山西农业科学２０１０，３８（６）：３３—３６ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＳｈａｎｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｄｏｉ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００２—２４８１．２０１０．０６．１１ 土壤养分变化及农户养分管理现状研究 于婧文 ，周怀平 一，解文艳 ，关春林 （１．山西大学生物工程学院，山西太原０３０００６；２．山西省农业科学院土壤肥料研究所，山西太原０３０００６） 摘 要：以寿阳县宗艾镇１９９８和２００８年土壤养分的变化为基础，对研究区的农户进行随机问卷调查，将农 户施肥情况进行量化，对影响土壤养分变化的非自然因素提出较为合理的分析。 关键词：土壤；养分变化；农户调查 中图分类号：Ｓ１５３．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—２４８１（２０１０）０６—００３３—０４ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＹＵ Ｊｉｎｇ－ｗｅｎ ，ＺＨＯＵ Ｈｕａｉ＿ｐｉｎｇｌ，２，ＸＩＥ Ｗｅｎ－ｙａｎ ，ＧＵＡＮ Ｃｈｕｎ－ｌｉｎ （１．Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，Ｓｈａｎｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｎ １９９８ ａｎｄ ２００８ ｉｎ Ｚｏｎｇａｉ ｔｏｗｎ，Ｓｈｏｕｙａｎｇ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｍａｄｅ ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｆａｒｍｅｒｓ ａｔ ｒａｎｄｏｍ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ，ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｏ ｇｉｖｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎａｌ－ ｙｓｉｓ ｔｏ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｕｎｄｅｒ ｎｏｎ－ｎａｔｕｒａｌ ｆａｃｔｏｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｉｌ；Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｎｕｔｉｒｅｎｔｓ；Ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｆａｒｍｅｒｓ’ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｓ 据研究，施肥对粮食增产的贡献率可高达 分投人为Ｎ＞Ｐ＞Ｋ，蔬菜、果树的养分投人为 ５０％以 １。根据我国１９５２－－１９９２年的农业生产 Ｐ＞Ｎ＞Ｋ。初明光等［８１在农户抽样调查数据的基 统计资料得出，化肥施用量与粮食产量的相关系 础上，分析了山东省不同粮食作物的施肥状况， 数为０．９４８ ３，化肥施用量增长与粮食总产量增 结果表明，粮食作物的化肥投入量占肥料总投入 加之间的相关系数为０．９２４ ９ｍ。可见，肥料是农 的比例在逐年下降，但单位面积化肥投入量却稳 业生产最重要的投入要素之一，也是农业生产发 步提高。黎青慧【９】利用１９８６－－２０００年陕西省农 展到一定阶段的必然产物，对农产品提高产量和 户土肥信息监测资料，研究了全省的肥料施用状 改善品质具有不可替代的作用。 况和农田养分平衡状况，结果表明，氮肥投入过 近年来，我国的肥料结构发生了重大的变 量，磷肥和钾肥基本合理，但不同区域存在较大 化 ，突出表现为化肥占总投肥量的比重不断增 的差异。 加，这使得田问土壤养分含量发生了较大的变 施肥调查是对作物施肥量在数量上的认识， 异。此外，虽然化肥施用量的增长率与粮食产量 是了解农田土壤养分最直接、最有效的手段之 增长率之间具有同步趋势，但是化肥施用量的增 一。通过进行农户调查，能够了解研究区养分管 长率要远高于粮食作物产量的增长率［５１。 理现状和存在的问题，从而为人为因素影响下的 张福锁等［６１研究表明，大田作物是高投人一 土壤养分时空变异的研究提供更为科学和准确 中产出一低利用，温室蔬菜是高投入一高产出一 的理论依据。 低利用，果树是高投入一低产出一低利用。刘荣 山西省寿阳县宗艾镇是国家旱地农业研究 乐［７１对七省区的肥料利用进行了研究，发现作物 的典型试验示范区。笔者在了解１９９８和２００８年 经济效益的高低是影响肥料投入的主要因素，肥 宗艾镇土壤养分变化基本情况的基础上，对该地 料投入为蔬菜＞果树＞粮食，其中粮食作物的养 区的肥料投入量与田间养分管理的变化进行研 收稿日期：２０１０一Ｏ１—２６ 基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（２００６ＢＡＤ２９Ｂ０５）；山西省科技攻关项目（２００６０３１０４２） 作者简介：于婧文（１９８５一），女，山西大同人，在读硕士，研究方向：植物营养。周怀平为通讯作者。 ・３３・ 山西农业科学２０１０年第３８卷第６期 究，并选择宗艾镇５个经济情况、种植结构、收入 主要来源和地理位置各异的村，开展农户问卷调 查。将２００８年的农户施肥情况进行了量化，同时 对当地农户的田问管理进行了解，分析影响宗艾 镇土壤养分变化的非自然因素，以期提出乡镇区 域农田土壤养分管理的合理措施。 排泄总量，根据年排泄量与各种养分在不同肥源 中的含量值㈣的乘积求得有机肥各养分元素的 折纯量的值，即农家肥的实物量为２６ ３６８ ｔ，折纯 量为３２９ ｔ。在化肥使用情况的统计资料中，氮肥 的实物量为１ ６２０ ｔ，折纯量约为３６８ ｔ；磷肥的实 物量为１ ０３５ ｔ，折纯量为１５４ ｔ；钾肥的实物量为 １ 材料和方法 ３０ ｔ，折纯量为１８ ｔ；复合肥（主要是硝酸磷）的实 物量为８７ ｔ，折纯量中氮为１７．４ ｔ，五氧化二磷为 土壤有效磷采用０．５ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＣＯ 浸提一 ８．７ ｔ。１９９８年宗艾镇单位面积养分投人情况如表 钼蓝比色法’钡０定，速效钾采用ＮＨ ＯＡＣ浸提一火 １所示。由表１可知，１９９８年化肥投入量占总投 焰光度法测定，有机质采用重铬酸钾一外加热法 肥量的６３．２４％。氮肥的投入主要是碳酸氢铵、尿 测定，土壤全氮采用半微量凯氏法测定。应用 素和部分硝酸磷肥；磷肥的投入主要是过磷酸 ＡｃｒＧＩＳ ９．０软件地统计模块计算土壤养分含量 钙、硝酸磷肥；钾肥的投入主要以农家肥、作物的 的面积。 秸秆为主。 调查的主要内容包括：农户的基本情况、耕 ２．２土壤养分的变化情况 地情况、农业收入情况、购买肥料情况、农作物种 经过１０年的土壤耕作演替，土壤养分发生 植情况、施肥量、秸秆还田情况及其他管理技术 了变化。２００８年对全镇９１个耕层土壤的养分监 等与农田养分相关的一系列问题。制定统一的表 测化验得出，土壤有机质平均含量１４．５６ ｇ／ｋｇ，较 格，分小组走访农户，然后填写表格，统一收回并 １９９８年的１６．６２ ｇ／ｋｇ减少２．０６ ｇ／ｋｇ，下降 进行汇总。 １２．３９％；土壤全氮平均含量０．８７ ｇ／ｋｇ，较１９９８年 ２ 土壤养分变化情况 的０．８０ ｇ／ｋｇ增加０．０７ ｇ／ｋｇ，增长８．７５％；土壤速 效钾平均含量１０６．６９ ｍｇ／ｋｇ，较１９９８年的１００．５１ ２．１ ２０世纪９０年代土壤养分的基本情况 ｍｇ／ｋｇ增加６．１８ ｍｇ／ｋｇ，增长６．１５％；土壤速效磷 １９９８年粮食作物播种面积为２ ２５８ ｈｍ ，总 平均含量７．８１ ｍｇ／ｋｇ，比１９９８年的７．８０ ｍｇ／ｋｇ仅 产量为１１ ２５９ ｔ，单产为４ ９８６ ｋｇ／ｈｍ 。１９９８年大 提高０．０１ ｍｇ／ｋｇ，变化不明显。根据国家养分分级 牲畜约为ｌ ６３５只，家畜、家禽６７ １４０只。有机肥 制表（表２）。 的实物量可近似认为是当地人、家禽和家畜的年 表１ １９９８年宗艾镇单位面积养分投入情况 ｋｇ／ｈｍ ・３４・ 于婧文等：土壤养分变化及农户养分管理现状研究 从表２可以看出，２００８年宗艾镇土壤有机 质主要集中在Ⅲ，Ⅳ级，约占总耕地面积的 ８９．３４％；土壤全氮主要集中在Ⅳ，Ｖ级，约占 ９７．２４％；土壤速效钾主要集中在Ⅲ，Ⅳ级，约占 ９９．０８％；土壤速效磷主要集中在Ⅳ级，约占 ８９．６８％。由此可见，低有机质和缺氮的土壤面积 ３７户，占总农户的５０．６８％；种植面积在１．３３～ ２．Ｏ０ ｈｍ 的农户有１９户，占总农户的２６．０３％；种 植面积在２．Ｏ０ ｈｍｚ以上的有３户，占总农户的 ４．１ １％。主要的粮食作物播种面积及单产情况：玉 米播种面积为２ １２６．２７ ｈｍ ，单产为８ ８９５ ｋｇ／ｈｍ ； 高粱播种面积为３５．８７ ｈｍ ，单产为６ ６９０ ｋｇ／ｈｍ ； 谷子播种面积５８．８ ｈｍ ，单产为３ ３３０ ｋｇ／ｈｍ ；薯 类５４ ｈｍ ，单产为４ ３３５ ｋｇ／ｈｍ ；豆类５２ ｈｍ ，单 产为２ ０２５ ｋｇ／ｈｍ ；其他杂粮７ ｈｍ ，单产为３ ５７５ ｋｇ／ｈｍ。。 仍然较大，农家肥的用量少和氮肥施用不平衡是 关键。土壤养分的变化受到成土母质、土壤质地、 矿质养分、气候等自然因素的影响，也受到耕作 栽培方式、田间养分管理等人为因素的影响。有 研究也表明，宗艾镇土壤养分的时空变异受非自 然因素的影响更为强烈…】。 ３．２农户的养分投入情况 农民的农业收入占总收入的７３．５％左右，其 仍然是农民收入的主要来源；农业支出占农业收 入的４０．３％左右，其相对于农业收入所占比值较 大，导致农民获得的纯收益较少。就农业支出而 言，其中相当一部分是购买肥料的支出。２００８年 宗艾镇养分投入情况如表３所示。 ３ ２ ０ ０ ８年农户的养分管理研究 ３．１ 作物种植情况与产量 ２００８年宗艾镇粮食作物播种面积２ ３３４ ｈｍｚ， 总产量为１８ ０９０ ｔ，单产为７ ７５０ ｋｇ／ｈｍ 。共调查 寿阳县宗艾镇农户１００户，得到有效问卷７３份。 近几年开始使用不同氮磷钾配比的复合肥 和作物专用肥。结合表１、表２可知，肥料投入量 增加了６９．９４％，单产增加了５５．４３％，肥料的增长 高于粮食的增长率。 宗艾镇主要粮食作物为玉米，每户玉米的平均种 植规模为１．１９ ｈｍ ，种植面积在０．６７ ｈｍ 以下的 （含０．６７ ｈｍ ）农户有１４户，占调查农户的 １９．１８％；种植面积在０．６７～１．３３ ｈｍ 的农户有 表３ ２００８年宗艾镇农户养分投入状况 ３．３ 施肥方式与施用时期 基追肥比例如表４所示。磷肥和钾肥的投人 所调查农户全部施基肥，施用时期为播种前 沟施或撒施后耕翻，其中有１３户农户进行追肥。 全部靠基肥投入，而氮肥量约有６４．０２％靠基肥 投人，３５．９８％靠追肥投入。 表４ ２００８年基追肥比例 ３．４秸秆还田与有机肥施用 粪的１户。作物秸秆是目前农田有机物的主要来 源，上茬作物主要有玉米、马铃薯、白菜、甘蓝等。 作物收获后秸秆的处理方式有田问直接焚烧、春 季粉碎还田、秋季粉碎还田、堆沤还田、做牛羊饲 ・施用农家肥的农户ｌ６户，占调查总农户的 ２１．９２％。其中，施用牛粪的５户，施用猪粪的４ 户，施用羊粪的５户，施用鸡粪的１户，施用骡马 ３５・ 山西农业科学２０１０年第３８卷第６期 料等。调查结果表明，１５．９４％的农户采取秋季秸 秆直接还田，２３．５５％的农户采取春季秸秆直接还 田，１０．０７％的农户采取秸秆堆沤还田，４０．４３％的 农户将秸秆进行田间焚烧，１０．０１％的农户将秸秆 用于沼气发电或其他。 ３．５肥料品种与施肥比例 比的复合肥和调控肥。另外，有少数农户使用了 作物专用肥和钾肥。施用碳酸氢铵的农户占调查 农户的４３．８６％，施用过磷酸钙的农户占３１．５１％， 施用硝酸磷的农户占１３．７０％，施用不同产地及 含量的复合肥和调控肥的农户占１０．９３％。既使 用传统肥料又使用复混肥的农户有３４户。使用 宗艾镇农户施用的化肥品种主要有碳酸氢 不同化肥农户单位面积的施用量如表５所示。 铵、普通过磷酸钙、硝酸磷、尿素和不同氮磷钾配 表５使用各种化肥的农户单位面积的平均施用量 ｋｇ／ｈｍ ４ 讨论 有效途径。在肥料选择上建议选择信誉度高的复 合肥配合一定量的传统肥料施用。 ２００８年肥料投入量比１９９８年增加了 ６９．９４％，单产增加了５５．４３％。截止２００８年，土壤 参考文献： 有机质平均含量１４．５６ ｇ／ｋｇ，与１９９８年相比减少 ｌ １ Ｊ ｗ Ｍ，Ｄｉｂｂ Ｄ Ｗ，Ｊｏｈｎｓｔｏｎ Ａ Ｅ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ０ｆｔｏｍ－ 了１２．３９％；土壤全氮平均含量０．８７ ｇ／ｋｇ，增加了 ｍｅｒｃｉＭ￣ｉｌｉｚｅｒ ｎｕｔｉｒｅｎｔｓ ｔｏ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ】．Ａｇｒｏｎ Ｊ， ８．７５％；土壤速效钾平均含量１０６．６９ ｍｇ／ｋｇ，增加 ２００５，９７：１－６． ［２］曹志洪．科学施肥与我国粮食安全保障［Ｊ】．土壤，１９９８（２）： 了６．１５％；土壤速效磷平均含量７．８１ ｍｇ／ｋｇ，变化 ５７－６３． 不明显。 ［３］王爱平，解金瑞，张藕珠．山西肥料施用现状及发展前景 调查发现，农户的种植规模大多在０．６７～ ｆＣ］／／土壤资源环境研究．北京：中国农业科技出版社，１９９７： ２．００ｈｍ 之间，各农户养分投入相差较大，其中， ４８９－４９３． 有机肥投入差异最大，施用农家肥的农户占调查 ［４］曹齐卫，姜惠玲，张卫华，等．日光温室土壤养分变化状况 总农户的２１．９２％。在秸秆还田方面，１５．９４％的农 及累积特征的研究Ｕ】．华北农学报，２００８，２３（增刊）： ３４０－３４４． 户采取秋季秸秆直接还田，２３．５５％的农户采取春 ［５］ 马骥．中国农户化肥需求行为实证研究【Ｍ］．北京：中国农 季秸秆直接还田，１０．０７％的农户采取秸秆堆沤还 业大学出版社，２００６：３－５． 田，４０．４３％的农户将秸秆于田间焚烧，１０．０１％的 ［６］张福锁，马文奇．肥料投入水平与养分资源高效利用的关 农户将秸秆用于沼气发电或其他。在施肥方式 系ｆＪ］．土壤与环境，２０００，９（２）：１５４—１５７． 上，１００％的调查农户施基肥，１７．８１％的农户进行 ［７］刘荣乐．我国七省（区）农作物施肥结构及施肥效果研究 ［Ｄ］．北京：中国农业大学，２００１． 追肥。 ［８］初明光，王激清，马文奇，等．山东省粮食作物的化肥施用 土壤中少有机质和缺氮的面积仍然较大，应 状况分析［ＪＪ．土壤肥料，２００６（２）：１２—１５． 该重视增加农家肥施用量和平衡氮肥施用量。大 ［９］黎青慧．陕西省施肥状况调查及农田土壤肥力监测【Ｄ】．杨 型农机较少、秸秆还田成本高以及秸秆直接还田 凌：西北农林科技大学，２００５． 存在的一些问题（例如病虫害、容易划破地膜等） ［１０］农业技术经济手册编委会．农业技术经济手册（修订本） 【Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９８４：１１１． 都是影响秸秆还田的因素。追肥情况应引起重 ［１１］于婧文，周怀平，张建杰，等．褐土区乡镇级农田土壤养分 视，在作物需肥期应补充养分是增加粮食产量的 时空变异研究【Ｊ］．山西农业科学，２０１０，３８（２）：３４—３９． ・３６・