王维瑞

（北京市土肥工作站，北京 100029）

土壤养分含量的高低直接反映土壤健康状况，对整个生态系统中的物流及能量的循环产生直接的影响，同时还主导有机物的分解与转化［1-2］。在农业生态系统中，农作物的稳产高产靠的是丰富的土壤养分，因其对农作物的生长过程有着直接影响，从而控制着农作物的发育甚至决定最后的产量［3-4］。但是土壤养分极易受外界环境的影响因素干扰，例如施肥量和耕作方式均可影响土壤肥力。因此上述因素对土壤养分影响的大小是目前亟待解决的问题。

为全面反映北京市大兴区耕地质量状况，推进耕地质量建设，提升农业综合产能，促进农业可持续发展提供科学依据，根据《农业农村部耕地质量监测保护中心关于印发〈全国耕地质量等级评价指标体系〉的通知》（耕地评价函［2019］87号）、《耕地质量等级》（GB∕T 33469-2016）、《耕地地力调查与质量评价技术规程》（NY∕T 1634-2008）、《耕地质量调查监测与评价办法》（农业部令2016年第2号）、《农业部办公厅关于做好耕地质量等级调查评价工作的通知》（农办农［2017］18号）、《自然资源资产负债表编制制度（试行）》等要求，北京市大兴区开展了2020年耕地质量等级评价工作。基于全区耕地布设的642个采样点基础上，在耕地类型和施肥量多种角度下依次对土壤养分指标进行分析。通过了解不同环境因子对土壤养分影响的差异，为改善耕地利用现状、合理利用土壤资源、发展可持续农业提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况大兴区位于北京市南部，东临通州区，南临河北省固安县、霸州市等，西与房山区隔永定河为邻，北接丰台、朝阳区。东经116°13′～116°43′，北纬39°26′～39°51′。全境属永定河冲积平原，地势自西向东南缓倾，大部分地区海拔14～52m之间，属暖温带半湿润大陆季风气候。大兴四季分明，年平均气温11.6℃，年平均降水量556mm。大兴区土壤主要分为褐土、沼泽土、潮土和风砂土4个土类，细分为9个亚类。潮土为本区主要土壤类型，分布在全区的大部分地区。大兴区内河流分属永定河、北运河2大水系，大兴区属永定河冲积平原的一部分，总的特征是地势平坦，呈西北高东南低的微倾状，平均坡降1∕1250，海拔高度在15～45m之间，适宜农耕，便于交通。

1.2 数据来源采用ArcGIS软件进行布点设计，布设采样点前需准备最新的土地利用现状图、土壤类型图、大兴区耕地质量评价图和数字高程图等［5-6］。利用网格布点和分层抽样相结合的方法布设采样点，最终共布设642个点位。采样时使用全球定位系统进行精确定位，在向当地农户了解种植情况后，找具有代表性的地块进行采样。根据取样地块的大小和形状可以采用梅花法、“S”法、棋盘法等，随机采取10个样点的混合样，取样深度为0～20cm，取样重量为2kg左右，测定微量元素的土样采集推荐使用不锈钢、木、竹或塑料工具［7-9］。

1.3 样品测定有机质含量的测定采用重铬酸钾法；有效磷含量的测定采用碳酸氢钠提取——钼锑抗比色法；速效钾含量的测定采用醋酸铵提取——火焰光度计法；全氮在加速剂的参与下用浓硫酸消煮后用酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量［10-13］。

1.4 数据分析基于Excel和SPSS软件对数据进行处理与分析，采用Matlab与Origin作图，显著性分析采用LSD方法［14-15］。

2 结果与分析

2.1 不同耕地类型的土壤养分对大兴区菜地、粮田和其它3种不同耕地类型的土壤养分指标（有机质、全氮、有效磷和速效钾）进行描述性统计和方差分析，具体结果见表1和表2。

2.1.1 有机质 不同种植体系的有机质含量平均值由高到低依次是菜地＞粮田＞其它，其中菜地的有机质含量平均值为15.62g∕kg，粮田的有机质含量平均值为13.79g∕kg，其它的有机质含量平均值为13.08g∕kg（表1）。由此看出，菜地对有机质的需求量最大，其它最小。根据表2两两比较的结果可知，在3种耕地类型中有机质含量分布仅在菜地-耕地间存在显著性差异。

2.1.2 全氮 不同种植体系的全氮含量平均值由高到低依次是菜地＞粮田＞其它，其中菜地的全氮含量平均值为1.44g∕kg，粮田的全氮含量平均值为1.28g∕kg，其它的全氮含量平均值为1.05g∕kg（表1）。由此看出，菜地对全氮的需求量最大，其它最小。根据表2两两比较的结果可知，在3种耕地类型中，全氮含量分布无显著性差异。

2.1.3 有效磷 不同种植体系的有效磷含量平均值由高到低依次是粮田＞菜地＞其它，其中粮田有效磷含量平均值为28.96mg∕kg，菜地的有效磷含量平均值为20.58mg∕kg，其它的有效磷含量平均值为8.00mg∕kg（表1）。由此看出，粮田对有效磷的需求量最大，其它最小。根据表2两两比较的结果可知，在3种耕地类型中，粮田-耕地存在显著性差异。

2.1.4 速效钾 不同种植体系的速效钾含量平均值由高到低依次是菜地＞粮田＞其它，其中菜地的速效钾含量平均值为202.00mg ∕kg，粮田速效钾含量平均值为182.83mg∕kg，其它的速效钾含量平均值为143.46mg∕kg（表1）。由此看出，菜地对速效钾的需求量最大，其它最小。根据表2两两比较的结果可知，在3种耕地类型中，耕地土壤速效钾含量分布无显著性差异。

表1 不同现状耕地类型土壤养分指标

表2 不同现状耕地类型土壤养分指标的差异性分析

续表2 不同现状耕地类型土壤养分指标的差异性分析

2.2 不同施肥量的土壤养分对大兴区露天菜地、设施大棚、粮田和果园4种不同种植设施的土壤养分指标（有机质、全氮、有效磷和速效钾）进行统计分析，如图1所示。

2.2.1 有机质 不同种植设施有机质含量平均值由高到低依次是设施大棚＞露天菜地＞粮田＞果园。其中设施大棚有机质含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈现上升趋势；粮田有机质含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈上升趋势，施肥量在15000～3000kg∕hm2范围内变化趋势明显；露天菜地有机质含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈上升趋势，施肥量在45000～60000kg∕hm2到达峰值；果园有机质含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈上升趋势。基于本次调查，结合有机肥施肥量与土壤有机质关系统计分析，为使耕地有机质含量达到最大值，设施大棚推荐施用有机肥30000～45000kg∕hm2；露天菜地推荐施用有机肥30000～45000kg∕hm2；粮田推荐施用有机肥30000～45000kg∕hm2；果园推荐施用有机肥60000～75000kg∕hm2。

2.2.2 全氮差异性分析及施肥推荐 不同种植设施全氮含量平均值由高到低依次是设施大棚＞露天菜地＞粮田＞果园。其中设施大棚全氮含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈现上升趋势；粮田全氮含量平均值随着有机肥施用量的增加，全氮含量呈上升趋势，施肥量在15000～30000kg∕hm2范围内变化趋势明显；露天菜地全氮含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈上升趋势；果园全氮含量平均值随着有机肥施用量的增加，含量呈上升趋势，在6000～75000kg∕hm2到达峰值。基于本次调查，结合有机肥施肥量与土壤全氮关系统计分析，为使耕地全氮含量达到最大值，设施大棚推荐施用有机肥30000～45000kg；露天菜地推荐施用有机肥30000～45000kg∕hm2；粮田推荐施用有机肥3000～45000kg∕hm2；果园推荐施用有机肥6000～75000kg。

2.2.3 速效钾 不同种植设施速效钾含量平均值由高到低依次是果园＞粮田＞设施大棚＞露天菜地。其中果园速效钾含量平均值随着钾肥施用量的增加，含量呈现上升趋势；粮田速效钾含量平均值随着钾肥施用量的增加，含量呈上升趋势，施肥量在150～225kg∕hm2范围内变化趋势明显；露天菜地速效钾含量平均值随着钾肥施用量的增加，含量呈上升趋势；设施大棚速效钾含量平均值随着钾肥施用量的增加，含量呈上升趋势。在今后的实际生产中，设施大棚推荐施用钾肥300～375kg∕hm2，将有利于作物的生长。基于本次调查，结合钾肥施肥量与土壤有机质关系统计分析，为使耕地速效钾含量达到最大值，设施大棚推荐施用钾肥300～375kg∕hm2；露天菜地推荐施用钾肥150～225kg∕hm2；粮田推荐施用钾肥300～375kg∕hm2；果园推荐施用钾肥375～450kg∕hm2。

2.2.4 有效磷 不同种植设施有效磷含量平均值由高到低依次是粮田＞设施大棚＞露天菜地＞果园。其中果园有效磷含量平均值随着磷肥施用量的增加，含量呈现上升趋势；粮田有效磷含量平均值随着磷肥施用量的增加，含量呈上升趋势；露天菜地有效磷含量平均值随着磷肥施用量的增加，含量呈上升趋势，施肥量在375～450kg∕hm2范围内变化趋势明显；设施大棚有效磷含量平均值随着磷肥施用量的增加，含量呈上升趋势。基于本次调查，结合磷肥施肥量与土壤有机质关系统计分析，为使耕地土壤有效磷含量达到最大值，设施大棚推荐施用磷肥450～525kg∕hm2；露天菜地推荐施用磷肥375～450kg∕hm2；粮田推荐施用磷肥525～600kg∕hm2；果园推荐施用磷肥525～600kg∕hm2。

3 结论

通过研究耕地类型和施肥量对土壤养分的影响，结果表明：

（1）不同耕地类型对土壤养分含量产生影响，其中有效磷存在显著性差异，而有机质含量仅在菜地-耕地间存在显著性差异。

（2）不同施肥量对土壤养分影响较大，合理施肥对土壤养分产生积极作用，会提高作物对养分吸收的能力。因此，可通过增加土壤肥力来提高作物产量，以便合理利用农田资源，促进农业健康发展。