土壤地理
基金项目：1979~1988年全国第二次土壤普查项目（国发[1979]111号）；1998年德州市级土壤养分调查项目；2005-2008农业 部；财政部国家级测土配方施肥项目（财农[2005]101号）。
摘 要：调查分析德州市土壤肥力变化规律，为黄淮海平原地区中低产土壤科学施肥提供依据。20年进行3次大规模土壤肥力分布状况调查，按照高中低和不同土壤类型分类布点，共采取土样63546个，监测化验8万多项次。结果表明，全市土壤养分结构发生了变化，有机质有所增加但含量偏低，氮素不足，含磷量虽然增加幅度较大，但施用磷肥仍然具有显著的增产效果。速效钾含量由1982年以来的逐渐减少变为1998年以后的逐渐增加。部分土壤微量元素缺乏呈上升趋势。土壤肥力分布不均，范围较广，虽然经过耕作、施肥和灌溉，土壤肥力有所提高，但高产土壤分布面积较少，中低产土壤仍然占有相当大的比例，改良利用和培肥的潜力还很大。根据各种农作物的需肥规律及肥料特性，实行测土配方施肥技术，在增施有机肥料的基础上，本着稳氮、稳磷、补施钾及微肥和农作物缺什么补什么、缺多少补多少的原则，实现土壤供肥与农作物需肥的基本平衡。
关键词：土壤；肥力；变化；分析
中图分类号：S158 文献标识码：A
0引言
德州市地处黄河下游北岸，东邻滨州，西、北与河北省接壤。南隔黄河是省会济南市，东西宽200km，南北长175km，总面积10356.32km2。市辖八县二市一区，总人口523.2万人，其中，农业人口430万。是一个农业大市。耕地面积56.5万hm2，占土地总面积的54.58%，农垦历史悠久，土地利用率较高。长期以来经过广大农民的耕作、施肥、灌溉和管理，土壤肥力有所提高，但由于受轻视有机肥，重视氮磷肥、不施钾肥及中微量肥料等传统习惯的影响，普遍存在施用单元肥、过量肥、欠量肥和施肥方法不当等问题，导致土壤的养分结构发生了较大变化，养分的比例也不够协调，致使土壤肥力状况仍然满足不了农作物产量日益增长的需要。为了全面查清和掌握土壤养分状况及演变规律，为科学施肥，培肥地力提供依据，德州市土肥站在1979~1988年全国第二次土壤普查项目和1998年德州市级土壤养分调查项目的基础上，结合2005~2008年国家级测土配方施肥项目，在全市土壤中进行了大规模养分调查和监测，现将结果进行综合汇总和分析。
1材料与方法
1.1基本情况:德州市土壤类型主要有潮土、盐土、风砂土三大土类，主要以潮土为主，约占土壤面积的96%以上，其次是少量的盐土和风沙土，绝大部分土壤肥沃，适宜多种农作物的生长，是黄淮海黄泛大平原的一部分。地貌类
型复杂，有河滩高地、决口冲积扇型地、缓平坡地、浅平坡地等。其中河滩高地和缓平坡地是德州地区土地的主要类型，分布范围较广，土层深厚，地势平坦，连片集中。
1.2材料:自1988年、1998年、2008年以来共进行了3次大型的土壤养分普查。按照潮土、盐土、风沙土3个土类，8个亚类，25个土属，87个土种的分布，以高、中、低三等代表的标准进行布点，选择海拔高度、坡度、地形部位、土壤质地、田间排涝及抗旱能力等分别进行取样14132个、5438个和43976个。共采取土样63546个。由各县(市区)集中培训乡村技术人员具体组织实施，土壤样品由德州农产品质量安全监督检验测试中心统一监测处理。
1.3方法:土壤有机质用K2Gr2O7容量法，碱解氮用扩散皿吸收法，速效磷用碳酸氢钠浸提—氯化基金亚锡还原法，速效钾用火焰光度计测定法，有效锌、有效铜、有效铁、有效锰、有效钼、有效硼用EDTA原子吸收分光光度法。
2结果与分析
2.1自然条件:德州市地处山东省西北部，属于暖温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，日照时数长，光照强度高，多集中在作物生长发育的前、中期，有利于作物进行光合作用，年日照时数2680~2900h。年平均气温12~14℃，有效积温3800~4600℃。年太阳辐射总量502~544kJ/cm3，无霜期200天左右。年平均降水量600mm左右，70%集中在7、8、9月。适于小麦、玉米、水稻、棉花、豆类、蔬菜、薯类、牧草等多种作物生长，一年二熟和二年三熟。农业生产条件能够代表黄淮海平原或华北平原中低产土壤的自然条件。
2.2土壤养分的变化:土壤养分状况是评价土壤肥力的重要指标，其含量的高低在一定程度上代表着土壤肥力水平的高低，也直接反映其演变过程。在全市土壤养分的变化方面，主要研究与土壤供肥特性有直接关系的，且随时间变化容易发生改变的土壤肥力指标（如土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等养分状况），同时分析土壤肥力现状、土壤肥力变化的原因及演变规律。
2.2.1土壤有机质和全氮的变化 土壤有机质与全氮有着密切关系，是评价土壤肥力及氮素的重要指标。其养分含量见表1，从表中可以看出:德州市2008年土壤有机质含量为1.31%，比1998年、1988年和1982年分别增加了0.2、0.25和0.46个百分点；2008年土壤全氮含量为0.82g/kg，比1998年、1988年和1982年分别增加0.13、0.20、0.24g/kg。两者的变化趋势是一致的。即1982年以来均呈现递增趋势。说明土壤有机质与土壤全氮含量成正相关，土壤有机质含量越高，全氮含量就越高，土壤有机质含量每增加1个
百分点，全氮含量就增加0.24个百分点。这说明施用有机肥料不但能改善土
壤理化性状，还能增加土壤氮素含量，对于提高土壤肥力具有重要作用。
表1 土壤有机质及全氮含量
年份
有机质/%
全氮/(g/kg)
平均值
变幅
平均值
变幅
1982
0.65
0.12~1.39
0.58
0.4~0.8
1988
0.86
0.17~1.78
0.62
0.4~0.9
1998
1.11
0.61~2.81
0.69
0.4~1.0
2008
1.31
0.91~1.88
0.82
0.6~0.9
2.2.2土壤速效养分的变化 土壤碱解氮、速效磷和速效钾是代表土壤供氮、供磷和供钾能力的综合指标。其养分含量见表2。从表中可以看出:2008年土壤碱解氮含量为81.2mg/kg，比1998年、1988年和1982年分别增加33.1mg/kg、33.4mg/kg和27.2mg/kg。说明土壤碱解氮自1982年以来呈递增趋势，以1998～2008年增加幅度较大； 2008年土壤速效磷含量为23.7 mg/kg，比1998年、1988年和1982年分别增加8.77 mg/kg、17.69mg/kg和18.6mg/kg。说明土壤速效磷含量自1982年以来均有所增加，但增加的强度有所变缓，以1998～2008年增加的幅度较小；2008年土壤速效钾含量为134.2mg/kg，比1998年增加35.5mg/kg，比1988年和1982年分别减少2.87mg/kg和51.81mg/kg。说明土壤速效钾含量由1982年以来的逐渐减少变为1998年以后的逐渐增加，是由于近几年在全市研究推广土壤补钾工程和大量施用高浓度氮磷钾复混肥的缘故有关。
表2 土壤速效养分含量
时间
碱解氮/(mg/kg)
速效磷/(mg/kg)
速效钾/(mg/kg)
平均值
变幅
平均值
变幅
平均值
变幅
1982
54.0
34.63~86.65
5.10
0.32~10.83
186.01
96.46~356.32
1988
47.8
32.71~87.28
6.01
0.39~12.70
137.07
86.00~276.00
1998
48.1
33.78~85.56
14.93
6.78~54.31
98.70
27.70~328.71
2008
81.2
63.41~108.60
23.70
18.40~31.88
134.20
98.00~167.00
2.2.3土壤微量元素的变化 农作物对微量元素的需要量比较少，但微量元素在植物营养上的作用与大量营养元素相比，缺少任何一种微量元素都有可能使农作物产量降低。德州市土壤微量元素变化情况见表3。
表3 土壤微量元素含量
年份
有效锌/(mg/kg)
有效锰/(mg/kg)
有效钼/(mg/kg)
有效铜/(mg/kg)
有效铁/(mg/kg)
有效硼/(mg/kg)
1988
0.57
103.0
3.0
－
－
52.0
1996
0.66
9.99
0.12
1.26
8.58
－
1998
0.76
9.39
0.11
0.94
10.80
－
2008
1.27
6.82
0.0
1.36
8.57
0.5
临界值
1.0~2.0
9.0~12.0
0.15~0.2
0.9~1.3
10.0~16.0
0.5~1.0
从表3可以看出:土壤有效锌和有效铜的含量自1982年以来呈递增趋势，现在已高于缺素临界值；土壤有效锰、有效钼、有效硼的含量呈递减趋势，包括有效铁已低于或接近缺素临界值的最低值。
综上所述，土壤由于受农业施肥管理措施等生产条件的影响，土壤肥力的变化有其基础和必然性，分析其原因是多方面的。在土壤养分普查的同时，对影响土壤肥力变化的因素及存在的问题也进行了
详细调查，从总的情况来看，施肥问题存在着严重的不平衡。土壤有机质虽然有所增加但含量仍然偏低，其原因是由于20世纪70年代，农民积沤农家肥已成了农业的当家肥料。到了80年代以后，作物生物产量大幅度提高，农民燃料得以解决，作物根茬还田量增加，但积沤和施用土杂肥的数量有所减少，致使土壤有机质含量增加缓慢。是土壤肥力不高的主要原因。近年来，土壤有机质含量的增加主要是作物秸秆还田作为重要肥源来补充和缓解有机肥源不足的问题起到了一定作用，但作物秸秆还田的数量和面积仍然有限，还需要进一步研究和开发。土壤速效养分含量在近几年增加的幅度较大，主要是德州市在大力研究和推广测土配方施肥技术，调动了广大农民科学种田的积极性，增加了对农业投入和大量施用高浓度氮磷钾复混肥的缘故，导致土壤速效氮、磷、钾含量均增加的幅度较大；土壤微量元素含量近几年在逐渐减少，主要是土壤施用有机肥料数量减少的原因，有机肥料含有多种微量元素，是土壤微量元素的主要来源。有机肥料施用量的不足导致了土壤微量元素的减少，必须通过施肥来补充。
2.3土壤肥力的分布:根据不同土壤肥力和农作物产量水平，德州市的土壤可划分为高、中、低3种类型，其分布也不同。其中高产土壤约占全市耕地面积的20%左右，大约为11.3万hm2，主要分布在地势较高的河滩高地及缓平坡地上部。并以同心圆状分布在城镇村庄附近。土壤类型主要为脱潮土及典型潮土，潜水埋深大于2.5m，矿化度在1g/L左右，无盐渍化威胁。高产土壤的有机质含量一般在1.5%以上，碱解氮含量在80 mg/kg以上，速效磷在15 mg/kg以上，速效钾在150mg/kg以上，耕层土壤容重小于1.3g/cm3，总孔隙度大于50%，毛管孔隙度在40%左右，通气孔隙度大于10%。高产土壤是在土壤母质、水文、气候、地貌及人为因素综合影响下形成的，土壤肥力的变化与合理耕作、灌溉、改良和施肥等一系列农业措施密切相关，措施得当利用合理，且土壤不断熟化，土壤肥力就不断提高。
中产土壤占耕地面积的58%左右，大约为32.77万hm2，这类土壤主要分布在缓平坡地中部，决口扇形地尾部和浅平洼地上部，有砂、粘、盐化威胁。其养分状况：土壤有机质为1%~1.5%，碱解氮为40~80 mg/kg，速效磷8~15 mg/kg，速效钾75~100 mg/kg。
低产土壤由于受旱、涝、碱的影响其分布类型较多。主要有风砂土、粘质土、盐土和湿潮土4种类型，约占耕地面积的22%，大约为12.43万hm2。风砂土由于物理粘粒含量少，保水保肥性能比较差，土壤养分含量低。一般有机质含量在0.4%以下，全氮在0.05%以下，速效磷在3
0mg/kg，速效钾在100 mg/kg以下；盐土及盐化潮土，有机质含量在0.8%以下，全氮在0.06%以下，有效磷含量极少，速效钾在150mg/kg以下；粘土大部分分布在浅平洼地上，属于静水沉淀，物理性粘粒含量表层在55%以上，下层粘粒更高，土壤养分含量均比较高，有机质为0.9%左右全氮为0.06%~0.09%，速效磷8mg/kg，速效钾100~150mg/kg，但供肥强度低，仅为壤质土的3/5；湿潮土是在长期或季节性积水的条件下附加沼泽化成土过程的一种土壤，其有机质含量为1%~6%，全氮0.04%~0.06%，速效磷4~9mg/kg，速效钾100~140mg/kg。
3结论与讨论
3.1德州市土壤肥力分布不均，范围较广，虽然经过人们的耕作、施肥和灌溉，土壤肥力有所提高，但高产土壤分布面积较少，中低产土壤仍然占有相当大的比例，农业丰产性能较低，土壤理化性状不良，改良利用和培肥的潜力还很大，还需要进一步研究和开发。
3.2土壤肥力状况由于长期以来农业施肥管理措施的不同，导致土壤养分结构发生了较大变化，土壤有机质有所增加但含量偏低，氮素不足，土壤含磷量虽然增加幅度较大，但施用磷肥仍然表现具有显著的增产效果。土壤速效钾含量由1982年以来的逐渐减少变为1998年以后的逐渐增加，部分地块特别是风砂土和砂质潮土仍然表现缺钾现象比较明显。一部分微量元素（如锌、锰、硼、铜、钼）的缺乏呈上升趋势。
3.3在农业施肥上应根据农作物的需肥规律、土壤的供肥强度及肥料性质，实行测土配方施肥技术，在增施有机肥料的基础上，本着稳氮、稳磷、增施钾及微肥和农作物缺什么肥料补什么，缺多少肥料补多少的原则，合理确定施肥品种、施肥数量、施肥时期及施肥方法，充分发挥肥料的最佳增收效果，实现农作物需肥与土壤供肥的基本平衡，促进高产、优质、高效农业的深入发展。