建德市典型耕地土壤有效态微量元素状况及其受施肥的影响分析

2014-11-12 04:10孔樟良郑铭洁赵玲玲陈和秀胡荣良
安徽农学通报 2014年20期
关键词:建德市微量元素有机肥

孔樟良+郑铭洁+赵玲玲+陈和秀+胡荣良

摘 要:为了解建德市耕地土壤有效态微量元素状况及变化趋势,选择麦(油)-稻、草莓-水稻和莲子等3种利用方式的代表性耕地,分析了土壤中有效态Cu、Zn、Fe、Mn、B等微量元素的含量,并通过连续5a的肥料试验探讨了施肥对耕地土壤微量元素的影响。结果表明,建德市典型耕地土壤有效态Cu、Zn、Fe、Mn均较为丰富,高于各元素缺乏的临界值,但土壤有效B明显不足,有73.68%的土壤样点低于缺B的临界值。肥料试验表明,化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用的测土配方施肥模式,有利于提高土壤中有效态微量元素的水平,因此增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。

关键词:土壤;微量元素;有机肥;建德市

中图分类号 S158.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)20-53-03

与大量营养元素一样,土壤中微量营养元素状况与作物产量及品质也密切相关,农作物在生长发育过程中需要的养分只有同时得到满足,才能生产出优质的农产品[1-3]。近30a来,随着作物产量和复种指数的提高,我国许多地区的氮、磷、钾用量已有大幅度的增加,而对微量营养元素的补充一直滞后于大量元素,导致一些地区的土壤微量元素不平衡状况日益突出,甚至成为制约作物产量和品质提高的重要因素[5-8]。

建德市地处亚热带中部,隶属浙江省杭州市。全市耕地面积1.82万hm2,农业生产内容丰富,包括畜禽、蔬菜、水果、茶叶、毛竹、水产等主导产业及蚕桑、莲子、药材、花卉、干果、油茶等特色产业。经过连续多年测土配方施肥和耕地地力提升项目的实施,建德市耕地地力有了较大的提升,土壤氮、磷、钾的供应有了明显的改善。但在以往推行的施肥技术及土壤改良中,对耕地土壤中的微量元素一直关注不多,以至于目前对本市土壤微量元素的供应状况了解甚少。因此,为了解建德市耕地土壤微量营养元素丰缺状况,笔者选择麦(油)-稻、草莓-水稻和莲子等3种利用方式的代表性耕地,分析了土壤中有效态Cu、Zn、Fe、Mn、B等微量元素的状况,并通过连续5a的肥料试验探讨了施肥对耕地土壤微量元素的影响,以期为更好地指导科学施肥提供依据。

1 试验基本情况

1.1 典型耕地土壤有效态微量元素的测定 2013年选择麦(油)-稻、草莓-水稻和莲子等3种利用方式的代表性耕地,测定了土壤中有效态Cu、Zn、Fe、Mn、B等微量元素的含量。其中,从大同镇和大慈岩镇等地采集麦(油)-稻利用方式的土壤样品10个,土壤类型主要为培泥砂田和紫泥砂田;从杨村桥镇采集草莓-水稻利用方式的土壤样品5个,土壤类型主要为黄泥砂田;从大慈岩镇采集种植莲子耕地土壤样品4个,土壤类型为黄泥砂田。采集的样品为混合表土样,由采样点附近5~10个分样混合而成,采样深度为0~20cm。

1.2 施肥对土壤有效态微量元素的影响 2008-2013年,建立了4个区位的长期定位耕地土壤地力监测基点,开展施肥对耕地土壤微量元素的影响试验。试验地点基本情况见表1,每一试验地各设置4~5个处理(试验地4设置4个处理,其余各试验地设置5个处理),包括空白处理(不施肥)、常规施肥处理(当地农户习惯施肥)及测土配方施肥处理(化肥+秸秆还田、化肥+有机肥+秸秆还田、化肥+绿肥还田+秸秆还田等)。为了便于分析,本文将各试验点的所有测土配方施肥处理合为一类,即每一试验点归并为空白处理、常规施肥处理与测土配方施肥处理等3类进行分析。定位监测点小区面积在59~208m2,小区间用水泥板隔开。

表1 耕地土壤地力定位监测基点的基本情况

[编号\&试验地点\&耕地类型\&土种\&作物或种植制度\&1\&大同镇永平村\&标准农田\&培泥砂田\&麦(油)-稻\&2\&大慈岩镇上吴方村\&标准农田\&紫泥砂田\&麦(油)-稻\&3\&杨村桥镇梓源村\&标准农田\&黄泥砂田\&草莓-水稻\&4\&大慈岩镇里叶村\&标准农田\&黄泥砂田\&莲子\&]

1.3 分析和统计方法 土壤有效Cu、有效Zn、有效Fe、有效Mn和有效B等养分的含量采用常规方法测定[9-10],采用全国第二次土壤普查土壤养分分级指标进行评价[11]。试验数据采用Excel 2003和SPSS 16.0数据分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 典型耕地土壤有效态微量元素状况 分析结果表明,建德市典型耕地土壤中有效态微量元素有较大幅度的变化。变化幅度最大的是有效Mn和有效Zn,其变异系数分别为132.76%和90.67%;土壤有效Cu、有效Fe和有效B的变化相对较小,它们的变异系数分别为46.22%、36.22%和55.61%。土壤有效Cu的含量在2.21~9.39mg/kg,平均为5.05mg/kg,均高于土壤缺Cu的临界值(有效Cu为0.20mg/kg)。土壤有效Zn的含量在1.27~19.95mg/kg,平均为7.56mg/kg,也均高于土壤缺Zn的临界值(有效Zn为0.50mg/kg)。有效Fe和有效Mn的含量分别在100.04~461.64mg/kg和6.75~136.35mg/kg,平均分别为260.97和32.32mg/kg,两者也均远高于土壤缺Fe和缺Mn的临界值(分别为4.50和5.00mg/kg)。有效B的含量较低,在0.13~0.75mg/kg,平均只有0.38mg/kg,有73.68%的土壤样点低于土壤缺B的临界值(有效B为0.50mg/kg)。可见,建德市当前耕地中的微量元素,除硼以外,基本能满足作物生产需求。

表2为3种利用方式耕地土壤有效态微量元素含量,从表2可知,它们之间的有效态微量元素均有一定的差异,其中以有效Mn和有效Zn的差异最为明显。这些差异除与利用方式本身有关外,可能还受各样点土壤成土母质的影响,其差异的原因有待进一步研究。3种利用方式耕地土壤硼都显示不足。endprint

表2 不同利用方式耕地土壤平均有效态微量元素含量(mg/kg)

[利用方式\&Cu\&Zn\&Fe\&Mn\&B\&麦(油)-稻\&5.00 \&9.88 \&260.90 \&12.80 \&0.49 \&草莓-水稻\&4.33 \&5.39 \&243.20 \&90.13 \&0.23 \&莲子\&6.09 \&4.47 \&283.34 \&8.84 \&0.29 \&]

2.2 施肥对土壤有效态中微量元素的影响 表3为各试验点肥料试验前后土壤微量元素的变化。从表3可知,各试验点空白处理和常规施肥处理的土壤微量元素在试验前后变化较小。但化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用的测土配方施肥模式,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,其中土壤有效Cu、有效Zn、有效Mn和有效B平均分别比试验前提高了79.83%、81.51%、167.40%和76.92%。与空白和常规施肥比较,测土配方施肥处理中增加了有机肥的施用或秸秆还田,这表明增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。任顺荣等的长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响研究也表明,施用有机粪肥土壤有效态微量元素和全量Cu、Zn质量分数高于施用化肥处理,施用垃圾或畜禽粪便为原料的有机肥磷肥以及秸秆可以增加土壤的微量元素,施肥是影响土壤微量元素质量分数变化的重要因素之一[12]。

表3 施肥对耕地土壤有效态微量元素含量的影响(mg/kg)

[试验地点\&施肥方式\&采样年度\&Cu\&Zn\&Mn\&B\&大同镇

永平村\&空白\&2008\&2.50\&1.09\&15.56\&0.14\&\&2013\&2.51\&1.29\&15.57\&0.13\&常规\&2008\&2.70\&1.87\&12.96\&0.46\&\&2013\&2.33\&1.88 \&12.28 \&0.53 \&配方施肥\&2008\&2.89 \&1.41 \&14.29 \&0.19 \&\&2013\&3.61 \&1.59 \&17.02 \&0.62 \&大慈岩镇

上吴方村\&空白\&2008\&4.95\&15.88\&11.44\&0.19\&\&2013\&4.14\&19.76 \&11.01 \&0.16 \&常规\&2008\&4.85\&11.36\&7.38\&0.22\&\&2013\&4.91\&16.35 \&7.52 \&0.28 \&配方施肥\&2008\&5.34 \&10.74 \&5.57 \&0.23 \&\&2013\&8.43 \&18.25 \&10.19 \&0.63 \&杨村桥镇

梓源村\&空白\&2008\&2.77\&2.92\&29.78\&0.39\&\&2013\&2.21\&2.64 \&29.30 \&0.31 \&常规\&2008\&3.17\&2.78\&42.02\&0.37\&\&2013\&3.15\&2.75 \&41.35 \&0.17 \&配方施肥\&2008\&2.48 \&1.54 \&33.03 \&0.27 \&\&2013\&5.43 \&7.19 \&126.67 \&0.22 \&大慈岩镇

里叶村\&空白\&2008\&3.28\&4.33\&8.33\&0.43\&\&2013\&3.76\&4.28 \&8.20 \&0.19 \&常规\&2008\&3.57\&3.41\&6.81\&0.36\&\&2013\&3.51\&4.01 \&6.75 \&0.23 \&配方施肥\&2008\&3.79 \&3.84 \&8.50 \&0.35 \&\&2013\&8.55 \&4.79 \&10.20 \&0.38 \&4个试验点

平均\&空白\&2008\&3.38 \&6.06 \&16.28 \&0.29 \&\&2013\&3.16 \&6.99 \&16.02 \&0.20 \&\&变化值\&-0.22\&+0.93\&-0.26\&-0.09\&常规\&2008\&3.57 \&4.86 \&17.29 \&0.35 \&\&2013\&3.48 \&6.25 \&16.98 \&0.30 \&\&变化值\&-0.09\&+1.39\&-0.31\&-0.05\&配方施肥\&2008\&3.62 \&4.38 \&15.34 \&0.26 \&\&2013\&6.51 \&7.95 \&41.02 \&0.46 \&\&变化值\&+2.89\&+3.57\&+25.68\&+0.20\&]

3 结论

由本次研究结果表明,建德市典型耕地土壤有效态Cu、Zn、Fe、Mn均较为丰富,能满足作物生长的需要;但土壤有效B明显不足,有73.68%的土壤样点低于缺B的临界值。化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。

参考文献

[1]何明辉,魏成熙.微量元素对烤烟品质效应的影响[J].贵州农业科学,2006,34(3):19-21.

[2]聂新柏,靳志丽.烤烟中徽量元素对烤烟生长及产质量的影响[J].中国烟草科学,2003(4):30-34.

[3]刘铮,朱其清,唐丽华,等.我国缺乏微量元素的土壤及其区域分布[J].土壤学报,1982,19(3):209-223.

[4]唐莉娜,陈顺辉,林祖斌,等.福建烟区土壤中、微量元素丰缺状况及施肥对策[J].中国农学通报,2008,24(10):334-337.

[5]沈庆庆,刘盛武,王天菊,等.桂东南荔枝园土壤有效态中微量元素含量分析[J].西南农业学报,2013,26(5):1915-1919.

[6]王东胜,徐庆凯,王能如,等.江西烟区土壤中量及微量元素的含量分析[J].贵州农业科学,2011,39(2):91-96.

[7]陈国安,骆江英,顾滔,等.义乌市土壤中、微量元素养分状况与施肥对策[J].浙江农业科学,2012(10):1444-1447.

[8]庄伊美,王仁玑,谢志南,等.福建南亚热带丰产果园土壤微量元素含量的研究[J].亚热带植物通讯,1994,23(1):l-7.

[9]鲍士旦.土壤农化分析(第3版)[M].北京:中国农业出版社,2000.

[10]中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业出版社,2000.

[11]浙江省土壤普查办公室.浙江土壤[M].杭州:浙江科技出版社,1993.

[12]任顺荣,邵玉翠,高宝岩,等.长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响[J].生态环境,2005,14(6):921-924. (责编:张宏民)endprint

表2 不同利用方式耕地土壤平均有效态微量元素含量(mg/kg)

[利用方式\&Cu\&Zn\&Fe\&Mn\&B\&麦(油)-稻\&5.00 \&9.88 \&260.90 \&12.80 \&0.49 \&草莓-水稻\&4.33 \&5.39 \&243.20 \&90.13 \&0.23 \&莲子\&6.09 \&4.47 \&283.34 \&8.84 \&0.29 \&]

2.2 施肥对土壤有效态中微量元素的影响 表3为各试验点肥料试验前后土壤微量元素的变化。从表3可知,各试验点空白处理和常规施肥处理的土壤微量元素在试验前后变化较小。但化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用的测土配方施肥模式,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,其中土壤有效Cu、有效Zn、有效Mn和有效B平均分别比试验前提高了79.83%、81.51%、167.40%和76.92%。与空白和常规施肥比较,测土配方施肥处理中增加了有机肥的施用或秸秆还田,这表明增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。任顺荣等的长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响研究也表明,施用有机粪肥土壤有效态微量元素和全量Cu、Zn质量分数高于施用化肥处理,施用垃圾或畜禽粪便为原料的有机肥磷肥以及秸秆可以增加土壤的微量元素,施肥是影响土壤微量元素质量分数变化的重要因素之一[12]。

表3 施肥对耕地土壤有效态微量元素含量的影响(mg/kg)

[试验地点\&施肥方式\&采样年度\&Cu\&Zn\&Mn\&B\&大同镇

永平村\&空白\&2008\&2.50\&1.09\&15.56\&0.14\&\&2013\&2.51\&1.29\&15.57\&0.13\&常规\&2008\&2.70\&1.87\&12.96\&0.46\&\&2013\&2.33\&1.88 \&12.28 \&0.53 \&配方施肥\&2008\&2.89 \&1.41 \&14.29 \&0.19 \&\&2013\&3.61 \&1.59 \&17.02 \&0.62 \&大慈岩镇

上吴方村\&空白\&2008\&4.95\&15.88\&11.44\&0.19\&\&2013\&4.14\&19.76 \&11.01 \&0.16 \&常规\&2008\&4.85\&11.36\&7.38\&0.22\&\&2013\&4.91\&16.35 \&7.52 \&0.28 \&配方施肥\&2008\&5.34 \&10.74 \&5.57 \&0.23 \&\&2013\&8.43 \&18.25 \&10.19 \&0.63 \&杨村桥镇

梓源村\&空白\&2008\&2.77\&2.92\&29.78\&0.39\&\&2013\&2.21\&2.64 \&29.30 \&0.31 \&常规\&2008\&3.17\&2.78\&42.02\&0.37\&\&2013\&3.15\&2.75 \&41.35 \&0.17 \&配方施肥\&2008\&2.48 \&1.54 \&33.03 \&0.27 \&\&2013\&5.43 \&7.19 \&126.67 \&0.22 \&大慈岩镇

里叶村\&空白\&2008\&3.28\&4.33\&8.33\&0.43\&\&2013\&3.76\&4.28 \&8.20 \&0.19 \&常规\&2008\&3.57\&3.41\&6.81\&0.36\&\&2013\&3.51\&4.01 \&6.75 \&0.23 \&配方施肥\&2008\&3.79 \&3.84 \&8.50 \&0.35 \&\&2013\&8.55 \&4.79 \&10.20 \&0.38 \&4个试验点

平均\&空白\&2008\&3.38 \&6.06 \&16.28 \&0.29 \&\&2013\&3.16 \&6.99 \&16.02 \&0.20 \&\&变化值\&-0.22\&+0.93\&-0.26\&-0.09\&常规\&2008\&3.57 \&4.86 \&17.29 \&0.35 \&\&2013\&3.48 \&6.25 \&16.98 \&0.30 \&\&变化值\&-0.09\&+1.39\&-0.31\&-0.05\&配方施肥\&2008\&3.62 \&4.38 \&15.34 \&0.26 \&\&2013\&6.51 \&7.95 \&41.02 \&0.46 \&\&变化值\&+2.89\&+3.57\&+25.68\&+0.20\&]

3 结论

由本次研究结果表明,建德市典型耕地土壤有效态Cu、Zn、Fe、Mn均较为丰富,能满足作物生长的需要;但土壤有效B明显不足,有73.68%的土壤样点低于缺B的临界值。化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。

参考文献

[1]何明辉,魏成熙.微量元素对烤烟品质效应的影响[J].贵州农业科学,2006,34(3):19-21.

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[7]陈国安,骆江英,顾滔,等.义乌市土壤中、微量元素养分状况与施肥对策[J].浙江农业科学,2012(10):1444-1447.

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[10]中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业出版社,2000.

[11]浙江省土壤普查办公室.浙江土壤[M].杭州:浙江科技出版社,1993.

[12]任顺荣,邵玉翠,高宝岩,等.长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响[J].生态环境,2005,14(6):921-924. (责编:张宏民)endprint

表2 不同利用方式耕地土壤平均有效态微量元素含量(mg/kg)

[利用方式\&Cu\&Zn\&Fe\&Mn\&B\&麦(油)-稻\&5.00 \&9.88 \&260.90 \&12.80 \&0.49 \&草莓-水稻\&4.33 \&5.39 \&243.20 \&90.13 \&0.23 \&莲子\&6.09 \&4.47 \&283.34 \&8.84 \&0.29 \&]

2.2 施肥对土壤有效态中微量元素的影响 表3为各试验点肥料试验前后土壤微量元素的变化。从表3可知,各试验点空白处理和常规施肥处理的土壤微量元素在试验前后变化较小。但化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用的测土配方施肥模式,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,其中土壤有效Cu、有效Zn、有效Mn和有效B平均分别比试验前提高了79.83%、81.51%、167.40%和76.92%。与空白和常规施肥比较,测土配方施肥处理中增加了有机肥的施用或秸秆还田,这表明增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。任顺荣等的长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响研究也表明,施用有机粪肥土壤有效态微量元素和全量Cu、Zn质量分数高于施用化肥处理,施用垃圾或畜禽粪便为原料的有机肥磷肥以及秸秆可以增加土壤的微量元素,施肥是影响土壤微量元素质量分数变化的重要因素之一[12]。

表3 施肥对耕地土壤有效态微量元素含量的影响(mg/kg)

[试验地点\&施肥方式\&采样年度\&Cu\&Zn\&Mn\&B\&大同镇

永平村\&空白\&2008\&2.50\&1.09\&15.56\&0.14\&\&2013\&2.51\&1.29\&15.57\&0.13\&常规\&2008\&2.70\&1.87\&12.96\&0.46\&\&2013\&2.33\&1.88 \&12.28 \&0.53 \&配方施肥\&2008\&2.89 \&1.41 \&14.29 \&0.19 \&\&2013\&3.61 \&1.59 \&17.02 \&0.62 \&大慈岩镇

上吴方村\&空白\&2008\&4.95\&15.88\&11.44\&0.19\&\&2013\&4.14\&19.76 \&11.01 \&0.16 \&常规\&2008\&4.85\&11.36\&7.38\&0.22\&\&2013\&4.91\&16.35 \&7.52 \&0.28 \&配方施肥\&2008\&5.34 \&10.74 \&5.57 \&0.23 \&\&2013\&8.43 \&18.25 \&10.19 \&0.63 \&杨村桥镇

梓源村\&空白\&2008\&2.77\&2.92\&29.78\&0.39\&\&2013\&2.21\&2.64 \&29.30 \&0.31 \&常规\&2008\&3.17\&2.78\&42.02\&0.37\&\&2013\&3.15\&2.75 \&41.35 \&0.17 \&配方施肥\&2008\&2.48 \&1.54 \&33.03 \&0.27 \&\&2013\&5.43 \&7.19 \&126.67 \&0.22 \&大慈岩镇

里叶村\&空白\&2008\&3.28\&4.33\&8.33\&0.43\&\&2013\&3.76\&4.28 \&8.20 \&0.19 \&常规\&2008\&3.57\&3.41\&6.81\&0.36\&\&2013\&3.51\&4.01 \&6.75 \&0.23 \&配方施肥\&2008\&3.79 \&3.84 \&8.50 \&0.35 \&\&2013\&8.55 \&4.79 \&10.20 \&0.38 \&4个试验点

平均\&空白\&2008\&3.38 \&6.06 \&16.28 \&0.29 \&\&2013\&3.16 \&6.99 \&16.02 \&0.20 \&\&变化值\&-0.22\&+0.93\&-0.26\&-0.09\&常规\&2008\&3.57 \&4.86 \&17.29 \&0.35 \&\&2013\&3.48 \&6.25 \&16.98 \&0.30 \&\&变化值\&-0.09\&+1.39\&-0.31\&-0.05\&配方施肥\&2008\&3.62 \&4.38 \&15.34 \&0.26 \&\&2013\&6.51 \&7.95 \&41.02 \&0.46 \&\&变化值\&+2.89\&+3.57\&+25.68\&+0.20\&]

3 结论

由本次研究结果表明,建德市典型耕地土壤有效态Cu、Zn、Fe、Mn均较为丰富,能满足作物生长的需要;但土壤有效B明显不足,有73.68%的土壤样点低于缺B的临界值。化肥与有机肥(包括种植绿肥和秸秆还田)配合施用,有利于提高土壤中有效态微量元素水平,增加有机肥料的投入是提高土壤微量元素水平的有效途径。

参考文献

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