泸县稻田土壤肥力综合评价及对农田产量的影响分析

泸县是四川省泸州市下辖县，位于四川盆地南部，年平均气温18.1℃，极端最高气温38.2℃，极端最低气温0.7℃，全年降水1179.4mm ，全年日照时数950.3h 。

境内地貌有低山深丘、中丘中窄谷、浅丘宽
谷和河谷阶地四种形态，分别占县域总面积的7%、27%、60.5%和5.5%。

泸县地势东北高、西南低，辖区内土壤类型有水稻土、潮土、紫色土、黄壤四个土壤类型[1]。

土壤是生态系统的基本要素，也是人类赖
以生存的基础物质条件之一，土壤与大气、水域和生物环境之间不断进行着物质和能量的交换，土壤环境的恶化与污染会通过“土壤—植物（水体）—人体”的路径，间接对人体健康造成潜在危害。

对土壤肥力与农田产量的关系研究较少。

合理施肥是防止地力衰退和提高农田产量的有效措施。

根据泸县的土壤肥力制定施肥方案，才能更好地促进当地农田产量的提
高。

为了响应国家高标准农田建设，本研究通过广泛调研采集泸县种植区水稻农田土壤样品，对主要养分指标进行测定，并综合评价土壤肥力状况，使用灰度关联度分析，评价土壤肥力对农田产量的影响，为区
域土壤改良及精准施肥提供参考[2]。

1材料与方法
1.1
土样采集与处理
本次调研于2020年9月开展，调研区域包括百和
镇、潮河镇、得胜镇、方洞镇等20个主要农业种植乡镇，区域内农田均属水稻土。

调研取样点如表1所示。

本次每个点位采集土壤5份样品，共计95份。

采样时，利用GPS 定位，每个调研地块采集0～20cm 土层的土壤样品，避开施肥位置按照“S ”型路线随机选择5点取样，样品混合后，用四分法取1kg 左右的样品代表该地块土壤[3]。

所有样品做好取样标签，带回实验室。

土样放在阴凉通风的样品室风干，注意不要暴晒，不要放在阳光直射的地方，在半干时，用手
收稿日期：2023-04-14
作者简介：徐开坤（1975—），男，四川泸县人，本科，高级农艺师，主要从事土壤和肥料调查监测。

E-mail ：****************。

*为通信作者，E-mail ：****************。

徐开坤，朱双，张前林，等.泸县稻田土壤肥力综合评价及对农田产量的影响分析[J ].南方农业，2023，17（19）：76-81.
泸县稻田土壤肥力综合评价及对农田产量的
影响分析
徐开坤1，朱双2,3*，张前林2,3，肖光莉2,3，文双全4，姚旭松2,3
（1.泸县农业农村局，四川泸州646100；2.四川省科源工程技术测试中心有限责任公司，
四川成都611130；3.自然资源部耕地资源调查监测与保护利用重点实验室，四川成都610045；4.四川省能源地质调查研究所，四川成都610073）
摘要对四川泸县20个水稻生产乡镇进行土壤调研取样，共采集表层土层样品100份，测定了土壤
pH 值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，分析农田产量及农田土壤综合肥力。

结果表明：农田水稻产量均达到了600kg/667m 2。

泸县土壤大多表现为酸性，且有效磷含量较低。

本次调查农田土壤肥力处于中等水平，且奇峰镇的综合肥力最低。

在现有土地条件下，土壤pH 值在6.1左右，有机质含量在21.1g·kg -1左右、碱解氮在121mg·kg -1左右、有效磷在15mg·kg -1左右、速效钾在125mg·kg -1时，有利于泸县农田产量的提升。

建议泸县种植户重视土壤酸化的治理，并合理提高奇峰镇农田综合肥力。

关键词
稻田；土壤肥力；农田产量；四川省泸县
中图分类号：S158
文献标志码：A
DOI ：10.19415/ki.1673-890x.2023.19.017
将大土块掰碎，捡去石子和碎草，晾干后，过20目筛，样品量不少于1.1kg。

1.2测定项目与方法
样品采集完成后，依次进行样品流转、样品加工和实验室分析测试，土壤样品分析测试指标包括常见的影响土壤肥力的各项理化指标。

其中，pH值采用电位法（HJ962-2018）测定，阳离子交换量采用分光光度法（HJ889-2017）测定，质地采用密度计法（GB/T50123-2019）测定，有机质采用重铬酸钾-硫酸溶液氧化法（NY/T1121.6-2006）测定，碱解氮采用碱解-扩散法（LY/T1228-2015）测定，有效磷采用盐酸-硫酸浸提-钼锑抗比色法（LY/T1232-2015）测定，速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法（LY/T1234-2015）测定。

测试结果均由具有CMA资质认定的检测实验室出具。

1.3土壤养分等级评价方法
农业种植土壤应具备常规土壤的外观，有一定疏松度、无明显可视杂物、常规土色、无明显异味。

依据“北京市土壤养分分等定级标准”对土壤肥力按养分指标进行分级评价（见表2）。

按照公式（1）计算每个评价地块的土壤综合肥力指数。

I=∑F i·W i（i=1,2,3,……,n）（1）式中，I为地块土壤综合肥力指数，F i为第i个指标评分值，W i为第i个指标的权重。

采用I值计算结果，根据“北京市土壤养分分等定级标准”将土壤养分划分为极高、高、中、低和极低5个等级（见表3）。

表1泸县农田调研取样点情况
样本编号LX1 LX2 LX3 LX4 LX5 LX6 LX7 LX8 LX9 LX10 LX11 LX12 LX13 LX14 LX15 LX16 LX17 LX18 LX19 LX20
乡镇
百和镇
潮河镇
得胜镇
方洞镇
福集镇
海潮镇
嘉明镇
立石镇
牛滩镇
毗卢镇
奇峰镇
石桥镇
太伏镇
天兴镇
玄滩镇
玉蟾街道
喻寺镇
云锦镇
云龙镇
兆雅镇
海拔/m
285.7
279.0
298.0
316.0
274.0
241.0
294.0
349.0
286.0
386.4
341.0
460.0
325.0
338.5
295.0
280.6
248.0
391.0
344.2
302.0
经度(°)
105.72287
105.27750
105.45362
105.42648
105.36456
105.26276
105.34277
105.66593
105.32779
105.68610
105.52361
105.55724
105.60483
105.28438
105.54971
105.36323
105.45800
105.60594
105.51165
105.58300
纬度(°)
29.03162
29.02120
29.12119
29.27913
29.20898
28.97560
29.26174
29.15443
29.04982
29.25267
29.14133
29.27543
28.98210
29.13697
29.19501
29.13396
29.22800
29.03226
29.10781
28.98120
土属名称
酸紫壤土
浅紫泥田
紫壤土
渗鳝泥田
浅紫泥田
浅紫泥田
渗紫泥田
浅紫泥田
渗紫泥田
紫泥田
浅紫泥田
浅紫泥田
渗紫泥田
浅紫泥田
渗紫泥田
渗紫泥田
青紫泥田
渗紫泥田
渗紫泥田
渗紫泥田
土种名称
红紫砂泥土
石骨子夹泥田
灰棕紫砂泥土
砂黄泥田
石骨子夹泥田
石骨子夹泥田
棕紫夹砂泥田
石骨子夹泥田
棕紫夹砂泥田
达县紫泥田
石骨子夹泥田
石骨子夹泥田
棕紫夹砂泥田
石骨子田
棕紫夹砂泥田
棕紫夹砂泥田
下湿紫泥田
棕紫夹砂泥田
棕紫夹砂泥田
仁寿棕紫泥田表2北京市土壤养分分等定级标准（养分指标）
序号1 2 3 4 5
指标
pH值
有机质/(g·kg-1)
碱解氮/(mg·kg-1)
有效磷/(mg·kg-1)
速效钾/(mg·kg-1)
评估规则
极高（100分）
6.5～8.5
≥25
≥120
≥90
≥155
高（80分）
＜25～20
＜120～90
＜90～60
＜155～125
中（60分）
＜20～15
＜90～60
＜60～30
＜125～100
低（40分）
＜15～10
＜60～45
＜30～15
＜100～70
极低（20分）
＜10
＜45
＜15
＜70
权重（W）
0.30
0.25
0.25
0.20
表3北京市土壤养分分等定级标准（综合指数）
序号1 2 3 4 5等级
极高
高
中
低
极低
I（综合指数）
100～95
＜95～75
＜75～50
＜50～30
＜30～0
1.4灰色关联度分析
将泸县土壤的5种土壤养分指标和农田产量作为一个灰色系统，应用灰色关联度分析法对土壤肥力对农田产量的影响进行综合分析。

1）构建参考序列
以各指标的最优值构成理想的参考序列：X0(k)={X0(1)，X0(2)，X0(3)，…，X0(n)}（2）；以各指标的测定值构成比较序列：X i(k)={X i(1)，X i(2)，X i (3)，…，X i(n)}（3）。

其中，k=1，2，3，…，n，n为测定指标数(此处为6)，i=1，2，3，…，m，m为测定泸县不同农田土壤(此处为20)。

2）指标的无量纲化
将各指标的测定值转化为评价值，用X i＇(k) =X i(k)/X0(k)（4）对原始测量数据进行无量纲化处理。

3）计算关联系数
求比较数列X i与参考数列X0各对应点的绝对差值，△i(k)=|X0(k)-X i(k)|（5）；此处△i(k)为i的泸县土壤指标测定值X i与理想值X0在第k个指标上的绝对差值。

则理想数列X0和比较数列X i在k点的关联系数
εi(k)为:
ε
i=minmin|
|X0()k−X i()k+0.5∗max max|
|X0()k−X i()k
|
|X0()k−X i()k+0.5∗max max|
|X0()k−X i()k
（6）
式中，min min|X0(k)-X i(k)|为二级最小差；max max|X0(k)-X i(k)|为二级最大差。

4）求灰色关联度等权关联度为：γi=1
n∑k=1nεi(k)（7），式中，
n为测定指标数。

求出关联度后，按照关联度由大到
小以1，2，3，…，m进行排序，关联度越大则贡献度越高；比较数列越接近参考数列，土壤具有越优等的肥力，反之则越差。

2结果与分析
2.1农田产量
农田产量也是表征土壤肥力状况的重要指标。

农田产量的不同会显示土壤肥力的不同。

从20个调查点位、100个土壤样品分析来看，所调研的农田水稻每667m2产量均达到了600kg，其中[600～620)kg平均占比40%，[620～630)kg平均占比50%，＞630kg平均占比10%；调研表明，高产田主要分布于百和镇（LX1）、天兴镇（LX14）。

2.2土壤养分等级评价
碱解氮含量能反映出短期内土壤的氮素供应情况和氮素释放效率[3-4]；有效磷是土壤中可被植物吸收利用的磷的总称，它反映了土壤中植物可利用磷的多少；钾能促进植株茎秆健壮，改善果实品质，增强植株抗寒能力，提高果实糖分和维生素C的含量，所以钾对植物生长也起着十分重要的作用，植物所能利用的钾是速效钾，其含量是表征土壤钾素供应状况的重要指标之一[5-6]；土壤有机质是土壤养分的主要来源，它能促进土壤结构形成，改善土壤物理性质，改变土壤孔隙度，提高土壤蓄水能力，增加土壤的保肥能力和缓冲性能，改善土壤的物理性质，其中腐殖质还具有生理活性和络合作用，能促进作物生长发育和消除土壤污染[7-9]；土壤酸碱度也是直接影响土壤养分有效性的重要因素之一[10-11]。

泸县农田有机质、碱解氮和速效钾含量总体均偏高，而有效磷含量普遍偏低，土壤各项肥力指标的统计结果详见表4。

通过分析土壤综合肥力指数评价结果（见表5）可知，有效磷含量明显偏低是造成个别土壤肥力综合指数较低的主要原因[12]，总体而言本次调查农田土壤肥力处于中等水平。

其中有效磷低于平均值的主要有LX1、LX3、LX4、LX9、LX10、LX11、LX14、LX15、LX17、LX19。

对以上有效磷偏低的乡
表4泸县农田土壤各项肥力指标统计结果
统计指标平均值最小值最大值pH值
6.2
4.4
7.9
有机质/(g·kg-1)
21.2
12.8
32.5
碱解氮/(mg·kg-1)
106.5
76.0
168.0
有效磷/(mg·kg-1)
15.2
6.4
36.9
速效钾/(mg·kg-1)
126.6
39.0
207.0
镇进行土壤肥力分析，结果列于表6。

从图1可见，奇峰镇（LX11）的综合肥力指数最低，只有46。

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ᨗᤌ০ח
图1有效磷低于平均值的乡镇土壤综合肥力评价结果
2.3
土壤肥力对农田产量的影响
为了探明土壤肥力与农田产量之间的关系，将表
7的土壤肥力指标进行无量纲化处理，结果列于表8；将土壤肥力指标与农田产量数据进行灰色关联度分
析，结果列于表9。

灰色关联分析是多因素决策分析的一种简便有效的实用方法，不需要较多的样本数量和典型的规律，具有计算量小、简便直观、信息量大、分析结果可靠等优点[13]。

分析结果显示，泸县土壤肥力指标与农田产量的灰色关联度为0.646～0.862。

在土壤肥力各指标中对农田产量影响最大的是pH 值（0.862），其后依次是有机质含量（0.827）、速效钾含量（0.718）、有效磷含量（0.680）和碱解氮含量（0.646）。

根据土壤肥力各指标的灰色关联度数据，查找pH 值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾最高灰色关联度系数，pH 值关联度最大的数值是0.979，对应表7相关数据为6.1；有机质最高的关联度为0.981，对应表7相关数据为21.1g·kg -1；碱解氮最高的关联度为1，对应表7相关数据为121mg·kg -1；有效磷最高的关联度为0.998，对应表7相关数据为15mg·kg -1；速效钾最高的关联度为0.994，对应表7相关数据为125mg·kg -1。

表明在现有土地条件下，土壤中pH 值
表5
泸县农田土壤综合肥力指数评价结果
统计指标平均值最小值最大值中位数
有机质/(g·kg -1)
804010080
碱解氮/(mg·kg -1)
806010080
有效磷/(mg·kg -1)
40206020
速效钾/(mg·kg -1)
8020100
80
综合肥力指数
70369065
表6
泸县乡镇农田土壤有效磷低于平均值的各项肥力指标统计结果
样本编号LX1LX3LX4LX9
LX10LX11LX14LX15LX17LX19乡镇名百和镇得胜镇方洞镇牛滩镇毗卢镇奇峰镇天兴镇玄滩镇喻寺镇云龙镇
有机质/(g·kg -1)
20.517.516.021.122.417.732.524.219.624.4
碱解氮/(mg·kg -1)
948785
1011307616812099144有效磷/(mg·kg -1)
12.88.88.37.4
11.910.311.76.49.16.7速效钾/(mg·kg -1)
15712513010418480
19216520781表7
泸县农田相关指标
LX1LX2LX3LX4LX5LX6LX7
630600600600610600620
5.75.97.8
6.4
7.37.96.8
20.518.617.516.023.625.426.2
9481878586
12113812.815.08.88.3
19.320.336.9
15791
12513052174178样本编号667m 2年产量/kg
pH 值有机质/(g·kg -1)
碱解氮/(mg·kg -1)
有效磷/(mg·kg -1)
速效钾/(mg·kg -1)
LX8 LX9 LX10 LX11 LX12 LX13 LX14 LX15 LX16 LX17 LX18 LX19 LX20610
600
600
610
600
610
630
610
600
610
620
620
620
6.6
6.9
5.4
6.1
5.7
7.0
6.1
5.3
5.4
5.9
5.7
4.4
5.6
12.8
21.1
22.4
17.7
22.8
18.0
32.5
24.2
22.4
19.6
19.9
24.4
17.6
110
101
130
76
85
86
168
120
115
99
120
144
84
20.3
7.4
11.9
10.3
13.2
16.8
11.7
6.4
32.0
9.1
22.6
6.7
14.7
130
104
184
80
145
39
192
165
97
207
104
81
96
（续表7）
样本编号667m2年产量/kg pH值有机质/(g·kg-1)碱解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)
表8泸县农田土壤指标无量纲化结果
样本编号LX1 LX2 LX3 LX4 LX5 LX6 LX7 LX8 LX9 LX10 LX11 LX12 LX13 LX14 LX15 LX16 LX17 LX18 LX19 LX20667m2年产量
1.033
0.984
0.984
0.984
1.000
0.984
1.016
1.000
0.984
0.984
1.000
0.984
1.000
1.033
1.000
0.984
1.000
1.016
1.016
1.016
pH值
0.920
0.952
1.259
1.033
1.178
1.275
1.098
1.065
1.114
0.872
0.985
0.920
1.130
0.985
0.856
0.872
0.952
0.920
0.710
0.904
有机质
0.969
0.879
0.827
0.756
1.115
1.200
1.238
0.605
0.997
1.059
0.836
1.078
0.851
1.536
1.144
1.059
0.926
0.940
1.153
0.832
碱解氮
0.883
0.761
0.817
0.798
0.808
1.136
1.296
1.033
0.948
1.221
0.714
0.798
0.808
1.577
1.127
1.080
0.930
1.127
1.352
0.789
有效磷
0.841
0.985
0.578
0.545
1.268
1.333
2.424
1.333
0.486
0.782
0.677
0.867
1.103
0.768
0.420
2.102
0.598
1.484
0.440
0.966
速效钾
1.241
0.719
0.988
1.027
0.411
1.375
1.407
1.027
0.822
1.454
0.632
1.146
0.308
1.517
1.304
0.766
1.636
0.822
0.640
0.759
表9泸县土壤肥力指标与农田产量的灰色关联度
LX1 LX2 LX3 LX4 LX5 LX6 LX7 LX80.862
0.958
0.719
0.934
0.798
0.707
0.896
0.915
0.917
0.871
0.818
0.756
0.859
0.764
0.760
0.640
0.688
0.783
0.417
0.514
0.466
1.000
0.666
0.783
0.786
0.998
0.634
0.616
0.724
0.668
0.333
0.679
0.772
0.727
0.994
0.942
0.544
0.643
0.643
0.963
样本编号pH值有机质碱解氮有效磷速效钾
在6.1左右，有机质在21.1g·kg-1左右、碱解氮在121mg·kg-1左右、有效磷在15mg·kg-1左右、速效钾在125mg·kg-1时，有利于泸县农田产量的提升。

3小结
1）农田水稻产量均达到了600kg/667m2，其中[600～620)kg平均占比40%。

2）泸县土壤大多表现为酸性，少量表现为碱性；有机质、碱解氮、速效钾含量总体较为丰富，有效磷含量较低。

3）土壤综合肥力指数评价：有效磷含量明显偏低，导致个别土壤肥力综合指数较低；本次调查农田土壤肥力处于中等水平，奇峰镇（LX11）的综合肥力最低。

4）在现有土地条件下，土壤中pH值在6.1左右，有机质在21.1g·kg-1左右、碱解氮在121mg·kg-1左右、有效磷在15mg·kg-1左右、速效钾在125mg·kg-1时，有利于泸县农田产量的提升。

5）泸县种植户应重视土壤酸化的治理，合理施用氮磷钾肥料，提高奇峰镇农田综合肥力。

参考文献：
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（责任编辑：丁志祥）
LX9 LX10 LX11 LX12 LX13 LX14 LX15 LX16 LX17 LX18 LX19 LX20关联度0.844
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0.764
0.525
0.783
0.652
0.732
0.718
（续表9）
样本编号pH值有机质碱解氮有效磷速效钾。