新乡市不同土地利用方式下土壤肥力与盐碱化评价

新乡市不同土地利用方式下土壤肥力与盐碱化评价摘要：在新乡市郊区采集不同利用方式下的农田土样，分析有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、ｐＨ值、阳离子交换总量、总盐分含量、交换性阳离子组成。结果表明不同利用方式下，土壤有机质、全氮评价等级为较缺或中等；碱解氮评价等级为极缺；速效磷评价等级为极缺、缺或较缺；速效钾评价等级为中等、较丰或丰富；土壤交换性阳离子以Ｃａ２＋、Ｎａ＋为主，农田土壤中交换性钙的含量均高于临界值，但交换性镁含量却在临界值之下。不同利用方式的农田土壤大多属于轻盐化土壤，但靠近公路的农田土壤有碱化现象。关键词：盐碱化；土壤肥力；利用方式；碱化；新乡市中图分类号：Ｓ１５８．３；Ｘ８２５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）08－1548-03ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌＦｅｒｔｉｌｉｔｙａｎｄＳａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔLandUtilizationＰａｔｔｅｒｎｓｉｎＸｉｎｘｉａｎｇＣｉｔｙＷＵＤａ－ｆｕ，ＲＥＮＸｉｕ－ｊｕａｎ，ＹＡＯＳｕ－ｍｅｉ，ＬＩＵＨｕｉ－ｐｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨｅｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ４５３００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓｔｈａｔｃａｍｅｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔutilizationｐａｔｔｅｒｎｓｏｆａｒａｂｌｅｌａｎｄｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｓｕｂｕｒｂａｎｏｆＸｉｎｘｉａｎｇｃｉｔｙ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｄｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ，ａｌｋａｌｉ－ｈｙｄｒｏｌｙｚａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ａｖａｉｌａｂｌｅｐｏｔａｓｓｉｕｍ，ｐＨvalue，ｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｏｔａｌｓａｌｔｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔutilizationｐａｔｔｅｒｎｓｈａｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅａｂｏｖｅ－ｍｅｎｔｉｏｎｉｔｅｍｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｎｄｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ，ｔｈｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｎｄｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｓｃａｒｃｉｔｙｏｒｍｏｄｅｒａｔｅ，ｂｕｔｔｈｅａｌｋａｌｉ－ｈｙｄｒｏｌｙｚａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｖｅｒｙｓｃａｒｃｉｔｙ，ａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｗａｓｂｅｔｗｅｅｎｖｅｒｙｓｃａｒｃｉｔｙａｎｄｓｃａｒｃｉｔｙ，ｔｈｅｒａｔｅｏｆａｖａｉｌａｂｌｅｐｏｔａｓｓｉｕｍｗａｓｂｅｔｗｅｅｎｍｏｄｅｒａｔｅａｎｄｒｉｃｈｓｔａｔｅ，ｔｈｅＣａ２＋ａｎｄＮａ＋ｗｅｒｅｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅｃａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒａｔｅｏｆｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅｃａｌｃｉｕｍｗａｓｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅｍａｇｎｅｓｉｕｍｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄ．Ｍｏｓｔｆａｒｍｌａｎｄｗａｓｐｒｏｎｅｔｏｌｉｇｈｔｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔutilizationｐａｔｔｅｒｎｓ，ｂｕｔｔｈｅｆａｒｍｆｉｅｌｄｎｅａｒｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｈａｄｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆａｌｋａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：salinization；ｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙ；utilizationｐａｔｔｅｒｎ；ａｌｋａｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｘｉｎｘｉａｎｇｃｉｔｙ新乡市位于河南省北部黄灌区内，辖区内农业生产用水２０００年以前主要为引黄灌溉，２０００年后随部分引黄渠道的老化与供水不足，大部分农业用水由引黄灌溉改为地下水灌溉。气候干旱、排水不畅和地下水位过高，是引起土壤盐碱化的重要原因。河南省１９８１～２００５年来的年平均气温呈明显的上升趋势，年平均气温以０．０５℃的速度上升，其中春季和冬季的增温趋势极其明显，而年降水量的变化趋势不明显；土壤水分呈明显下降趋势，年平均重量含水率下降约０．０８％，其中春季的土壤水分下降趋势最明显［1］。１９８７～２００２年河南沿黄湿地面积减少了１９．１８％［2］。在这种大的环境背景下，农田土壤的次生盐碱化进程加快，大部分农田在早春地表可见明显白色盐斑，低洼积水地带农田无法耕种。为此，以新乡市郊区不同利用方式农田为研究对象，分析农田土壤总盐分含量、土壤阳离子交换总量、土壤交换性阳离子组成，研究其土壤次生盐碱化程度和土壤肥力变化，为合理利用土壤、减少盐碱化提供理论依据。１材料与方法１．１样品采集采样区土壤类型为壤质潮土。２００９年３月使用ＧＰＳ定位技术，定采样点（表1），采用“Ｓ”形多点混合取样法，取耕层０～２０ｃｍ土样，并采集表层盐斑土壤样品1份，土样经登记编号后进行预处理，置于室内通风阴凉处风干，然后磨碎过２．００、１．００、０．５０、０．２５ｍｍ土壤筛，分别保存用于测试分析。１．２测定项目与方法新鲜土样水分（烘干称量法）、风干土样水分（烘干称量法）、有机质（重铬酸钾容量法）、全氮（凯氏定氮法）、碱解氮（碱解扩散法）、速效磷（钼蓝比色法）、速效钾（火焰光度计法）、土壤ｐＨ值（电位法）、阳离子交换总量（火焰光度计法）、总盐分含量（残渣烘干法）、交换性钙镁含量（ＥＤＴＡ滴定法）、交换性钾钠含量（火焰光度法）。土壤各项目的测定方法均参考鲍士旦主编《土壤农化分析》［3］。２结果与分析２．１土壤基本肥力现状分析根据《全国第二次土壤普查暂行技术规程》中土壤有机质及基本肥力分级标准［4］，结合土壤分析结果，就不同利用方式下，农田土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾的实际状况做出评价。土壤有机质与土壤肥力水平密切相关，土壤有机质含量对土壤性状、作物生长和化肥的施用影响很大（表２）。根据土壤有机质及基本肥力分级标准（表３）和分析结果，可以看出，１号和３号农田有机质较缺，２号、４号、５号、６号、７号农田有机质为中等肥力水平。全氮肥力水平与有机质肥力水平呈现相似规律，１号和３号农田土壤全氮较缺，其余农田均为中等肥力水平。本文为全文原貌未安装PDF浏览器用户请先下载安装原版全文因在早春采样，农田尚未追肥，７块农田土壤的碱解氮含量均低于３０ｍｇ／ｋｇ，表明碱解氮水平为极缺。１号农田土壤中速效磷＜３ｍｇ／ｋｇ，处于极缺状态；３号、４号农田土壤中速效磷介于３～５ｍｇ／ｋｇ，评价等级为缺；其余地块的速效磷含量介于５～１０ｍｇ／ｋｇ，处于较缺状态，当地农田土壤磷含量较低是限制作物增产的因素之一。由于当地土壤为壤质潮土，土壤中含有丰富的含钾矿物，所有农田土壤中速效钾含量都在１００ｍｇ／ｋｇ以上。６号农田土壤中速效钾含量属于中等水平，１号、５号、７号农田土壤中速效钾评价等级为较丰，２号、３号、４号农田土壤中速效钾丰富。以上分析结果与２００８～２００９年新乡市测土配方施肥分析结果一致，新乡市农田限制性基本肥力因子主要为有机质含量偏低，土壤全氮水平不高，９０％以上农田磷素供应不足。２．２土壤阳离子交换总量与阳离子组成分析土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性，是限制作物生长的障碍因素。盐土中含有大量的水溶性盐类，影响作物生长。土壤中水溶性盐类的分析，是研究盐碱土盐分动态的重要方法之一［1］。由表４可知土壤阳离子交换总量变化不大，土壤交换性阳离子均以Ca2+、Na+为主，３号、５号、６号和７号农田土壤交换性钠离子含量大于交换性钙离子。３号农田位于农田排水沟旁边，而５号、６号和７号农田则位于乡村主要公路两边，由于公路建设两侧农田地势低于公路。交换性钾与土壤速效钾含量变化规律一致。钙、镁是植物生长所必需的中量元素，土壤交换性钙含量临界值为１００ｍｇ／ｋｇ，各农田土壤交换性钙含量均高于临界值；土壤交换性镁临界值为６０ｍｇ／ｋｇ，所有农田交换性镁含量均低于临界值。２．３土壤次生盐碱化程度分析盐碱土是一系列受土体中盐碱成分作用的，包括各种盐土和碱土以及其他不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称［5］。在形成盐碱土的过程中，土壤盐碱化过程起主导或显著的作用，各种类型盐碱土的共同特性就是土壤中含有大量的盐碱成分，具有不良的物理化学性质，致使大多数植物的生长受到不同程度的抑制，甚至不能生长成活。当土壤表层或亚表层中（一般厚度为２０～３０ｃｍ），水溶性盐积累超过０．１％或０．２％，或土壤碱化层的碱化度超过５％，就属盐碱土范畴［6］。由表６看出，土样的ｐＨ值均在７．０以上，说明各农田土壤呈弱碱性。由表５分析结果和表６盐碱土分级标准看出，１号农田土壤属于非盐化土，２～７号农田土壤属于轻盐化土；１号、２号、４号农田属于非碱化土，３号、５号、６号、７号农田属于轻碱化土。表明新乡市郊区不同利用方式农田土壤盐碱化程度不高，３号、５号、６号、７号农田为轻盐碱化土，２号、４号土样为轻盐化土非碱化土，１号种植桃树的土壤为非盐碱化土壤。３小结与讨论新乡市郊区不同利用方式农田土壤肥力的主要限制因子为有机质、氮、磷、镁，农田盐碱化程度不高，大部分为轻盐碱化土壤，靠近公路农田有碱化现象。不同利用方式农田土壤有机质、全氮评价等级为较缺或者中等；碱解氮评价等级为极缺；速效磷评价等级为极缺、缺或者较缺；速效钾评价等级为中等、较丰或者丰富。土壤交换性阳离子以Ｃａ２＋、Ｎａ＋为主，农田土壤中交换性钙的含量均在临界值之上，但交换性镁含量却在临界值之下。不同利用方式的农田土壤大多属于轻盐化土壤，但靠近公路的农田土壤有碱化现象，原因在于公路建设初期，农田表层土被取用于公路建设，导致地势低，易积水；同时，公路路基影响浅层地下水的流动，也会导致农田表层土壤水分上下运动频繁，盐分随水运动逐渐在表层富积。土壤肥力分析结果与２００８～２００９年新乡市测土配方施肥分析结果一致，土壤交换性阳离子分析结果显示交换性镁临界值远低于其临界值６０ｍｇ／ｋｇ。因此，建议新乡市农田培肥应扩大秸秆还田面积，增加秸秆还田量，并增施有机肥，不仅可以提高土壤肥力，还可以延缓土壤次生盐碱化进程；改善土壤保水保肥能力，以产定氮和钾，增施磷肥，因缺补中微量肥料。参考文献：［1］方文松，陈怀亮，刘荣花，等．河南雨养农业区土壤水分与气候变化的关系［Ｊ］．中国农业气象，２００７，２８（３）：２５０－２５３．［2］丁圣彦，梁国付．近２０年来河南沿黄湿地景观格局演化［Ｊ］．地理学报，２００４，５９（５）：６５３－６６１．［3］鲍士旦．土壤农化分析［Ｍ］．第三版．北京：中国农业出版社，２０００．［4］全国土壤普查办公室．全国第二次土壤普查暂行技术规程［Ｍ］．北京：农业出版社，１９７９．［5］王遵亲，祝寿泉，俞仁培，等．中国盐碱土［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９３．１－６．［6］尹建道，吴春森，杨进军，等．天津市盐碱土面积考证及其动态分析［Ｊ］．天津农业科学，２００６，１２（１）：１－４．本文为全文原貌未安装PDF浏览器用户请先下载安装原版全文