剑川县土壤养分空间分布特征研究

杨怀燕 周 斌

（1剑川县金华镇农业综合服务中心，云南剑川 671300；2大理州农业科学推广研究院，云南大理 671005）

土壤养分包含有机质、碱解氮、有效磷和速效钾等植物生长必需的元素，在一定程度上体现了土壤肥力水平的高低[1-2]。耕地作为半人工半自然性质的系统，人类活动干扰以及农事活动在一定程度上影响着土壤养分的空间变异[3-4]。全面了解、分析和研究土壤养分空间变异特征及规律，有助于制定区域施肥制度、提高肥料利用率、减少过量施肥造成的浪费和污染，对指导农业生产具有重要意义[5]。关于不同地区土壤养分空间分布特征的研究有很多[6-8]，但对剑川县土壤养分空间分布特征的研究还鲜有报道。本研究以剑川县土壤养分为研究对象，对其代表性典型土壤进行取样和测定，分析土壤养分含量情况，研究剑川县土壤养分空间分布特征，以期为剑川县农业可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区为云南省大理州剑川县，地处东经99°33′～100°33′、北纬 26°12′～26°42′，海拔 2 000～3 500 m，年平均降雨量724.4 mm，年平均气温12.3℃，冬长夏短，年温差小、日温差大，雨热同季，干凉同时，具有低纬度、高海拔的独特气候。剑川县大春作物主要是稻谷、玉米，小春作物主要是大麦、蚕豆、豌豆、小麦、油菜。剑川县下辖金华镇、甸南镇、沙溪镇、马登镇、老君山镇5个镇，羊岑乡、弥沙乡、象图乡3个乡。剑川县土壤大致分为8个土类，包括红壤、红棕壤、黄棕壤、水稻土、冲积土、沼泽土、紫色土和棕壤，主要分布在金华镇、沙溪坝、老君山、马登坝、羊岑乡、弥沙河谷。

1.2 试验方法

1.2.1 样品采集。在作物收获后，根据土壤类型、作物类型及种植管理等情况进行分区布点。根据地形采用梅花形或蛇形定点采样法，避开路边、沟边、田埂、肥堆等特殊部位，采集0～20 cm耕层土壤，按照“等量”“多点混合”的原则，将土壤捏碎、混匀后用四分法取混合样1 kg装入样品袋作为1个分析样品代表该点土样。将采集的土样带回实验室，自然风干，按照样品检测指标要求处理样品后备用。

1.2.2 样品检测方法。样品检测指标包括有机质、碱解氮、有效磷及速效钾4项，其中：土壤有机质采用重硫酸钾滴定法；碱解氮采用碱解扩散法；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法；速效钾采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法。土壤养分丰缺指标参照中国第二次土壤普查制度[9-10]，具体如表1所示。

表1 土壤养分丰缺标准

1.3 数据分析

研究区基础数据采用Excel 2003进行处理，利用SPSS 16.0软件的描述统计模块进行平均值、标准差、变异系数分析。

2 结果与分析

2.1 不同乡镇耕地土壤养分特征分析

如表2所示：有机质含量变幅最大的是羊岑乡，最小的是老君山镇，变幅由大到小依次为羊岑乡>金华镇>象图乡>马登镇>甸南镇>沙溪镇>弥沙乡>老君山镇；含量平均值为38.47～66.01 g/kg，其中象图乡最大，老君山镇最小，平均值由大到小依次为象图乡>金华镇>甸南镇>羊岑乡>弥沙乡>沙溪镇>马登镇>老君山镇；变异系数为31.08%～51.47%，其中变异系数最大的是羊岑乡、最小的是甸南镇，变异系数由大到小依次为羊岑乡>老君山镇>金华镇>沙溪镇>马登镇>象图乡>弥沙乡>甸南镇。碱解氮含量变幅最大的是金华镇，最小的是弥沙乡，变幅由大到小依次为金华镇>甸南镇>老君山镇>马登镇>羊岑乡>象图乡>沙溪镇>弥沙乡；含量平均值为164～239 mg/kg，其中甸南镇最大、羊岑乡最小，含量平均值由大到小依次为甸南镇>金华镇>象图乡>老君山镇>沙溪镇>马登镇>弥沙乡>羊岑乡；变异系数为26.17%～41.77%，其中老君山镇最大、弥沙乡最小，变异系数由大到小依次为老君山镇>金华镇>羊岑乡>马登镇>象图乡>沙溪镇>甸南镇>弥沙乡。

表2 不同乡镇土壤有机质、碱解氮描述性统计

如表3所示，有效磷含量变幅最大的是沙溪镇，最小的是弥沙乡，变幅由大到小依次为沙溪镇>金华镇>象图乡>老君山镇>甸南镇>马登镇>羊岑乡>弥沙乡；有效磷含量平均值为22.1～78.1 mg/kg，其中象图乡最大、弥沙乡最小，含量平均值由大到小依次为象图乡>甸南镇>沙溪镇>金华镇>老君山镇>羊岑乡>马登镇>弥沙乡；变异系数为51.76%～128.09%，变异系数由大到小依次为沙溪镇>金华镇>老君山镇>羊岑乡>象图乡>马登镇>甸南镇>弥沙乡，其中：沙溪镇、金华镇、老君山镇和羊岑乡的变异系数为100.40%～128.09%，有效磷含量变化较大；象图乡、马登镇、甸南镇和弥沙乡的变异系数为51.76%～89.72%，有效磷含量变化中等。速效钾含量变幅最大的是金华镇，最小的是羊岑乡，变幅由大到小依次为金华镇>弥沙乡>甸南镇>象图乡>沙溪镇>老君山镇>马登镇>羊岑乡；速效钾含量平均值为101～300 mg/kg，其中象图乡最大、马登镇最小，速效钾含量平均值由大到小依次为象图乡>甸南镇>弥沙乡>沙溪镇>金华镇>羊岑乡>老君山镇>马登镇；变异系数为56.67%～73.32%，变异系数由大到小依次为老君山镇>沙溪镇>羊岑乡>金华镇>马登镇>甸南镇>弥沙乡>象图乡。

表3 不同乡镇土壤有效磷、速效钾描述性统计

2.2 不同乡镇耕地土壤养分丰缺情况分析

如图1所示：大部分乡镇土壤有机质含量很丰富或丰富，很丰富比例由大到小的乡镇为象图乡>甸南镇>金华镇>弥沙乡>羊岑乡>沙溪镇>老君山镇>马登镇，比例分别为 89.47%、87.59%、82.61%、75.00%、64.91%、60.44%、41.46%、35.20%；丰富比例由大到小的乡镇为马登镇>老君山镇>羊岑乡>沙溪镇>弥沙乡>金华镇>甸南镇>象图乡，比例分别为35.20% 、24.39% 、21.05% 、20.88% 、15.63% 、8.07% 、7.59%、0；土壤有机质含量中等比例由大到小的乡镇是马登镇>老君山镇>沙溪镇>羊岑乡>象图乡>弥沙乡>金华镇>甸南镇，比例分别为27.20%、23.17%、15.38%、12.28%、10.53%、9.38%、5.59%、4.83%。

如图2所示：各乡镇土壤碱解氮含量很丰富，很丰富比例由大到小的乡镇为甸南镇>金华镇>象图乡>沙溪镇>弥沙乡>老君山镇>马登镇>羊岑乡，比例分别为 94.48%、83.23%、78.95%、74.73%、70.31%、68.29%、66.40%、52.63%；土壤碱解氮含量丰富比例最大的乡镇是羊岑乡，丰富比例由大到小的乡镇为羊岑乡>马登镇>弥沙乡>老君山镇>沙溪镇>象图乡>金华镇>甸南镇，比例分别为26.32%、23.20%、20.31%、17.07%、15.38%、10.53%、8.70%、2.73%；土壤碱解氮含量中等比例由大到小的乡镇是羊岑乡>马登镇>弥沙乡>老君山镇>沙溪镇>象图乡>金华镇>甸南镇，比例分别为14.04%、10.40%、9.38%、8.54%、7.69%、5.26%、4.97%、2.76%。

如图3所示：大部分乡镇土壤有效磷含量中等，比例由大到小的乡镇为弥沙乡>马登镇>沙溪镇>金华镇>羊岑乡>老君山镇>甸南镇>象图乡，比例分别为50.00%、43.20%、41.76%、41.61%、35.09%、32.93%、20.69%、5.26%；土壤有效磷含量很丰富比例最大的乡镇是象图乡，很丰富比例由大到小的乡镇为象图乡>甸南镇>沙溪镇>金华镇>老君山镇>羊岑乡>马登镇>弥沙乡，比例分别为63.16%、37.24%、27.47%、20.50%、15.85%、15.79%、14.40%、6.25%； 土壤有效磷含量丰富比例最大的乡镇是老君山镇，丰富比例由大到小的乡镇为老君山镇>弥沙乡>甸南镇>金华镇>马登镇>象图乡>羊岑乡>沙溪镇，比例分别为42.68%、39.06%、36.55%、34.16%、32.00%、31.58%、26.32%、21.98%。

如图4所示：大部分乡镇土壤速效钾含量缺乏，缺乏比例由大到小的乡镇为马登镇>老君山镇>沙溪镇>羊岑乡>金华镇>甸南镇>弥沙乡>象图乡，比例分别为 47.20%、45.12%、38.46%、35.09%、26.09%、11.72%、10.94%、5.26%；土壤速效钾含量很丰富比例最大的乡镇是象图乡，很丰富比例由大到小的乡镇为象图乡>弥沙乡>甸南镇>沙溪镇>羊岑乡>金华镇>老君山镇>马登镇，比例分别为63.16%、32.81%、29.66%、20.88%、17.54%、13.66%、10.98%、4.80%；土壤速效钾含量中等比例最大的乡镇是金华镇，中等比例由大到小的乡镇为金华镇>甸南镇>弥沙乡>羊岑乡>马登镇>沙溪镇>老君山镇>象图乡，比例分别为39.75%、37.24%、28.13%、28.07%、26.40%、17.58%、15.85%、15.79%。

2.3 剑川县耕地土壤养分特征分析

剑川县土壤有机质含量变幅为7.19～169.08 g/kg，平均值为52.52 g/kg，变异系数为45.13%；碱解氮含量变幅为 32～664 mg/kg，平均值为 209 mg/kg，变异系数为37.56%；有效磷含量变幅为4.0～361.4 mg/kg，平均值为32.9 mg/kg，变异系数为106.16%；速效钾含量变幅为33～753 mg/kg，平均值为150 mg/kg，变异系数为69.03%。如图5所示：剑川县土壤有机质、碱解氮含量很丰富比例最大，分别为66.53%、76.34%；有效磷含量中等比例最大，为36.16%；速效钾含量缺乏比例最大，为29.30%。

3 结论与讨论

本研究对剑川县耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷及速效钾的空间特征进行分析，得出以下结论。

（1）羊岑乡有机质含量变幅最大，为 7.33～169.08 g/kg；金华镇碱解氮含量变幅最大，为32～664 mg/kg；沙溪镇有效磷含量变幅最大，为8.1～361.4 mg/kg；金华镇速效钾含量变幅最大，为44～753 mg/kg。象图乡有机质、有效磷及速效钾含量均值最大，分别为 66.01 g/kg、78.1 mg/kg、300 mg/kg；甸南镇碱解氮含量均值最大，为239 mg/kg。羊岑乡有机质变异系数最大，为51.47%；老君山镇碱解氮及速效钾变异系数最大，分别为41.77%、73.32%；沙溪镇有效磷变异系数最大，为128.09%。

（2）大部分乡镇土壤有机质含量很丰富或丰富，各乡镇土壤碱解氮含量很丰富，大部分乡镇土壤有效磷含量中等，大部分乡镇土壤速效钾含量缺乏。

（3）剑川县耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷及速效钾含量的变幅分别为7.19～169.08 g/kg、32～664mg/kg、4.0～361.4mg/kg、33～753mg/kg；含量平均值分别为 52.52 g/kg、209 mg/kg、32.9 mg/kg、150 mg/kg；变异系数分别为45.13%、37.56%、106.16%、69.03%。剑川县土壤有机质、碱解氮含量很丰富的比例最大，有效磷含量中等的比例最大，速效钾含量缺乏的比例最大。

由此可见，剑川县土壤养分总体良好，但各乡镇土壤养分在空间分布上存在很大的差异。因此，在推荐施肥中，要因地制宜确定最佳施肥量，促进土壤质量的逐步提升和土壤利用的可持续发展。