宋昌海王璐*王娜苏鹏鄂丽丽宏迪
（1呼伦贝尔市农牧技术推广中心，内蒙古呼伦贝尔 021008；
2莫力达瓦达斡尔族自治旗农业技术推广中心，内蒙古呼伦贝尔 021008）
黑土地是珍贵的土壤资源，是拥有黑色或暗黑色腐殖质表土层且性状好、肥力高、适宜植物生长的优质土壤[1]。莫力达瓦达斡尔族自治旗（以下简称莫旗）是全国优质商品粮基地县和内蒙古大豆主产区之一，一些农业生产者受利益的驱使，管理耕作粗放，重用地轻养地，有机肥施用面积小，加之水土流失和缺乏合理的轮作制度，耕地出现有机质含量降低、耕层厚度变薄、耕地质量下降、土壤板结等问题。为了有效控制黑土地问题，莫旗在黑土地项目区实施了“黑土地养育培肥”东北黑土地综合保护模式，布设了106个耕地质量监测点监测黑土地项目区耕地质量情况，3年连续针对6项主要指标进行了监测分析。
1.1 研究区概况
莫旗位于内蒙古自治区呼伦贝尔市东部、大兴安岭东麓中段、嫩江西岸，地处大兴安岭向松嫩平原过渡的黑土带，土壤类型分为黑土、暗棕壤、草甸土3个土类、5个亚类、9个土属、27个土种，黑土地面积为47.83万hm2，占耕地面积的96.05%。2018年选择莫旗作为新增东北黑土地保护利用试点旗县，综合考虑当地的地形地貌、气候条件、土壤类型、种植业结构等因素，实施“黑土地养育培肥”东北黑土地综合保护模式并开展耕地质量跟踪监测。
1.2 土壤样品采集
根据地块性状采用棋盘法均匀、随机选取10～20个样点，取样深度为0～20 cm，各个样点的土样充分混匀后，用四分法留取1 kg装袋，以备化验分析。
1.3 指标测定
土壤有机质采用重铬酸钾氧化法测定，全氮采用自动定氮仪法测定，有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定，速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度法测定，容重采用环刀法测定，pH值采用电位法测定。
1.4 土壤养分分级标准
土壤养分共分为5级（表1），1～5级所代表的含义分别为高、较高、中等、较低和低。
表1 土壤养分分级标准
2.1 土壤有机质
土壤有机质是衡量土壤肥力高低，判断土壤结构适宜程度的重要标志。有机质不仅能为植物生长提供多种营养和能量，提高土壤的保肥能力，还能有效改善土壤结构性能以及土壤理化性状[2]。土壤有机质含量监测结果（表2）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区监测点土壤有机质含量逐年增加，2018年土壤有机质平均含量为42.49 g/kg，2019年和2020年土壤有机质平均含量分别为43.17 g/kg和44.33 g/kg。2019年和2020年分别提升了1.60%和4.33%。从土壤有机质分级标准来看，2018—2020年土壤有机质含量主要集中在1级水平，3年占比分别为63.21%、57.93%和63.80%；
其次是2级水平，3年占比分别为30.92%、31.12%和25.44%，3级水平和4级水平占比较少，5级水平没有。
表2 2018—2020年项目区土壤有机质含量
2.2 土壤全氮
土壤全氮能反映土壤氮素的贮藏量，是用于衡量土壤肥力的重要指标，是农业生产中重要的养分限制因子[3]。土壤全氮含量监测结果（表3）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区监测点土壤全氮含量总体水平有所提升。2018年土壤全氮平均含量为 2.23 g/kg，2019年和2020年分别为 2.29 g/kg和2.35 g/kg。2019年和2020年较2018年分别提升了2.69%和5.38%。从土壤全氮分级标准来看，2018—2020年有机质含量主要集中在2级水平，3年占比分别为56.95%、59.88%和58.90%；
其次是1级水平，3年占比分别为27.20%、32.68%和33.46%，3级水平和4级水平占比较低。
2.3 土壤有效磷
有效磷是土壤磷素供应水平高低的重要标志，直接影响作物的产量和品质[4]。土壤有效磷含量监测结果（表4）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区监测点土壤的有效磷含量总体呈现上升趋势。2018年土壤有效磷平均含量为27.02 mg/kg，2019年和2020年分别为26.08mg/kg和30.19mg/kg。2019年降低了3.48%，2020年提升了11.73%。从土壤有效磷分级标准来看，2018—2020年1级水平和5级水平占比逐渐增加，2级水平和4级水平逐渐降低，3级水平总体呈上升趋势。
2.4 土壤速效钾
钾是农作物生长发育过程中必需的3种大量元素之一，而土壤中的速效钾是可被当季农作物吸收的钾素[5]。土壤速效钾含量监测结果（表5）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区的土壤速效钾含量显著升高。2018年土壤速效钾的平均含量为182.36 mg/kg，2019年和2020年分别为222.73 mg/kg和241.28 mg/kg。2019年和2020年较2018年分别提升了22.14%和32.31%。从土壤速效钾分级标准来看，2018—2020年速效钾含量主要集中在1级水平，3年占比分别为31.90%、67.51%和65.95%，3年占比水平增加显著；
其次是2级水平，3年占比分别为35.03%、23.09%和22.50%，3年占比水平逐渐降低；
3级水平和4级水平3年占比总体呈逐年降低趋势；
5级水平2019年占比0.20%。
2.5 土壤容重
土壤容重是指干容重，又称“土壤假比重”，是土壤重要的物理性质之一。土壤容重大小反映松紧度与孔隙度、抗侵蚀性、透气性、入渗性能、溶质迁移以及持水能力的高低，是衡量土壤环境好坏、土壤肥力和作物生长的重要指标[6]。
土壤容重含量监测结果（表6）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区监测点土壤容重有所降低。2018年土壤容重平均值为1.19 g/cm3，2019年和2020年分别为 1.16 g/cm3和1.11 g/cm3。2019年和2020年较2018年分别降低了2.52%和6.72%。从土壤容重分级标准来看，2018—2020年容重主要集中在 1级水平，3年占比分别为 45.21%、44.03%和40.70%，3年占比逐年降低；
其次是3级水平，3年占比分别为24.85%、22.70%和26.42%，3年占比略有增加；
2级水平逐年降低；
4级水平和5级水平3年占比水平有所增加。
表6 2018—2020年项目区土壤容重
2.6 土壤pH值
土壤pH值用来衡量土壤中酸碱性物质的多少，其主要取决于土壤溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度，直接影响土壤中各元素的存在形式和状态，进而影响植物生长[7]。土壤pH值监测结果（表7）表明，2018—2020年莫旗黑土地项目区监测点土壤pH值均升高。2018年土壤 pH均值为5.87，2019年和2020年分别为6.04和6.07。2019年和2020年较2018年分别提高了2.90%和3.41%。从土壤pH值分级标准来看，2018—2020年pH值主要集中在2级水平，3年占比分别为55.77%、48.73%和51.08%，总体水平有所下降；
其次是1级水平，3年占比分别为32.68%、49.90%和41.49%，3年占比水平呈增加趋势；
3级水平呈降低趋势；
4级水平和5级水平无分布。
表7 2018—2020年项目区土壤pH值
2.7 各指标间相关性分析
土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、容重、pH值等6项主要指标相关分析结果（表8）表明：有机质与全氮、速效钾、pH值成极显著正相关，与容重成极显著负相关，与有效磷成显著正相关；
全氮与速效钾、pH值成极显著正相关，与容重成极显著负相关；
有效磷与速效钾成极显著正相关，与容重成极显著负相关；
速效钾与pH值成极显著正相关，与容重成极显著负相关；
容重与pH值成显著负相关。该结果可为深入了解各指标间的相互关系提供参考。
表8 各指标的相关系数
2018—2020年对莫旗黑土地项目区106个耕地质量监测点的有机质、全氮、有效磷、速效钾、容重、pH值进行监测。结果表明，与2018年相比，2020年有机质、全氮、有效磷、速效钾的平均含量分别提高了4.33%、5.38%、11.73%、32.31%，土壤容重均值降低了6.72%，土壤pH值均值增加了3.41%。
自2018年以来，莫旗积极推进东北黑土地保护利用工作[8]。在10个乡镇31个村实施东北黑土地保护利用项目，探索了适宜莫旗的“黑土地养育培肥”东北黑土地综合保护模式，以秸秆粉碎还田措施为核心，配套增施有机肥，以构建深厚的耕层土壤为目的，把秸秆和有机肥同时深翻深混还田，实施“玉米—大豆”或“玉米—玉米—大豆”轮作。理想的耕种土壤应富含有机质、元素种类全、易吸收、供应持久、团粒结构好、酸碱适宜。在秸秆粉碎还田和增施有机肥的基础上深翻，有利于作物根系深扎；
改善了土壤团粒结构，水分、营养充足供应，确保作物健康生长；
土壤微生物数量和活性增加，能不断固定、分解和吸收养分，为作物提供各种有效养分。不同作物之间进行合理轮作，能充分利用作物特点，既能有效提升土壤肥力，还能达到用地养地结合的目的。通过对黑土地项目区耕地质量进行监测，发现2020年6项主要指标较2018年有所提升，“黑土地养育培肥”东北黑土地综合保护模式遏制了黑土地退化，提升了耕地质量。