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澄迈县耕地土壤肥力情况调研

发布时间:2019-09-29

  

  海南省澄迈县位于海南岛的西北部。笔者通过采集澄迈县各大田洋代表性土壤样品,并进行土壤基本理化性状的测定,再根据海南土壤养分分级标准进行分级评价,以期掌握澄迈县耕地土壤的基本情况、土壤肥力状况、土壤障碍因素等,以促进澄迈农业的现代化发展,协助农民有效利用土地资源,预防耕地退化、土壤污染。

  1 材 料与方法

  1.1 土壤样品的采集

  土壤样品取自海南省澄迈县下属 4 镇的 8 个大田洋,相关作物包括水稻、豆角、辣椒、冬瓜、丝瓜等。每个土壤采样点均使用 GPS 定位,采样点根据当地耕地类型、作物种类等状况进行布点,一般一个田洋布置 1 0 个采样点,采集 0- 20cm 耕层土壤,每个采样点采集的样品由 1 5- 20 个土壤样品混合而成。

  1.2 样品测定方法

  本次调查中对土壤分析化验采用方法:有机质(Organicmatter)采用重铬酸钾容量法 - 外加热法;全氮(Total N)采用硫酸 - 重铬酸钾法;碱解氮(A vailable N)采用碱解扩散法;速效磷(A vailable P)采用盐酸氟化铵浸提法;速效钾(A vailableK)采用火焰光度计法;交换性钙、镁(E xchangeable Ca andM g)采用 E DTA - 铵盐快速法;pH 采用 pH 仪测定;试验数据使用 E xcel 201 0 进行分析。

  1.3 土壤养分分级标准

  土壤养分分级标准见表 1.

  1.4 隶属度函数和土壤养分评价方法

  此次研究通过建立隶属度函数来表明各养分指标在土壤中的状态。

  S 型隶属度函数:属于这类函数的土壤肥力指标有土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等。相应的隶属度函数表达公式为:

 

  在隶属函数中各评价指标曲线转折点的取值是以众多研究者的研究结论为基础,结合海南地区土壤肥力特性、作物品种特点等划定的。

  2 结 果与分析

  2.1 土壤 pH、有机质状况

  pH 值能反映土壤的酸碱状况,并且对土壤中养分存在的状态、转化和有效性有一定的影响。由表 2 可知,土壤的pH 变幅为 4.35- 6.01 ,平均值为 5.09,变异系数 6.99% .pH 值<5.5 的 样 本 占 到 了86.5% ,pH 值 4.5- 5.5的 样 本 占 到 81 .1 % .可见澄迈县耕地土壤属于酸性,与海南土壤 pH 的总体分布格局相吻合[1 ].

  土壤有机质是土壤的重要组成部分,同时也是衡量土壤肥力的重要指标。由表 2 可知,澄迈县耕地 土 壤 有 机 质 平 均 含 量 为 1 9.02g/kg, 其 变 化 范 围 为9.99- 32.42g/kg. 其 中 97.4% 的 土 壤 有 机 质 含 量 处 于1 0- 30g/kg,按表 2 标准进行分级,3 级、4 级占比最多,总体而言有机质含量属中等水平。有部分研究[2]

  表明中国地带性土壤表层有机质含量有明显随 pH 升高而降低的趋势,两者呈负相关关系,但在此次调查研究中未发现明显的相关关系。

  2.2 土壤氮、磷、钾养分状况

  2.2.1 土壤氮含量

  氮素在土壤中的存在形式多样,其作用也不尽相同。由表 2 可知,澄迈县各大田洋土壤全氮含量为 0.67- 1 .78g/kg,平均值为 1 .51 g/kg.土壤全氮含量在 1 .0- 1 .5g/kg 这一区的占比最多,并且含量大于 1 .00g/kg 的占到 80.7% ,总体而言澄迈县耕地土壤全氮储备较为充足。

  一般而言碱解氮对于作物产量有着较为明显的制约作用[3].由表 2 可知,澄迈县耕地土壤碱解氮含量为 41 .33-1 1 5.49mg/kg,平均值 72.49mg/kg.可以发现 87.7% 的样本土壤碱解氮含量在 30- 90mg/kg 之间,按表 1 进行分级,三级占比最多,占到 68.5% ,可见澄迈县耕地土壤碱解氮含量属中等水平,供氮能力一般。

  2.2.2 土壤有效磷含量

  土壤有效磷是表征土壤供磷能力的重要指标。在此次研究中我们发现澄迈县耕地土壤中有效磷含量极高,且变化幅度较大。由表 2 可知,其土壤有效磷含量为 55.42- 81 8.72mg/kg,平均值为 267.71 mg/kg,变异系数达 61 .05% .根据表 1进行分级,不难发现所有样本均大于 40mg/kg,属于极高的水平。有研究认为[4][5]当有效磷含量大于 20mg/kg 时,作物便能从土壤中获取充足的磷。因此建议根据土壤实际情况与种植作物种类,不施磷肥或少施磷肥。同时我们还应注意,伴随着土壤含磷量的增加,土壤对磷的固定能力会逐渐减弱,这将增加磷肥施用的环境风险[6][7].

  2.2.3 土壤速效钾含量

  钾元素常被称为品质元素,一般情况下植物吸钾量大于吸磷量,与植物吸氮量相当[8].土壤速效钾是当季作物可以吸收利用的主要形态,因而土壤速效钾是土壤供钾能力的重要指标。由 表 2 可 知 , 澄 迈 县 耕 地 土 壤 速 效 钾 含 量 分 布 在1 3.94- 1 84.47mg/kg, 其 中 平 均 值 71 .33mg/kg, 变 异 系 数 为55.9%.有 36.1 % 的样本速效钾含量 <50mg/kg,速效钾含量处于 50- 1 00mg/kg 的样本占 45.8% ,仅仅 1 8.1 % 的样本速效钾含量处于 1 00- 200mg/kg.由此可见澄迈县耕地土壤速效钾含量大多低于 1 00m g/kg,其速效钾含量较为缺乏,属于中低水平。

  2.3 土壤交换性钙、镁状况

  由表 2 可知,澄迈县耕地土壤交换性钙含量 251 .00-2391 .73mg/kg,平均含量 991 .60mg/kg;土壤交换性镁含量21 .44- 264.25g/kg,平均含量 1 02.75g/kg.根据表 1 进行分级,土壤交换性钙达到 3 级标准的有 52.1 % ,有 47.9% 的样本含量达到或高于 2 级标准;土壤交换性镁有 30.1 % 的样本达到3 级标准,41 .1 % 达到 2 级标准。但两者变化幅度很大,变异系数分别为 46.9% 和 56.7% .总体来看澄迈县耕地土壤中交换性钙、镁含量水平中等。

  2.4 总体养分状况分析

  图 1 为各肥力指标所对应的平均隶属度雷达图,平均隶属度越大,所反映的单一指标肥力水平越高。从图 1 可以看出速效钾、交换性镁的平均隶属度较小,分别为 0.32、0.31 ;同时有机质和碱解氮的平均隶属度均不足 0.5;而全氮、有效磷、pH、交换性钙的平均隶属度较高,均在 0.6 以上。同时,不同类型的耕地其耕层养分状况指标也会存在差异。在图 1 中,水田样本各项指标的平均隶属度最为接近综合平均值,而旱地样本在有机质、全氮两个指标上明显低于总体水平。

  3 结 论

  澄迈县耕地土壤有机质含量偏低,土壤样本有机质平均含量 1 9.0g/kg,绝大多数样本都处于中等和较低水平。随着澄迈县的农业发展,农民过量施用化肥,过分追求作物产量,使得有机肥的投入缺失。建议推进秸秆还田,增施农家肥来增加土壤有机质,进而提高土壤质量[9][1 0].

  土壤 pH 对土壤养分的有效性有很大影响[1 1 ],而澄迈县耕地土壤多为酸性,pH 大多 <6.5,其较低的土壤 pH 会对农业生产带来一定的不利因素。对于土壤偏酸的特性,应注意控制问题的源头,可以使用一些矿物和工业副产物改良酸性土壤,当然在改良过程中应注意改良剂的适量使用,不可过量,也可以同一些碱性肥料配合使用,以免影响土壤中钙镁离子的活性[1 ][1 2].同时我们发现澄迈县耕地土壤中交换性钙、交换性镁的含量均处中等水平。对于交换性钙可在用石灰调节土壤酸度的过程中进行一定的补充;对于交换性镁可适当使用硫酸镁、钙镁磷肥或氢氧化镁进行补充。

  氮、磷、钾是作物养分需求的三要素,在对澄迈县下属各大田洋的调查中我们发现:耕层中土壤全氮含量较高,含量为 0.67- 1 .78g/kg,平均值为 1 .51 g/kg,含量水平中等和较高的土壤样本占样本总数的80.7% ,这与农民的施肥习惯有一定的关系。耕层中土壤有效磷含量极高,同时存在分布不均的情况。土壤有效磷平均值高达 267.71 mg/kg.这种情况是肥料施用不均衡造成的,过量的施用磷肥,一方面是对资源的浪费,另一方面一会引发农业面源磷污染,造成一系列的环境风险[1 3].耕层中土壤速效钾含量较低且分布不均,平均含量为71 .33mg/kg,有 82.2% 的样本速效钾低于 1 00mg/kg.建议生产者可根据作物种类,合理施用钾肥,培肥土壤。

  参 考 文 献

  [1] 张永起 , 李淑仪 , 廖新荣 , 蓝佩玲 , 王荣萍 , 邵鹏 . 华南主要露地蔬菜土壤的供氮指标[J].中国农学通报,2010,26(21719):149-154.

  [2] 王迪华,关博谦,木志坚。重庆市黔江区植烟土壤养分分析与评价[J].中国农学通报,2010,26(23):219-223.

  [3] 鲁如昆。土壤植物营养学原理和施肥 [M].北京:化学工业出版社,1998.

 

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