张志强
(衡水学院生命科学学院,河北 衡水 053000)
随着人口的增加和耕地的减少,我国粮食面临紧缺状况,为解决此问题,提高农田土壤肥力,增加作物产量是行之有效的方法。近年来对土壤肥力的检测与分析成为国内外研究热点之一,黄婷采用综合评价法对纸坊沟流域不同立地条件的林地土壤质量进行了研究,显示林地土壤的全氮、速效养分随土层深度增加而降低[1]。覃祚玉、陈欢等都采用主成分和聚类分析相结合的方法对土壤肥力进行评价,得出合理施肥有利于提高土壤肥力指标[2,3]。Kremer,RobertJ等对美国中西部山核桃与三叶草间作的林地系统的土壤质量进行了研究,发现生长在有机质、全氮、酶活性高的土壤上的山核桃产量更高[4]。
左卫镇是典型的农业重镇,人口多,有效种植土地少,并且连年的轮作导致土壤营养元素缺失,影响了作物的产量。为科学、合理地种植作物,增加粮食产量,本研究通过测定速效钾、有效磷、碱解氮、有机质、全氮、全磷及pH等土壤指标,分析得出左卫镇农田土壤的肥力情况,为调整施肥结构、改善土壤特性,提高土壤肥力提供支持。
根据左卫镇的地形特征,将左卫镇分为西区、北区、东南区3 个区域,每个区域8 个采样点具体采样点地理位置见表1。采样时间在2018 年6 月。采样方法:采用多点混合采样法采集土壤,五点取样,深度为0~20 cm,同一位点的样品充分混合后装袋,并贴好标签。
表1 采样点地理位置Tab.1 Geographical location of sampling points
对有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾、pH值等7个指标进行检测。其中,有机质采用油浴重铬酸钾容量法,全氮采用凯氏定氮法,碱解氮采用碱解扩散法,全磷采用碱溶——钼锑抗比色法,有效磷采用碳酸氢钠浸提——钼锑抗比色法,速效钾采用乙酸铵浸提——火焰光度法,pH采用电位法。
根据全国第二次土壤普查分类标准对左卫镇农田土壤的各个指标进行评价。
参考土壤分级指标(NY/T391-2000)以及实际确定所需要的评价标准,计算单因子指数,具体如下:
属性为极差(Ci≤C1),Pi=Ci/C1;属性为差级(C1<Ci≤Cm),Pi=1+(Ci-C1)/(Cm-C1);属性为中级(Cm<Ci≤Cg),Pi=2+(Ci-Cm)/(Cg-Cm);属性为优良(Ci>Cg),Pi=3;
在单因子的基础上,选取改进后内梅罗综合指数法进行综合评价[5]。计算公式如下:
式中:Pi平均——各指标的得分均值;Pi最小值——各指标的得分最小值;n——指标的个数。
表2 土壤肥力综合属性Tab.2 Comprehensive properties of soil fertility
对左卫镇农田土壤各养分的含量进行整体上的描述,对结果进行分析,结果见表3。
表3 土壤肥力检测结果Tab.3 Soilfertility test results
左卫镇农田土壤有机质含量为1.060~30.15 g/kg,均值为14.332 g/kg,属于中等偏下。全氮含量为0.02%~0.350%,平均值为0.161%,属于丰富水平;全磷的含量为0.024%~0.283%,平均值为0.109%,属于中等偏上水平;土壤碱解氮含量为10.560~140.080 mg/kg,均值为 59.495 mg/kg,处于缺乏水平;有效磷含量为 2.536~31.483 mg/kg,平均值为 15.879 mg/kg,处于中等偏上水平;速效钾含量为12.113~208.078 mg/kg,平均值为96.225 mg/kg,处于中等偏下水平;土壤中pH的值为6.43~8.59,其相差2 个数值,土壤跨度较大。土壤肥力的空间变异性是根据变异系数的大小所决定的,根据相关文献查询,当变异系数小于10%时,属于较弱变异;当变异系数在10%~100%时,属于中等程度的变异;当变异系数大于100%时,属于强变异。
pH值的变异程度小于10%,变异程度较小,可见左卫镇pH值的差异较小。其余指标的变异系数都在50%~60%,与此可见,左卫镇农田土壤肥力空间分布处于不均匀的状态。
采用单因子指数法以及内梅罗综合指数法进行评价,结果见表4。
表4 土壤肥力的评价结果Tab.4 Evaluation results of soil fertility
综合分析土壤肥力属性,可以看出左卫镇西区的内梅罗综合指数0.92~1.18,样点4 肥力指标最高,属于良好级,样点7土壤肥力指标最低,属于差级;北区内梅罗综合指0.99~1.26,样点16 肥力指标最高,属于良好级,样点13 土壤肥力指标最低,属于差级;东南区的内梅罗指数0.78~1.10,样点20 肥力指标最高,属于良好级,样点23 土壤肥力指标最低,属于差级。左卫镇西区的内梅罗综合指数均值为1.01,北区的内梅罗综合指数均值为1.13,东南区的内梅罗综合指数均值为0.95。
本文以左卫镇农田土壤肥力(速效钾、有效磷、碱解氮、有机质、全氮、全磷、pH)为研究对象,对左卫镇农田土壤肥力进行检测和评价。经检测发现,左卫镇农田土壤速效钾处于中等偏下水平;有效磷处于中等偏上水平;碱解氮处于缺乏水平;有机质处于中等偏下;pH环境偏碱,数据跨度较大;全氮处于丰富状态;全磷处于中等偏上。通过对左卫镇农田土壤肥力进行内梅罗综合指数的计算,24 个采样点的综合指数值为0.78~1.26,可以看出左卫镇农田土壤肥力处于差或者极差水平。