吉林省白浆土耕地质量概述

杨松 朱健菲 尤迪

摘 要：吉林省白浆土耕地主要分布在东部和东南部山区和半山区山麓及河谷台地，质地粘重，剖面表现为紧实型。白浆土耕地主要障碍因素为障碍层次（白浆层）和酸化;有效土层和耕层厚度平均水平较低;pH平均值为5.3，偏酸性，有机质、全氮和有效磷平均含量处于较高水平，速效钾和缓效钾平均含量处于中等水平。

关键词：白浆土;耕地质量;养分指标

中图分类号：S341.1       文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201030011

吉林省是我国粮食主产区之一，是重要的商品粮基地[1]。白浆土是吉林省东部和东南部山区和半山区山麓及河谷台地上的主要耕作土壤之一，分布于舒兰、永吉、磐石、辉南、梅河口等县（市）范围内的白浆土，地形多为海拔300～600m的丘陵岗地和山麓台地;位于长白山区的长白、抚松、靖宇等县范围内的白浆土，地形多为海拔700～1000m的玄武岩高台地。白浆土成土母质主要是第四纪河湖粘土沉积物，质地粘重，水分物理性质不良，并且有一个瘠薄的白浆层[2]。曾昭顺认为，白浆土的形成过程，具有潴育、淋溶、草甸3种过程的特征。由于白浆土表层（A层）疏松透水、亚表层（Aw层）透水极慢，下层（B及BC）紧实不透水，表层干湿交替甚至滞水，促进潴育过程发展，FeO和Fe2O3活跃，在滞水的还原条件下，高价铁锰变低价态随水游离出土体，随水运动，在水分蒸发后的氧化条件下，低价铁锰变高价态，固定在土体中，形成铁锰结核，少量活性铁锰不能形成结核的随着侧渗水流流出土层以外，或随着沿裂隙下渗的水流淀积在B层上部的结构面上，使得白浆土的亚表层中原来均匀分布的铁锰等有色矿物发生了重新分配，其大部分集中于铁锰结核之中，一部分流出土层以外，因而使这个土层脱色，成为一个白色或淡黄色的土层，这就是白浆层形成的主要过程，简称为白浆化过程，白浆土就是白浆化过程的产物[3]。

当前有关白浆土的研究多集中在肥力及其对作物产量的影响，鲜有白浆土耕地质量特性方面的研究，本研究将对吉林省白浆土耕地质量特性深入了解，对其耕地主要性状有更明确地认识，以期对提升白浆土耕性提供科学依据。

1 研究地区与数据获取

1.1 研究区概况

分布区气候属于温带季风气候，冬季寒冷干燥;夏季温暖湿润，年平均温度5～8℃。年平均降水量500～700mm，5—10月降水较多，占年降水量的80%以上，冬季降水少，土壤冻结时间可达200～240d。

1.2 数据来源

本研究数据来源于耕地质量评价采样点数据。在2017年的野外调查工作中，采集1338个样品。野外调查主要包括地理位置、地形部位、土壤类型、有效土层厚度、耕层厚度、耕层质地、质地构型、障碍因素等。对采集样品进行化验分析，测定土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量。

2 研究方法

所有样本检测pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾，分析方法为常规法。其中，酸碱度（pH）采用pH计法;有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法;全氮采用自动定氮仪法;有效磷采用Bray法/Olsen法;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法;缓效钾采用热硝酸-火焰光度法。

3 结果与分析

3.1 概念型指标分析

调查表明，白浆土分布的地形部位为丘陵、平原、山地、盆地，面积占比分别为41.73%、35.16%、13.20%、9.91%;耕层质地為重壤、黏土、中壤和砂壤，分别占90.51%、6.89%、2.29%、0.32%;主要质地构型为紧实型，占比100%;障碍因素为障碍层次、酸化、渍潜、瘠薄，分别占57.10%、40.65%、2.24%、0.01%，见图1。可以看出，白浆土多分布在坡面比较平缓的阶地或台地，质地黏重，有白浆层，并呈现酸化的特性。

3.2 数值型指标分析

由表1、2可知，吉林省白浆土有效土层在33～58cm范围内，主要分布在40～60cm（4级）和≤40cm（5级）这2个区间，分别占81.09%和18.91%，有效土层平均值为46cm，在分级标准中处于较低水平。耕层厚度在13～25cm范围内，以15～20cm（4级）的最多，占67.26%，其次为20～25cm（3级），占18.76%，其余为≤15cm（5级），占13.98%，平均值为19cm，在分级标准中处于较低水平。pH在4.0～6.5，其中5.0～5.5（3级）的占36.32%，4.5～5.0（4级）的占23.84%，5.5～6.0（2级）的占23.39%，6.0～7.5（1级）的占10.69%，≤4.5（5级）的占5.75%，pH平均值为5.3，偏酸性。有机质含量在19.70～57.58g·kg-1，其中30～40g·kg-1（2级）的最多，占54.71%，其次为20～30g·kg-1（3级），占40.51%，大于40g·kg-1的占4.26%，10～20g·kg-1（4级）的占0.52%，有机质平均值为33.62g·kg-1，在分级标准中处于较高水平。全氮含量在0.87～3.02g·kg-1，其中含量在1.5～2.5g·kg-1（2级）的耕地占54.26%，1.0～1.5g·kg-1（3级）的占34.90%，>2.5g·kg-1（1级）的占7.92%，0.5～1.0g·kg-1（4级）的占2.91%，全氮的平均值为1.72g·kg-1，在分级标准中处于较高水平。有效磷在12.10～154.00mg·kg-1，其中>40mg·kg-1（1级）最多，占44.25%，30～40mg·kg-1（2级）的占33.26%，20～30mg·kg-1（3级）的占14.13%，10～20mg·kg-1（4级）的占8.37%，有效磷的平均值为51.97mg·kg-1，在分级标准中处于高水平。速效钾含量在65～255mg·kg-1，其中100～150mg·kg-1（3级）最多，占36.47%，其次为150～200mg·kg-1（2级），占25.26%，含量在50～100mg·kg-1（4级）占20.25%，>200mg·kg-1（1级）的占18.01%，速效钾的平均值为146mg·kg-1，在分级标准中处于中等水平。缓效钾含量在265～1239mg·kg-1，多集中在≤200mg·kg-1（5级），占59.17%，200～500mg·kg-1（4级）的耕地占35.29%，500～800mg·kg-1（3级）的占5.55%，缓效钾含量的平均值为599mg·kg-1，在分级标准中处于中等水平。

4 讨论

吉林省白浆土耕地质地粘重，剖面构型为紧实型，主要障碍因素表现为障碍层次，即白浆层，还有淋淀粘化层，土壤的容水量较小，既不抗旱也不抗涝，这是白浆土耕地质量的主要限值因子，也是今后改良的重要方向。白浆土有效土层和耕层厚度在较低水平，说明白浆土耕地有效土层厚度及耕层厚度有待提高;pH平均值为5.3，偏酸性，是待改良的障碍因素;有机质含量均在10g·kg-1以上，平均水平较高;全氮的平均值水平较高;有效磷半数以上在高水平范围内，平均含量水平较高;速效钾和缓效钾平均含量在中等水平。可以看出，白浆土耕层养分平均含量水平均在中等以上，可能是由于底层土壤粘紧、不透水，植物根系向下发展困难，80%以上根系都集中到A1层，因而白浆土中地上和地下部分有机物也均集中在表层，这里腐殖质累积过程和元素的生物聚集过程都特别显著[3]。因此，白浆土改良应从打破障碍层，增加耕层厚度和有效土层厚度，调节酸碱度入手。

研究表明，可以用淀积层的“黏”来治白浆层的“砂”，探索出“上翻20cm，下混30～40cm”的改土方法[4-6]。在此基础上研制了三段式心土混层犁，这一改土机械可以在保持黑土层位置不变的条件下，将白浆层和淀积层按约1∶1厚度混拌，土壤通透性能和贮水能力显著改善[7-11]。在已有三段式心土混层犁的基础上，开发出具有将根茬秸秆和改土物料混入心土的秸秆心土混合犁[12]，这一兼具综合改土目标的改土机械为进一步解决白浆土心土养分贫瘠的不良化学性提供了可行性，也为解决作物结构调整以后出现的秸秆过剩问题开辟了新的途径，为机械配施改土物料改良白浆土心土技术的广泛应用提供技术支撑。

参考文献

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（责任编辑 周康）