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浙江省甜瓜主产区土壤肥力状况调查与分析

2022-09-08马二磊丁伟红臧全宇黄芸萍王毓洪郝芳敏

浙江农业科学 2022年9期
关键词:全氮土壤肥力甜瓜

马二磊,丁伟红,臧全宇,黄芸萍,王毓洪,郝芳敏

(宁波市农业科学研究院 宁波市瓜菜育种重点实验室,浙江 宁波 315040)

甜瓜是高附加值经济作物,经济效益较为明显。甜瓜产业是浙江省十大农业主导产业之一,在蔬菜瓜果产业中占有重要地位,已成为农业增效、农民增收的支柱产业,为深入推进农业供给侧结构性改革、促进农民就业增收和经济社会平稳较快发展发挥了重要作用。浙江省甜瓜生产区主要分布在东部沿海,形成了“环杭州湾-环三门湾-环乐清湾-环温州湾”沿海甜瓜产业带,涉及嘉兴、杭州、宁波、台州、温州等5市,播种面积在6 700 hm2以上,占浙江甜瓜总播种面积的50%以上,产值达10亿以上,集聚效应显著[1]。土壤是农作物生长发育的载体,土壤养分是构成土壤肥力的核心要素,满足了植物基本的养分供给需求,对农作物的产量和品质的形成具有重要作用,充分了解土壤养分状况并客观评价土壤肥力在农业生产中具有重要意义。对浙江省甜瓜主产区长年连作甜瓜的土壤肥力进行调查与分析,了解这些主产区设施栽培土壤的肥力现状、理化性质、养分分布特征并对导致土壤酸碱化和盐渍化的原因进行初步分析,以期为常年连作种植甜瓜的塑料大棚土壤管理和科学合理施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

在甜瓜主产区宁波市鄞州区、东钱湖旅游度假区、象山县、宁海县、台州市三门县、嘉兴市嘉善县分别取2个点进行土壤检测,分别编号为C1—鄞州,C2—东钱湖,C3—象山,C4—宁海,C5—三门,C6—嘉善。

1.2 方法

土壤样品送往南京集思慧远生物科技有限公司进行检测,检测指标包括:电导率(EC)、全氮、全碳、有机质、有机碳、速效磷、速效钾、有效镁、有效钙、全盐、pH。

1.3 指标测定

EC:采用电极法测定(中华人民共和国国家环境保护标准HJ 802—2016 土壤电导率的测定电极法)。

全氮:采用硫酸消解,凯氏定氮法测定土壤全氮含量[2]。

全碳、有机质、有机碳:采用总有机碳/总氮分析仪直接测定全碳含量,采用重铬酸钾容量法—外加热法测定土壤有机质含量(中华人民共和国农业行业标准NY/T 1121.6—2006土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定)。

速效磷:采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法测定速效磷含量[2]。

速效钾:采用乙酸铵浸提电感电感耦合原子发射光谱仪(ICP-AES)法测定速效钾含量[2]。

有效镁和有效钙:采用乙酸铵提取,ICP-AES测定交换性钙镁含量(中华人民共和国农业行业标准NY/T 1121.13—2006 土壤检测 第13部分:土壤交换性钙和镁的测定)。

全盐:采用5∶1的水土体积质量比制备土壤浸出液,电导率法直接测定[2]。

pH值:采用电位法测定(中华人民共和国农业行业标准NY/T 1377—2007 土壤pH的测定)。

1.4 土壤肥力分级标准

按照表1对土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾、有效镁、有效钙进行分级。全盐以3 g·kg-1为阈值,高于3 g·kg-1代表含盐量高;适宜的pH范围为6.5~7.5,>7.5为碱性土壤,<6.5为酸性土壤;适宜的C/N比范围为10~12,一般来说,土壤C/N比可反映土壤肥力水平,肥力较高的农田土壤C/N比较低,相应地C/N比较高的农田肥力较低。

表1 土壤肥力分级标准

1.5 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2013进行相关参数的计算和分析。

2 结果与分析

2.1 土壤理化性质

对土壤肥力状况进行测定(表2)。按照全氮≥1.0 g·kg-1,有机质≥20 g·kg-1,速效磷≥0.03 g·kg-1,速效钾≥0.12 g·kg-1,有效镁≥0.2 g·kg-1,有效钙≥0.7 g·kg-1,全盐<3 g·kg-1,适宜土壤pH范围为6.5~7.5的标准,对所有地块的土壤进行评价。所有地块的全氮、速效磷、速效钾、有效钙均为合格;其中C5地块的有机质含量不合格;C1地块的有效镁含量不合格;C1、C5地块的土壤全盐含量低,C2、C3、C4、C6地块的土壤全盐含量高;C3、C6地块的土壤pH值为中性,C1、C2地块的土壤pH值为酸性,C4、C5地块的土壤pH值为碱性。在电导率方面,EC最高的为C3地块的1.62 g·kg-1,最低的为C1地块的0.74 g·kg-1,C3地块的EC较C1地块高118.92%。在全氮方面,所有地块的全氮平均值为2.35 g·kg-1,全氮最高的为C6地块的2.81 g·kg-1,最低的为C5地块的1.34 g·kg-1,C6地块的全氮较C5地块高109.70%。在全碳方面,所有地块的全碳平均值为22.19 g·kg-1,全碳最高的为C1地块的26.90 g·kg-1,最低的为C5地块的14.57 g·kg-1,C1地块的全碳较C5地块高84.63%。在有机质方面,所有地块的有机质平均值为30.48 g·kg-1,有机质最高的为C6地块的35.93 g·kg-1,最低的为C5地块的16.47 g·kg-1,C6地块的有机质较C5地块高118.15%。在有机碳方面,所有地块的有机碳平均值为17.68 g·kg-1,有机碳最高的为C6地块的20.84 g·kg-1,最低的为C5地块的9.55 g·kg-1,C6地块的有机碳较C5地块高118.22%。在速效磷方面,所有地块的速效磷平均值为0.12 g·kg-1,速效磷最高的为C2地块的0.24 g·kg-1,最低的为C4地块的0.04 g·kg-1,C2地块的速效磷较C4地块高500.00%。在速效钾方面,所有地块的速效钾平均值为0.36 g·kg-1,速效钾最高的为C6地块的0.53 g·kg-1,最低的为C4地块的0.21 g·kg-1,C6地块的速效钾较C4地块高152.38%。在有效镁方面,所有地块的有效镁平均值为0.43 g·kg-1,有效镁最高的为C3地块的0.69 g·kg-1,最低的为C1地块的0.18 g·kg-1,C3地块的有效镁较C1地块高283.33%。在有效钙方面,所有地块的有效钙平均值为3.24 g·kg-1,有效钙最高的的C4地块为5.70 g·kg-1,最低的为C1地块的0.75 g·kg-1,C4地块的有效钙较C1地块高660.00%。在全盐方面,所有地块的全盐平均值为3.16 g·kg-1,全盐最高的为C3地块的3.90 g·kg-1,最低的为C1地块的1.85 g·kg-1,C3地块的全盐较C1地块高110.81%。在pH方面,所有地块的pH平均值为6.55,pH最高的为C4地块的7.80,最低的为C2地块的4.96,C4地块的pH较C2地块高57.26%。

表2 不同地块土壤肥力测定结果

2.2 土壤肥力分级

按照表1对土壤肥力状况进行分级(表3)。由表3可知,在全氮方面,除C5地块为3等外,其他地块均为1等。在有机质方面,除C5地块为4等外,其他地块均为2等。在速效磷方面,除C4、C6地块为2等外,其他地块均为1等。在速效钾方面,所有地块均为1等。在有效镁方面,除C1地块为2等、C2地块为3等外,其他地块均为1等。在有效钙方面,除C1、C2地块为2等外,其他地块均为1等。在全盐方面,除C1、C5地块全盐含量在正常范围内,其他地块全盐含量高。在土壤pH方面,C3、C6地块为中性在正常范围内,C1、C2地块为酸性,C4、C5地块为碱性。在C/N比方面,C4、C5地块的C/N比在适宜范围内,C1、C2、C3、C6地块的C/N比较低,土壤肥力水平高,有机质不足。

表3 不同地块土壤肥力分级评价

2.3 土壤改良建议

C1地块土壤肥力水平高,可适当减少氮、磷、钾肥用量,增加腐熟有机肥和钙镁肥用量,以提高C/N比、补充中量元素钙和镁;全盐含量低;土壤为酸性,可使用酸性土壤调理剂“溉茂”(高活性复合碱式基团含量≥51%,高活性钙(CaO)含量≥24%,高活性镁(MgO)含量≥15%,富含糖醇激活剂,由海拓(北京)矿物肥料有限公司从韩国(株)三宝矿业引进)或生石灰改良土壤。

C2地块土壤肥力水平高,可适当减少氮、磷、钾肥用量,增加腐熟有机肥和钙镁肥用量,以提高C/N比、补充中量元素钙和镁;全盐含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降盐;土壤为酸性,可使用酸性土壤调理剂“溉茂”改良土壤。

C3地块土壤肥力水平高,可适当减少氮、钾肥用量,增加腐熟有机肥用量,以提高C/N;全盐含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降盐;土壤pH为中性。

C4地块土壤肥力水平高,C/N处在适宜范围,可适当减少氮、钾肥用量,增加腐熟有机肥用量;全盐含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降盐;土壤为碱性,可使用碱性土壤调理剂“减断”(络合盐碱剂总量≥90%,游离氨基酸≥100 g·L-1,有机水解蛋白≥5%,Cu、Fe、Mn、Zn、Ca、N、K≥100 g·L-1,由海拓(北京)矿物肥料有限公司生产)改良土壤。

C5地块的全氮为3等,有机质为4等,虽然C/N比处在适宜范围,但土壤肥力水平偏低,可适当增加氮肥和腐熟有机肥用量,根据土壤中氮素状况,加强测土配方施肥和土壤氮素管理;全盐含量低;土壤为碱性,可使用碱性土壤调理剂“减断”改良土壤。

C6地块土壤肥力水平高,可适当减少氮肥用量,增加腐熟有机肥用量,以提高C/N比;全盐含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降盐;土壤为中性,适宜种植甜瓜。

3 小结

综合来看,除台州市三门县地块的全氮为3等外,其他地块的全氮含量均较为充足为1等,长期偏施氮肥,易造成土壤结构的破坏,对于土壤氮素较低的地块,应根据土壤中氮素状况,加强测土配方施肥和土壤氮素管理[3]。所有地块的有机质含量均略显不足,普遍为2等,台州市三门县地块甚至低至4等,这也反映了生产中农户普遍存在重化肥轻有机肥的现状,建议增加有机肥的施用,补充土壤碳素,提升土壤有机质[4]。所有地块的磷和钾含量均处于较高水平,磷钾肥较为充足,台州市三门县和嘉兴市嘉善县地块可以略增加磷肥施用量。除宁波市鄞州区和东钱湖旅游度假区外,其他地块的镁钙含量均处于高水平。浙江省内陆地区与沿海地区土壤化学特性存在明显差异,宁波市鄞州区、东钱湖旅游度假区地块土壤的氮、磷、钾肥肥力水平高,但中量元素镁含量(0.21 g·kg-1)、钙含量(0.80 g·kg-1)处于2等或3等,特别是与象山县、宁海县、台州市三门县、嘉兴市嘉善县等沿海海涂地土壤的镁含量(0.54 g·kg-1)、钙含量(4.46 g·kg-1)相比,存在较大差距,有较大的改善提升空间。针对镁钙肥含量较低的地区,可以有针对性地增加镁、钙肥施用量,有利于生产高品质甜瓜产品。除宁波市东钱湖旅游度假区和台州市三门县外,其他地块的全盐含量均较高,对于盐分较高的地块,可采用揭膜淋雨、灌水、轮作的方法降盐。在土壤pH值方面,宁波市鄞州区、东钱湖旅游度假区地块的土壤为酸性,宁波市象山县、嘉兴市嘉善县地块的土壤为中性,宁波市宁海县、台州市三门县地块的土壤为碱性,整体而言,随着距离海岸线距离的缩短,土壤pH值呈现逐步升高的趋势。这与前人研究结果相一致[5-6]。酸性土壤可以用土壤调理剂“溉茂”或生石灰进行改良,碱性土壤可以用土壤调理剂“减断”进行改良,有条件的地区也可以使用微生物菌剂来改良土壤,微生物菌剂具有提高土壤pH和微生物多样性、降低镰刀菌属等有害菌相对丰度的作用[7-8]。台州市三门县地块的全氮和有机质分别为3等和4等,在所有地块中处于较低水平,在施肥过程中,可适当增加氮肥和腐熟有机肥用量,利用测土配方施肥技术有针对性补充所需矿质元素。

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