罗庆华 唐敦义 曹庆良
摘要 为摸清龙泉驿区耕层土壤的养分现状,调查分析4 360个土壤样品,并与1984年第二次土壤普查数据比较。结果表明,有机质为17.9 g/kg,较缺乏;全氮为1.4 g/kg,属中等偏高水平;碱解氮为95 mg/kg,多集中在3级、4级水平,属较缺乏水平;有效磷为17 mg/kg,多集中在2级、3级水平,属中等水平;速效钾含量为110 mg/kg,多集中在3级水平,属中等偏缺乏水平。水田中有机质、速效钾缺乏,全氮丰富,碱解氮、有效磷中等,绝大部分土壤为酸性;旱地中有机质、速效钾缺乏,全氮含量丰富,碱解氮、有效磷中等,大部分土壤为酸性;园地中有机质、碱解氮、有效磷缺乏,全氮、速效钾中等,大部分土壤为强酸性和碱性。土壤养分总体水平有所提高,有机质比较稳定,碱解氮和全氮有所增加,有效磷、速效钾大幅度上升,土壤酸化和碱化现象严重,目前耕层土壤中变异性最大的土壤养分是有机质,所有养分均表现为中等程度变异。
关键词 耕层;土壤养分;现状分析;四川成都;龙泉驿区
中图分类号 S158.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)13-0195-04
Abstract In order to prove the topsoil nutrients status in Longquanyi District,4 360 topsoil samples were investigated and analyzed,and compared with the second soil census data in 1984. The results indicated that the organic matter was 17.9 g/kg,belonged to lacking level;total nitrogen was 1.4 g/kg,belonged to medium-high level;alkaline hydrolysis nitrogen was 95 mg/kg,more focused on level 3 and 4,belonged to lacking level;available phosphorus was 17 mg/kg,more focused on the level 2 and 3,belonged to medium level;available potassium was 110 mg/kg,more concentrated in the level 3,belonged to medium-lack level. Paddy field was in lack of organic matter and available potassium,in rich of total nitrogen,in medium of alkaline hydrolysis nitrogen and available phosphorus,the vast majority of the soil was acid;dryland was in lack of organic matter and available potassium,in rich of total nitrogen,in medium of alkali solution nitrogen and available phosphorus,most of the soil was acid;garden was in lack of organic matter,alkaline hydrolysis nitrogen and available phosphorus,in medium of total nitrogen and available potassium,most of the soil was strongly acidic and alkaline. The overall level of soil nutrients increased,the organic matter was relatively stable,the alkaline hydrolysis nitrogen and total nitrogen increased,the available phosphorus and available potassium increased significantly,and the soil acidification and alkalization were serious.At present,the largest variability of soil nutrients in the topsoil was organic matter,and all nutrients showed moderate variability.
Key words topsoil;soil nutrient;analysis of the status;Chengdu Sichuan;Longquanyi District
龍泉驿区为中国水蜜桃主产区、全国枇杷种源发源地、四川葡萄集中生产区,近年来,随着龙泉驿区全国无公害水果生产示范基地、全国农产品出口质量安全示范区、全省首家出口水果质量安全示范区的建设,对农产品品质提出了更高的要求[1]。土壤质量是农产品品质的主要影响因子[2],土壤养分是土壤质量评价的重要指标之一[3],因而开展土壤质量调查具有重要意义。龙泉驿区土肥站于2009—2011年对全区耕层土壤养分情况进行了调查,共采集土样4 360个,对土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量及pH值进行检测,并与第二次土壤普查结果进行对比,基本摸清了龙泉驿区土壤养分总体状况和不同土壤类型水田、旱地、园地的养分含量,旨在为科学施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
龙泉驿区属成都市管辖的19个区(市县)之一,位于成都市东部偏南位置,属四川东部盆地中亚热带湿润气候区,多年平均气温为15.9 ℃,多年平均积温为5 030 ℃,多年平均无霜期为289 d,多年平均年雨量为857.6 mm,本区在地质构造上处于成都坳陷的东部边缘、龙泉山背斜中端、苏码头短轴背斜的北端,以及龙泉山与苏码头短轴背斜之间的小向斜,这3个部分为龙泉驿区地质构造的基础。龙泉驿区地貌主要以平坝、山地、丘陵为主,三者的面积分别占全区总面积的57.07%、39.07%、3.86%。根据全国第二次土壤普查分类系统,龙泉驿区内土壤分为水稻土、紫色土、黄壤、黄褐土、新积土共5个土类,潴育水稻土、淹育水稻土、渗育水稻土、潜育水稻土、中性紫色土、石灰性紫色土、新积土、黄壤、黄褐土共9个亚类,14个土属,29个土种。
1.2 样品采集
按照农业部《测土配方施肥技术规范》[4],根据代表性和典型性原则,综合考虑龙泉驿区土壤类型和土地利用方式,涵盖所有乡镇村、种植制度、作物、地貌类型。粮油田土壤样品的采集在粮油田作物收获后秋耕前进行,耕层按0~20 cm采集土样,园地土壤样品的采集在蔬菜和水果收获后耕地前晾棚期间进行,露天菜地在主导蔬菜收获后、下茬蔬菜施基肥前进行,耕层按0~25 cm采集。一个土样用“S”法随机采集15~20个点,各点使用木铲取土。
1.3 测定方法
用四分法留取土样1 kg,重点点位留取1.5 kg,风干、研磨、过筛后用于各项指标的测定,主要检测指标有土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾,检測方法参照《耕地地力调查与质量评价》[5],其中,土壤pH值:电位法;有机质:重铬酸钾氧化-外加热法;全氮:半微量开氏法;碱解氮:碱解扩散法;有效磷:碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法;速效钾:乙酸铵浸提-火焰光度法。
土壤养分含量的分级标准根据全国第二次土壤普查土壤养分分级标准进行[5],见表1。土壤pH值分为6级,分别为极强酸性(pH≤4.5)、强酸性(4.5~5.5)、微酸性(5.5~6.5)、中性(6.5~7.5)、碱性(7.5~8.5)、强碱性(pH≥8.5)[5]。
1.4 数据处理与统计分析
数据分析采用Excel 2003及SPSS 19.0进行统计分析和检验。采用土壤养分平均值、标准差和变异系数等指标研究土壤养分平均状况和总变异程度。变异程度用变异系数(coefficient of variation,CV)衡量,根据变异系数的大小可以粗略估计变量的变异程度,一般认为,CV≤10%,属弱变异性;10% 2 结果与分析 2.1 土壤养分现状 2.1.1 土壤有机质含量。土壤有机质是土壤的重要组成成分[7],是衡量土壤肥力的重要指标[8]。由表2可知,全区耕层土壤有机质含量平均为17.9 g/kg,变幅为6.0~31.8 g/kg,有机质含量缺乏,多集中在4级缺乏水平,占全区耕地总面积的63.48%,在3种土地利用类型中园地的面积比例最大,占园地总面积的74.02%;有机质含量3级中等水平的耕地占全区耕地总面积的29.19%,水田中比例最高;含量在2级丰富水平和5级很缺水平的耕地面积较小,分别占耕地总面积的0.39%和6.94%,其中水田有机质含量比旱地和园区高。 2.1.2 土壤全氮含量。一般土壤全氮含量可表达土壤供氮水平,是评价土壤基本肥力、合理施肥的科学依据[9]。从表3可以看出,龙泉驿区耕地土壤全氮含量平均为1.4 g/kg,变幅为0.5~2.6 g/kg,属较高水平,含量为1级很丰富水平的耕地占耕地总面积的2.47%。水田中1级地比例占水田的5.99%,旱地中1级地比例占旱地的2.05%,园地中1级地比例为1.72%;全区耕地全氮含量处2级丰富水平的占耕地总面积的35.22%,水田优于旱地和园地;全区耕地全氮含量处3级中等水平的耕地占耕地总面积的44.77%,其中旱地和园地优于水田;全区耕地全氮含量处4级、5级、6级较低水平的耕地占耕地总面积的17.54%,其中在旱地和园地中比较高。 2.1.3 土壤碱解氮含量。碱解氮含量水平常作为衡量供氮强度的指标[10]。由表4可知,全区耕层土壤碱解氮含量平均为95 mg/kg,变幅为37~169 mg/kg,多属中等—缺乏水平。全区碱解氮含量为1级很丰富水平的耕地占耕地总面积的0.16%,在水田中比例较高;全区耕地碱解氮含量处2级丰富水平的耕地占耕地总面积的13.40%,水田优于旱地和园地;全区耕地碱解氮含量处3级中等水平的耕地占耕地总面积的38.09%,其中水田优于旱地和园地;全区耕地碱解氮含量处4级缺乏水平的耕地占耕地总面积的41.61%,其中旱地和园地比较高;全区耕地碱解氮含量处5级很缺水平的耕地占耕地总面积的6.74%,主要为旱地和园地。 2.1.4 土壤有效磷含量。土壤有效磷含量是土壤肥力水平的重要指标[11],能提高许多水果、蔬菜和粮食作物的品质[12]。从表5可知,全区耕层土壤有效磷含量平均为17 mg/kg,变幅为4~38 mg/kg,多属丰富—中等水平。全区耕地有效磷含量处2级丰富水平的占耕地总面积的30.62%,旱地和园地比例高于水田;全区耕地有效磷含量处3级中等水平的耕地占耕地总面积的44.68%,其中水田、旱地和园地中均有51%左右耕地属此等级水平;全区耕地有效磷含量处4级缺乏水平的耕地占耕地总面积的8.17%,此类耕地中水田比例高于旱地和园地;全区耕地有效磷含量处5级很缺水平的耕地占耕地总面积的0.78%,主要为旱地和园地。
2.1.5 土壤速效钾含量。钾是影响果实品质的一个重要元素[13]。钾参与碳水化合物的形成、积累与运输,还能促进果实糖分代谢,增强植株抗病虫害的能力[14]。由表6可知,全区耕层土壤速效钾含量平均为110 mg/kg,变幅为43~237 mg/kg,多属中等—缺乏水平。全区耕地速效钾含量处1级水平的占耕地总面积的1.04%,在旱地和园地中的比例高于水田;全区耕地速效钾含量处2级水平的占耕地总面积的13.26%,在旱地和园地中的比例高于水田;全区耕地速效钾含量处3级中等水平的耕地占耕地总面积的49.72%,旱地和园地中此级耕地比例高于水田;全区耕地速效钾含量处4级缺乏水平的耕地占耕地总面积的35.46%,其在水田中的比例高于旱地和园地;全区耕地速效钾含量处5级缺乏水平的耕地占耕地总面积的0.51%,其在水田中的比例高于旱地和园地。
2.2 土壤酸碱度分布及变化
由表7可知,全区耕层土壤pH值变幅为4.5~8.8,平均值为6.6±1.5。全区中性土壤占耕地总面积的10.09 %,中性土壤所占比例较1984年的45.6%下降了35.51个百分点,水田优于旱地和园地;微酸性土壤面积占耕地总面积的24.36%,水田中微酸性土壤所占比例较大,强酸性土壤面积占耕地总面积的25.59%,酸性土壤所占比例较1984年的33%上升了16.95个百分点;碱性土壤占耕地总面积的25.64%,碱性土壤所占比例较1984年的21.4%上升18.55个百分点。强碱性土壤占耕地总面积的14.31%,主要存在于旱地和园地中[15]。
2.3 土壤养分含量及pH值变化
由表8可知,龙泉驿区2009—2011年耕地土壤有机质平均含量为(17.90±7.80)g/kg,相对1984年的(18.30±8.2)g/kg,降低0.40 g/kg;2009—2011年耕地土壤全氮平均含量为(1.40±0.66)g/kg,相对1984年的(1.10±0.55)g/kg,增加0.30 g/kg;2009—2011年耕地土壤碱解氮平均含量为(95.00±37.60)mg/kg,相对1984年的(52.70±30.25)mg/kg,增加42.30 mg/kg;土壤有效磷平均含量为(17.00±6.14)mg/kg,相对1984年的(4.60±2.47)mg/kg,增加12.40 mg/kg;土壤速效钾平均含量为(110.00±35.52)mg/kg,相对1984年的(49.20±24.00)mg/kg,增加60.80 mg/kg;土壤pH值为6.60±1.50,相对1984年的7.00±1.30,降低0.40。龙泉驿区2009—2011年和1984年耕地土壤取样点的各项指标均有较大的变化,存在异质性现象,且各项指标的变动存在很大差异,但均处于中等变异程度水平。从最大值与最小值之间的相差幅度看,表明各养分都有区域偏低或偏高现象,pH值的变化表明有区域酸化或碱化现象,龙泉驿区“大多数土壤酸碱适中,适合于多种作物生长的有利条件”已经改变。2009—2011年和1984年均是土壤有效磷最大值与最小值之间相差倍数最大。取样点各项指标的分布均服从正态分布,显著性检验表明龙泉驿区2009—2011年土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量与1984年的差异均达极显著水平。
3 结论
(1)依据全国第二次土壤普查土壤养分含量分级标准,全区耕层土壤有机质含量平均为17.9 g/kg,变幅为6.0~31.8 g/kg,其中多集中在4级水平,较缺乏;全区耕层土壤全氮含量平均为1.4 g/kg,变幅为0.5~2.6 g/kg,属中等偏高水平;全区耕层土壤碱解氮含量平均为95 mg/kg,变幅為37~169 mg/kg,多集中在3级、4级水平,属较缺水平;全区耕层土壤有效磷含量平均为17 mg/kg,变幅为4~38 mg/kg,多集中在2、3级水平,属中等水平;全区耕层土壤速效钾含量平均为110 mg/kg,变幅为43~237 mg/kg,含量在3级水平的面积最大,属中等偏缺乏水平。
(2)水田中有机质、速效钾含量多处于4级缺乏水平,全氮含量多处于2级丰富水平,碱解氮、有效磷含量多处于3级中等水平,绝大部分土壤为酸性土壤;旱地中有机质、速效钾含量多处于4级缺乏水平,全氮含量多处于2级丰富水平,碱解氮、有效磷含量多处于3级中等水平,大部分土壤为酸性土壤;园地中有机质、碱解氮、有效磷含量多处于4级缺乏水平,全氮、速效钾含量多处于3级中等水平,大部分土壤为为强酸性和碱性。
(3)与1984年第二次土壤普查比较,全区土壤养分总体水平有所提高,有机质比较稳定,碱解氮和全氮略有增加,有效磷、速效钾大幅度上升。中性土壤所占比例大幅下降,酸性土壤所占比例和碱性土壤所占比例明显上升,土壤酸化和碱化现象严重。目前耕层土壤各项指标中变异性最大的土壤养分是有机质,均表现为中等程度变异。
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