土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。四大肥力因素有:营养因素:养分、水分;环境条件:空气、热量。
土壤肥力是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现,也是土壤不同于母质的本质特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相结合形成的经济肥力。自然肥力是由土壤母质、气候、生物、地形等自然因素的作用下形成的土壤肥力,是土壤的物理、化学和生物特征的综合表现。它的形成和发展,取决于各种自然因素质量、数量及其组合适当与否。自然肥力是自然再生产过程的产物,是土地生产力的基础,它能自发地生长天然植被。人工肥力是指通过人类生产活动,如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人为因素作用下形成的土壤肥力。土壤的自然肥力与人工肥力结合形成的经济肥力,才能用以为人类生产出充裕的农产品。经济肥力是自然肥力和人工肥力的统一,是在同一土壤上两种肥力相结合而形成的。仅仅具有自然肥力的土壤,不存在人类过去劳动的任何痕迹。而具有经济肥力的土壤,由于其中包括人工肥力,则凝结有人类的劳动。由于人工肥力是凭借人的生产活动形成的,人们就可以利用一切自然条件和社会条件促使人工肥力的形成,并加快潜在肥力转化,使土地尽快投入生产。人类的生产活动是创造人工肥力,充分发挥自然肥力作用的动力。土壤肥力经常处于动态变化之中,土壤肥力变好变坏既受自然气候等条件影响,也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥等农业技术措施以及社会经济制度和科学技术水平的制约。农业生产上,能为植物或农作物即时利用的自然肥力和人工肥力叫“有效肥力”,不能即时利用的叫“潜在肥力”。潜在肥力在一定条件下可转化为有效肥力。
依据拟定的土壤肥力指标,对土壤肥力水平评定的等级称为土壤肥力分级。分级的目的是掌握不同土壤的增产潜力,揭示出它们的优点和存在的缺陷,为施肥、改良土壤提供科学依据。参评项目一般包括土壤环境条件(地形、坡度、覆被度、侵蚀度),土壤物理性状(土层厚度、耕层厚度、质地、障碍层位),土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾)储量指标、养分有效状态(速效磷/全磷、速效钾/全钾)等。项目的具体选择,可根据土壤类别而定。评级方法有累计积分法和数理统计法等。评定结果可划分瘦土、熟土、肥土和油土等级别。
土壤肥力监测即观测土壤肥力因子动态变化的过程。土壤水、肥、气、热等肥力因子,随着气候,水文等自然环境条件的变化以及农业生产活动的影响,不断地产生变化,有些变化对植物生长发育有利,有些变化则不利。掌握土壤肥力因子的动态变化,及时预测和调控,可使土壤肥力的发展与作物的需求经常处于协调状态,以取得作物高产稳产的效果。
稻田土壤肥力是影响水稻长势、产量、品质的重要环境因子。分析土壤肥力水平、高产高品质限制因子,探讨土壤肥力改善方向,为提高江西水稻产量与品质提供科学依据,是稻田生态环境监测的重要组成部分,对粮食安全、生态安全和社会发展有着重要的意义。
1 稻田土壤肥力监测试验方法
1.1 监测网络设计
选择南康、泰和、湖口、广丰、莲花5个国家农业气象基本站,配合南昌农田生态站开展同步观测。这6个代表江西不同地域的生态站,组成了江西省稻田生态监测网络。各站按统一的规范进行取样、分析。
1.2 取样方式
(1)取样时间:分别在早稻移栽前、早稻收获后至晚稻移栽前、晚稻收获后,1 a采样3次。
(2)取土量与深度:取土量为1 kg(干重),取土深度为整个耕作层(垂直深度0~20 cm)。
(3)样点设计:按照“随机”、“等同”和“多点混合”的原则,6站统一按梅花形法5点取土,每钻取土量应相同,最后均匀混合成1个样品。
(4)土壤样品处理与数据上传:各站对样本进行自然风干,并填报土壤信息表上传。
1.3 检测标准与方法
土壤PH值、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效硫、有效钾的检测,可根据《土壤分析技术规范》进行;有机质的分析,应按照《GB9834-88》标准进行。其中采用电位法测定土壤PH值;用重铬酸钾—硫酸溶液使土壤中的有机碳氧化,根据氧化前后氧化剂质量差值及系数,计算土壤有机质含量;用半微量开氏法测定全氮;用氧化钠熔融—钼锑抗比色法测定全磷、有效磷;用碱解扩散法测定有效氮;用磷酸盐-乙酸提取、硫酸钡比浊法测定有效硫;用采乙酸铵提取-火焰光度法测定有效钾。也可用土壤养分速测仪即土肥仪,化肥速测仪来测量,其测量结果快,精度高等优点.
2 土壤肥力监测结果分析
2.1 取样时间、地点及田块特点
按早稻移栽前、早稻收获后至晚稻移栽前、晚稻收获后的生产进程进行取样。其中取样时间分别为:2004年3月下旬、7月上旬、10月中旬;取样地点为6个农田生态站常年进行双季稻观测的田块,周围为农田,能代表当地生产条件,符合稻田生态监测的要求。另外,这6个农田生态站的种植制度分别为:南昌为稻-稻-肥,湖口、莲花、泰和为稻-稻-油,广丰、南康为稻-稻;灌溉条件为:湖口一般,其它站良好;土壤质地为:南昌、南康、泰和、莲花属砂壤土,湖口属粘壤土,广丰属黄壤土。