[Result]?The?genera?soil?characteristics?from?the?garlic?area?were?as?follows：?weakly?alkaline，?low?organic?matters?content，?medium?available?nitrogen?content，?high?available?phosphorus?and?potassium?content.?From?2009?to?2018，?the?change?trend?of?soil?nutrient?in?the?garlic?area?of?Southwest?of?Shandong?Province?were?as?follows：?the?alkalization?occurred?widespread，?organic?matters?content??increased?rapidly?but?still?had?much?room?for?improvement，?the?average?content?of?available?nitrogen?increased?year?by?year，?abundance?and?lack?of?available?phosphorus?and?potassium?began?to?coexist.?The?alkalization?occurred?widespread.?Organic?matters?content?increased?rapidly?but?still?had?much?room?for?improvement.?The?average?content?of?available?nitrogen，?phosphorus?and?potassium?were?showed?as?heightening?tendency.?Abundance?and?lack?of?available?phosphorus?and?potassium?began?to?coexist.?[Conclusion]?We?suggested?that?the?fertilization?principle?adjusted?to?control?nitrogen，?maintain?phosphorus?and?lower?potassium.?For?the?future?we?should?attach?importance?to?organic?fertilizer?acid?fertilizer，?physiological?acid?fertilizer?or?humic?fertilizer.?Organic?fertilizer?should?be?vigorously?promoted?even?further.

Key?words?Soil?nutrient;Current?situation;Change?trend

作者简介?李晶（1983—），女，山东济宁人，农艺师，博士，从事土壤肥料研究与推广工作。

收稿日期?2019-09-24;修回日期?2019-10-15

山东省鲁西南地区是我国大蒜生产及出口的最重要基地之一，其种植面积、总产、年产、出口和加工能力均居全国首位。鲁西南大蒜产业在高速发展的同时，大蒜常年连作面临的问题也日益凸显。以金乡县为代表的老蒜区，由于常年连作和粗放式肥水管理造成的土壤养分失衡等问题[1]，已成为制约鲁西南地区大蒜种植业可持续发展的难题。笔者通过对金乡县大蒜种植区连续10年耕层土壤养分进行采样分析，以期明确鲁西南大蒜主产区土壤养分现状及变化趋势，通过优化养分管理技术措施，平衡养分供给，在提高养分资源利用率、减少肥料资源投入量的前提下，提升单位耕地的产出能力，实现鲁西南大蒜种植业绿色可持续发展。

1?材料与方法

1.1?样品采集

2009—2018年，每年在金乡县选取20个能

代表该地区生产状况的大蒜基地，采集土壤样品后，置于通风、阴凉干燥的地方自然风干，磨碎后过筛，进行土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和碱解氮测定。

1.2?样品测定

pH采用pH-2C精密酸度计测定;土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法-外加热法测定;碱解氮含量测定采用1?mol/L?NaOH扩散法;有效磷含量采用0.5?mol/L?NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾含量采用火焰光度计法测定[2]。

1.3?数据分析??试验数据采用SPSS、Excel软件进行统计分析。

1.4?土壤养分丰缺指标

依据2019年山东省土壤肥料总站印发的《山东省耕地质量监测指标分级标准》[3]（表1），对山东省济宁市金乡县大蒜种植区土壤养分状况进行分析。

2?结果与分析

2.1?土壤养分含量与分布特征现状?依据2019年山东省土壤肥料总站印发的《山东省耕地质量监测指标分级标准》（表1），对金乡县蒜区土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、有效钾的含量状况进行丰缺程度评价，结果见图1。

2018年金乡蒜区土壤pH平均值为8.1，集中分布在3级区间，占比高达65.4%;其次为1级区间，占比23.1%;2级区间占比3.9%;4级区间占比7.7%;5级区间占比为0。有机质平均含量15.5?g/kg，集中分布在3级和4级区间，占比分别为33.3%和44.4%;2级区间占比11.1%;1级区间占比7.4%，5级区间占比3.7%。碱解氮平均含量104.7?mg/kg，3级区间占比最高，为56.5%;其次由高到低依次为2级、4级、1级和5级区间，占比分别为21.7%、17.4%、4.3%和0。有效磷含量平均值43.0?mg/kg，主要分布在2级区间，占比46.2%;其次为1级区间，占比26.9%;3级区间占比19.2%，4级区间占比7.7%，5级区间占比为0。速效钾平均含量为247.5?mg/kg，集中分布在1级区间，占比74.19%;2级区间占比12.9%;3级区间占比9.7%;4级区间占比3.2%;5级区间占比为0。总体来看，金乡蒜区土壤特征：微碱性，有机质含量较低，碱解氮含量中等水平，有效磷含量较高，速效钾含量高。

2.2?土壤养分含量与分布特征变化趋势

2.2.1?土壤养分含量变化趋势。

由表2可知，2009—2018年，金乡县蒜区土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效鉀平均含量均呈升高趋势，增幅表现为碱解氮>有机质>有效磷>速效钾>pH。其中，碱解氮平均值较2009年升高33.9%，有机质升高30.2%，有效磷和速效钾均升高16.7%，土壤pH平均值升高0.3。碱解氮最大值和最小值均呈升高趋势，有机质与碱解氮变化趋势一致。有效磷与速效钾变化规律一致，呈现最低值降低、最高值增大的两极分化趋势。其中，有效磷最低值降幅39.0%，最高值增幅115.2%;速效钾最低值降幅51.5%，最高值增幅16.1%。总体来看，2009—2018年，金乡蒜区土壤存在弱碱化现象，有机质含量大幅提高但仍有很大提升的空间，碱解氮与有机质含量均呈总体升高趋势，有效磷和速效钾出现匮乏和盈余同时并存的两极分化现象，其中有效磷变异系数最为显著，其次为速效钾。

2.2.2?土壤养分不同区间占比变化趋势。

由图2可知，2009—2018年，金乡县蒜区土壤各项养分含量指标主要分布区间变化趋势：土壤pH?2级区间占比降低，1、3级占比升高，4级区间出现。2级区间占比由40.0%降低至3.8%，其中占监测点总数8.1%的地块pH改良至1级区间，20.4%的地块pH升高至3级区间，7.7%的地块pH退化至4级区间。

土壤有机质4、5级占比降低，1、2、3级占比升高。2009年，金乡蒜区土壤有机质90%集中在4级，其余均为5级。至2018年，4级占比由90%降低至44.4%，5级占比由10%降低至3.7%，而3级占比由0升高至33.3%，并出现1级和2级。

碱解氮与有机质含量均呈总体升高趋势。2009—2018年，有机质含量4、5级占比由100%降低至48.1%，1、2、3级占比由0升高至51.9%;碱解氮含量1、2、3级占比由25.0%升高至82.6%，4、5级占比由75.0%降至17.4%。

有效磷和速效钾均表现为2、3级占比降低，1、4级占比升高。2009—2018年，有效磷2、3级含量占比分别降低了13.8%和15.8%，1级占比升高21.9%，4级占比升高至7.7%。速效钾2级占比降低了32.1%，1级占比升高了24.2%、3级和4级占比升高了7.9%，与有效磷均呈现匮乏和盈余并存的两极分化趋势。

3?讨论

（1）土壤弱碱化现象普遍。2009—2018年，金乡蒜区90%的2级弱碱性土壤已退化至3级，个别地块已碱化至4级碱性土壤。大蒜适宜pH为6.0～7.5[4-6]，弱碱化现象即将成为限制鲁西南蒜区大蒜高产、稳产的重要因素之一。

（2）土壤有机质含量快速升高，但仍有很大提升空间。鲁西南地处黄淮海一年两熟地区，蒜农多通过间作玉米、辣椒等提高复种指数增加经济效益。由于大蒜和后茬作物无倒茬时间，蒜农长期耕种“卫生田”，土壤结构遭到严重破坏。目前只能依靠秋季作物秸秆还田，或依靠直接施用商品有机肥提升土壤有机质含量。秋玉米等秸秆直接还田存在还田量过大、粉碎效果差、病原菌不断累积等问题，商品有机肥施用则存在成本高、有机物料不足等问题。自2017年金乡县有机肥替代化肥技术大面积示范推广应用，2018年有机质平均含量较2009年升高30.2%，但81.4%的土壤有机质含量分布仍在3级及以下区间，有机质含量仍有大幅提升的空间，有机肥替代技术仍需继续大力推广。

（3）土壤养分总体呈逐年升高趋势。其中，土壤碱解氮与有机质变化趋势一致，含量最低值和最高值均呈升高趋势。土壤80%～97%的氮存在于有机质中[7]，而鲁西南蒜区土壤有机质含量普遍偏低，集中分布在3级和4级区间，土壤保氮能力低下，也是目前碱解氮含量主要分布在3级及以下区间的重要原因。因此，加大有机肥替代技术的推广应用，通过提高土壤有机质含量，增强土壤缓冲性，改善土壤稳定性，仍将是提高土壤氮含量的主要途径。

有效磷和速效钾平均含量升高，出现匮乏和盈余同时并存的两极分化趋势。磷、钾元素含量最高值的大幅提高与蒜农连年大量施肥有关。因大蒜吸收氮磷钾的比例为N∶P2O5∶K2O=1∶0.36∶0.70[8]，需钾多、磷少，近年来金乡蒜农多习惯性施用平衡型复合肥（15-15-15或17-17-17），连年大量施用必然造成磷、钾平均含量逐年升高。部分地块磷、钾元素的匮乏现象推测是由于部分蒜农依然沿用传统施肥方式，偏施氮肥，忽视磷、钾肥的补给，大蒜连年种植，对磷、钾肥的摄取只能依靠土壤养分供给，最终表现为磷、钾元素的匮乏。

4?结论

（1）重视酸性、生理酸性肥料或腐殖酸类肥料的推广应用。针对普遍存在的土壤碱化现象，建议今后可通过施用酸性或生理酸性肥料（硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾等）或腐殖酸類肥料等缓慢降低土壤pH，并配合有机肥料施用或种植翻压绿肥等，提高土壤有机质含量，促进作物超量阳离子吸收，使得10～20?cm土层土壤pH下降。

（2）有机肥施用技术仍需大力推广。2009—2018年，金乡蒜区土壤有机质含量整体呈上升趋势，但平均含量依然较低，集中分布在3级及以下区间。土壤有机质的提高是一个长期漫长的过程。因此，必须要坚持有机肥替代技术的示范推广，引导蒜农重视有机肥施用，继续加大有机肥投入。

（3）控氮、稳磷、减钾。鲁西南蒜区目前土壤养分总体特征：碱解氮含量中等，有效磷含量较高，速效钾含量偏高。鲁西南蒜区实际生产中，氮、磷、钾增产效应已由氮>钾>磷[8]改变为氮>磷>钾[9]，钾肥在大蒜上的增产效应逐渐减小。鉴于钾肥投入成本较高，为实现收益最大化，建议可根据蒜田土壤钾元素含量、当年肥料价格、大蒜预期产量和预期价格综合衡量，适当降低钾肥投入量。

（4）加大大蒜专用肥研发推广力度。建议改变目前普遍采用的平衡型复合肥（15-15-15或17-17-17）施用习惯，加大适用于鲁西南蒜区的大蒜专用配方肥、大蒜专用缓释掺混肥等新型肥料的研发推广，以实现养分按需均衡供应。

参考文献

[1]?刘召娟，李明权.金乡大蒜产业现状及发展对策[J].中国蔬菜，2013（21）：9-12.

[2]?李国良，何兆桓，杨苞梅.淮山不同氮钾用量及镁硼配施效应研究[J].农学学报，2019，9（4）：48-53.

[3]?山东省土壤肥料总站.山东省耕地质量监测指标分级标准[S].山东省土壤肥料总站，2019.

[4]?李冰.大蒜的硒硫营养效应研究[D].雅安：四川农业大学，2003.

[5]?朱惠敏，梁丽影.水培条件下pH对大蒜生长趋势的影响[J].安徽农业科学，2017，45（26）：52-54.

[6]?刘鹏.土壤pH和铅水平对大蒜产量品质的影响[D].泰安：山东农业大学，2018.

[7]?文启孝.土壤有机质的组成、形成和分解[J].土壤，1984（4）：121-129.

[8]?王乃建，邱金华，朱庆涛.大蒜养分需求规律及施肥模型初探[J].吉林蔬菜，2014（9）：36-37.

[9]?李永腾，刘文宝，刘希柱，等.氮磷钾肥丰缺对大蒜产量及NPK利用率的影响[J].山东农业科学，2019，51（5）：106-108.

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