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晋中市黄土质褐土性土养分动态变化研究

2013-12-23李文清郑国宏

山西农业科学 2013年9期
关键词:褐土晋中市全氮

李文清,郑国宏

(1.山西省农业科学院高粱研究所,山西晋中030600;2.晋中市农业委员会土壤肥料工作站,山西晋中030600)

黄土质褐土性土是褐土性土的主要土属之一,在山西省晋中市均有分布。其位于海拔800~1 300 m的丘陵地区,面积22.7万hm2,占晋中市土壤面积的15.89%,其中,耕地面积13.7万hm2[1-2],占全市总耕地面积的36.7%,是晋中市主要旱作土壤,也是主要产粮土壤。

黄土质褐土性土在晋中主要分为耕多姜立黄土和耕二合立黄土2个土种[3-4],处于岗坡台地,地形起伏较大,分布区域沟壑纵横,水土流失严重;地下水位深,土体呈干旱状态;土壤颗粒大部分为粉粒,物理性黏粒含量不高,多属轻壤质土;表层土壤疏松多空,易耕作。但由于大雨时沟蚀、面蚀都可发生,熟化的表土层常被冲刷[1]。目前,有对晋中市不同土属养分动态变化的研究[5],但尚未见对晋中具体土种养分性质的研究报道。

本研究对晋中市黄土质褐土性土的2个主要土种进行长期定位研究,旨在揭示自然和人为因素作用下其养分含量的变化规律,为晋中市旱作农业和中低产田改造提供理论和数据支持。

1 材料与方法

1.1 土样采集

每年秋后选取不同地形部位的黄土质褐土性土的耕二合立黄土11个样点、耕多姜立黄土9个样点。按地形采用蛇形法用土钻进行多点混合采样,采样深度0~20 cm,上下层采集样品数量均匀等量,一个样由15个采样点组成,每个样品采集1 kg土样,多余部分严格用多次四分法进行舍弃。

1.2 土样制备及测定项目与方法

土样要经过风干、磨细、过筛(0.25 mm筛孔)、混合、保存,制成分析样品。

参照文献[6]的方法分析土壤养分含量,即土壤有机质含量采用重铬酸钾法测定;土壤全氮含量采用硫酸铜-硫酸钾-硫酸常量法测定;有效磷采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度比色法测定;速效钾含量采用1 mol/L中性醋酸铵浸提-火焰光度计法测定。每批土样增加10%的标准参比样、10%的加密平行样、2个全程空白样进行校正,对相对偏差超过10%、相对误差超过5%的样品以及异常数字进行重新测试。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 黄土质褐土性土有机质变化情况

由图1可知,黄土质褐土性土中的耕多姜立黄土有机质含量平均为1.79%,略高于耕二合立黄土有机质含量(平均为1.71%)。1980—1997年,由于对农田基本建设的忽视,2种土种有机质含量都有明显下降的趋势。1997年以后,由于国家对农业的重视,增大了农业基础设施建设,随着秸秆还田和生物覆盖等措施的应用,1998年以后其有机质含量明显地回升,并趋于稳定。而耕二合立黄土一般属于村里的上等地,农民比较重视,基本每年都要增施有机肥,所以有机质含量变化幅度不是很大。

2.2 黄土质褐土性土全氮变化情况

由图2可知,耕多姜立黄土全氮平均含量为0.096 mg/kg,略高于耕二合立黄土全氮含量(平均为0.093 mg/kg)。其中,耕多姜立黄土全氮平均含量由1980年0.096mg/kg上升到2007年的0.12mg/kg,1980—1998年基本趋于平稳,但略有下降,1998年以后随着农民投入加大,全氮含量有明显回升的趋势。可见,除了土种性质对土壤养分影响外,人为施肥活动对土壤养分也有重要的影响。耕二合立黄土全氮平均含量由1980年的0.089 mg/kg上升到2007年的0.1 mg/kg,1980—1998年基本趋于平稳,1998年以后有明显回升的趋势。

2.3 黄土质褐土性土有效磷变化情况

由图3可知,耕多姜立黄土有效磷平均含量为6.11 mg/kg,低于耕二合立黄土有效磷含量(平均为6.39 mg/kg)。其中,耕多姜立黄土有效磷平均含量由1980年的6.11mg/kg下降到1999年的2.2mg/kg,1999年以后随着农业投入增加,有效磷含量有明显的回升,2007年达到8.87 mg/kg,人为施肥活动对土壤有效磷含量有着重要的影响。耕二合立黄土有效磷平均含量由1980年的5.45 mg/kg下降到1999年的3.3 mg/kg,1999年以后有所回升,2007年达到8.91 mg/kg。

2.4 黄土质褐土性土速效钾变化情况

由图4可知,耕多姜立黄土速效钾平均含量为142.22 mg/kg,明显高于耕二合立黄土速效钾含量(平均为128.64 mg/kg)。2个土种虽然不同的年份土壤速效钾含量均有波动,但基本趋于稳定。

3 结论与讨论

本试验对晋中市褐土性土的主要土种耕多姜立黄土和耕二合立黄土进行多年定位研究,结果表明,不同土种土壤养分性质不同,耕多姜立黄土土种的土壤有机质、全氮含量略高于耕二合立黄土土种;有效磷含量略低于耕二合立黄土土种;速效钾明显高于耕二合立黄土土种。人为施肥活动对土壤养分有明显的影响[7-8],从本研究数据可以明显看出,当地使用磷肥习惯滞后于氮肥,钾肥还没有普遍使用。在农业生产实践中,应根据不同的土种性质进行配方施肥,强化农田基本建设,有效培肥地力,从而起到藏粮于土的作用。

本研究由于采样时间跨度大,不同时间不同人员对土壤养分含量进行测定,本身具有一定的分析误差,分析数据具有一定的波动性,通过多个样本测定取其平均值,可化解一定的误差风险。

土种对土壤养分在有机质、全氮、有效磷和速效钾方面的影响远远小于人为施肥影响[9-10],今后要加强土壤中微量元素的研究。

[1]晋中地区土壤普查办公室.晋中土壤[M].晋中:晋中市农业局土壤肥料工作站,1986:118.

[2]晋中地区土壤普查办公室.晋中土壤志[M].晋中:晋中市农业局土壤肥料工作站,1986.

[3]刘耀宗,张经元.山西土种志[M].太原:山西科学技术出版社,1992.

[4]刘耀宗,张经元.山西土壤[M].北京:科学出版社,1992.

[5]郑国宏.晋中市土壤养分动态变化长期定位研究[J].山西农业科学,2010,38(7):66-69.

[6]杜森,高祥照.土壤分析技术规范[M].北京:中国农业出版社,2006:36-68.

[7]路慧英,周怀平.长期氮磷化肥和有机肥配施对褐土钾素平衡及不同形态的影响[J].山西农业科学,2013,41(1):60-65.

[8]田有国,张淑香,刘景.褐土耕地肥力质量与作物产量的变化及影响因素分析[J].植物营养与肥料学报,2010,16(1):105-111.

[9]林治安,赵秉强,袁亮.长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响[J].中国农业科学,2009,42(8):2809-2819.

[10]贾改花,屈爱玲,王玉戎,等.褐土性土壤养分变化及施肥效果探讨[J].宁夏农林科技,2012,53(7):15-16,19.

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