神木市耕地质量分析及小杂粮土壤养分丰缺评价

李 瑞，高成平，龚增利，白宝军，白 伟，梁鸡保*，石爱芳

（1.神木市农业技术推广中心，陕西 榆林 719300；2.神木市农畜产品安全保障中心，陕西 榆林 719300；3.神木市绿佳源农业服务有限责任公司，陕西 榆林 719300）

由于农业耕作制度和轮作方式的变化、农作物品种的更新、水土流失、土壤改良、施用化肥和农药对土壤的影响，很多地区土壤的养分和质量发生了较大变化，对小杂粮种植的产量和品质产生了极大影响[1-2]。区域耕地质量调查与质量评价所测定的养分指标齐全、分析准确，可以很好地反映当前土壤的养分和质量，为测土配方施肥、优化农业生产布局以及农业区划等方面提供重要的参考价值[3-5]。

本研究在神木市耕地质量调查与质量评价研究基础上，利用项目调查与分析成果，针对小杂粮种植确定土壤养分的丰缺状况，为测土配方施肥和提高农业生产提供科学依据，对保护土壤环境与农产品安全生产具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 区域概况

神木市地处黄土丘陵区向内蒙古草原过渡地带，在近似菱形的广阔地域内聚集了高原、丘陵、沙地、草滩等多元地貌。全市地貌以明长城为界，南部的丘陵沟壑和北部的风沙草滩区分别占市域国土总面积的48.7%和51.3%。该市农作物播种面积6.8 万hm2，其中小杂粮种植面积达2.8 万hm2，且主要集中在南部丘陵沟壑区。神木市年平均日照2 875.9 h，是陕西省多日照、强辐射区之一；平均气温8.9 ℃；无霜期年平均为166 d；年平均降水量440.8 mm，年内和年际变化均大；年内降水主要集中在7—9 月，占总量的69%。

1.2 样品采集

考虑广泛代表性、兼顾均匀性、时效一致性、数据完整性原则，兼顾土壤类型、行政区划、地貌类型、质量水平等因素布设调查样点。依据各镇小杂粮种植面积采集土样，秋季收获后采用“S”型采样方法采集耕层土壤（0～20 cm），在神木市的20 个镇街采集425 个土样，制成每个土壤样品2 kg（粗、细土样各1 kg）邮寄至西北农林科技大学测定分析。

1.3 评价指标

在“3414 方案”大田试验基础上，结合土壤养分分析结果，初步制订出小杂粮的土壤养分丰缺指标。由于作物不同，土壤养分的丰缺涵义差异较大。因此，通过对2008—2012 年度神木市小杂粮田间肥效试验资料和田间土壤农化样品测试结果分析与整理，按照“极丰富”“丰富”“中等”“缺乏”“极缺乏”5 个等级，制订神木市小杂粮种（栽）植的土壤养分丰缺指标，见表1，对全市耕地进行土壤养分丰缺状况分析评价。

表1 耕地土壤养分丰缺指标

2 结果与分析

2.1 耕地质量基本状况分析

土壤的基本肥力指标有机质、有效磷和速效钾，神木市土壤养分变幅与平均含量见表2。

表2 神木市耕地养分含量状况

2.1.1 耕地有机质

土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标之一，反映了土壤的熟化程度和土壤的供肥能力，同时能改善土壤的物理性质，影响土壤微生物环境[6-7]。神木市耕地表层土壤有机质含量平均为9.95 g/kg，最高含量为14.74 g/kg，最低含量为5.09 g/kg，主要集中在6～10 g/kg 和10～15 g/kg，两个区间的耕地面积分别有50 377.90 hm2和40 576.72 hm2，分别占耕地总面积的55.08%和44.36%。

2.1.2 耕地有效磷

神木市耕地表层土壤的有效磷含量整体水平较高，平均含量为15.14 mg/kg，最高含量为30.83 mg/kg，最低含量为4.45 mg/kg。有效磷含量在5 mg/kg 以上的土壤占耕地总面积的94.36%，集中分布在5～10 mg/kg、10～15 mg/kg、20～30 mg/kg，3 个区间的耕地面积分别为45 805.53 hm2、15 934.78 hm2、24 564.89 hm2，分别占耕地总面积的50.08%、17.42%、26.86%。

2.1.3 耕地速效钾

神木市耕地表层土壤的速效钾含量为高等水平，平均含量为111.45 mg/kg，最高含量为145.17 mg/kg，最低含量为68.35 mg/kg。速效钾含量在60～100 mg/kg 的耕地面积为21 888.67 hm2，占耕地总面积的23.93%；含量在100～150 mg/kg 的耕地面积为69 575.33 hm2，占耕地总面积的76.07%。

2.1.4 pH值

各镇（街）中，尔林兔镇土壤pH 最高，均值为8.77；西沟街道土壤pH 最低，均值为8.51。从分布频率看，土壤pH 值集中在8.0～9.0，面积占比为100%，见表3。

表3 神木市pH 值各等级面积占比图

2.2 小杂粮土壤养分丰缺状况

2.2.1 土壤有机质丰缺状况

神木市耕地土壤有机质含量平均为9.95 g/kg，介于5.09～14.74 g/kg。根据神木市小杂粮有机质丰缺指标，神木市土壤有机质分为“极丰富”“丰富”“中等”“缺乏”“极缺乏”。“极缺乏”等级的耕地有509.38 hm2，占耕地总面积的0.56%，分布在万镇，此类耕地不能满足小杂粮种植需要；“缺乏”等级的耕地有6 224.47 hm2，占耕地总面积的6.81%，此类耕地基本不能满足小杂粮种植需要；“中等”等级的耕地有10 713.12 hm2，占总耕地的11.71%；“丰富”等级的耕地有33 440.33 hm2，占耕地总面积的36.56%，该等级耕地能满足小杂粮养分的需要；“极丰富”等级的耕地有40 576.71 hm2，占耕地总面积的44.36%，该等级耕地能满足小杂粮养分的需要。具体详见表4。

表4 神木市耕地土壤小杂粮种植有机质丰缺评价 单位：hm2

续表4

2.2.2 土壤有效磷丰缺状况

神木市有效磷的平均含量为15.14 mg/kg，最大值为30.83 mg/kg，最小值为4.45 mg/kg。根据小杂粮地土壤养分丰缺指标，可以将神木市的耕地分为“极丰富”“丰富”“中等”“缺乏”“极缺乏”5 个等级，见表5。全市共有69.33 hm2面积的耕地等级为“极缺乏”，占耕地总面积的0.08%，主要分布在贺家川镇和沙峁镇，此类耕地土壤的有效磷不能满足小杂粮的生长所需；“缺乏”水平的耕地面积有19 493.30 hm2，占耕地总面积的21.31%，主要分布在栏杆堡镇、马镇、沙峁镇和永兴街道，该类耕地的土壤有效磷含量不能满足小杂粮生长需求；“中等”等级的耕地面积为36 360.92 hm2，占耕地总面积的39.75%，主要分布在尔林兔镇、高家堡镇、花石崖镇、栏杆堡镇和迎宾路街道，该类耕地的土壤有效磷可以满足小杂粮生长所需的养分；“丰富”等级的耕地面积为5 886.08 hm2，占耕地总面积的6.44%，该类耕地的土壤有效磷可以满足小杂粮生长所需的养分；“极丰富”等级的耕地面积有29 654.35 hm2，占耕地总面积的32.42%，主要分布在大柳塔、店塔、中鸡镇，该类耕地的土壤有效磷可以满足小杂粮生长所需的养分。

表5 神木市耕地土壤小杂粮种植有效磷丰缺评价 单位：hm2

2.2.3 土壤速效钾丰缺状况

神木市耕地土壤中速效钾含量的最小值为68.35 mg/kg，最大值为145.17 mg/kg，平均值为111.45 mg/kg。根据小杂粮养分丰缺指标，神木市耕地分为“丰富”“中等”“缺乏”和“极缺乏”4 个等级，见表6。神木市有53 835.81 hm2的耕地等级为“极缺乏”，占耕地总面积的58.86%，主要分布在栏杆堡镇、尔林兔镇和沙峁镇，该类耕地土壤速效钾含量不能满足小杂粮的生长所需；有13 212.38 hm2的耕地等级为“缺乏”，占耕地总面积的14.44%，主要分布在永兴街道办、栏杆堡镇和店塔镇，该类耕地土壤速效钾含量不能满足小杂粮的生长所需；等级为“中等”的耕地面积为20 584.50 hm2，占耕地总面积的22.51%，该类型耕地面积大且分布广，分布在店塔镇、高家堡镇、贺家川镇、花石崖镇、迎宾路街道，该类耕地的土壤速效钾含量能满足小杂粮的生长所需；等级为“丰富”的耕地面积为3 831.32 hm2，占耕地总面积的4.19%，该类耕地的土壤速效钾含量能够满足小杂粮生长所需。

表6 神木市耕地土壤小杂粮种植速效钾丰缺评价 单位：hm2

3 结论与讨论

研究结果表明，神木市小杂粮种植有机质适宜比例较高，但有效磷中等偏低，速效钾较低。研究中土壤养分含量存在差异，土壤养分指标镇（街）之间存在差异。既有镇（街）气候、降水、温湿度等不同的原因，也有神木市南北部生态环境因素差异较大，农业耕作措施、前作、施肥量等不同的原因，在小杂粮生产过程中，应遵循“增磷、补钾，多施有机肥”的施肥原则，科学合理施肥，在稳产增产的基础上培肥地力，增加土壤有机质含量，提高小杂粮品质，促进农业生产节本增效[8-9]。