土壤肥料检测仪对甘肃省土壤养分丰缺状况及肥效研究进展

土壤肥料检测仪对甘肃省土壤养分丰缺状况及肥效研究进展摘要：阐述了甘肃省主要耕种土壤N、P、K及微量元素的养分丰缺状况及施肥效应，介绍了浙江托普仪器的TPY-6PC型土壤肥料检测仪在农业生产肥料检测上的使用，并展望了今后研究的方向。关键词：土壤养分；丰缺状况；施肥效应；土壤肥料检测仪0引言土壤肥力是作物生长的基础，而明确耕地的土壤肥力水平和作物的需肥特性，因地因作物合理施肥是保证作物高产优质和节本增效的重要保证。甘肃省地形复杂，气候多样，不同生态类型区土壤肥力和作物施肥水平差异较大。虽然在土壤养分丰缺状况及肥效方面的研究较多，但都没有进行系统的归纳总结，为此进行甘肃土壤养分状况与作物施肥效应等方面资料汇总整理，开展土壤肥料检测仪的应用，明确耕地土壤的养分状况和作物施肥研究现状，并提出下一步主要研究的重点，为甘肃测土配方施肥和作物优质高效提供支撑。1土壤养分的供应能力与特性土壤养分供应能力包括养分供应量和供应过程两个方面，大多数情况下，前者是影响作物产量的主要方面。土壤养分供应能力被认为是土壤肥力和生产力的一个实际而综合的评估，是生产实践中进行科学施肥指导首要考虑的重要指标之一。对甘肃土壤养分的供应能力与特性研究较少，且多集中磷素的研究上。研究结果表明：河西灌漠土有机磷含量平均占全磷的19．8％，无机磷占80．2％。各种形态无机磷排序为：Ca．。．PCa*．PO．PAL．PFe．PCa2．P。经相关分析，Ca2．P、A1．P和Ca,．P与生物试验的4种参比标准项间以及与三种有效磷测定方法间均呈极显著或显著正相关。说明Olsen法、Mehlich．1lI法和NI-Id-ICO，一DTPA法能按比例提取灌漠土中的Ca,．P、AL．P和Ca,．P。用Freundlich和Langmuir等温吸附方程能很好地描述灌漠土对磷素的吸附，相关系数在0．8以上。根据Langmuir方程计算的标准磷素需要量与土壤吸湿水、有机质和粘粒含量呈高度正相关。回归分析表明，最大缓冲容量(Mb)和吸附反应自由能(AG。)与吸湿水、有机质和粘粒含量呈高度正相关，与0lsen—P呈强负相关，与pH没有统计上显著的相关性。Mb和AG‘间的相关系数达0．92。2营养元素丰缺状况2．1大量元素丰缺状况氮磷钾称为肥料的三要素，是作物需要量最大营养元素，主要从土壤中吸收。氮是作物体内许多重要化合物的主要组分之一，磷在作物体内的含量除碳、氢、氧以外，仅次于氮、钾，一般在种子中含量最高。钾是影响农作物产量的三要素之一，能消除使用过量氮磷所造成的不良影响，在平衡氮、磷营养方面起到重要的作用。研究土壤中这三种营养元素的丰缺状况进行科学施肥对提高作物产量和品质尤为重要。因此在这方面的研究报道也较多。李增风等刚对河西灌漠土有效氮、有效磷丰缺指标及施用量进行了系统的研究，确定了甘肃河西灌漠土有效氮、磷丰缺指标，同时确立不同肥力指标的肥料效应方程，并计算出供磷水平“低”、“中”、“高”不同等级的施磷范围。定西黑垆土氮磷养分丰缺指标进行了试验研究并确定了黑垆土氮磷养分丰缺指标睁力。甘肃省金昌市土壤有机质大面积处于较缺和中等状况，而且较缺面积在扩大。土壤碱解氮以缺和较缺占绝大部分，且缺的面积正在扩大。土壤有效磷含量明显增加，已处于中等和较丰富状况。土壤速效钾含量明显下降，大面积处于较丰富和中等状况，中等面积大幅度增加r引。陇南地区土壤肥力变化趋势一，分为：从1988年到2002年，土壤的速效磷和代换量有所提高，增幅分别为34．21％-169．2％、0．8％,-49．9％；而有机质、速效钾和酸碱度有所下降，降幅分别为0．78％～32．10％、12．46％～14．18％、0-5．3％，土壤全氮的变化则没有规律。甘肃灌漠土土壤肥力表现【Ⅷ为：土壤极缺氮肥，其有效含量都低于而且远低于对应的氮亏缺临界值。钾与磷也表现出不同程度的缺乏，具有较大的空间变异13．2％-452．7％，变异系数铵态氮最高，速效磷次之，有机质和速效钾较小。而走廊中部新垦荒地土壤养分【n1表现为土壤有机质含量极低，有效磷极缺，铵态氮缺乏，有效钾局部缺乏，且土壤有机质及有效磷含量的变异较大，有效钾和铵态氮次之。河西灌漠土连续4年耗竭试验【121表明，带田耗钾强烈，缓效钾年均下降9．4％～10．8％，速效钾年均下降6．4％～10．5％。年投入化学钾素187kg／hm2或75讹m2土粪也不能平衡土壤钾素，化学钾素与土粪配合，且增加用量方可保持土壤钾平衡。初步提出灌漠土直观缺钾(带田作物)的指标范围为：610mg／kg缓效K700mg／kg，98mg／kg速效K133mg／kg，缺K；缓效K610mg／kg，速效K98mg／kg，明显缺K。当土壤缓效K700mg／kg，速效K133mg／kg，带田作物产生钾肥显效反应。根据谢建昌等人的土壤供钾潜力分等级指标，甘州区灌漠土钾属中级高水平。河西地区土壤钾素较丰富，连续4年小麦玉米单作的耗竭试验均未表现出钾肥效应。2．2微量元素形态及其丰缺状况微量元素与大量元素相比其对作物生长的作用相对较小，根据李比希的最小养分限制率理论，在大量元素满足时微量元素的不平衡对作物产量及品质的影响也是至关重要的，且随着高产高效品种及栽培技术的优化，作物从土壤中带出的养分越来越多，而有机肥投入的减少使微量元素得不到及时补充。临泽县55个土样有效锌在0．10-0．72mg／kg之间，平均为0．34mg／kg，低于作物的需锌临界值，高于0．6mg／kg的土样仅占3．6％，高于0．5mg／kg的土样也仅占16．4％t131。在靖远灰钙土上较缺锌和锰，缺铁或潜在性缺铁，有效硼和有效铜处于较高水平n剞。河西走廊灌漠土、中部黄绵土、陇东黑垆土和陇南褐七中Cu、Zn、Mn、Fe四种元素均以灌漠土的含量最低，褐土最高。土壤中Cu、Zn、Mn、Fe大部分以残留矿物态和氧化铁结合态存在，生物试验和统计分析表明Cu、Zn、Mn、Fe的交换态和松结有机态对植物最为有效，以松结有机态的作用最大。武威土壤有效Zn和Fe普遍缺乏，土施或喷施均有一定的增产作用；张掖除土壤有效Zn缺乏外，其余元素均较充足112,16-1刀。在古浪县井灌区、河灌区、引黄灌区耕层土壤硼处低等或中等水平，施硼肥有效，有效钼含量极为丰富n硼。甘肃省土壤中有效锌、有效铁黑土含量最高，风沙土含量较低；有效铝灰漠土含量最高，黄棕漠土壤含量最低；有效硼在镁质碱七中含量最高，风沙土含量最低；有效锰、有效铜在棕漠土壤土含量最高，风沙土最低的特点n9】，并对锌、锰、硼、钼、铁、铜进行了五级分级。3施肥量及肥效研究进展3．1NPK推荐施肥及肥效对大量元素肥效的研究多集中在对钾肥的肥效研究方面，而对N、P的研究相对较少。沿黄新灌区小麦玉米带田[201高产(13．5t／hln2)的农艺措施为小麦施肥量86．0-122．4kg／hm2，玉米施肥量482．1—553．2kg／hm2；春玉米最佳施肥量为N365．3kg／hm2、P：O，77．0kg／hm2、K20103．5kg／hm2【2l】。河西灌漠土啤酒大麦施N30~120kg／hm2增产31．7％一51．7％阎，平衡土壤氮、钾及微量元素等养分后施P：O，150-300kg／hm2增产11．1％～36．1％，同时可改善其品质㈤：在制种玉米上施氮增产14．9％一26．5％，施磷增产9．0％～19．8％，施钾增产3．5％～7．5％㈣。20世纪80年代前期全省钾肥在禾谷类、豆类作物上的61个试验瞄1表明增产5％的占36．1％，10％的占24．6％，平产的占6．6％，减产的占32．8％；钾肥肥效与土壤速效钾含量无明显相关关系，在富钾的灌漠土、灌淤土等土类上施钾对马铃薯、啤酒花、葡萄等喜钾作物产量和品质有明显的影响。在氮磷用量不断提高的情况下施用钾肥在粮食作物并没有表现出确信的增产效果，绝大部分施钾处理与无钾处理在平产范围之内闭。20世纪90年代初以色列白色钾肥在张掖、武威等地的试验结果为油菜增产9％，玉米增产7．5％～10％，其它作物效果不明显。1993年以后钾在河西的甜菜、啤酒大麦等作物上增产5．1％～8．2％，大蒜增产14．6％；陇南地区的水稻和玉米增产11％一35％和6．2％~43．9％，洋葱增产9．5％，番茄增产12．5％，大白菜增产25．6％，同时对品质改善也有明显作用。速效钾含量为400mg／kg的果园中施K2037．5～150kg／lam2苹果增产21．9％～67．3％鲫。河西灌漠土上施钾有较明显的增产效果泌划，油葵施K2060---180kg／hm2增产11．7％-20．O％，带田增产9．9％～20．3％，单作增产5．4％～18．9％：当耕层速效钾为145mg／kg时春小麦、玉米、甜菜、洋芋单作当季施钾均无明显增产效应，带田玉米施钾增产8．5％，但增效不稳定。带田土壤钾素库长期处于亏缺状态，连施有机肥条件下投入钾素不抵作物携带量，亏缺率达39．5％～75．4％；有机肥与化学钾肥配合施用土壤钾素亏缺率达19．40／o--47．8％；土壤钾素含量呈不断减少的趋势，连施有机肥年均下降1“83．7mg／kg，其中带田下降幅度较大；缓效钾减幅是速效钾的数倍；施钾增产率5％时，土壤速效钾为150mg／kg左右，初步调查缺钾耕地达50．7％。有机肥与化学钾肥结合施用是有效的保钾增产措施。3．2微肥用量及肥效对微量元素肥料的研究多集中在对锌肥的研究，而对其它微肥则研究较少。灌漠土上玉米施锌增产6．8-16．6％，增产趋势是基施拌种追施叶面喷施[131。绿洲盐化潮土施锌玉米、蚕豆、谷子、小麦增产11．9％~33．8％，秋播大白菜增产8．80／o~15．2％，且能提高大白菜的耐寒性；甜菜块根增产3．8％，含糖量提高7．7％，灰分含量下降2．6％～10．8％‘31捌。适宜的施锌量可加快玉米抽雄前期植株日均生长速率较，成熟期提前，穗粒重和千粒重增加，但过量施锌则出现类似镁中毒症状。通过对多年176项次的锌、102项次硼、77项次钼、6l项次锰肥料肥效试验【171进行统计分析表明：施锌增产幅度2．7％～54．0％，其中以叶面喷施效果最好，在玉米上增产效果显著；硼肥增产幅度3．2％-29．2％，钼肥增产幅度为1．8％～29．7％，在豆类作物上增产效果最好；锰肥增产幅度为2．O％。35．1％，在胡麻和蚕豆上施用最佳，叶面喷施后胡麻增产26％，蚕豆上增产6％。不同作物上微量元素肥料的最佳效果为叶面喷施，最佳喷施浓度为硫酸锌0．2％、硫酸锰2％、钼酸铵0．05％、硼砂O．2％。4小结与展望总的来说，对甘肃省土壤养分丰缺状况的研究多集中在氮、磷元素的研究上，而对钾在施肥效果方面研究居多，对土壤中微量元素的研究较少，且对钾及中微量元素缺乏系统的研究。但随着高产作物的引入和大量氮磷肥的高投入，势必导致土壤中营养元素的失衡。有研究发现，一些中量元素含量已处于临界值的边缘或以下，故今后研究的重点应集中在大量元素K及微量元素的丰缺状况、施用方法、肥效及对作物品质影响等方面的研究上，而对于氮磷建议多开展对作物品质影响、环境安全和提高利用效率等方面的深入研究。附录--土壤肥料检测仪简介土壤养分是农作物健康成长的必需品，土壤养分的测试对农业工作非常重要。TPY-II土壤肥料检测仪正是应市场需求，能快速测定，化验氮、磷、钾等土壤养分，故被称为土壤肥料检测仪、土壤养分化验仪。TPY-II土壤肥料检测仪可快速测定土壤全磷、全钾、有机质含量，土壤酸碱度及土壤含盐量。土壤肥料检测仪又称土壤养分化验仪，主要是用来测量分析土壤养分的。土壤肥料检测仪由浙江托普仪器研发制造，土壤肥料检测仪采用旋转比色暗盒设计（专利），同时测试四个样品，大屏幕液晶汉字背光显示引导操作流程；主机配备微型打印机。可快速测试土壤、化肥、植株中的氮、磷、钾、有机质、腐殖酸、酸碱度（定性）。仪器内存60种农作物生长发育所需养分量，可根据用户需要输出指导施肥量并打印出来。土壤肥料检测仪功能及特点：1.可检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、植株中的全氮