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土壤类型

时间:2023-05-31 09:12:23

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土壤类型,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

土壤类型

第1篇

关键词:土壤;成土母质;气候;农业区

土壤是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成的大自然主体。它是矿物和有机物的混合组成部分,疏松的土壤微粒组合起来,形成充满间隙的土壤形式。受成土母质和气候等多种因素的影响形成了各种各样的土壤类型

按成土母质的影响因素土壤可分为沙质土、黍质土和壤土,其中沙质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通气性能一般。

按气候影响因素土壤可分为砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤、棕黄壤、棕壤、暗棕壤、寒棕壤、坚土、褐土、黑钙土、栗钙土、棕钙土、黑垆土、荒漠土、高山草甸土、高山漠土等。

我国是世界上最早进行农耕的古老民族之一,对土地有着深厚的情谊,在几千年的农业生活中对土壤对农业的影响理解更为深刻。我国幅员辽阔,大体又可分为南方农业区、北方农业区、东北农业区、西北农业区和青藏高寒农业区。各区土壤类型不同,农业生产方式多样。

南方农业区为红壤、砖红壤,含水量高、透气性能差,风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地黏重,肥力差,呈酸性至强酸性。非常适合水稻生长,故又称水稻土。另外还能生长油菜、棉花、甘蔗等热带和亚热带作物。耕作制度为一年两熟到三熟,产品质地不高,产量不稳定。

北方农业区为黄壤和棕黄壤,土壤中的黏化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较黏重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。适合小麦、玉米生长,还有大面积谷类作物及棉花种植,并且此类土壤还能进行各种蔬菜培育。耕作制度一年两熟到两年三熟。

东北农业区是我国重要的粮仓,黑钙土、钙土广布,腐殖质含量最为丰富,腐殖质层厚度大,土壤颜色以黑色为主,呈中性至微碱性反应,钙、镁、钾、钠等无机养分也较多,土壤肥力高。世界三大黑土分布地区之一,也是我国重要商品粮基地,作物种植小麦和玉米以及甜菜、亚麻等经济作物。冻土广布,下渗微弱,内涝严重。

西北农业区水资源不足,农业类型为灌溉农业,土壤类型为荒漠土,风化作用强烈,有机质含量低,土质疏松,只能生长草类或沙生植物(如沙棘、白杨、狗尾草),但冲积扇(绿洲农业)土层深厚,肥力高,不灌溉水源,适合种植业发展(如南疆棉花种植)。

青藏高寒农业区土壤剖面由草皮层、腐殖质层、过渡层和母质层组成。土层薄,土壤冻结期长,通气不良,土壤呈中性反应,只能种植青稞等农作物,且由于积温较低,农业只能分布在藏南谷地当中。

第2篇

关键词:红菜薹(Brassica campestris L. ssp Chinensis L. var. utilis Tsen et Lee);土壤类型;品质

中图分类号:S634.606.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)05-1099-04

红菜薹(Brassica campestris L. ssp chinensis L. var. utilis Tsen et Lee,2n=20)又名紫菜薹、红油菜薹。属白菜类(B. campestris),为十字花科芸薹属蔬菜的一个变种,为二年生草本植物[1,2]。红菜薹中以洪山菜薹为极品,因其花茎色泽鲜艳,脆嫩清甜,味道鲜美,被誉为“金殿玉菜”[3]。洪山菜薹生长有着明显的地域性特征,特殊土壤类型往往是名优特农产品的最适宜土壤环境。因此,特定的土壤类型可以作为重要的农业资源来开发。正宗洪山菜薹原产地土壤类型为灰潮土,其母质是长江碱性冲积沉积物的亚黏土-亚沙土,灰潮土是发育在河流沉积物上受地下水活动的影响经过旱耕熟化而形成的土壤。以长江冲积沉积物作为母质的灰潮土,一个明显的特征就是高钙、镁,pH呈中偏碱性,土壤中磷(P)、锶(Sr)等元素也相对较高。因此,在品种、田间管理相同的条件下,土质及气候是关键所在。沿长江地区冲积沉因的灰潮土沿江皆是,只要同时具备冬春时节暖和小气候(或用大棚来调节),就有可能发展为新的洪山菜薹基地[4]。

为了充分发挥洪山菜薹品牌效应,做大做强洪山菜薹产业,摸清在历史上与洪山区同属武昌县的江夏区种植洪山菜薹的可行性,在位于江夏区法泗镇的公司甲、位于江夏区郑店街的公司乙和洪山菜薹原产地进行了洪山菜薹种植试验。对不同土壤样品编号检测,并采摘对应土壤的红菜薹样品进行品质分析。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试土壤 土壤样品于2011年9月27日分别从甲公司、乙公司、洪山区洪山乡取土样送至湖北省农业科学院测试中心检测,共进行13种主要项目的检测。甲公司黄土用A表示、甲公司红土用B表示、乙公司引入的洪山区洪山乡原土用C表示、乙公司红土用D表示、乙公司黄土用E表示、洪山区洪山乡原产地土用F表示。从表1可以看出,洪山菜薹原产地土样F在速效磷、速效钾、有机质、有效钙、有效硼5项指标上显著高于A、B、C、D、E 土样;公司乙黄土(E)在碱解氮、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰等5项指标上显著高于A、B、C、D、F土样;公司甲红土B在有效镁1项指标上显著高于A、C、D、E、F土样;公司甲黄土A在有效硫1项指标上显著高于B、C、D、E、F 5个点的土样。pH方面,A土样呈弱碱接近中性,B、C、D、E、F土样呈弱酸性。

1.1.2 供试红菜薹 供试红菜薹品种为“大股子”,为洪山菜薹原种[2]。不同试点红菜薹品种、田间管理均相同。

1) 第一批红菜薹样品: 2011年12月15日在红菜薹主薹采收之际分别在公司甲(黄土A)、公司乙(洪山乡原土C、黄土E)、洪山菜薹原产地土(F)3个地方取4份产品样品,每份样品取1.5 kg送至华中农业大学园艺林学学院进行产品品质分析。

2) 第二批红菜薹样品: 2012年1月4日在红菜薹侧薹采收之际分别在公司甲(黄土A、红土B)、公司乙(洪山乡原土C、黄土E)、洪山菜薹原产地(F)3个地方取5份产品样品,每份样品1.5 kg送至华中农业大学园艺林学学院进行产品品质分析。

1.2 方法

试验设A、B、C、D、E、F 6种土壤处理,每个处理3次重复。可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝G250染色法;可溶糖含量的测定采用蒽酮比色法;维生素C含量的测定采用比色法;硝酸盐含量的测定采用水杨酸硝化法;纤维素含量的测定采用比色法;游离氨基酸含量的测定采用茚三酮溶液显色法。所有测定方法均参见文献[5]。数据用SAS 9.1软件分析,采用Duncan’s新复极差法进行多重比较,数据表示方法是x±S(n=3)。

2 结果与分析

2.1 第一批红菜薹主薹品质测定结果

2.1.1 形态 2011年12月15日的洪山菜薹主薹样品, A、C、E、F 4种土壤栽培的红菜薹在含水量上无显著差异,但土壤A栽培的红菜薹横径显著低于其他3个土壤,土壤C、E和F栽培的红菜薹横径无显著差异;土壤A栽培的红菜薹薹长显著低于C、E处理,低于F处理(表2)。

2.1.2 4种土壤栽培下红菜薹主薹品质比较 A、C、E、F等4种不同土壤的红菜薹主薹的6个关键指标检测结果见图1。由图1可知,红菜薹主薹可溶性蛋白质土壤A和土壤F栽培的显著高于土壤C和土壤E栽培的,土壤E栽培的红菜薹主薹可溶性蛋白质含量最低。土壤F栽培的红菜薹主薹可溶性糖含量显著高于其余3种土壤栽培的,土壤A、C、E栽培的红菜薹主薹可溶性糖含量无显著差异。栽植于土壤F的红菜薹主薹的维生素C含量显著高于土壤A和土壤C栽培的,土壤A栽培的红菜薹主薹维生素C含量显著低于其余3种土壤栽培的。土壤C和土壤F栽培的红菜薹主薹硝酸盐含量显著低于土壤A和土壤E栽培的。土壤A栽培的红菜薹主薹纤维素含量显著高于其余3种土壤栽培的,土壤F栽培的红菜薹主薹纤维素含量显著低于其余3种土壤栽培的。土壤E和土壤F栽培的红菜薹主薹游离氨基酸含量显著高于土壤A和土壤C栽培的。

氨基酸是蔬菜的重要营养成分,各种氨基酸含量及组成直接影响其营养价值,并与人类味觉密切相关[6,7]。土壤F生产的红菜薹主薹游离氨基酸含量高于其他处理。蔬菜中营养成分如维生素、矿物质、糖类和膳食纤维在人们饮食中占有重要地

位[8],因此,可溶性糖、维生素C、纤维素等都是红菜薹重要的品质评价指标。土壤F生产的红菜薹主薹可溶性糖、维生素C均高于其他处理。粗纤维含量越高,品质越差,口感粗糙[9],土壤F生产的红菜薹主薹纤维素显著低于其余处理。综上所述,土壤F生产的红菜薹主薹品质最佳,而土壤A生产的红菜薹主薹品质相对较差。

2.2 第二批红菜薹侧薹品质测定结果

2.2.1 形态 A、B、C、E、F分别表示红菜薹的5种不同的栽培土壤,所有测定方法和数据分析方法均同于第一批红菜薹主薹的测定和分析。形态测定结果见表3。由表3可知,5种不同土壤生产的红菜薹侧薹在横径上无显著差异;土壤E生产的红菜薹侧薹薹长显著高于土壤A、B、F的红菜薹侧薹薹长;土壤B栽培的红菜薹侧薹含水量与其他土壤栽培的红菜薹侧薹均无显著差异,但土壤F栽培的红菜薹侧薹含水量显著高于土壤A、C、E。

2.2.2 5种土壤栽培下红菜薹侧薹品质比较 A、B、C、E、F 5种不同的栽培土壤生产的红菜薹侧薹的 6个关键品质指标检测结果见图2。由图2可知,土壤F栽培的红菜薹侧薹可溶性蛋白质含量显著高于土壤B和土壤C栽培的,土壤C栽培的红菜薹侧薹可溶性蛋白质含量最低。土壤A和土壤B栽培的红菜薹侧薹可溶性糖含量显著高于其余3种土壤栽培的,土壤C栽培的红菜薹侧薹可溶性糖含量最低。栽植于土壤A的红菜薹侧薹维生素C含量显著高于栽植于其余4种土壤的,且土壤B、C、E、F栽植的红菜薹侧薹维生素C含量无显著差异。土壤A和土壤B栽培的红菜薹侧薹的硝酸盐含量显著低于栽植于土壤C、E、F的红菜薹侧薹。土壤B栽培的红菜薹侧薹纤维素含量显著低于其余4种土壤栽培的,且土壤A、C、E、F栽培的红菜薹侧薹纤维素含量无显著差异。土壤A栽培的红菜薹侧薹游离氨基酸含量显著高于其他土壤栽培的,土壤B、C栽培的红菜薹侧薹游离氨基酸含量显著高于土壤E、F栽培的。

从以上品质分析的结果来看,土壤A栽培的红菜薹侧薹可溶性蛋白质、可溶性糖、维生素C、游离氨基酸含量均较高,而硝酸盐含量低于其他处理,表明土壤A栽培的红菜薹侧薹品质最佳,而土壤C栽培的红菜薹侧薹品质相对较差。

3 结论与讨论

原产地种植的红菜薹(洪山菜薹)主薹品质(前期质量)最好,其他土壤种植的红菜薹主薹品质高低依次为公司乙引入洪山乡原土C、公司乙黄土E、公司甲黄土A。公司甲黄土A种植的洪山菜薹侧薹品质(中期质量)最好,其他土壤种植的红菜薹侧薹品质高低依次为公司甲红土B、洪山菜薹原产地土F、公司乙黄土E、公司乙引入洪山乡原土C。由两次供试红菜薹样品综合品质分析得出,洪山菜薹原产地土壤F种植的红菜薹综合品质最好。

洪山菜薹原产地土壤(F)在碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、有效镁、有效钙、有效硼等7项指标上都较高,为洪山菜薹主薹品质最好奠定了良好的先天基础。公司甲黄土A种植的洪山菜薹侧薹品质最好,与公司甲黄土A底肥、追肥全部施用自有猪场的腐熟猪粪、沼液有关,从而印证了在土质适中的情况下,通过科学的田间管理尤其是科学的施肥技术等后天管理能够确保洪山菜薹特有的品质和风味。这为在江夏区或具有相似土壤成分、相同其他栽培条件的地区大力发展洪山菜薹产业、实施标准化生产提供了科学依据。今后可在江夏区搞好洪山菜薹示范生产,延伸产业链,加快洪山菜薹产业健康发展[10]。将洪山乡的土壤移至江夏区种植的洪山菜薹品质相对较差,这与移至的土壤本身养分含量低(土样C)有关;同时也可证明,在江夏区种植洪山菜薹无需将洪山区域内的土壤移至江夏区,移土栽培是一件成本很高但效果不一定好的举措。

参考文献:

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第3篇

关键词:草地类型;土壤有机碳;团聚体稳定性

中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)03-04-14-04

Soil Organic Carbon Characteristics of Different Alpine Grasslands in Qinghai-Tibet Plateau

Cao Zhiyuan et al.

(College of Resource and Environmental Science,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China)

Abstract:Alpine grassland soils on Qinghai-Tibet Plateau store a large number of organic carbon and play an important role in the global carbon cycle.We investigated soil organic carbon,active organic carbon(easily oxidizable organic carbon,water soluble organic carbon),humic fraction carbon(humic acid,fulvic acid and humus carbon),aggregate-associated carbon and aggregate stability on the Qinghai-Tibet Plateau in the three different levels grass(alpine meadow,alpine steppe and alpine temperate desert ),and explored their spatial patterns of SOC fraction,and aggregate stability. The results showed that soil organic carbon,active organic carbon,humic fraction carbon,aggregate-associated carbon and aggregate stability all increased in the order alpine temperate desert

Key words:Grassland type;Soil organic carbon;Aggregate stability

在陆地生态系统中,土壤有机碳库约占整个生态系统碳库的2/3,在全球碳循环中起着重要的作用[1]。土壤有机碳库的变化及其排放,对大气中二氧化碳浓度的变化有很大的影响,从而影响全球的气候变化[2]。因此,近年来土壤有机碳的贮存受到了各界的广泛关注。

青藏高原具有独特的海拔、气候和生态系统类型,是全球变化的敏感区域。高寒草原是青藏高原广泛分布的植被类型之一,它不仅是亚洲中部高寒环境中典型的生态系统之一,而且在世界高寒地区也极具代表性[3]。青藏高寒草地约为1.28×108hm2,是我国重要的畜牧业基地和生态屏障。有机碳库是青藏高寒草地生态系统最大的碳库之一,有机碳库的微弱变化对整个生态系统的碳储量及生态系统碳平衡都产生重要影响[1-3]。因此,有必要对青藏高原不同类型草地有机碳的含量及特征作进一步的研究。

近年来,国内外学者虽然对青藏高原草地碳循环作了一些相关方面的文献报道,但目前对于青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征的研究仍较少。本研究旨对青藏高原不同类型草地的土壤碳作对比分析,进一步揭示不同类型草地土壤碳之间的差别,为科学评估青藏高原不同草地类型评鉴的研究奠定基础,同时对判定影响青藏高原土壤碳变化的因素提供有利的证据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况 本实验的研究地点是青藏高原3种不同类型草地(高寒草甸、高寒草甸草原、温性荒漠),依据《中国草地资源的类型评价》来划分草地的等级,样地的具体情况如表1所示。

1.2 样品采集与研究方法

1.2.1 样品采集 2015年6月采集青藏高原3种不同类型草地土壤样品。3种不同类型草地中,每隔20m随机设立1个样点,重复4次,采集表层土壤(0~20cm),剔除杂质,形成混合样。将现场采集潮湿的土壤样品过2mm筛,在室温下风干备用。一部分土壤样品用于团聚体的分级,另一部分过0.25m筛用于有机碳的测定分析。

1.2.2 研究方法 土壤有机碳的测定:采用重铬酸钾容量(外加热)法[4];土壤易氧化有机碳的测定:采用333mmol・LC1高锰酸钾氧化法[5];土壤水溶性和腐殖质组分碳的测定:采用腐殖质组成修改法[6],即先用蒸馏水提取水溶性组分(WSOC),后用0.1mol/L的NaOH+Na4P2O7混合碱液提取碱溶性腐殖质(HE),调节HE溶液的pH为1.0,分离出胡敏酸(HA)和富里酸(FA),碱提取液之后的残渣为胡敏素(HU);土壤团聚体有机碳及指标的测定:采用Cambardella及Chen Y等[7-9]方法。

1.3 数据处理 数据处理采用Microsoft Excel 2003软件。

2 结果与分析

2.1 不同类型草地土壤总有机碳、活性有机碳和腐殖质组分碳含量 青藏高原3种不同类型草地土壤总有机碳、活性有机碳(水溶性有机碳、易氧化有机碳)、腐殖质组分碳(胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳)及胡敏酸碳与富里酸碳的比值如表2所示。由表2可知,3种不同类型草地土总有机碳及组分碳含量之间差别较大,其中高寒草甸土壤碳组分的各指标含量是最高的,高寒草甸草原土壤次之,温性荒漠土壤是最低的。3种不同类型草地土壤的胡敏酸碳与富里酸碳的比值介于1.02~1.38,其中高寒草甸和高寒草甸草原土壤胡敏酸碳与富里酸碳的比值差异较小。

本实验的研究结果同张永强等[10]研究结果相似,青藏高原不同类型草地的土壤碳含量具有明显的地带性差异特征,这与土壤及草地的类型分布一致。土壤中各碳组分主要来源于自然生长的植被凋落物及动物残体,经微生物的分解后进入土壤形成[11],而表层的土壤有机碳含量与草地的盖度呈现显著正相关性[12],植被覆盖度高不仅能有效减少土壤有机碳的损失,还能增加土壤有机碳的来源。植被覆盖度越高,向土壤碳循环中输入的凋落物和死亡的根系的量就会显著增加,经微生物的分解后土壤中的碳组分含量就高,因此植被覆盖度高的高寒草甸土壤总有机碳、活性有机、腐殖质组分碳的含量都较高,而植被覆盖度低的高寒草甸草原和温性荒漠的土壤碳组分含量较低。研究结果表明,植被盖度是影响土壤有机碳分布的一个重要性因素,不同类型草地类型植被盖度的不同导致土壤碳含量之间的差异较大。除了植被盖度的影响外,降水被视为决定土壤碳含量分布的重要性气候因素[13],土壤中水分含量越高,土壤中微生物的生物量越大及部分酶的活性越强,土壤中有机残体的分解及矿化的过程越快,有利于有机碳含量的积累。高寒草甸与温性荒漠草原之间的降雨量差别较大,导致土壤矿化的程度不同,因此土壤碳的含量之间的差异也较大。同Martin-Neto等[14]的研究,年平均降雨量的多少影响土壤碳的含量,虽然温度也是影响土壤碳含量分布的一个重要性气候因素,但目前的研究只表明温度影响部分活性有机碳的含量及分布。本研究中,由于不同类型草地的植被覆盖度及降雨量差别较大,没有体现出土壤温度对土壤碳含量的影响。因此,青藏高原不同类型的草原土壤有机碳含量的分布取决于植物群落和土壤水分,而不是土壤温度[15]。

不同类型草地土壤胡敏酸碳与富里酸碳的比值(表2)表明,3种不同类型草地土壤的胡敏酸均占主导地位。Abril等[16]的研究表明,较高的降水量促进土壤微生物的活动,进而促进土壤胡敏酸的形成,提高土壤的腐殖化程度。这也就揭示了本研究中高寒草甸和高寒草甸草原与温性荒漠相比,土壤中胡敏酸碳与富里酸碳比值较高的原因。土壤中的胡敏酸与富里酸的比值,通常作为评价土壤腐殖化程度高低的重要指标,比值越高土壤的腐殖化程度越高[17]。因此,本研究中的高寒草甸和高寒草甸草原土壤的腐殖化程度高于温性荒漠。

2.2 不同类型草地土壤团聚体碳及团聚体稳定性 不同类型草地土壤团聚体粒径及团聚体碳含量如图1所示。由图1可知,3种不同类型草地土壤水稳定团聚体所占比例(图1a)最高为高寒草甸75.7%,其次为高寒草甸草原29.5%,温性荒漠最低为27.5%。其中高寒草甸土壤粒径2~0.25mm的团聚体所占比例最高为32.9%,粒径

不同类型草地土壤团聚体稳定性指数之间差异如表3所示。高寒草甸土壤团聚体的平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体含量和水稳定团聚体所占比例最高,其次为高寒草甸草原,而温性荒漠最低。相反,土壤团聚体结构破坏率和不稳定团聚体指数高低的顺序为高寒草甸

不同类型草地土壤团聚体粒径分布(图1a)是各不相同的,高寒草甸的植被覆盖率高,大量的根系系统对土壤团聚体的胶结作用就强,形成的大团聚体较多(>0.25mm)[18-19],随着团聚体粒径的减小,团聚体粒径分布含量也相应减少。而高寒草甸草原和温性草原的植被覆盖率较低,对土壤的团聚作用较弱,土壤中的粒径小的团聚体(

土壤的平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体含量、团聚体结构破坏率、不稳定团聚体指数和水稳定团聚体所占比例是衡量土壤团聚体稳定性的重要指标[9,18-19]。其中土壤的平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体含量和水稳定团聚体所占的比例越大及土壤团聚体结构破坏率和不稳定团聚体指数越低表明土壤团聚体的稳定性越高[8-9]。因此,本实验的研究结果表明(表3),高寒草甸土壤水稳性团聚体的形成比其它两种草地更具有优势,高寒草甸草原和温性荒漠草原土壤的团聚体稳定性较低。导致不同类型草地土壤团聚体稳定性不同的原因,一方面可能是高寒草甸草原的植被覆盖率较大,庞大的植被根系系统不仅减弱了外界对土壤的侵蚀程度,又增加了土壤有机碳的输入,提高了对土壤的胶结作用[19];另一方面,由于高寒草甸的降雨量较温性荒漠草原的高,因此土壤中微生物的生物量大及酶的活性高,加速了土壤的矿化程度及疏松土壤,增强了对土壤团聚体的胶结作用,因此高寒草甸的土壤团聚体稳定最高。而已有的研究表明,不同类型草地在干旱环境下,土壤植被的覆盖率均随着年平均降雨量的减少而下降,因此土壤团聚体的稳定性也不断下降,进而导致不同类型草地土壤的侵蚀程度不同,土壤碳的含量也随之不同程度的降低[19],而土壤碳有机碳含量的高低,能显著响应土壤团聚体稳定性[19]。与本实验的研究结果相似,植被覆盖度及年平均降雨量是影响土壤团聚体的重要因素。

3 结论

(1)青藏高原3种不同类型草地的土壤有机碳含量、活性有机碳(水溶性有机碳和易氧化有机碳)、腐殖质组分碳(胡敏酸碳、富里酸碳和腐殖质碳)、土壤团聚体碳含量高低的顺序为温性荒漠

(2)青藏高原3种不同类型草地的团聚体稳定性为温性荒漠

参考文献

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第4篇

关键词 土壤类型;土壤基础肥力;水稻;施肥效应;区域;贵州三都

中图分类号 S511;S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)07-0029-02

水稻是三都县主要粮食作物,全县水稻土1.98万hm2,占耕地面积的60%。常年水稻种植面积稳定在1.39万hm2以上,水稻是三都县的主要粮食作物,占粮食种植面积的51.19%,提高水稻产量和品质对确保粮食安全十分重要。合理施肥是水稻增产的重要措施,但水稻合理施肥技术除了考虑不同水稻品种的养分需求特性外[1],土壤基础肥力状况也直接影响着水稻的施肥量和产量[2]。土壤类型和土壤基础肥力间往往有良好的相关性[3],但由于土壤类型多样,同一地区往往存在多种不同的土壤类型,因而难以根据土壤类型进行了针对性的施肥指导。

三都县处于贵州高原南部边坡,境内山峦重叠,丘陵起伏,山高坡陡,溪流交错,地形破碎,地质构造复杂,小地貌类型多样,小气候明显,整体地势自北向南倾斜向上,稻田遍布全县各村寨,但是有代表性的水稻产区主要有两大坝区,即南片区宽谷盆地和北片区沿河坝子。不同区域间土壤类型具有明显差异,而且由于气候、降雨及农事操作等方面的区域性特征导致区域内土壤肥力具有相似性,因此根据不同区域的土壤肥力特点进行有针对性地施肥指导更具有现实意义。通过汇总三都县近年来在不同区域进行水稻施肥试验,分析了三都县不同土壤类型、坝子田和丘陵山区等不同区域土壤肥力的差异及水稻的施肥效应,提出不同区域水稻高效施肥策略,为三都县水稻高产高效生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 田间试验概况

选择三都县2008—2011年水稻主产区布置18个水稻施肥效应试验。试验水稻品种有T优300、泰优99、宜香、中优158;试验肥料有46%尿素、12%过磷酸钙、60%氯化钾。试验均为两段育秧移栽,前茬作物为油菜。试验采用“3414”试验方案,与本文相关的试验处理包括OPT(最佳施肥量)、-N(缺氮处理)、-P(缺磷处理)、-K(缺钾处理)等处理。各地采用的最佳施肥量根据当地的土壤肥力状况有所不同,施肥时期分基肥、分蘖肥和穗肥[4]。

1.2 土壤测试方法

试验前采集基础土样进行测试,有机采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法,全氮采用凯氏蒸馏法测定,碱解氮采用碱解扩散法,有效磷用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定,速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计测定,pH值采用水土比1∶50电位法测定。

1.3 指标计算方法

试验中相对产量(%)=缺素区产量/OPT处理产量×100;施肥产量(kg/hm2)=OPT处理产量-缺素区产量;施肥增产率(%)=(OPT处理产量-缺素区产量)/缺素区产量×100;单位肥料增产(kg/kg)=(OPT处理产量-缺素区产量)/施肥量。

2 结果与分析

2.1 不同区域土壤基础养分含量差异

三都县坝子田少而面积小,大多为谷盆地或台地,由于土壤类型和长期施肥习惯的不同,导致不同区域间和同一区域的不同土壤肥力具有一定的差异。将水稻不同试验中基础养分含量按不同土壤类型进行汇总分析(表1),其中北片区包括青潮泥田、青红泥田等土壤类型,南片区包括大眼泥田、斑黄泥田、黄泥田等土壤类型。结果表明,南片区土壤的pH值平均为6.4,高于北片区而趋于中性,土壤有机质和全氮含量分别为63.1 g/kg和2.98 g/kg,也高于北片区。碱解氮、有效磷、缓效钾和速效钾均高于北片区。

2.2 不同土壤类型及区域间土壤基础肥力差异

土壤基础肥力是水稻施肥量的重要参考依据,试验中常用缺素处理的相对产量来反映土壤供肥能力。18个田间试验缺素区产量分析结果表明(表2),三都县不同区域水稻生产的氮、磷、钾供应能力有明显差异。全县试验中-N区、-P区和-K区平均产量分别为6 780.15、7 288.20、7 166.10 kg/hm2,分别占OPT处理产量的58.85%、72.25%和74.72%,表明目前三都县水稻土养分普遍较低,氮是首要限制因子,磷、钾是次要限制因子。

不同土壤类型间养分供应能力也有一定的差异。试验中包括了三都县稻田坝区的5种主要的水稻土类型,其中大眼泥田、斑黄泥田和黄泥田表现出较好的供氮能力,-N区产量在6 752.25~7 438.95 kg/hm2,占OPT处理产量的65.30%~71.16%,青潮泥田和青红泥田表现较低,-N区产量分别为6 253.80、6 469.95 kg/hm2,分别占OPT处理产量的40.92%和42.58%。不同土壤类型的间磷和钾供应能力差异不大,但大眼泥田的供给能力高于其他土壤类型。综合不同土壤类型的氮、磷、钾供应能力,三都县水稻坝区不同土壤类型间的基础肥力为大眼泥田>黄泥田、斑黄泥田>青红泥田、青潮泥田。

三都县水稻主产区土壤基础肥力还表现出明显的区域效应。南片区的水龙至周覃一带,以及塘州、廷牌等地长期以来是三都县的粮食生产基地,农田水利设施较为完善,注重种植秋冬绿肥养地,因此土壤基肥力较好。南片区-N区水稻产量比北片区高514.50 kg/hm2,-P区和-K区差异很小。从表2进一步看出,不同区域的相同土壤类型也表现明显的差异性,南片区的大眼泥田-N、-P和-K区的产量分别比北片区的高出593.85、852.15、374.10 kg/hm2。

不同土壤类型基础肥力差异性分析表明,大眼泥田肥力较好,通过增施有机肥改善其质地,即是三都县保肥保水力高的上等田。黄泥田、青红泥田和斑黄泥田基础肥力中等,在施肥上宜采取平衡施肥措施,稳定土壤肥力,促进粮食增产稳产。青潮泥田肥力较低,需增施肥料,且化肥宜勤施薄施。

2.3 不同土壤类型和区域间水稻施肥效应差异

水稻施肥的增产效应受土壤基础肥力的影响。三都县的土壤养分普遍偏低,中低产田占2/3左右,其中氮是水稻产量的主要限制因子,其次是磷和钾,因此施肥均表现出良好的增产效应。试验中施氮、磷、钾肥的全县平均增产量分别为1 345.50、990.45、1 120.20 kg/hm2,分别比-N处理、-P处理、-K处理增加了19.12%、14.07%、15.92%,施肥增产幅度为氮>钾>磷(表3)。

良好的土壤结构和基础肥力有利于提高水稻产量,但降低了施肥的增产效应。大眼泥田基础肥力较好,OPT处理产量达到了8 821.20 kg/hm2,高于全县平均水平,其次是斑黄泥田和黄泥田,最低是青潮泥田和青红泥田。从施氮增产看,青潮泥田最高,为1 456.95 kg/hm2,其次是大眼泥田和斑黄泥田,分别增产1 382.25、1 334.25 kg/hm2,最低是青红泥田和黄泥田,分别增产1 270.05、1 284.30 kg/hm2;施磷增产较高的有大眼泥田、斑黄泥田和黄泥田,增产为1 083.75~1 117.65 kg/hm2,青潮泥田和青红泥田较低;施钾增产以斑黄泥田最高1 383.75 kg/hm2,其次是青潮泥田、大眼泥田和黄泥田,增产幅度为1 065.30~1 255.80 kg/hm2,最低是青红泥田 812.85 kg/hm2。

三都县水稻产量及施肥效应也表现出明显的区域特征。南片区土壤基础肥力优于北片区,OPT处理平均产量为8 370.90 kg/hm2,比北片区高出1 165.65 kg/hm2,施用氮肥低于北片区29.85 kg/hm2,而施用磷、钾肥分别比北片区增产272.70、286.95 kg/hm2。说明只要施肥量不是超量,水稻增产量与施肥量成正相[3]。

2.4 不同土壤类型和区域间单位肥料增产效应差异

单位肥料的增产效应除受到土壤肥力的影响外,还受到施肥量的影响。全县试验中预设的最佳施肥量为纯氮124.5 kg/hm2、五氧化二磷93.00 kg/hm2、氧化钾124.5 kg/hm2,平均单位施肥增产效应分别为162.15、159.75、135.00 kg/hm2,不同肥料的增产效应为氮>磷>钾。

预设施肥量是根据当地土壤肥力及施肥效应确定的较佳施肥量,不同土壤类型及不同区域有一定的差异。不同土壤类型间施肥量只有大眼泥田稍高外,其他都是8-6-8,单位肥料的增产效应没有明显的差异和规律性。但区域间有差异,北片区施氮肥增产高于南片区0.90 kg/kg,而施磷、钾增产却分别低于南片区2.38、1.79 kg/kg。说明在一定施肥量范围内土壤基础肥力可以提高施肥效应。

3 结论与讨论

土壤氮、磷、钾等营养元素的供应潜力是水稻合理施肥的重要依据。三都县水稻试验中-N区、-P区和-K区全县水稻产量分别为6 780.15、7 288.20、7 166.10 kg/hm2,相对产量分别为58.85%、72.25%、74.72%。施氮、磷、钾平均增产量分别为1 345.50、990.45、1 120.20 kg/hm2,均表现良好的增产效应。表明三都县水稻土壤养分指标偏低,氮元素极低,磷、钾元素中等偏低。因此,施肥上应该重视增施有机肥和氮肥,补充施用磷、钾肥。

不同土壤类型间由于成土母质及长期施肥的影响,土壤肥力有一定差异[5-6],但由于土壤类型的多样性,限制了其对全县水稻施肥指导的效果。同时土壤表现出明显的区域性,其中大眼泥田、斑黄泥田、黄泥田的肥力较高的主要分布在南片区,而青潮泥田和青红泥田肥力较低的主要分布在北片区。土壤基础肥力的区域差异,除受施肥、种植制度及农事操作等因素的影响外,还受到地势、土壤类型的影响。三都县南片区各种土壤类型的基础养分、缺素区产量、最佳施肥量产量和相对产量均比北片区的高。同一类型土壤在南、北片区也表现明显差异。因此,南片区适宜种植产量较高的中晚熟品种,北片区适宜种植生育期较短的品种。

4 参考文献

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第5篇

关键词:江汉流域经济区;富硒土壤;多目标区域地球化学调查;土壤硒资源量

中图分类号:S153;X833 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)08-1468-06

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.08.017

Distribution Characteristics and Resource Research of the Soil Selenium

in Jianghan River Economic Zone

DING Xiao-ying1, XU Chun-yan2,YANG Jun2, DUAN Bi-hui2, HUANG Bin2, YAN Jia-li2

(1.College of Geology and Environment,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China;

2.Hubei Institute of Geoscience,Wuhan 430034,China)

Abstract: Large amounts of data statistics on the basis of multi-target regional geochemical survey in Jianghan River economic zone of Hubei province show there are many selenium-rich soil resources existing on Jianghan plain and the surrounding hills mountain. According to double grid sampling mode in multi-target regional geochemical survey specification, the calculation of soil selenium resource was in accordance with the linear formula of unit of soil selenium content. And the analytical investigation was respectively from soil types and the characteristics of parent material. The results show that data indicate surface(0~0.2 m) soil’s selenium resource is 5 314.69 t. And deep(0~1.8 m) soil’s selenium resource is 38 764.66 t. There are two kinds of soil store selenium easily which are grey alluvial soil and waterloggogenic paddy soil, and soil selenium mainly distributed in the quaternary soil parent material.

Key words:Jianghan River economic zone;selenium-rich soil;multi-target regional geochemical survey;soil selenium resource

硒是人健康必需的微量元素,缺硒或硒过量都会影响人体的健康[1-3]。人体中的硒主要通过植物摄取,植物中的硒来源于土壤,土壤中硒的含量、形态以及农作物对硒的吸收、转化等都直接影响着食物链中硒的含量水平,并最终通过食物链影响人类健康[4]。湖北省拥有丰富的硒资源,恩施被授予“世界硒都”称号,江汉平原及周边丘峦存在大量富硒土壤资源,硒资源的利用和开发越来越受到人们的重视。全国多目标区域地球化学调查系统取得包括硒在内的土壤各类元素等54项指标,对实测土壤元素储量、氧化物储量以及研究地球系统物质循环具有重要意义,在土地利用、农业种植和环境评估等经济社会发展方面发挥着现实作用[5]。2015年湖北省政府批准通过《湖北省富硒产业发展规划(2014-2020)》,提出将富硒的资源优势转化为资本优势和产业优势,但土壤硒的分布特征和硒资源量评价等工作相对薄弱。因此,开展江汉流域经济区土壤硒的分布特征及资源量研究具有重要意义,可为湖北省土壤硒资源开发利用和富硒产业发展提供科学依据。

1 区域概况与样品采集、测试方法

1.1 区域概况

江汉经济流域区主要由江汉平原及其周边山峦组成,位于长江中游、湖北省中南部,为长江、汉江冲积平原,位于东经110°13′-116°04′,北纬29°26′-32°12′,包括武汉市、荆州市、潜江市、仙桃市、天门市的全部,宜昌市、荆门市、孝感市、咸宁市的部分县市。

由于长江、汉水携带大量泥沙质冲积物沉积,江汉平原形成独特的土壤资源类型[6]。本区土壤共分7个大类,20个亚类。分布面积较广的土壤类型为潮土、水稻土和黄棕壤,潮土广泛分布在长江和汉江沿岸的冲积平原、河流阶地、河漫滩地及滨湖地区广阔的低平地带,调查区各地、市、州均有分布,以荆州、潜江、天门、仙桃所占面积最大。水稻土广泛分布于长江、汉水两岸平原区和湖积洼地区。黄棕壤类的土壤主要分布于调查区江汉平原的武汉黄陂-新洲、孝南-孝昌、京山-天门、钟祥-荆门、枝江-宜昌等县市地区。从成土母质上分析,由于长期受长江、汉江等泥沙冲积和江汉盆地沉积,成土母质以第四系河湖沉积为主。

本研究主要在收集“湖北省江汉流域经济区多目标地球化学调查”项目(湖北省地质调查院承担)的硒元素数据基础上进行,共收集湖北省江汉平原多目标地球化学硒元素数据24 584个,其中表层土壤硒数据19 713个,深层土壤硒数据4 871个,去除水体属性,可利用的表层土壤数据18 503个,深层数据4 558个。

1.2 样品采集与测试方法

依照多目标区域地球化学普查规范相关规定执行,表层土壤样品采样密度为1个点/km2,城区加密至2个点/km2。表层土壤样品的采样深度为0~0.2 m。采样时,用工兵锹在每个取样位置上锹取深0.2 m土片后,切除两边留存中间土条。采用3~5处多点采集(100 m距或母质相同田块中间部位50 m范围内),合并为一个样品。土壤样品原始重量大于 1 000 g,同时按规范要求在设计预布点处进行重复样采集[7]。深层土壤样(含滩涂)采样密度为1个点/4 km2,采样深度为0~1.8 m,为保证取样深度,丘陵低山地区多选择在坡脚土层较厚地带采样。

本次调查样品测试包括表层和深层土壤样54项指标分析,样品由具有国家级资质认证的武汉岩矿测试研究中心测试。

野外组合分析样(大于200 g)送交实验室,测试单位对样品进行无污染加工,其中用于分析硒元素的样品加工步骤为将样品混匀后,取约100 g碎至200目,取10~20 g装入塑料瓶,供硒分析[8]。取0.5 g样品试剂,采取王水分解、KBH4还原,氢化法进行消解,然后用原子荧光光谱仪上机测定,其余元素和氧化物分析指标用等离子体光谱仪测定和X射线荧光光谱仪测定。表层和深层组合样中,每50个样品插入1个重复样进行分析,其相对偏差(RD)的合格率均达到规范要求(80%以上)。

2 结果与分析

2.1 江汉流域经济区土壤硒的分布特征

2.1.1 表层土壤硒的含量特征 由表1可知,湖北省江汉流域经济区多目标表层土壤硒含量在0.03~10.80 μg/g范围内,平均硒含量为0.29 μg/g,等同于全国硒含量平均值。

按照目前通用的富硒分级标准[1,3],把硒元素划分为5个含量等级:极贫乏(≤0.15 mg/kg),贫乏(0.15~15.00 mg/kg),适中(0.20~0.40 mg/kg),丰富(0.40~3.00 mg/kg),很丰富(>3 mg/kg)。统计分析得到江汉流域经济区表层土壤硒元素各含量等级分布见图1。

从图1可见,湖北省江汉流域经济区多目标工作区内有11%的表层土壤达到硒富集水平,富硒土壤面积为8 653 km2。70%的硒适中土壤区,分布面积达55 311 km2。

湖北省江汉流域经济区表层土壤硒含量分布呈现出3个特征:一是土壤硒含量总体上呈现“南多北少”、“西多东少”的分布特征;二是硒富集土壤分布于两带两区。两带中的一带指北西向沿着汉江冲积带分布的襄阳-钟祥带,另一带为西北向沿长江冲积带分布的巴东-秭归-宜昌带。江汉平原区主要分布硒适中土壤和硒丰富土壤,硒丰富和硒很丰富土壤则主要集中在三大区域:①鄂东南地区,其分布主要与富硒地层有关,同时与鄂东南地区硒的伴生矿床的分布有关;②沿襄广断裂分布的随州-武穴一线少量的由寒武系地层引起的硒富集土壤区;③城市周边特别是武汉市周边主要由人为污染形成的硒富集土壤区。

不同土壤型Se含量特征见表2。由表2可知,本区土壤类型共分7个大类,20个亚类。

表层土壤硒含量与土壤类型关系密切。占比最大的水稻土各类型土壤硒平均值为硒适中等级。从标准差中可以看出,水稻土的硒含量整体变化不大。占比其次的潮土各类型土壤硒平均值均达硒适中土壤标准,其中硒含量最大值(10.80 μg/g)来源于灰潮土。

决定土壤中硒含量的一个重要因素是成土母质,成土母质由基岩风化而来,故地质背景与土壤硒含量息息相关。不同成土母质类型硒含量特征见表3。由表3可知,表层土壤数据主要采自于第四系地层,其次为白垩系、中元古界地层。三者的硒含量平均值均达到硒适中土壤标准(0.20~0.40 μg/g)。硒含量平均值最高样品来自二叠系和侏罗系地层中,达0.34 μg/g,其次为石炭系和三叠系(0.32 μg/g),太古界老地层区硒含量平均值最低。硒含量最大值来自于第四系地层中,达10.80 μg/g。

2.1.2 深层土壤硒的分布特征 由表1可知,江汉流域经济区多目标深层土壤硒含量在0.03~1.29 μg/g范围内,平均硒含量为0.17 μg/g,标准差为0.08。

1)不同土壤类型硒含量特征见表4。由表4可知,深层土壤不同土壤类型的硒含量平均值远小于表层土壤硒平均值,深层土壤只有样品数量不多的黄棕壤硒平均含量达到适中水平。深层土壤中分布面积较广的两种土壤类型是水稻土和潮土,硒含量平均值未达到硒适中标准,其中硒含量最大值(1.29 μg/g)来源于潴育型水稻土。

2)深层土壤数据一定程度上反映出不同成土母质即不同地层区岩石硒含量的特征。不同成土母质类型硒含量特征见表5。由表5可知,深层土壤不同成土母质类型的硒含量平均值远小于表层土壤硒平均值。分析数据66%来自于第四系地层,其次为白垩系、志留系地层。三者深层土壤硒含量平均值均低于硒适中标准(0.20~0.40 μg/g)。硒含量平均值最高样品来自脉岩中,为0.47 μg/g,其次为古生界侵入岩(0.28 μg/g)。硒含量最大值来自于第四系地层中,为1.29 μg/g。

2.2 土壤硒资源量研究

2.2.1 土壤硒资源量计算方法 土壤硒资源量计算统一采用中国地质调查局《全国土壤碳储量及各类元素(氧化物)储量实测计算暂行要求》提供的计算方法,按照多目标区域地球化学调查规范[7]中所采用的双层采样网格化模式,计算土壤0~0.2、0~1.8 m两个深度的土壤硒资源量。土壤元素含量由土壤表层至深层主要存在指数分布模式和直线分布模式,本次硒资源量按照直线公式采取单位土壤硒量的方法计算土壤硒资源量,单位土壤硒量用USEASe,h表示,h为深度。然后对单位土壤硒量进行加和计算取得土壤硒资源量。

1)深层硒单位土壤硒量计算:

USEASe,0-1.8 m=[(Se表+Se深)÷2]×D×4×104×ρ (1)

式中,USEASe,0-1.8 m表示0~1.8 m深度单位土壤硒量(t),Se表、Se深为土壤表层、深层硒含量(%),D表示深层采样深度,一般为1.8 m,4为单位土壤面积(km2),104为单位土壤面积换算系数,ρ为土壤容重(t/m3)。其中,土壤容重采用湖北省土壤肥料工作站测定的资料。

2)表层硒单位土壤硒量计算:

USEASe,0-0.2 m=Se表×D×4×104×ρ (2)

式中,USEASe,0-0.2 m表示0~0.2 m深度单位土壤硒量(t),Se表取表层土壤硒实测含量值,D表示表层采样深度,取0.2 m,其余参数与式(1)中的参数保持一致。

2.2.2 土壤硒资源量

1)江汉流域经济区土壤硒资源量按土壤类型统计分析的计算结果见表6、表7。由表6、表7可知,按照土壤类型解析本区硒资源量,潴育型水稻土、灰潮土是该区两大主要储硒类型,深层硒资源量分别占28.45%和21.94%,表层硒资源量分别占28.10%和21.76%,硒含量丰富,可能因为灰潮土表土和潴育型水稻土土壤中的耕作层疏松多孔,有益于腐殖质和有机质的积累,从而增加了土壤的硒资源量。

2)分析区土壤表层硒资源量为5 314.69 t,面积为74 012 km2,平均资源量为0.07 t/km2;深层硒资源量为38 764.66 t,面积为72 928 km2,平均资源量为0.53 t/km2,可见分析区深层硒资源量和平均硒资源量均大于表层,这与分析区土壤硒含量的特征不同。因为从硒资源量的公式中可知,深层硒资源量的深度远大于表层,且深层的面积也较表层的小些。

3)按系或界统计分析各成土母质土壤硒资源量,结果见表8、表9。由表8、表9可知,土壤硒资源量主要集中分布在第四系的成土母质类型中,因为在特殊沉积环境下形成的富硒土壤,主要分布于河流、山前冲积平原,一般在其沉积物母质的源区或水系上游分布有二叠系等硒元素高背景地层,且在母质中有机质较丰富的条件下亦形成富硒土壤[10]。

3 小结与讨论

1)江汉流域经济区深层土壤的硒含量普遍小于表层土壤硒含量,这与表层土壤有机质含量高、积累的腐殖质较易形成吸附亚硒酸盐的胶体颗粒有关[10]。

2)江汉流域经济区的土壤硒含量受成土母质等地质背景影响明显。主要来源于硒高背景地层的岩石,如含炭硅质岩、含硅|炭质页岩、黑色页岩、炭质板岩等岩石,这些岩石风化易形成硒相对富集的土壤。

3)江汉流域经济区硒资源量较为丰富,且深层硒资源量和平均硒资源量均大于表层。从土壤类型上看,潴育型水稻土和灰潮土是该区内两大主要储硒类型;从成土母质类型上看,土壤硒资源量主要分布在第四系的成土母质类型中。

4)江汉流域经济区土壤硒资源量与人类生产活动密切相关。可通过加大秸秆还田、施用农家肥等措施来增加有机质含量,此外,还可以在成熟的耕作层上施加硒肥,亦可增加土壤硒资源量。

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第6篇

[关键词] 隆化县;耕地地力;指标分析

耕地是土地的精华,是人类物质产品的来源地。耕地地力评价是根据所在地特定气候区域以及地形地貌、成土母质、土壤理化性状、农田基础设施等耕地系统的各组成要素之间的相互作用而表现出来的综合特征,来评价耕地生物生产力的高低。耕地地力评价的任务就是通过对耕地资源的科学评价,了解耕地资源的利用现状和存在的问题,从而合理利用现有的耕地资源,治理或修复退化、沙化以及受污染的土壤,为农业结构调整、无公害农产品生产等农业决策提供科学依据,保障农业的可持续发展。目前在全国开展的县级耕地地力评价,是在GIS技术系统的支持下,运用相关分析、层次分析和模糊评价等数学方法和数学模型进行的。其中参评因子的选取、权重的计算、单因子隶属度的确定是决定评价成功与否的关键,也是重点研究的内容。

一、研究区概况

隆化县位于河北省北部,地理坐标116°47′45″~118°19′17″E,北纬41°08′47~41°50′09″N,地貌区划为冀北山地,海拔410~1670m,属中温带半湿润季风型气候。土壤类型以棕壤、褐土、潮土为主。全县总面积5462k㎡,其中耕地57333h㎡,为农业部第三批测土配方施肥项目县。按照项目要求,用GPS定位取土、调查,进行常规测试分析,查清了全县土壤肥力状况。采用GIS技术,建立了县级1:50000土壤空间数据库。在此基础上,对耕地质量进行了定量化和科学、准确的评价。

二、参评因子的选取和分析

根据主导因素原则、差异性原则、综合性原则和稳定性原则,在全国共用的47项指标体系框架中选择了气候、立地条件,土壤剖面性状、土壤理化性状4大类10项指标,作为隆化县耕地地力评价的依据。

1.气候因子分析

在耕地生产潜力评价中,反映气候条件的主要是水热条件。水热条件是自然地理环境中最活跃的因素,它是系统能量的源泉,决定着自然地理环境的复合,农业生产的潜在水平和实际水平。

影响隆化县耕地生产潜力的气候因子主要是无霜期和降水量,且无霜期比降水量更重要。

(1)无霜期。隆化县无霜期西北部100d、东南部160d,>10℃积温1800~3200,与无霜期分布趋势一致。这样温度条件,对当地主栽作物产量影响很大。无霜期短的地区,只能种植生育期短的玉米品种和杂粮,而且往往因晚霜造成毁种,秋季霜冻造成减产。无霜期长的中南部则可以种植水稻。

(2)降水量。隆化县年降水量400~550mm,呈西北低、东南高的趋势。150mm的差距虽然很小,但由于恰处于半湿润和半干旱气候的过渡地带,旱作农业区,降水量与时空分布的差异,仍对耕地的生产能力造成明显的影响。

2.立地条件分析

隆化县耕地立地条件中,地貌类型和成土母质对耕地地力影响较大,其中地貌类型的影响相对重要一些。

(1)地貌类型。地貌是通过地表物质和能量的再分配,对耕地的生产能力产生影响的。这里所说的地貌类型,是指中小地貌类型。当地耕地所处的地貌类型主要有:低山、黄土地貌、起伏洪积高台地、平坦河流高阶地、河流低阶地、河漫滩。

①低山:耕地多为坡耕地,分布零散,有不同程度的土壤侵蚀,跑水跑肥。阴坡温度低,阳坡干燥,对作物生长发育均有不良影响。

②黄土地貌:主要为黄土梁峁、沟谷及缓坡地,多数修筑为梯田,田面较平缓,有轻度侵蚀或无侵蚀。

③起伏洪积高台地:分布于低山河谷,多为古代洪积阶地,切割破碎,地面微倾斜,地下水位较低,对土壤无影响。

④平坦河流高阶地:分布于低山宽谷,地势平坦开阔,地下水位3~5m,多为潮褐土,无侵蚀,一般有灌溉条件。

⑤河流低阶地:一般分布于河流两岸,受地下水侵润,多为潮土,且灌溉条件较好,有的地方可以引洪淤灌。

⑥河漫滩:多为河漫滩阶地,分布于低山河谷底部,多于时令河两岸呈条带状,土壤多为冲积土或堆垫土,有时受洪水威胁。

(2)成土母质。成土母质是土壤的物质基础和其他物质的来源,不同成土母质的矿物组成和化学性质各异,其直接影响土壤性质和肥力水平。隆化县成土母质主要划分为8个类型:酸性结晶岩类残积物、基性结晶岩类残积物、泥岩类残积物、砂岩类残积物、黄土母质、洪积物、冲积物、人工堆垫物。

①酸性结晶岩类残积物:微酸至中性,钾素较丰富,土壤质地较粗,结构疏松。

②基性结晶岩类残积物:一般磷素丰富,质地适中,结构较好,土层较厚。

③泥岩类残积物:土层较深厚,质地较细,矿质营养较丰富,一般呈中性反应。

④砂岩类残积物:土层较薄,土壤砾石含量较多,营养元素比较低,多属微酸性反应。

⑤黄土母质:多为第四纪风成黄土,土层深厚,结构较紧实,质地适中,矿物质营养丰富,保水保肥能力强。

⑥洪积物:质地、层次不够均匀,土层中普遍含有砾石,矿物质营养相对贫乏。

⑦冲积物:冲积母质的耕地土壤地形平坦,水分条件较好。质地、土体构型多样,土壤结构疏松,一般容易培肥改良和利用。

⑧人工堆垫物:多为黄土状物,厚度30~50cm,下面为砂砾质洪、冲积物。

3.剖面性状分析

土壤剖面性状是影响耕地生产能力的最重要、最直接的因子。其作用是多方面的,包括机械的、物理的、生物化学的。

隆化县土壤剖面性状对耕地生产能力影响最大的是障碍层类型和有效土层厚度,其次是土壤质地。

(1)土壤质地。土壤质地影响土壤水分和化学品的保持和传输,表现为通透性、保肥性和供肥性。它与土壤耕性、养分有效性、养分保持能量都有密切关系,并且对水分运动也有直接影响。

隆化县耕地土壤质地分为砂质、砂壤质、轻壤质、中壤质和粘质五种,其中轻壤质和中壤质占面积比例较大,砂壤质次之,砂质和粘质面积很小。

①轻壤质和中壤质:土性良好、砂粘含量适宜的土壤。其特性是松而不散,粘而不硬,结构如绵。即通气透水,又保水保肥,肥力较高,适于种植各种作物。在当地的气候和耕作条件下,土壤结构和耕作性能方面,轻壤略优于中壤。

②砂壤质:土质疏松,通气透水,不粘不硬,易于耕作,但保水保肥能力较差。

③砂质:土质松散,通气透水,春季土温上升快,易于发芽出苗,但保肥力差,易干旱,本身养分少。

④粘质:有较高的保水保肥能力,含植物营养较多,但通气透水性不良,湿粘干硬,土块大,不易耕作。

(2)障碍层类型。隆化县土壤障碍层主要是砂砾层,存在于残积母质和洪、冲积、人工堆垫母质的土壤剖面中,由粗砂、砾石或卵石组成,厚度多大于30cm。根据出现部位,分为体(20~50cm)砂砾和底(50cm以下)砂砾两种。砂砾层严重漏水漏肥,影响作物根系发育,不利于耕作,而且很难改良。

(3)有效土层厚度。有效土层厚度决定作物生产力所必须的根系容量、水分和养分有效性。隆化县土层厚度划分为四种类型:<30cm、30~50cm、50~100cm、>100cm。一般来说,其他条件相同的情况下,土层厚度越深,耕地生产潜力越大。

4.土壤理化性状分析

(1)有机质。隆化县耕地土壤有机质含量9.3~32g/kg,有机质含量高低主要与土壤类型关系密切。土壤有机质是土壤肥力基础之一,能改善土壤的物理、化学、物理化学、生物学特性。有机质是决定土壤多种功能表现的重要成分,对土壤结构的形成、土壤养分的释放、土壤吸附和缓冲功能、土壤微生物活动等都起着至关重要的作用。其他条件相同的情况下,耕地生产潜力与有机质含量高低呈正相关。与有效磷和速效钾相比,有机质对耕地生产潜力的影响更重要。

(2)有效磷。隆化县耕地土壤有效磷含量 4.0~54mg/kg,但大部分耕地为较低水平。土壤中有效磷包括水溶性磷、弱酸溶性磷,是可以被作物直接吸收利用的大量营养元素。同时有效磷的含量取决于土壤反应、总磷含量、有机质含量和颗粒组成等多种因子。因此有效磷也是最能反映土壤对作物供给水平的一个综合指标。

(3)速效钾。隆化县耕层土壤速效钾含量 58~271mg/kg,大部分耕地为中等以上含量水平,速效钾含量与成土母质类型、土壤质地相关。土壤速效钾是指水溶性钾和粘土矿物晶体外部吸持的交换性钾。这一部分钾素与作物吸收的钾有密切关系,对作物生长及品质起着重要作用,其含量水平不仅反映土壤的供钾能力,而且在一定程度上是土壤质量的主要指标之一。

三、单因素权重

单因素权重即各评价因子对耕地地力的影响程度,采用层次分析法确定,把各评价因子按照相互之间的隶属关系排成从高到低的若干层次,根据同一层次相对重要性相互比较的结果,决定层次各元素重要性先后次序,构建判断矩阵,利用统计工具计算参评因素的权重。

四、单因子隶属度

根据模糊数学的概念与方法,对不同类型的模糊子集,即选定的评价指标,建立不同类型的隶属函数关系。其中土壤理化性状为戒上型函数,其他均为概念型隶属函数。戒上型隶属度的计算,是根据一组分布均匀的实测值评估出对应的一组隶属度,在计算机中绘制这两组数值的散点图,再根据散点图进行曲线模拟,寻求参评因素实际值与隶属度关系方程,从而建立起隶属函数。

概念型隶属函数,其隶属度由专家评定判断得出。隶属度是指元素χ符合这个模糊性概念的程度。完全符合时隶属度为1,完全不符合时为0,部分符合即取0与1之间一个中间值。

1.降水量隶属函数及其描述

400~450mm隶属度0.4,450~500mm隶属度0.8,500~550mm隶属度1.0。

2.无霜期隶属函数及其描述

100~120d隶属度0.4,120~140d隶属度0.7,140~160d隶属度1.0。

3.地貌类型隶属函数及其描述

低山隶属度0.1,黄土地貌隶属度0.4,河漫滩隶属度0.5,起伏洪积高台地隶属度0.7,平坦河流高阶地隶属度0.9,河流低阶地隶属度1.0。

4.成土母质隶属函数及其描述

砂岩类残积物隶属度0.2,酸性结晶岩类残积物隶属度0.3,基性结晶岩类残积物隶属度0.4,人工堆垫物隶属度0.5,泥岩类残积物隶属度0.5,黄土母质隶属度0.6,洪积物隶属度0.8,冲积物隶属度1.0。

5.土壤质地隶属函数及其描述

砂质隶属度0.2,粘质隶属度0.4,砂壤质隶属度0.8,中壤质隶属度0.9,轻壤质隶属度1.0。

6.土层厚度隶属函数及其描述

<30cm隶属度0.2,30~50cm隶属度0.6,50~100cm隶属度0.8,>100cm隶属度1.0。

7.障碍层类型隶属函数及其描述

砂砾层隶属度0.4,无障碍层隶属度1.0。

8.土壤理化性状隶属函数的及其描述

速效钾a值=0.000431,b值=0,c值=171.54,ut值=0;有机质a值=0.014048,b值=0,c值=26.58,ut值=0;有效磷a值=0.004967,b值=0,c值=32,ut值=0。

五、结论

根据以上层次分析模型和隶属函数模型,通过GIS软件计算出每个评价单元的综合得分,利用累计曲线法进行地力等级的划分,其结果完全符合当地实际情况,这说明对各项评价因子的分析和判断是正确的。

参考文献

[1] 田有国,辛景树等.耕地地力评价.北京:中国农业科学技术出版社.2009

第7篇

【摘要】 目的为明确青蒿根际微生物数量的动态变化与青蒿素含量的关系。方法在不影响青蒿正常生长发育的前提下,定期测定不同土壤类型青蒿根际细菌、真菌和放线菌的数量变化,并在收获时测定青蒿素的含量。结果增加粘土内放线菌的数量,同时减少细菌和真菌的数量有利于青蒿素的合成;而增加壤土细菌数量的同时减少真菌和放线菌的数量不利于青蒿素的合成。结论青蒿根际微生物的动态变化与青蒿素的含量存在一定的关系。

【关键词】 青蒿; 根际微生物; 动态变化; 青蒿素

1904年德国科学家Hiltner提出根际的概念,即植物根周围数毫米的区域,一般是距根面1~4 mm的土壤范围内。国内外的研究资料表明,植物根系和根际微生物对土壤性状、植物吸收养分及生长发育都有明显影响[1,2]。植物根际微生物繁殖速度快、数量多、代谢能力强,在改善土壤肥力和根际环境、促进根系生长和防治植物病害等方面均有一定的作用。通过改善根际微生态环境来促进植物生长,以及从根际微环境中筛选具有良好促生和抗菌作用的有益菌群,在烟草[3]、茶树[4]、玉米[5]等植物已有所报道。 然而有关中草药在这方面的研究尚未见报道。青蒿Artemisia annua L.又名黄花蒿,世界上已经有51个国家和地区将其列为抗疟指定用药,这使得全球对青蒿素原料的需求猛涨,从2004年开始已出现了从原料到成品药各个环节的严重供货短缺[6]。目前青蒿虽能大面积栽培,但由于其青蒿素含量还受土壤等多种因素影响[7,8],大大增加了该药的生产成本。本文研究了不同土壤类型青蒿根际细菌、真菌和放线菌的数量变化,并对其有效成分青蒿素进行了测定,以期为进一步弄清土壤类型与根际微生物的关系、合理利用根际微生物以提高青蒿素含量并最终降低青蒿素的生产成本提供参考。

1 材料与方法

1.1 青蒿植株的选定方法

在气候环境条件相同的同一青蒿产区选取3种相邻的不同类型的土壤,每个土壤类型随机选取2个观察点,每个观察点随机选定3株青蒿并采取相同的田间管理。

1.2 土壤取样的时间及方法

1.2.1 取样时间

分别为青蒿定植前未受青蒿代谢产物影响过的土壤,青蒿营养旺盛生长期的土壤,采收前青蒿素含量已达到最高并相对稳定时期的土壤,共3次,每次取样的时间相同。

1.2.2 取样方法

在对青蒿定植前的土壤进行取样时,先确定定植位置,然后在根系可能大量生长的深度范围内随机采挖土样并充分混合。在对定植后的两个时期进行取样时,将选定植株周围的土壤看作1个圆,圆心为植株本身。将圆平均分作6份,并分别标记1,2,3,4,5,6。旺盛生长期对标记为1,3,5区域的根际土壤进行采样;青蒿采收前对标记为2,4,6区域的根际土壤进行采样。土样充分混合后放在5℃左右的温度条件下并置于无菌塑料袋密封保存待用。每次采样时不要波及邻近区域的土样,并且尽量不要损伤根系,取样完毕后将土回盖并浇水以利于植株继续正常生长。

1.3 土壤微生物的分离计数

采用稀释平板法作细菌、真菌和放线菌的分离,分别用牛肉糕蛋白胨培养基、马丁氏培养基和高氏一号培养基。每次分离重复3次,采用平板菌落记数法记录各微生物的数量,每个土壤类型的微生物数量取各点的平均数[9]。

1.4 青蒿鲜叶产量和青蒿素含量的测定

采收时测量青蒿植株鲜叶的总产量和青蒿素含量。总产量采取直接称量青蒿鲜叶重量的方法;青蒿素含量采用HPLC法(Agilent 1200 Series)进行测定。

1.5 统计分析

研究结果都采用SPSS统计软件进行统计分析[10]。

2 结果

各检测结果见表1。从表1中可见,各土壤类型的青蒿素含量和微生物数量都有所不同。表1 不同土壤类型在各个时期内微生物数量与青蒿素含量的变化(略)

2.1 土壤类型与青蒿素含量的关系

在3种土壤类型中,粘土的青蒿素含量为1.32%,其含量最高并且与壤土1.13%的含量差异达极显著,砂土的含量最少并且与壤土的青蒿素含量差异达极显著。统计分析结果表明,青蒿素含量与土壤类型之间存在极显著的正相关关系(r=0.971,P

2.2 各土壤类型在青蒿的不同生长阶段与微生物数量的关系

2.2.1 粘土的微生物数量变化

在3种土壤类型中,粘土的微生物数量,无论是细菌、真菌还是放线菌在青蒿的整个研究阶段都最多并且分别与砂土和壤土各自微生物数量的差异达极显著。其中细菌数量在逐渐减少;放线菌数量在逐渐增加;真菌数量虽然先减少后增加,但总的趋势是在减少。细菌数量从定植前每克土壤103.0×103个减少到采收期50.0×103个,表明青蒿的定植生长抑制了细菌的繁殖。青蒿在抑制细菌生长的同时促进了放线菌数量的增加,其数量从定植前每克土壤3.0×103个增加到采收期50.0×103个。真菌从定植前每克土壤30.0×103个下降到1.0×103个,然后又增加到采收期10.0×103个。

2.2.2 壤土的微生物数量变化

壤土中的细菌数量在整个研究阶段都多于真菌和放线菌并呈上升趋势,其数量从定植前每克土壤3.67×103个增加到8.4×103个左右并在青蒿分裂期和采收期都保持在相近的数量水平,表明青蒿在壤土的定植生长有利于细菌的繁殖并能很快达到稳定的水平。真菌和放线菌数量在整个研究阶段都呈下降趋势,真菌从种植前每克土壤1.33×103个下降到采收期0.35×103个,而放线菌从种植前每克土壤2.0×103个下降到采收期0.2×103个,表明青蒿在壤土的定植抑制了真菌和放线菌的生长。

2.2.3 砂土的微生物数量变化

砂土中的细菌数量在整个研究阶段都多于真菌和放线菌并呈下降趋势,其数量从种植前每克土壤50.0×103个下降到1.3×103个。真菌数量同粘土中的真菌数量变化一样,都是先减少后增加,但总的趋势是在减少,其数量从每克土壤1.0×103个下降到0.2×103个,之后又增加到0.4×103个。砂土在青蒿定植前不利于放线菌的生长,定植后可能由于青蒿大量的代谢产物促进了放线菌的繁殖,使得其数量从0增加到0.2×103个,但可能由于砂土自身不能保水保肥的原因,放线菌最终也只能上升到此时的数量水平而无法继续提高。

2.2.4 青蒿素含量与微生物数量的关系

青蒿素含量最高的粘土内细菌、真菌和放线菌数量无论是在取样的任何时期都比同期的壤土和砂土所含的微生物数量高,并且各时期的细菌数量多于放线菌数量,而真菌数量最少。其中细菌数量最高可达每克土壤103.0×103个,真菌数量最少低至每克土壤1.0×103个。青蒿素含量最少的砂土内放线菌数量最少,最少时为0,而最多时每克土壤也仅为0.2×103个。青蒿素含量居中的壤土内放线菌数量和真菌数量相当而少于细菌数量。统计分析结果表明,青蒿素含量与细菌、真菌和放线菌数量之间存在极显著的正相关关系(r=0.581,P

3 结论

不同的土壤类型其物理特性存在很大的差别,正因为这些差别导致了土壤内微生物在种类和数量上的不同,当在这些土壤基础上再种植青蒿时,由于青蒿自身的代谢产物又干扰了土壤内微生物种群和数量的平衡,同时这些微生物又影响青蒿的生长和其有效成分青蒿素的合成,最终就表现出特有的微生物变化规律和不同的青蒿生长发育过程。本研究结果表明,在砂土、壤土和粘土上种植青蒿时,粘土的青蒿素含量最高,并且在上述3种土壤类型中,细菌数量都最多并且在整个研究阶段都呈下降趋势;真菌数量的变化虽然在粘土和砂土中有所波动,但总的看来在3种土壤中的变化都呈下降趋势;放线菌的变化差异较为明显,粘土中的放线菌数量呈上升趋势,砂土中的放线菌数量上升后又趋于平稳,壤土中的放线菌数量呈下降趋势。

综合上述土壤类型、微生物数量与青蒿素含量的关系可以发现,种植青蒿时,选择粘土比选择壤土和砂土更有利于青蒿素含量的提高;向粘土内增加放线菌数量的同时减少细菌和真菌的数量更有利于青蒿素的合成。而增加壤土细菌数量的同时减少真菌和放线菌的数量以及减少砂土中细菌和真菌数量的同时有限地增加放线菌数量都不利于青蒿素含量的提高。

所以如果要提高青蒿素的含量,可以通过选择土壤类型和调整土壤内放线菌、细菌和真菌的种类和数量来达到最终目的。由于本研究仅对3种土壤微生物进行了定性研究,对于具体的细菌、真菌和放线菌的种类以及所要调整的微生物量有待于进一步研究。

参考文献

[1]Zhang SX, Gao ZQ. Continuous Cropping Bastacle and Rhizosphere Microecology Ⅱ. Root Exudates and Phenolic Acids[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2000, 11(1) : 52.

[2]Zhang SX, Gao ZQ, Liu HL. Continuous Cropping Bastacle and Rhizosphere Microecology Ⅲ. Soil Phenolic Acid and Their Biological Efect[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2000,11(5) : 741.

[3]王超,吴凡,刘训理,等. 不同肥力条件下烟草根际微生物的初步研究[J]. 中国烟草科学,2005,2:12.

[4]田永辉. 不同基因型茶树根际微生物动态及根际效应[J]. 贵州茶叶, 2000, 1:35.

[5]李志洪,王淑华,高 强,等. Zn和ABT对玉米根系生长及根际磷酸酶活性和pH的影响[J] . 植物营养与肥料学报,2004,10(2) : 156.

第8篇

一、富硒土壤档案建立原则为方便富硒土地开发利用过程中查阅本档案,在自然田块分级的基础上,遵循以下原则建立档案卡片:

(1)独立原则:富硒档案不跨行政村。

(2)连片原则:相同富硒等级的自然田块划分为同一块富硒耕地。

(3)面积限制:连片后的富硒耕地面积大于10亩。

(4)界线划分:富硒耕地原则上不能跨越双线河流、主干公路。

(5)样点控制原则:圈定后的富硒耕地中必须有土壤样点或农作物样点,如果没有采样点控制,不进行登记。

二、富硒土壤档案编制内容富硒土壤档案以卡片形式,按照地块从北到南、从左到右的顺序建立档案号码,便于保存和查阅。档案信息包括:编号、行政归属、土地利用现状、土壤类型、富硒区块土壤情况、富硒区块农产品情况、富硒区块位置、富硒土壤面积,具体栏目说明如下:

1、编号:以“澉浦富硒”的首字母“GPFX”按村名从北到南的顺序排序。

2、行政归属:包括该地块所属镇、村名。

3、土地利用现状:富硒区块的土地利用类型,如存在多种土地利用类型,按面积大小依次填写。

4、土壤类型:富硒区块所处位置的土壤类型。

5、富硒区块土壤情况:富硒区块内土壤样号、全硒、有效硒、有机质含量及等级,以及土壤重金属综合污染情况。

6、富硒区块农产品情况:富硒区块内采集的农作物样号、种类、可食部分的硒含量、富硒情况。

7、富硒区块分布图:包括富硒耕地所在位置、富硒等级、土壤及农产品样点等信息;

8、富硒区块面积:指该区块所有富硒地块(农用地)面积的总和。

三、澉浦镇富硒土壤资源档案本次依据澉浦镇土地质量地球化学调查数据资料,主要包括土壤样品261件(硒含量≥0.40mg/kg)、有效态72件、农产品样品54件等,建立了澉浦镇富硒土壤资源登记卡共涉及澉浦镇12个行政村、158个富硒区块(见表1),登记卡见图1。

表1   澉浦镇富硒耕地资源统计表

顺序号

行政村名

富硒土壤资源登记卡(张)

耕地面积(亩)

富硒

足硒

总计

富硒

足硒

总耕地面积

1

保山村

6

7

13

437.43

303.18

740.61

2

茶院村

22

9

31

2297.20

666.43

2963.63

3

澉东村

5

5

10

400.81

262.68

663.49

4

澉南村

3

2

5

353.90

101.63

455.53

5

六里村

19

7

26

1718.1

467.27

2185.37

6

六忠村

12

5

17

1661.83

725.77

2387.60

7

南北湖村

2

1

3

131.61

157.25

288.86

8

南山村

2

2

4

251.12

200.87

451.99

9

永乐村

3

2

5

461.75

183.62

645.37

10

永新村

6

13

19

509.04

1009.99

1519.03

11

镇中村

6

3

9

1219.65

366.19

1585.84

12

紫金山村

2

14

16

194.60

1258.18

1452.78

总  计

88

70

158

9637.04

第9篇

关键词:耕地; 土壤; 改良 ;对策

中图分类号:F323.211 文献标识码:A

敦化市位于吉林省东部长白山西麓,隶属于延边朝鲜族自治州。地处东经 127°28′-129°13′,北纬42°42′-44°30′之间,总面积11957平方公里,境内平均海拔756米。总的地形是一个西南高东北低的箕型盆地,四周环山,中间为河谷平原,既有构造地貌,又有河谷地貌和火山地貌。土壤的水平和垂直分布规律明显。

1 敦化市土壤分类情况及耕地地力现状

(1)土壤类型及分布面积(表一)

(2)敦化市耕地地力现状

敦化市现有耕地面积147.16万亩。按照全省耕地地力调查与质量评价的要求,划分为8个等级,其中一级地和二级地为高产类型田,种植大豆常年产量水平约为每亩170公斤左右;三级地、四级地和五级地为中产类型田,种植大豆常年产量水平约为每亩140公斤左右;六级地、七级地和八级地为低产类型田,大豆常年产量水平约为每亩120公斤左右。各类型土壤面积及所占总耕地面积比例如表二。

敦化市高肥高适应性土壤主要是地形较好或排水能力较强,并且有较好的供肥能力的黑土型暗棕壤和质地沙黏适当的冲积土,主要分布在北部牡丹江河谷,耕地面积为8.22万亩,占总耕地面积的5.59%;中肥中适应性土壤广泛分布于全市各地,是一些土壤肥力相对较高的土种,黑土层深度相对较厚,地形和土壤剖面排水相对较好,没有明显的障碍因素,耕地面积为33.07万亩,占总耕地面积的22.47%;低肥低适应性土壤主要是黑土层薄,土壤养分含量低,土壤物理性质差,耕性不好,存在障碍因素,但尚可作为耕地的土壤,土壤改良的迫切性较大,面积为105.81万亩,占总耕地面积的71.94%。

以上数据表明,敦化市现有耕地中,有74.82%属于中低产田,严重制约了粮食生产。主要原因是由于农业生产当中耕地地力建设尚未引起人们的高度重视,长期对耕地存在重用轻养倾向,导致耕地地力迅速下降。

2 加强耕地地力建设和土壤改良利用对策建议

根据敦化市耕地的实际情况和限制因素,加强耕地地力建设,对现有耕地实行合理利用并采取适当措施进行有效改良,从而遏制地力下降,促进地力升级,提高土地承载能力,实现农业可持续发展。现对各土壤类型针对性分析,提出以下土壤改良利用对策。

(1)坡耕地治理

①耕作治理

把顺坡垄改为横坡垄,拦蓄一部分雨水,增加土壤透水量和抗冲能力。

采取深松技术,打破犁底层,增肥改土,增强土壤的透水性能,深耕可以促进土壤耕作层的熟化,提高土壤肥力,改良土壤结构,增加土壤蓄水保水能力,减少地面径流,防止土壤冲刷。

通过种植各种农作物,可以增加地面覆盖,延长地面覆盖时间,提高土壤抗蚀能力,减少水土流失。

对坡度较陡的耕地兴修水平梯田,田埂种植灌木缓冲带。

对沟壑采取沟头防护,修筑小型塘坝等措施,控制冲刷强度。大力开展小流域综合治理,合理利用土地资源,做到宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,建立新的生态系统平衡,治理和控制水土流失。

②林草治理

采取造林种草和封山(封沟、封滩)育林、育苗等手段,治理坡耕地水土流失,增加地面植被,保护坡面土壤不受暴雨径流的冲刷。

(2)涝洼地治理

1、工程措施:根据涝洼地的类型采取相应的工程治理措施。主要有:开沟排水,除涝防渍;修筑台、条田;筑堤防洪;滞洪、截洪、分割流域;建站排洪,分散水势。

2、农业措施:改善土壤结构,调节土壤通透性,提高土壤肥力。主要有:压沙,可降低土壤的黏结性和可塑性,提高土壤的适耕性;施炉灰渣,增加土壤的孔隙度,从而调节土壤的水、气、热状况,特别是改变了涝洼地土壤冷凉特性,而且炉灰还含有少量的磷、钾成分及其他微量元素;压黄土,改善土壤物理性质;增施有机肥,实施秸秆还田。

(3)低产田治理

①白浆良

敦化市的耕地土壤以白浆土面积最大,遍布全市16个乡镇,占全市耕地面积的44.79%,大部分均待改良。白浆土黑土层薄,土壤肥力过低,土体结构不良,透水性差,持水量低,既不抗涝又不抗旱。改良利用白浆土主要还是针对土壤瘠薄和土壤酸性等方面来考虑。

科学施用有机肥、微生物肥,增加土壤的有机质和养分,改善土壤的物理性质,增进土壤肥力。

施用客土、石灰改良土壤:白浆土质地黏重,耕性不良,掺入适量的沙或炉灰渣等,以改变沙黏比例;利用泥炭改良白浆土,增加土壤腐殖质和养分含量,改善其物理性状;施入石灰,中和土壤酸度,消除有毒物质,加强土壤供肥能力,改善土壤腐殖质性质,调解速效养分的释放,促进土壤微生物活动能力。

秸秆(根茬)直接还田:增加耕层有机质、改良培肥,增强土壤微生物活性,改善土壤腐殖质组成状况。

(4)深耕深松,挖沟排涝,增强土壤蓄水纳墒的功能。

(5)水土保持:白浆土多分布于坡度较大的岗地,因地制宜地采取各种水土保持措施,防止水土流失,维持和提高土壤肥力。

(6)冷浆型水稻良

本市冷浆型水稻土面积为0.1万亩,占水稻土面积的1.99%。冷浆型水稻土俗称“漂垡地”,土温低、酸性强、土体过轻,不利于水稻的着生;土壤含氮多,早期供氮力弱,后期供氮力猛增,使水稻营养失调,易造成水稻贪青晚熟和引起病虫害发生。此外,由于长期渍水,土体中还原性物质积累较多,易对水稻产生毒副作用。土壤中矿物质成分含量较少,钾素缺乏。

改造冷浆型水稻土应以工程措施为主。

开通排水渠道,排除渍水状态,增强土壤通透性减轻还原物质对水稻的毒害作用。

(客良,改善土壤的物理性状,提高地温,促进土壤中养分释放。

增施磷、钾肥,促进水稻早生快发,提早成熟。

②灰棕壤改良

本市需要改良的灰棕壤耕地面积3.75万亩,坡度较大,一般在21度以上;黑土层薄,有机酸淋溶严重,土壤比较贫瘠;水土流失严重,有的甚至达到砾石遍地难以耕种的程度。灰棕壤改良从防止水土流失,提高土壤的养分含量着手。

采取上沿挖截水沟,下沿开顺水沟,使自然降水不致随坡任意流淌,把耕地表土冲走,以延长耕地的使用年限。

采取上沿种草或植树,下沿栽植耐湿树种,既“穿鞋戴帽”的办法防止水土流失。

采用农作物和豆科牧草轮作的办法,提高土壤的有机质和养分的含量。

参考文献

第10篇

关键词:地理信息系统;有机质;空间分析;因素

土壤有机质是土壤的重要组成部分,它是表征土壤肥力和土壤质量的一个重要指标,也是陆地生态系统中碳循环的重要来源。近年来,它被许多学者用于评价不同土地利用条件下的土壤肥力变化。同时,由于土壤有机质与未知碳汇的关系密切,也常被作为反映土壤对全球气候变化响应的重要指标而引起广泛关注,甚至被认为是环境变化的驱动变量之一。因此,土壤有机质常被公认为影响土壤肥沃程度的精华部分;其含量高低,可作为反映土壤肥力高低的指标之一。地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS )作为传统学科与现代科学技术相结合的产物,正在逐步发展成为一门处理空间数据的现代化综合性学科。它不仅能满足利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及空间查询,而且具有较强的空间分析和模拟能力,并能解决地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题。本研究在GIS技术的支持下,结合地统计插值方法对土壤有机质进行空间插值分析,利用GIS技术的叠置功能对土壤有机质含量分布规律的影响因素进行了深入地探讨。

一、材料与方法

(一)研究区域的基本概况

增城市位于广东省中南部,珠江三角洲东北部、广州东部,南与东莞隔江相望,东临惠州,北接从化、龙门,地处广州、东莞、深圳、香港等发达区间,紧连广州经济技术开发区和广州科学城。研究区域朱村镇位于增城市中部,东距增城市中心14公里,西距广州市45公里,南距深圳100公里;广汕公路贯穿其中,交通十分便利。本研究区域界于东经113°36′7.1″~113°48′23.3″,北纬23°13′34.0″~23°21′17.4″之间。

(二)土壤样品的采集及分析

本研究土壤样品的采集是根据增城市土地利用现状图和土壤图,充分考虑到研究区域的土地利用现状和土壤类型,遵循均匀分布的原则下进行的。本研究于2006年4月在增城市朱村镇进行土壤采样,共采集102个样点(其中菜地10个、旱地12个、林地20个、水田30个,园地30个),采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法进行土壤有机质含量的测定。

(三)研究方法

本研究图件资料包括:1:1万地形图、1:1万土地利用现状图和第二次土壤普查土壤图。首先将土壤图和地形图扫描后与1:1万的土地利用现状图进行配准、叠加,将得到的底图进行数字化,得到土地利用现状图和土壤母质图。运用ArcGIS9.0中的统计学模块得出所选插值模型土壤有机质含量的空间插值图;并将数字化好的地形图,运用ArcGIS9.0空间分析模块生成数字高程模型,提取出坡向图和坡度图。将土地利用类型图、土壤母质图、坡度图和坡向图分别与土壤有机质含量进行空间叠置,分析其对土壤有机质含量空间分布的影响。

二、土壤有机质含量空间分析

(一)土壤有机质含量的空间插值分析

运用ArcGIS9.0的地统计模块进行土壤有机质含量的插值分析,以圆形异向插值模型(C异)的拟合效果最好,根据该插值模型得出土壤有机质含量的插值结果,详见图1。研究结果表明该研究区域土壤有机质含量呈明显的斑块状分布,按第二次全国土壤普查的分级标准来分级,整个区域土壤的有机质含量都处于三级20-30g·kg-1和四级10-20g·kg-1水平。处于三级20-30g·kg-1水平的范围较大,其中以处于20-25g·kg-1范围内的面积最大,占研究区域农用地面积的59.77%,主要分布于研究区域的中部和南部;处于四级10-20g·kg-1水平的土壤以15-20g·kg-1范围的面积为主,占研究区域农用地面积的37.55%,主要分布于研究区域的东部、西北和西南部;而处于10-15 g·kg-1和25-30g·kg-1范围所占面积很小,呈零星的斑块状分布。

(二)影响土壤有机质含量的空间变异因素分析

为了进一步探讨土壤有机质含量的空间分布规律,本研究利用ArcGIS的图层叠加功能,分析不同土地利用类型、母质类型、坡度和坡向等对土壤有机质含量空间分布规律的影响。

1.土地利用类型对有机质含量分布的影响

将土地利用现状图与土壤有机质空间分布图进行叠加,得到不同土地利用类型有机质含量的分布情况(见表1,表2)。

由表1和表2可知,在有机质含量20-30g·kg-1范围内,菜地所占面积比例最大,之后依次为水田、林地、园地和旱地;按各土地利用类型有机质含量的平均值,也表现出同样的规律。人为的耕作施肥是导致菜地和水田有机质含量在20-30g·kg-1范围内所占比例较高的主要原因,尤其是人们受经济利益的驱动更加关注菜地的施肥管理,据调查研究区农户对菜地的施肥习惯,其施有机肥水平明显高于其他利用方式。近年来该研究区推广稻-菜轮作也是导致水田有机质含量20-30g·kg-1所占比例较高的重要原因。林地凋落物是林地有机质的主要来源,由于林地受人为扰动少,植被覆盖度和生物量相对较高,土壤有机质积累多分解少,这是林地土壤有机质含量在20-30g·kg-1范围内所占比例较高的主要原因。园地和旱地土壤主要分布于地势较高的丘陵坡地,施肥结构以化学肥料为主,水源较缺乏,通气透水性较强,有机质分解快,肥水易于流失,保水保肥性能较差。

2.母质类型对有机质含量分布的影响

将研究区域土壤母质图与土壤有机质空间分布图进行叠加,得到不同母质类型有机质含量的分布情况(见表3,表4)。

从表3和表4可以看出,除坡积物发育的土壤以分布在有机质含量15-20g·kg-1范围内所占面积最大,其他母质类型发育的土壤都以分布在20-25g·kg-1范围内所占面积最大。在有机质含量在20-30g·kg-1范围内,由河流冲积物发育的土壤所占比例最高,之后依次为洪积物、宽谷冲积物、花岗岩风化物和坡积物发育的土壤;按各母质类型有机质含量的平均值,由河流冲积物发育的土壤有机质含量最高,其余相差不大。这主要是由于由河流冲积物发育的土壤以水田和菜地为主。

3.坡度对有机质含量分布的影响

利用1:10000DEM数据生成坡度等级图,将其与土壤有机质空间分布图进行叠加,得到不同坡度级有机质含量的分布情况(见表5,表6)。

从表5和表6可以看出,按比例关系,有机质含量与坡度大小没有表现出明显的相关关系。而从各坡度级有机质含量的平均值看,坡度较大区域的有机质含量要高于坡度较小区域的有机质含量。这主要是由于坡度较大的地方主要分布着林地。据研究,在华南热带雨林中,枯枝落叶凋落物干物质达到1050kg·hm-2左右,凋落物中含灰分17%,氮元素1.5%,这种生物归还的结果形成了富含有机质的A层。增城市朱村镇的植物凋落物虽较之为低,但对土壤的影响是相似的。

4.坡向对有机质含量分布的影响

利用1:10000DEM数据生成坡向图,将其与土壤有机质空间分布图进行叠加,得到不同坡向有机质含量的分布情况(见表7,表8)。

从表7和表8可以看出,有机质含量在20-30g·kg-1范围内,按各自面积比例,表现为平地>北坡>南坡;按平均值大小,也表现出相同的规律,但是其南北坡差异并不明显。可知在研究区域内,坡向对有机质分布的影响并不显著。

三、结论

本研究在GIS的支持下,结合地统计插值方法对其土壤特性进行空间插值分析,利用GIS技术的叠置功能对土壤有机质含量分布规律的影响因素从量的角度进行深入探讨,其主要结论如下:

第一,在本研究区域范围内,利用方式对土壤有机质含量的分布影响最为显著。利用方式不同引起了施肥和管理水平不同,进而影响土壤的有机质含量。

第二,母质类型对土壤有机质含量的分布影响较显著。有机质含量的平均值显示出由河流冲积物发育的土壤最高,这与由河流冲积物发育的土壤的利用方式以菜地和水田为主有很大关系。

第三,坡度与坡向对土壤有机质含量的分布影响较小。

第四,借助GIS的空间分析功能,对增城朱村镇土壤有机质含量空间分布特征的研究,可以深入探讨各种因素对土壤有机质含量的影响情况,并能够快速有效地进行计算和分析,以期为土壤养分管理和精确施肥提供科学依据。

参考文献:

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7.高建新.GIS空间数据研究[J].测绘科技情报,2006.

第11篇

关键词:烤烟K326;土壤水分;生长

中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)17-3777-03

Effect of Soil Water Content on Growth of Flue-cured Tobacco K326

ZHANG Qi-ming1,XIE Bang-jin2,YUAN Ju-min1,HE Kuan-xin1,ZHANG Chao-qun1

(1. Research Institute for Tobacco Science, Nanchang 330029,China;

2. Fuzhou City Tobacco Company Chongren County Branch, Fuzhou 344200,Jiangxi,China)

Abstract: Taking three different types of soil as experimental material, the effects of water content on growth of flue-cured tobacco were studied by the method of pot culturing. The results showed that water content had significant effect on the growth of flue-cured tobacco K326. Compared with water stress, the optimum soil relative capacity maintained separately at 80%,70% may guarantee the normal growth of flue-cured tobacco during peak period and mature period.

Key words: flue-cured tobacco K326; soil water; growth

水分是影响作物生长发育的重要环境因子,适宜的水分对烤烟干物质的积累和化学成分的协调是必需的。近年来,关于烤烟与水分相互关系的研究日益受到重视,土壤水分过多过少均会使烟草生命活动受阻,甚至停滞,导致烤烟减产和质量低劣[1-3]。江西属于南方烟区,虽然雨量充沛,但近年来降雨量季节间、年际间变率大,烟叶生产季节不同程度的干旱频繁发生,烟叶产量和质量很不稳定,后期干旱时常发生,导致上部烟叶不能正常成熟,严重影响烟叶的质量和可用性。试验拟通过研究不同土壤类型上不同土壤水分含量对烤烟生长发育的影响,旨在为江西烤烟生产水分管理提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点和供试土壤

盆栽试验在江西省抚州市广昌县甘竹烟站防雨棚内进行。供试土壤为江西烟叶产区有代表性的3种类型土壤:潮沙泥土、石灰性紫色土和酸性紫色土。其中潮沙泥土取自江西省宜黄县,由河流冲积物发育形成;石灰性紫色土和酸性紫色土取自江西省信丰县,由紫色页岩风化发育形成。取田间0~20 cm耕层土壤,装盆前风干、过筛去除植物残体和大块石子。3种类型土壤的理化性状见表1。

1.2 供试烤烟品种

供试烤烟品种为江西烟区广泛种植的K326。

1.3 试验设计及指标测定

在旺长期和成熟期两个烟草生育阶段进行不同土壤水分处理,设3个水平(土壤水分含量均为相对含水量)。干旱水平:旺长期、成熟期土壤水分含量分别为65%、55%;适宜水平:旺长期、成熟期土壤水分含量分别为80%、70%;富余水平:旺长期、成熟期土壤水分含量分别为95%、85%。每处理栽烟20盆。以适宜水平处理作为对照。

进行试验处理前每盆保持土壤相对含水量70%~80%培养烟株,以确保处理前烟株生长健壮。从团棵开始进行不同水分处理,水分处理开始后每天灌水1~2次,通过称重法控制土壤含水量。

记载各处理不同生育时期植株的长势情况。采收完毕后,测量叶、根、茎的干重以及株高、茎围。

2 结果与分析

2.1 旺长期不同土壤水分处理K326叶面积比较

旺长期不同土壤水分处理K326叶面积测定结果如表2。从表2可以看出,不同水分处理下K326叶面积有较大差异。其中,潮沙泥土适宜水平处理叶面积显著大于干旱水平,但与富余水平之间差异不显著;石灰性紫色土和酸性紫色土适宜水平处理叶面积显著大于干旱水平和富余水平,以干旱水平叶面积最小。可见干旱胁迫对旺长期K326叶片的生长影响最大。

2.2 不同土壤水分处理K326叶片干重比较

不同土壤水分处理下K326叶片干重如表3。从表3可以看出,3种类型土壤不同水分处理下不同部位叶片干重有较大差异。对于下部叶干重,石灰性紫色土和潮沙泥土不同水分处理之间差异显著, 而酸性紫色土干旱水平和富余水平处理之间差异不显著;对于中部叶干重,石灰性紫色土和潮沙泥土都是适宜水平处理大于干旱水平和富余水平,而酸性紫色土不同处理之间差异不显著;对于上部叶干重,石灰性紫色土和潮沙泥土都是适宜水平处理大于干旱水平和富余水平,而酸性紫色土则是适宜水平和富余水平处理大于干旱水平,适宜水平和富余水平处理之间差异不显著。可见干旱胁迫对K326叶片干物质的累积影响最大。

第12篇

关键词 水稻土;中低产田;类型;分布;成因;改良措施;福建闽清

中图分类号 S159 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)19-0260-02

闽清县位于福建省东部,福州市西北部,闽江下游。地理坐标北纬25°55′~26′33′,东经118°30′~119°1′,属于中亚热带季风气候区。2008年闽清县耕地总面积17 779.53 hm2,占全县土地总面积的11.89%。水稻土土壤是该县主要耕作土壤,面积达17 484.36 hm2,占全县耕地土壤面积的98.34%。其中中低产田面积达14 331.91 hm2,占全县耕地总面积的80.61%。因此,如何培肥稻田地力,提高耕地质量,增加土壤对农作物产量的贡献率,存粮于田,确保粮食安全,其意义重大。

1 中低产田分布概况

利用国家级测土配方施肥项目技术成果,即采用闽清县耕地综合地力指数来划分耕地地力等级(自然等级)。其中高产田的一、二等水田面积合计为3 152.46 hm2,只占全县耕地面积的17.73%,而三、四、五、六等级的中低产田面积合计高达14 331.91 hm2,占全县耕地面积的80.61%,因此闽清耕地以中低产田占绝对优势。主要分布在省璜、东桥、下祝、梅溪、上莲、金沙、桔林、塔庄、池园等10余个乡镇,分布面之广,面积之大,具体见表1。提高中低产田地力等级,对闽清农业生产将起到积极的促进作用。

2 中低产田类型及成因

参照《全国中低产田类型划分与改良技术规范》(NY/T310―1995)和闽清县中低产田的实际,对全县14 331.91 hm2的中低产田进行限制类型评价,结果表明(表1),闽清县中低产田可分为干旱型、渍涝型、缺素型和瘠薄型,其中最主要的是以干旱型、渍涝型、瘠薄型、缺钾型、缺镁型和缺硼型限制为主,分别占全县耕地总面积的63.91%、16.70%、4.13%、77.88%、71.13%、68.92%。

2.1 干旱型

表1结果表明,干旱型是闽清县中低产田最主要类型,面积高达11 362.46 hm2,占全县中低产田总面积的79.28%,主要分布于省璜镇、东桥镇、梅溪镇、下祝乡、塔庄镇、金沙镇、桔林乡、三溪乡、上莲乡和池园镇,合计面积达9 018.43 hm2,占全县干旱限制中低产耕地总面积的79.37%;干旱型中低产田的主要成因是因为这些耕地土壤主要分布于丘陵山坡地的较高处,水利设施条件不全和田间灌溉渠系不配套,或土壤质地偏砂,耕层薄,保水蓄水能力差,致使这些土壤缺水严重,农作物生长受阻。

2.2 瘠薄型

从表1统计结果可以看出,闽清县瘠薄型中低产田面积为733.8 hm2,占全县中低产田总面积的5.12%,主要分布于东桥镇、雄江镇、梅溪镇、白樟镇、省璜镇和桔林乡,合计面积为568.66 hm2,占全县瘠薄型中低产田总面积的77.50%。

这些耕地处边远区域,交通不便,多为人工挖耙,农民有机肥投入少,耕作粗放,或土壤耕层质地偏砂,土壤通气性良好,有机质矿化分解作用强烈,耕层土壤有机质和黏粒含量少,土壤侵蚀比较严重等原因导致耕层变浅。

2.3 缺素型

由表1统计结果可知,全县缺钾型中低产田面积达到13 847.1 hm2,占全县中低产田总面积的96.62%,主要分布于省璜镇、下祝乡、东桥镇、梅溪镇、上莲乡、金沙镇、桔林乡和塔庄镇,合计面积为9 728.22 hm2,占全县缺钾型中低产田总面积的70.25%;全县缺钾型土壤的速效钾含量均值仅为53.80 mg/kg,造成这些土壤缺钾的原因一是闽清县降雨量充沛,土壤阳离子代换量低,导致钾素淋溶作用强烈;其次是我国钾肥源缺乏,多靠进口,单价高,导致农户长期施钾肥施用量少,造成耕地土壤钾素入不敷出。

统计结果表明:全县缺镁型中低产田面积也较大,为12 646.38 hm2,占全县中低产田总面积的88.24%,集中分布于省璜镇、下祝乡、东桥镇、上莲乡、梅溪镇、金沙镇、塔庄镇、桔林乡、池园镇和雄江镇,合计面积为10 821.22 hm2,占全县缺镁限制中低产耕地总面积的85.57%;全县缺镁型土壤的交换性镁含量均值仅为29.83 mg/kg。造成闽清县土壤缺镁的主要原因与雨量充沛、土壤镁素大量淋失以及当地农户长期镁肥施用量偏低密切相关。

统计结果表明,全县缺硼型中低产田面积也较大,为12 253.77 hm2,占全县中低产田总面积的85.50%,集中分布于省璜镇、东桥镇、下祝乡、梅溪镇、上莲乡、金沙镇、桔林乡和塔庄镇,合计面积为8 416.91 hm2,占全县缺硼型中低产耕地总面积的68.69%。导致有效硼含量低的主要原因是与成土母质有关,闽清县成土母质以侏罗系南园组、长林组和白垩系石帽山群的凝灰岩、凝灰熔岩、凝灰质砂砾岩、安山岩、英安岩的风化残积、坡积物为主。这些母质含硼量极低[1]。加上农民长期以来很少在水稻田中施用硼肥,因此造成闽清县水田严重缺硼。

2.4 渍涝型

表1统计结果表明,闽清县渍涝型中低产田面积为2 969.45 hm2,占全县中低产田总面积的20.72%,全部为低产田,上莲乡、下祝乡、桔林乡、池园镇、雄江镇、东桥镇、梅溪镇和金沙镇均有分布,合计面积为2 472.85 hm2,占全县渍涝型中低产田耕地面积的83.28%。该类型耕地土壤多分布于丘陵谷地的底部或地势低洼处,地下水位高,土体排水不畅,土壤处于长期渍水及还原状态,有毒物质大量积累,对农作物产生不同程度的毒害作用而导致减产。

3 不同障碍类型中低产田改良措施

3.1 干旱型中低产田改良措施

干旱限制是闽清县中、低产耕地最主要的限制因素,该类型耕地土壤主要是由于水源缺乏或水利设施条件差、田间无灌溉渠系配套等导致土壤缺水干旱。因此,改良该类耕地土壤的重点是必须兴修水利。一是因地制宜兴建水库、水坝、水塘、蓄水池,雨季蓄水,旱时灌溉;二是修建防渗引水渠,采用沙石水泥浇灌,铺设田间灌溉渠系,提高水的利用率;三是采用节水灌溉技术,采用秋季深翻,增加耕层蓄水量,提高天然降水利用率、滴灌、地膜覆盖等办法;四是重视在农田附近营造水土保持或防护林,改善农田小气候,以减少蒸发,减轻旱害;五是对省璜镇、东桥镇、梅溪镇和下祝乡等干旱面积较大的乡镇除加强调水、蓄水工程建设外,还要合理开发利用地下水资源,提高有效灌溉保证率;六是改种旱作等办法。

3.2 瘠薄型中低产田改良措施

主要应加深耕层,增大植物根系区域,保证农作物生长过程能从土壤获得更多营养物质进而实现高产。一是因地制宜逐步加深,对需要加深耕层的土壤要逐年深耕,不能一次加深太多,将心土翻上来,不易熟化,影响当年产量;二是与熟化措施相结合,在深耕时,要施入有机肥,使心土中有机质含量增加,土壤理化性状改善,肥力提高;三是有条件可采用客肥土加厚耕作层。

3.3 缺素型中低产田改良措施

针对闽清县缺素型中低产田土壤钾、镁和硼缺乏比较严重的现状,应从以下几方面进行合理改良,培肥地力。一是全面推广平衡施肥技术,采取“因缺补缺”的措施。根据农作物的需肥规律,土壤供肥性能与肥料效应,在增施有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾的适宜用量和比例以及相应的施肥技术,注意用地与养地结合,有机肥与无机肥结合,逐步改善耕地氮、磷、钾失衡状况;同时注重镁、硼等中微量元素肥料的合理使用。二是大力提倡施用有机肥料,提高土壤保肥供肥能力,均衡土壤矿质养分[2],具体措施有:大力发展绿肥生产,坚持走“冬绿肥为主,夏绿肥和水生绿肥并重,以及肥、饲、粮相结合”的道路;积极推广多方式的秸秆还田,并大力提倡发展生态养殖畜牧业生产,逐步实行过腹还田,以提高稻草利用的经济效益。另外,也可以大力推广水稻高茬收割,水稻留茬10~17 cm以上,在条件允许的情况下进行机械收割,秸秆收获后粉碎还田,既可以增加土壤中钾素和有机质含量,又能改善土壤的理化性状和保肥保水能力[3]。

3.4 渍涝型中低产田改良措施

一是合理设计田间灌排水工程,建设牢固的主体工程,解决区域内排水不畅,修建深度为100~120 cm的剖腹沟,“非”字形的深度60~80 cm的排渍支沟或导泉沟,解决稻田内排水不良,并配置完善的灌溉沟渠,完善配套工程[4-5]。保持每年翻耕1次,提高土温、泥温,促进还原物质的氧化。二是实施耕作培肥措施,实行稻―菜、稻―肥等水旱轮作制,增加种植冬季作物,变一年一熟为一年二熟制;有针对性地补充施用化学肥料,如磷、钾肥,校正土壤缺素,提高土壤潜在养分含量。三是配套实施农业实用技术,如垄畦栽、石灰等;对于无法改造的深烂田,可种植茭白等水生作物,充分发挥土壤生产潜力[6-7]。

4 参考文献

[1] 闽清县土壤[S].闽清:闽清县土壤普查办公室,1984:70.

[2] 何平安,邢文英.中国有机肥料资源[M].北京:中国农业出版社,1999.

[3] 董宝财,贾秀娟,杜新东.水稻秸秆还田作用研究 [J].现代农业,2014(3):22-23.

[4] 孙玉香.甘南县土壤存在的问题分析[J].现代农业科技,2013(23):236-243.

[5] 张翔,黄元炯,范艺宽,等.河南省植烟土壤与烤烟施肥的现状、存在问题及对策[J].河南农业科学,2004(11):54-57.