周 飞，许熔熔，陈余平，韩红煊，胡铁军

（1.余姚市耕地质量管理站，浙江 余姚 315400；2.余姚市农业技术推广服务总站，浙江 余姚 315400）

养分是土壤的基本特征和根本属性，是土壤肥力的物质基础。作物生长离不开养分，农业生产离不开耕地，而耕地离不开土壤。近年来，随着我国社会经济的快速发展和城镇化的全面推进，土地资源愈发紧张，人地矛盾日益突出，最直接的表现就是人均耕地面积逐年减少，耕地土壤质量逐渐降低。了解并掌握耕地土壤的养分状况，既是改良耕地土壤、提升耕地质量的前提，也是开展耕地地力评价和测土配方施肥工作的基础。杨帆等［1］研究了近30年中国农田耕层有机质含量的变化规律。李建军等［2］研究了长江中下游粮食主产区近25年来的稻田土壤养分演变规律。计小江等［3-4］分析评价了浙江、贵州省的土壤养分情况。李丹等［5-7］探讨了县域尺度下耕地的土壤养分变化趋势。以上研究为耕地质量的监测与保护、作物科学施肥提供了数据支撑。

本研究以余姚市耕地土壤为研究对象，通过比较分析362个2020年耕地质量动态调查点、2008年测土配方土壤取样点的养分数据，分析了其养分含量变化趋势及特征，以期为今后该地区土壤养分资源的综合管理和作物平衡施肥提供科学的参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

余姚市耕地面积3.926万hm2，地处长江三角洲南岸，属于宁绍平原双季稻生产区，是浙江省重要的粮食生产基地。气候属于亚热带季风气候，年均气温16.2 ℃，降水量1361 mm，无霜期252 d。地形分布上，南部为浙东盆地低山丘陵区，中部为水网平原，北部为滨海平原，地形起伏明显，地势南高北低，中间微陷，地貌轮廓清晰，呈现“五山二水三分田”特征。受自然和人为因素的影响，土壤类型复杂多样，土壤共有9个土类、18个亚类、36个土属、59个土种。

1.2 数据来源

本研究以余姚市2020年250个耕地质量动态调查点、2008年测土配方1607个土壤样品检测数据为基础，匹配1857个采样点位经纬度，构建了含有362个土壤样点的土壤养分数据库，数据库土壤取样点分布如图1所示。

图1 土壤样点的分布示意图

1.3 分析方法

pH计测定土壤pH值，浓硫酸─重铬酸钾外加热法测定土壤有机质，浓硫酸消煮─凯氏定氮法测定土壤全氮，Bray法（NH4F-HCl浸提，钼锑抗比色）测定土壤有效磷，乙酸铵浸提─火焰光度法测定土壤速效钾，DTPA浸提─原子吸收分光光度法测定有效铜、有效铁、有效锰、有效锌［8］。

1.4 数据分析

采用Excel 2019、SPSS 22.0软件进行统计分析。参考全国土壤分级标准［9］和余姚市第二次土壤普查成果［10］确定本研究的土壤养分分级标准。

2 结果与分析

2.1 余姚市耕地土壤养分含量的变化特征

2.1.1 土壤pH值、有机质含量的变化特征 由表1可知，余姚市2020年耕地土壤pH值平均为6.13±1.11，相对2008年的6.38±1.06，年平均降低0.02，这表明12年来余姚市耕地土壤的pH值有趋向微酸性的变化趋势。土壤有机质是表征耕地肥力高低的重要因子，在调节土壤理化性质、改善土壤结构、培育土壤肥力等方面具有极其重要的作用［9］。余姚市2020年耕地土壤有机质平均含量为（33.12±15.76） g/kg，相对于2008年的（42.71±15.31） g/kg，年平均降低0.80 g/kg。

表1 土壤养分指标描述性统计量

2.1.2 土壤氮、磷、钾含量的变化特征 土壤养分是土壤肥力的重要物质基础。一般情况下，采用土壤全氮、有效磷、速效钾作为土壤中氮、磷、钾元素供应能力与水平的评估指标。在特定的研究区域内，气候条件相近，局部环境是影响土壤养分主要因素［9］。2020年耕地土壤全氮平均含量为（2.16±0.99） g/kg，相对于2008年的（2.42±1.01）g/kg，年平均减少了0.02 g/kg；土壤有效磷平均含量为（38.15±60.08） mg/kg，相对于2008年的（22.53±18.78） mg/kg，年平均增加了1.30 mg/kg；土壤速效钾平均含量为（114.03±81.63） mg/kg，相对于2008年的（104.03±37.34） mg/kg，年平均增加了0.84 mg/kg。由此可知，自2008年以来，余姚市耕地土壤取样点的氮、磷、钾含量均有不同程度的变化，即土壤全氮含量下降，而有效磷、速效钾含量则增加，且各项指标的变动存在差异。从变异系数看，2020年取样点的氮、磷、钾含量变异系数表现为有效磷＞速效钾＞全氮，而2008年取样点的变异系数表现为有效磷＞全氮＞速效钾，12年来，土壤有效磷的变异程度最大。从最大值与最小值之间的相差幅度来看，取样点的氮、磷、钾养分都存在区域偏低或偏高的现象，2008年以来，土壤有效磷、速效钾的最大值与最小值之间相差倍数均较明显。

2.1.3 土壤铁、锰、铜、锌含量的变化特征 土壤微量元素也是作物必不可少的营养元素，主要有铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯7种元素。对比样点数据库26个土壤有效铁、锰、铜、锌检测数据，由表1知，2008年以来，余姚市耕地土壤有效铁、有效锌的含量增加，而有效锰、有效铜的含量较少。2020年有效铁平均含量为（299.84±182.84） mg/kg，相对于2008年的（119.11±164.54） mg/kg，年平均增加了15.06 mg/kg；有效锰平均含量为（17.58±11.79）mg/kg，相 对 于2008年 的（30.29±19.00） mg/kg，年平均减少了1.06 mg/kg；有效铜平均含量为（8.03±8.80） mg/kg，相对于2008年的（8.75±9.77）mg/kg，年平均减少了0.06 mg/kg；有效锌平均含 量 为（12.49±19.54） mg/kg，相 对 于2008年 的（4.92±3.40） mg/kg，年平均增加了0.63 mg/kg。由此可知，2020年有效铜、锌属强变异，有效铁、锰为中等变异；2008年有效铁属强变异，有效锰、铜、锌均为中等变异。

2.2 余姚市耕地土壤养分分级的比较

参考全国土壤分级标准［9］和余姚市第二次土壤普查成果［10］确定本文土壤养分分级标准（表2）。2008年以来，余姚市耕地土壤的有机质、全氮、有效磷和速效钾的平均含量及其在分级标准中所占比例均发生了显著的变化（表2）。

表2 余姚市土壤养分含量变化分级标准

2020和2008年耕地样点土壤有机质主要集中于Ⅰ～Ⅳ级，4级之和分别占样点总数的96.69%、98.34%。与2008年相比，2020年发生变化的主要集中在Ⅰ级样点中，Ⅰ级样点所占比例急剧减少，Ⅱ级样点比例有所减少，而Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点所占比例均有所增加。

2020年耕地土壤全氮相对于2008年的各级样点所占比例发生了较大变化，Ⅰ、Ⅵ级样点所占比例减少，其余4级占比均增加。土壤全氮等级变化主要集中于Ⅰ、Ⅱ级。与2008年相比，Ⅰ级样点所占比例减少15.47个百分点，Ⅱ、Ⅲ级样点所占比例增加分别增加了10.49、3.86个百分点，而Ⅳ、Ⅴ级土壤变化幅度不大，没有Ⅵ级土壤全氮样点。

2020年耕地土壤有效磷主要集中在Ⅰ、Ⅵ级，所占样点比例为74.03%，2008年土壤速效磷主要集中在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，所占样点比例为72.37%，较之2008年，2020年耕地土壤有效磷的含量Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点所占比例均有减少，Ⅵ级的样点比例大幅度增加，由7.73%增加到33.70%，Ⅰ级样点所占比例略有增加。

2020、2008年土壤速效钾都主要集中在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其样点所占比例分别为77.35%、86.19%。与2008年相比，2020年耕地土壤速效钾的含量为Ⅰ级的样点比例增加了4.75倍，Ⅴ、Ⅵ级样点所占比例共增加7.18个百分点，Ⅲ级样点所占比例大幅度减少，减少了19.33个百分点，Ⅱ级样点所占比例略有减少。

综上所述，2008年以来，余姚市耕地土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等级都有不同程度的变化。全市土壤有机质、全氮Ⅰ级样点所占比例减少，有效磷、速效钾Ⅰ级样点所占比例增加，土壤有机质、有效磷、速效钾Ⅱ级样点所占比例减少，全氮Ⅱ级样点所占比例增加，土壤有机质、全氮Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点所占比例增加，有效磷Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点的占比减少，速效钾则有增有减。全市土壤有机质无Ⅵ级，全氮Ⅵ级样点所占比例减少，而有效磷、速效钾Ⅵ级样点的占比增加。

2.3 余姚市的化肥使用情况

由图2可知，2008年以来，余姚市化肥使用结构变化明显，2008年：氮肥（折合纯量，下同）6789 t、磷肥544 t、钾肥362 t、复合肥2817 t；2020年：氮肥4452 t、磷肥751 t、钾肥158 t、复合肥6383 t。氮肥、钾肥的施用量有所降低，而磷肥和复合肥的施用量则有所增加。

图2 2008～2020年余姚市的化肥使用情况

3 结论与讨论

2008年以来，余姚市耕地土壤pH值趋向微酸性，属中等变异性。这与浙江省［3］、宁波市鄞州区［12］的土壤pH值变化趋势一致，而引起土壤酸化的原因主要有以下2个方面：一是大气污染导致酸沉降增加诱发土壤酸化；二是农业生产过程中的不当措施引起了土壤酸化。土壤有机质含量下降，表现为中等变异，这与浙江省［3］情况类似，但余姚市耕地有机质平均含量仍高于浙江省农田耕层有机质的平均含量［11］。有机质含量下降的原因是城镇化发展和农户对耕地质量养护的忽视。此外，需要注意的是有机质含量等级Ⅰ所占比例减少，其他等级所占比例呈现增加态势，这就要求在城镇化发展的基础上，更加注重耕地质量的保护，在提倡配方施肥的基础上，拓宽有机肥源，做到有机无机肥配合施用，使土壤有机质含量稳步增加，耕地得到持续利用。

2008年以来，余姚市耕地土壤全氮、有效磷、速效钾变化特征明显，土壤全氮、有效磷含量变化与浙江省［3］变化趋势一致，且全氮、有效磷含量均高于浙江省平均含量［11］，浙江省速效钾含量有降低趋势［3］，而余姚市速效钾含量则增加。这与余姚市地貌特征相关，速效钾具有易随水流由高处向低处迁移，且滨海平原由于受海积母质的影响，其成土时间较短，土壤风化较弱，因此其速效钾水平通常较高。此外，土壤全氮、有效磷、速效钾等级变化趋势各异，余姚市全氮Ⅰ、Ⅵ级样点所占比例减少，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点所占比例增加，有效磷Ⅰ、Ⅵ级样点所占比例增加，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级样点所占比例减少，速效钾Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级样点所占比例增加，Ⅱ、Ⅲ级样点所占比例均减少，这主要是当地施肥结构不合理造成的。

2008年以来，余姚市化肥使用结构变化明显，氮肥、钾肥的施用量有所降低，而磷肥和复合肥的施用量则有所增加。同时，有效铁、锌等微量元素的变异明显，主要原因是农户忽视了微量元素肥料或有机肥料的施用所造成的。因此，针对当地土壤的养分状况及其变化特征，应提高农户用地养地和科学施肥的意识，不仅要注重有机肥的施用，而且也要关注微量元素肥料的投入，还应结合浙江省“减氮、控磷、稳钾”的施肥策略，精细推广测土配方施肥技术，从而实现耕地资源的保护与可持续利用。