楊 友 ，鄒冬生 ，陳 沖 ，黃柏玉

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128；3.桑植縣農(nóng)業(yè)局，湖南 桑植 427100）

我國土壤全鉀（K2O）含量一般在15～20 g/kg，具有明顯的由南往北、由東往西逐漸增加的趨勢，含量最低的是廣西的磚紅壤，平均為3.6 g/kg，最高的為吉林的風(fēng)沙土，平均高達(dá)26.1 g/kg。盡管土壤全鉀含量相對很高，但大量的研究及生產(chǎn)實(shí)踐表明，我國許多地區(qū)的耕地缺鉀。在部分地區(qū)，土壤缺鉀已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的限制因子。自20世紀(jì)70年代以來，人們從土壤鉀素的形態(tài)和轉(zhuǎn)化規(guī)律、鉀的有效性及其評定方法、鉀的植物營養(yǎng)機(jī)理、影響鉀肥效果的因素以及農(nóng)業(yè)集約條件下的鉀素平衡等方面開展了較多的研究[1-2]，然而對于全面的評價(jià)一個(gè)縣域的耕地土壤鉀的供應(yīng)特征的研究則少見。為此，自2008年開始，筆者等以測土配方施肥和耕地地力評價(jià)項(xiàng)目為依托，對桑植縣耕地土壤鉀素供應(yīng)特征及其空間分布規(guī)律進(jìn)行了研究，以期為桑植縣耕地合理施用鉀肥和提高鉀肥的效益提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

桑植縣位于湖南省西北邊陲張家界市境內(nèi)，地處武陵山脈北系中段，東經(jīng) 109°41′～110°46′與北緯 29°27′～29°48′之間。屬中亞內(nèi)陸季風(fēng)氣候。成土母質(zhì)有板頁巖、第四紀(jì)紅色粘土、河湖沖沉積物、砂礫巖、石灰?guī)r和紫色砂頁巖。2000年末耕地面積22 544.5 hm2， 其 中 水 田 12 021.0 hm2， 旱 土10 523.5 hm2。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤樣品采集 考慮桑植縣的地貌類型、土種分布、土地利用現(xiàn)狀等方面的因素，結(jié)合第二次土壤普查的實(shí)際情況，根據(jù)土種面積2～3 hm2采集一個(gè)土樣，每增加7 hm2即增加一個(gè)土樣，按旱地適當(dāng)加密、水田適當(dāng)放寬的原則，采集了耕地表層（0～20 cm）土壤樣品4 028個(gè)。

1.2.2 測定方法 參考文獻(xiàn)[3]，土壤速效鉀采用乙酸銨提取法；緩效鉀采用硝酸煮沸法。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與空間分析 所有測定數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。土壤養(yǎng)分的空間特征均采用MAPGIS 6.7進(jìn)行空間插值和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地土壤速效鉀的含量特征

從圖1可以看出，桑植縣耕地土壤速效鉀含量處于中等偏低水平，平均為111.0 mg/kg，屬于低含量水平[4]。土壤速效鉀含量低于50 mg/kg（極低水平）的占5.7%，50～120 mg/kg（低水平）的占61.7%，120～180 mg/kg（中水平）的占 22.3%，高于200 mg/kg（極高水平）的占7.2%，由此可見桑植縣耕地土壤的供鉀能力較弱，作物生長期間需補(bǔ)充速效鉀肥才能滿足生長的需要。

圖1 桑植縣耕地土壤速效鉀含量分布

2.2 不同土類土壤速效鉀分布特征

從表1可以看到，不同土類土壤速效鉀含量，以黃棕壤含量最高，為209.6 mg/kg，屬高含量水平；最低的為潮土，僅99.3 mg/kg，屬低含量水平；黑色石灰土、紅色石灰土和黃壤速效鉀含量處于中等含量水平；水稻土為桑植縣面積最大的耕地，也是人類干擾和施肥量較大的土壤，但其速效鉀含量僅100.8 mg/kg，屬于低含量水平，主要是因?yàn)樗灸晟锂a(chǎn)量較高，帶出農(nóng)田系統(tǒng)的鉀量較多，導(dǎo)致土壤鉀處于虧缺狀態(tài)，土壤鉀供應(yīng)能力較弱[5-6]。

表1 桑植縣耕地土壤速效鉀含量與不同含量等級分布面積

桑植縣耕地不同含量等級的土壤速效鉀分布面積（表1）最大的為低含量水平的，達(dá)14 333.4 hm2，占全縣耕地總面積的63.6%；其次為中含量水平的，為6 220.1 hm2，占27.6%；最少的為極低含量水平的，僅占0.9%。不同土類土壤速效鉀各等級分布面積雖有差異，但均以低含量水平面積最大。水稻土速效鉀低含量水平的分布面積為7 963.9 hm2，占水稻土面積的66.3%；高與極高含量水平合計(jì)只有850.2 hm2，僅占7.1%。這表明桑植縣水稻土供鉀水平是很低的，在水稻種植過程中必須補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃傩р浟?，以保證水稻的正常生長。其他土類土壤速效鉀含量低于180 mg/kg（包括極低、低、中含量水平）的分布面積均占該土類面積的85%以上?？傊Ｖ部h耕地土壤供鉀能力較弱，應(yīng)根據(jù)不同土壤的供鉀狀況，合理的施用速效鉀肥。

2.3 耕地土壤速效鉀空間分布特征

桑植縣耕地土壤速效鉀的空間變異性是較大的（表2），總體以中低含量水平為主，高與極高含量水平呈零星分布狀態(tài)，但不同含量等級水平在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布面積及比例差異較大。低含量水平分布面積最大的為澧源鎮(zhèn)，其次為陳家河鎮(zhèn)；中含量水平分布面積最大的為利福塔鎮(zhèn)，其次為澧源鎮(zhèn)；極低、高和極高含量水平零星分布于各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這說明桑植縣耕地土壤速效鉀的空間上變異性較大，在養(yǎng)分管理和施肥時(shí)必須針對不同的含量等級進(jìn)行。

表2 桑植縣耕地土壤速效鉀不同含量等級的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布

2.4 耕地土壤緩效鉀的含量特征

桑植縣耕地土壤緩效鉀處于中等偏高水平[10]（圖2），土壤緩效鉀含量平均為305.4 mg/kg，屬于偏高水平。其中土壤緩效鉀低于90 mg/kg（極低水平）的占總樣本數(shù)0.2%；在90～180 mg/kg（低水平）的占9.6%；在180～280 mg/kg（中等水平）之間的占39.6%；在280～370 mg/kg（高水平）之間的占26.5%；高于370 mg/kg的占24.0%。這一結(jié)果顯示，桑植縣耕地土壤鉀庫容量較大，土壤供鉀潛力有待進(jìn)一步挖掘。

圖2 桑植縣耕地土壤緩效鉀含量分布

2.5 不同土類土壤緩效鉀分布特征

桑植縣耕地不同土類土壤緩效鉀含量差異較大（表3）。其中含量最高的為紫色土，平均達(dá)到414.9mg/kg，屬極高含量水平；其次是黑色石灰土，為344.9mg/kg，屬于高含量水平；最低的是潮土，為292.2 mg/kg，處于高含量水平；水稻土為桑植縣的主要耕地土壤，土壤緩效鉀含量平均為295.1 mg/kg，屬高含量水平。總體來看，桑植縣耕地不同土類土壤緩效鉀含量是較高的，土壤的供鉀潛力較大。

雖然桑植縣耕地不同土類土壤緩效鉀含量平均較高（表3），但各土類在低含量水平上均有少量分布，其中以水稻土面積最大，為662.8 hm2，占水稻土面積的5.5%；其次為紫色土，面積119.9 hm2，占紫色土面積的5.2%。各土類緩效鉀在中等含量水平上分布面積最大，占耕地面積的36.3%，其中以水稻土面積最大，為4 542.4 hm2，占水稻土面積的37.8%；其次為黑色石灰土；最小的為黃棕壤。各土類緩效鉀在高和極高含量水平上分布面積較大，共有13 313.4 hm2，占耕地面積的59.1%，其中水稻土面積為6 814.6 hm2，占水稻土面積的56.7%。這表明桑植縣耕地不同土類土壤緩效鉀雖然在低含量水平有少量分布，但總的以中高含量水平分布面積較大，土壤供鉀潛力仍可進(jìn)一步挖掘。

2.6 耕地土壤緩效鉀空間分布特征

桑植縣耕地土壤緩效鉀的空間變異性較大（表4），以中高含量分布為主，在縣域的中部有一條明顯的高含量分布帶。不同含量等級在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布面積和比例各異，其中中含量水平分布面積最大的為陳家河鎮(zhèn)，其次為沙塔坪鄉(xiāng)；高含量水平分布面積最大的為官地坪鎮(zhèn)，其次為沙塔坪鄉(xiāng)。土壤緩效鉀含量高于180mg/kg（包括中、高、極高含量水平）的分布面積最大的為澧源鎮(zhèn)，其次為陳家河鎮(zhèn)。所有耕地土壤緩效鉀含量均在180 mg/kg以上的有八大公山鄉(xiāng)、淋溪河白族鄉(xiāng)、馬合口白族鄉(xiāng)、人潮溪鄉(xiāng)和五道水鎮(zhèn)等5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。桑植縣耕地土壤緩效鉀含量較高，90%以上的耕地土壤緩效鉀含量在中等含量（>180mg/kg）以上。桑植縣耕地土壤供鉀容量大，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)采取相應(yīng)措施促進(jìn)土壤緩效鉀向速效鉀轉(zhuǎn)化，以提高土壤供鉀強(qiáng)度。

表4 桑植縣耕地土壤緩效鉀不同含量等級的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布

3 結(jié)論

通過對桑植縣耕地土壤供鉀特征和空間分布規(guī)律進(jìn)行研究，得出如下結(jié)論：

（1）桑植縣耕地土壤速效鉀含量較低，供鉀能力較弱，空間變異性大，以低含量水平分布面積較大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上要強(qiáng)調(diào)速效鉀肥的施用，且應(yīng)根據(jù)不同的土類和空間分布規(guī)律進(jìn)行。

（2）桑植縣耕地土壤緩效鉀含量偏高，土壤供鉀容量較大，但空間變異性較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采取有效措施挖掘土壤供鉀潛力，促進(jìn)緩效鉀向速效鉀轉(zhuǎn)化。

[1] 叢日環(huán)，李小坤，魯劍巍.土壤鉀素轉(zhuǎn)化的影響因素及其研究進(jìn)展[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（6）：907-913.

[2] 章明清，顏明娟，林 瓊，等.土壤鉀素解吸模型及其特征值的作物效應(yīng)[J].土壤學(xué)報(bào)，2008，45（1）：120-129.

[3] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法 [M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[4] 謝衛(wèi)國.測土配方施肥理論與實(shí)踐[M].長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2006.223-228.

[5] 周建民，陳小琴，謝建昌，等.中國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡狀況及管理對策[A].農(nóng)田養(yǎng)分平衡與管理[C].南京：河海大學(xué)出版社，2000.42-52.

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