太湖县耕层土壤全氮与有机质特征分析

吴丽霞

（太湖县种植业管理局，安徽太湖246400）

太湖县耕层土壤全氮与有机质特征分析

吴丽霞

（太湖县种植业管理局，安徽太湖246400）

该文通过测土配方施肥项目与第二次土壤普查的土样采集检测数据的对比分析，对太湖县土壤全氮与有机质进行了描述性分析。结果表明：太湖县耕层土壤有机质与全氮均有所增加，有机质与全氮的平均含量分别为23.21g/kg和1.31g/kg，分别比1981年增加0.49g/kg和0.10g/kg，二者的回归相关性显著。土壤有机质与全氮的整体空间分布格局均呈现由西北向东南逐渐升高趋势，其成因主要是结构性因素与随机性因素所致。

全氮；有机质；时空特征；太湖县

肥力是土壤的基本属性和资源利用特征，是土壤从营养角度和环境条件供应与协调作物生长的能力。土壤全氮和有机质在土壤形成过程中，特别是在土壤肥力发展过程中，起着极其重要的作用，在一定含量范围内，全氮和有机质含量反映了土壤肥力的高低，是人们评价土壤质量和土壤碳氮源库流的重要指标，也是决定农业生态环境系统是否优劣的重要因素。地形部位、土壤类型、土地利用方式、土地管理和培肥措施等多种因素均可影响土壤中两者的时空分布。本文主要是通过对采样点土壤中全氮与有机质测试数据的汇总分析和对比，找出太湖县土壤肥力的时空特征及全氮与有机质的关系，并对其影响因素进行初步探讨，以期为养分资源精准管理提供理论依据。

1　研究区域概况

所研究区域太湖县位于安徽省西南部，大别山南麓，属北亚热带湿润季风气候区，南北过渡地带性特征明显，成土母质复杂，土壤类型众多，自然资源非常丰富，植被、种植类型多种多样，各类土壤利用方式更是千差万别。全县总面积2 041km2，辖15个乡镇174个行政村。常用耕地面积25 786hm2，是皖西南低山丘陵区以种植业为主的典型农业县。

2　材料与方法

2.1数据来源第二次土壤普查测试数据来自于《太湖土壤志》及该县土壤肥料工作站所存历史档案资料，共768个点，测土配方施肥数据来源于耕地地力评价数据，共1 376个点，基本涵盖了第二次土壤普查的取样点位。

2.2分析方法土样测试均按照土壤理化分析中的常规方法进行。其中全氮采用半微量开氏法；有机质采用重铬酸钾氧化—油浴加热（容重）法。测试数据汇总后，按照3倍标准差筛选检验数据，对每个样点所在地块的土地利用方式、地形部位、土壤类型、种植制度等方面进行分类，利用Excel表的统计运算功能进行统计分析。

3　结果与分析

3.1研究数据置信限检验的正态分布特征太湖县土壤全氮与有机质汇总数据属中等变异程度，其双截尾概率值均大于0.05，服从对数正态分布规律，两者的变异系数相近，分别为0.42和0.46。测土配方施肥项目测定的全氮与有机质在耕层土壤含量范围标准差为6.21g/kg、0.46g/kg，变异系数为27.72%、39.68%，说明全氮与有机质含量在土壤中存在着明显的差异特征，全氮变化比有机质变化更为起伏。

3.2土壤全氮与有机质的总体变化特征第二次土壤普查太湖县土壤全氮变化幅度为0.12～4.35g/kg，平均为1.23g/kg；土壤有机质变化幅度为3.0～54.8g/kg，平均为22.72g/kg。测土配方施肥项目太湖县土壤全氮变化幅度为0.16～9.10g/kg，平均为1.31g/kg；土壤有机质变化幅度为1.2～45.2g/kg，平均为23.21g/kg。两者相比，全氮增加0.08g/kg，提高幅度为6.50%；有机质增加0.49g/kg，提高幅度为2.16%，按照1980年全国第二次土壤普查的养分分级标准，均属中等水平。

3.3土壤全氮和有机质的空间分布特征太湖县土壤全氮从西北向东南呈逐渐升高的趋势，其中土壤全氮含量位于南部的江塘乡最高（1.61g/kg），位于西北部的北中镇最低（1.15g/kg），71.28%的土壤样品属于中等含量水平（1.00～1.50g/kg）；太湖县土壤有机质呈现出由北向南梯度升高趋势，其中南部徐桥镇最高（26.03g/kg），北部的牛镇镇最低（20.93g/kg），中等含量水平（20～30g/kg）的土壤样品占比为73.85%。研究表明，全氮与有机质含量随粒径减小而增加，与海拔、降雨呈正相关，与温度呈负相关。总体看来，全氮和有机质在空间上的分布规律趋于一致，两者按照草地、林地、耕地、未利用地的顺序依次递减。但在微域分布上，全氮与有机质含量均无规律可循，呈复域或交错分布。数据统计同时表明，有机质的空间异质性比全氮复杂。

3.4土壤全氮和有机质的特征性关系土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，土壤中95%的氮素为有机态氮，全氮可以近似地理解为有机质的一部分，有机质中含氮相对固定。如分析汇总数据中，水田有机质含量中等占全县面积的55%，全氮占比为52%，说明两者近似度很高。经成对数据模型拟合，全氮与有机质有一定的相关性，太湖县土壤全氮与有机质为显著的正相关关系，两者呈线性相关，达到极显著水平，回归方程y=0.0062+0.573x（r=0.939**）。

3.5土壤全氮和有机质空间分布影响特征一是土壤类型和质地，土壤全氮与有机质以水稻土最高，潮土次之，棕壤、石质土、粗骨土均较低，同时黏质土区高于砂质土区；二是地形部位，缓坡地、塝田最高，低洼地、倾斜平原最低；三是土地利用类型，灌溉水田、菜地最高，望天田、水浇地最低；四是人为因素。城乡结合部、高效经济作物区一般全氮与有机质含量高，而远离居民区和低生产水平区、地形复杂（主要为山区）地区的土壤则含量较低。实践表明，全氮的空间异质性主要是由结构性因素（如气候、地形、土壤类型、质地等）引起的；而对于有机质来说，由随机因素（如秸秆还田、土地利用方式的转化和人为管理措施）引起的空间异质性要大于由结构性因素引起的空间异质性。

4　结论与讨论

4.1结论太湖县耕层土壤全氮与有机质均服从正态分布，两者平均值均属中等含量水平；全氮的空间异质性主要是由结构性因素引起的，有机质由随机因素引起的空间异质性要大于结构性因素；土壤全氮和有机质呈显著的线性正相关关系；土壤全氮与有机质含量空间分布趋势基本为由西北向东南递增，与全氮相比，土壤有机质的空间分布相对复杂。

4.2讨论全氮和有机质的空间分布规律的揭示，为太湖县农作物氮素管理提供了一定的技术支撑：氮素在农作物大田生产中采用总量控制、分期调控策略，针对主要农作物，将全县分为西北（粮油多经生产区）增氮增产区，中部（山前圩畈粮油区）稳氮提质区、东南（湖圩粮油棉区）减氮稳产区。在机械化日益普及的条件下，水稻、小麦、棉花、油菜等作物氮肥施用应适当后移。今后应采取的土壤质量提升措施如下：一是采用新型施肥措施，施用缓控释肥、氮肥+有机碳源均能降低土壤氮的矿化作用，增加土壤对氮的固持，降低氮素向环境损失的风险；二是保护性耕作结合施肥，免耕休耕能提高0～60cm土壤全氮和有机质的总量，连续轮耕有利于两者在土壤耕层及耕层以下土层均匀分布；三是种植绿肥、秸秆还田、增施有机肥，可提高土壤保水、保肥能力，促进土壤微生物和酶的活性，增强土壤缓冲性和抗逆性，提高氮肥利用率，增加作物产量。

（责编：张宏民）

S158.3

A

1007-7731（2016）09-84-02

吴丽霞（1973-），女，安徽太湖人，助理农艺师，从事基层农技推广工作。

2016-04-25