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云和县山区农田土壤肥力特征分析及改善建议

2018-07-23陈海生苏光辉李学军

浙江水利水电学院学报 2018年3期
关键词:云和县土壤肥力土样

陈海生,苏光辉,李学军

(1.浙江同济科技职业学院,浙江 杭州 311231;2.河南省通许县农业科学研究所,河南 开封 475400)

土壤是不均一的时空连续体,具有高度的空间变异性[1].土壤肥力是土壤的主要功能和本质属性.而土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤养分因子在很大程度上能代表土壤肥力.正确评价土壤肥力可为合理规划、开发土壤资源、进行科学施肥、合理种植以及提高水土资源利用效率提供科学依据.云和是浙江省西南部典型的山区县,是浙江省主要的高山蔬菜基地.正确分析云和县域土壤的肥力水平对于提出合理的施肥建议、充分发挥农田土壤潜力具有十分重要的意义[2-6].本研究拟对浙西南山区云和县农田土壤肥力特征开展系统研究,以期为该区域的土壤改良利用和高山蔬菜优质高产栽培提供依据.

1 材料和方法

1.1 研究区概况

云和县地处浙江省西南部,位于东经119°21′~119°44′,北纬27°53′~28°9′之间.云和是“九山半水半分田”的山区县,境内以高丘及低、中山为主,地势自西南向东北倾斜,山脉有南部的洞宫山脉和北部的仙霞岭山脉余支.山地和丘陵陷落而成的山涧盆地,夹以龙泉溪形成了宽窄不等的河谷盆地,其中以云和盆地面积最大,约26 km2,为云和县主要产粮区.

云和县属中亚热带季风气候,多年平均气温17.6 ℃,最热月(7月)平均气温28.4 ℃,最冷月(1月)平均气温6.3 ℃,极端最高气温40.9°,极端最低气温-8.3°,年平均降水量1 465~1 969 mm之间,无霜期240 d,日照1 774.4 h.小气候发达,有明显的山地立体性和多层次、多品种的立体农业.

云和县土壤资源有红壤、黄红壤、侵蚀性红壤3个亚类,母质主要来自于凝灰岩、花岗岩等酸性岩浆岩的风化物.主要土种有石砂土、黄泥土、黄泥砂土、砂黏质红土、黄砾泥土、白岩砂土、红泥土、粉红泥土等.

1.2 土壤样品的采集

于2016年2月下旬至7月上旬对研究区内土样进行采集.平原区每33.3 km2采集1个混合土样,低山丘陵区每20.00 km2采集1个土样,根据采样地块的形状与大小确定采样路线,一般采用对角线与棋盘法,每个地块采5个土样,所采土样均为耕层土壤,深度为20 cm,根据GPS定位后采用人工土钻钻取,共采集土样552个.土壤样品采集后立即带回实验室,捏碎,风干,磨碎,分别过1 651 μm和165 μm孔径筛,密闭保存于土样袋中,备用[4].

1.3 测定方法与数据

pH值采用2.5 ∶1的水土比电位测定法;有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法;碱解N采用碱解扩散法;有效P:0.5 mol/L NaHCO3提取,钼锑抗比色法;速效K:NH4Ac浸提,火焰光度法[5].所有数据采用SPSS13.0进行计算、统计、分析.

2 结果与分析

2.1 农田土壤肥力特征

采用SPSS13.0软件,对云和县农田552个采样点的各土壤肥力因子进行描述性统计分析.得结果(见表1).

表1 研究区域农田土壤肥力因子描述性统计

2.1.1 土壤pH

土壤酸碱性是土壤的一个重要属性,也是影响土壤肥力的一个重要因素.它不仅直接影响农作物的生长,而且左右土壤一些性质的变化,如土壤有机质的分解、土壤营养元素的释放与转化以及土壤发生过程中元素的迁移等都与酸碱性有关.从表1可以看出,云和县农田土壤pH值在3.22~8.62范围内变化,平均为5.25,按照全国第二次土壤普查养分分级标准,属强酸性的土壤,变异系数为13.14%,为各土壤属性中最小.

2.1.2 土壤碱解氮

云和县农田土壤碱解氮的含量在32.0~288 mg/kg,平均值为159.19 mg/kg,属分级标准中的一级,属较丰富地区,变异系数为28.59%.这说明云和县农田土壤碱解氮含量差异也较大.土壤氮素的消长,主要决定于生物积累和分解作用的相对强弱、气候、植被、耕作制度诸因素,特别是水热条件,对土壤氮素含量有显著影响.各地的土壤氮素含量与该地的成土母质、耕作方式等有很大相关性,另外土壤培肥对土壤氮素含量有很大影响,含氮量低的农田应注意培肥土壤.

2.1.3 土壤有机质

土壤有机质的含量与土壤肥力水平是密切相关的.虽然有机质仅占土壤含量的1%~3%,但它在土壤养分贮存与供应方面起着不可替代的作用.因此,土壤有机质含量的多少在一定程度上也是反映土壤质量好坏的一个重要指标.本区域内农田土壤有机质含量变化在7.37~84.79 g/kg,平均值为26.06 g/kg,属分级标准中的三级,为较缺乏地区,变异系数为31.53%,说明地域内差异较大.

2.1.4 土壤钾素

土壤中钾矿物绝大多数是呈难溶性状态,所以土壤中钾贮量虽很高,植物仍可能缺乏钾素.土壤钾素肥力的供应能力主要决定于速效钾.本区域农田土壤中速效钾含量为11~809 mg/kg,平均值为98.39 mg/kg,属分级标准中的四级,为较缺乏地区,变异系数为89.08%.说明在云和境内速效钾含量差异较大.

2.1.5 土壤中有效磷

磷是植物生长的主要营养元素之一,在土壤中95%的磷是以迟效性状态存在,而且不同磷形态其有效性不同.土壤中能被植物吸收利用的磷称为有效磷,有效磷含量的高低决定了土壤供磷能力.因此,土壤有效磷是判断土壤磷丰缺的一个重要依据[6].本区域内土壤速效磷含量在0.3~723.0 mg/kg范围内变动,平均含量为95.41 mg/kg,属分级标准中的一级,为较丰富地区,变异系数为109.87%,为各土壤属性中最大.这可能与农户在施磷肥量上差异较大所致.

2.2 云和县土壤营养元素各属性间的相关性分析

表2可知,土壤pH与各土壤营养成分都无显著的相关关系.土壤有机质含量与速效磷含量和碱解氮含量都呈极显著的正相关,相关系数分别为0.171和0.223,与速效钾含量呈显著的正相关,相关系数为0.106.速效磷含量和速效钾含量呈极显著的正相关关系,相关系数为0.325.

表2 云和县农田土壤属性间的相关性分析

3 结论与讨论

(1)浙江西南部山区云和农田土壤pH值在3.22~8.62,平均为5.25,属酸性较强的土壤.可用生石灰改良土壤酸化的农田,施生石灰1 200~1 500 kg/hm2,生石灰应与有机肥如畜禽粪便配合施用.

(2)云和县农田土壤碱解氮的含量在32.0~288 mg/kg,平均值为159.19 mg/kg,属较丰富地区;土壤有机质含量变化在7.37~84.79 g/kg,平均值为26.06 g/kg,为较缺乏地区;土壤速效磷含量在0.3~723.0 mg/kg范围内变动,平均含量为95.41 mg/kg,为较丰富地区;土壤速效钾含量为11~809 mg/kg,平均值为98.39 g/kg,为较缺乏地区.

(3)云和县农田土壤pH值的变异系数为13.14%,为各土壤属性中最小.土壤速效磷含量的变异系数为109.87%,为各土壤属性中最大.说明在农田施磷时存在施肥不均的现象.其他土壤肥力因子在云和县农田中的变异系数从小到大的次序依次为土壤碱解氮、有机质和速效钾.

(4)云和县农田土壤有机质含量与速效磷含量和碱解氮含量都呈极显著的正相关,与速效钾含量呈显著的正相关.速效磷含量和速效钾含量呈极显著的正相关关系.所以在山区农田增施有机肥,相应地就能提高土壤中氮磷钾的含量.

(5)针对目前土壤肥力状况,应要增加有机肥施用量,加大商品有机肥推广应用力度.每公顷施15 000~30 000 kg农家肥,可以提高土壤有机质含量,改善土壤的理化性状,提高土壤的保水保肥和供肥性能;应广辟有机肥源,除商品有机肥外,还可充分利用当地的有机肥源.

(6)要大力推广测土配方施肥技术.通过测土配方施肥可以提高肥料利用率,节约成本而且使农作物得到全面合理的营养成分,提高农产品的品质与产量,同时能减少土壤与水质污染,对控制农业面源污染,改善农田土壤生态环境起重要作用.

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