冀中平原粮田土壤养分障碍等级评价及分布特征

　　

摘要： 冀中平原粮田土壤质量下降、养分失衡、化肥施用不合理等问题日益显著,严重制约了区域内粮田产能的提升,明晰土壤养分障碍因素及其分布特征对耕地质量改善和产能提升具有重要指导意义。本研究基于2005—2019年冀中平原土壤数据,以有机质、全氮、有效磷、速效钾为评价指标,通过边界线法构建冀中平原区粮田土壤养分障碍等级评价指标体系,以探明区域内粮田土壤养分障碍因子的类型和分布特征。结果表明: 以作物相对产量(缺素区/优化施肥区)≥95%、90%～95%、75%～90%、＜75%为标准,将冀中平原粮田中土壤有机质(小麦季:≥16.2、15.0～16.2、11.3～15.0、＜11.3 g·kg^-1;玉米季:≥15.5、13.6～15.5、8.1～13.6、＜8.1 g·kg^-1)、全氮(小麦季:≥0.8、0.7～0.8、0.3～0.7、＜0.3 g·kg^-1;玉米季:≥0.9、0.8～0.9、0.4～0.8、＜0.4 g·kg^-1)、有效磷(小麦季:≥18.7、15.6～18.7、6.1～15.6、＜6.1 mg·kg^-1;玉米季:≥22.0、17.4～22.0、3.8～17.4、＜3.8 mg·kg^-1)、速效钾(小麦季:≥113.1、95.8～113.1、44.1～95.8、＜44.1 mg·kg^-1;玉米季:≥117.3、97.5～117.3、38.3～97.5、＜38.3 mg·kg^-1)障碍程度划分成无障碍、轻度、中度、重度4级,根据障碍等级评价指标,冀中平原粮田主要存在轻度障碍(低速效钾)和中度障碍(低有机质、全氮和有效磷)。养分障碍因子在不同作物种植季不尽相同,小麦季存在的主要障碍因子为低有机质,样本占比55.1%;玉米季存在的主要障碍因子为低有机质、全氮和有效磷,样本占比分别为53.8%、53.2%、54.0%。全域尺度上土壤养分障碍程度呈现由西向东逐渐增加的趋势,4个分区(保定市、廊坊市、沧州市、石家庄市)中,石家庄市粮田养分障碍程度最轻,沧州市粮田养分障碍程度最严重。在冀中平原粮田生产过程中应依据土壤养分障碍类型、作物类型、空间分布特征等优化化学肥料投入并增加有机肥施用,以消减粮田养分障碍,提升粮田产能。