姜小鳳，郭天文，郭賢仕，柳燕蘭，董博，張平良

摘要：研究了新修梯田不同培肥措施對(duì)其土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，有機(jī)肥與氮、磷、鉀肥配合施用是改善新修梯田土壤理化性質(zhì)的重要農(nóng)藝措施，可使挖方區(qū)耕層（0～10 cm）土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷分別提高88.1%、90.7%、58.3%，同時(shí)使速效養(yǎng)分含量得到大幅度提高，并能有效的減小土壤容重，增加土壤孔隙度，改善土壤水分狀況。

關(guān)鍵詞：新修梯田；培肥措施；土壤養(yǎng)分；理化性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-1463（2017）11-0063-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.11.020

Effect of Fertilization Measures on the Soil Physical and Chemical Properties of Newly Terraces

JIANG Xiaofeng 1， 2， GUO Tianwen 2， 3， GUO Xianshi 1， LIU Yanlan 1， DONG Bo 1， ZHANG Pingliang 1

（1. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 2. Key Labortory of High Water use-efficiency in Arid Area of Gansu Province， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Key Laboratory of Northwest Drought-resistant Crop Farming and Cultivation， Ministry of Agriculture PeopleS Republic of China， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：Effects of Dingxi city in Gansu province in the newly built terraced different fertilizing their physical and chemical properties of the soil， Importance of agricultural development in the region. The result indicates that organic manure and nitrogen， phosphorus， and potassium combined application is an important agronomic measures to improve the new terracing soil physical and chemical properties. Topsoil can cut soil zone organic matter， total nitrogen， total phosphorus increased by 88.1%， 90.7%， 58.3%，while the available nutrient content has been greatly improved，and can effectively reduce soil bulk density，increase soil porosity，improve soil moisture conditions.

Key words：The new terracing；Fertility measures；Soil nutrients；Physical and chemical properties

旱坡地是甘肅省中部的主要低產(chǎn)田。旱坡地跑水、跑土、跑肥，生態(tài)環(huán)境脆弱，修整梯田是保持水土和提高土地生產(chǎn)力的一項(xiàng)重要的農(nóng)藝措施[1 ]。修筑水平梯田需要挖土筑埂和整平田面（挖高填低），這樣在田面上就形成了兩個(gè)不同的部位，即挖方部位（ 內(nèi)側(cè)） 和填方部位（外側(cè)）。新修梯田由于原耕作熟化土層大部分移至填土部位，造成生土裸露，使土壤理化性質(zhì)發(fā)生了變化[2 ]，但存在著不一致性，即梯田的挖方和填方部位在水、肥、氣、熱等方面存在著很大差異[3 ]，對(duì)作物產(chǎn)量產(chǎn)生很大的影響。填土部位土壤物理性質(zhì)好，養(yǎng)分含量高，作物產(chǎn)量高，但保墑能力差；挖方部位物理性質(zhì)較差，底土非常黏重，養(yǎng)分貧乏，易造成作物的減產(chǎn)。同時(shí)機(jī)械擾動(dòng)使土壤結(jié)構(gòu)破壞，土壤肥力很低，不能充分發(fā)揮梯田的增產(chǎn)潛力[4 ]。土壤的理化性狀是影響土壤肥力的內(nèi)在因素，也是綜合反映土壤質(zhì)量的重要組成部 分[5 ]。為了迅速提高土壤肥力，使新修梯田變?yōu)榉€(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效的基本農(nóng)田，我們?cè)囼?yàn)研究了不同施肥方式對(duì)新修梯田土壤的培肥效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2013年3 — 9月在甘肅省定西市團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)萬(wàn)家岔新修梯田進(jìn)行。該區(qū)屬于中溫帶半干旱區(qū)，平均海拔1 970 m，年均太陽(yáng)輻射5 898 MJ/m2，年日照時(shí)數(shù)2 500 h，年均氣溫 6.2 ℃，無(wú)霜期140 d。年均降水量415 mm，季節(jié)分布不均，多集中在7、8、9月，為典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗(yàn)地原為旱坡地，水土流失嚴(yán)重，植被稀疏，土壤貧瘠，2012年3月采用大型機(jī)械推修為梯田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：CK不施肥種植（H）、單施化肥（A）、有機(jī)肥與化肥配施（B）、秸稈與化肥配施（C），小區(qū)面積42 m2（6 m×7 m），4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組順序排列。試驗(yàn)肥料及用量見(jiàn)表1，所有肥料均作為基肥在播種前一次性施入。試驗(yàn)區(qū)指示作物為三棱豆，以收獲后采集的土樣為研究對(duì)象。2013年3月22日播種，8月28日收獲。其他管理同大田。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品采集 于2013年8月28日（收獲日）采用S型多點(diǎn)取樣法，在試驗(yàn)地用土鉆在0～10 cm和10～20 cm土層取樣，剔除石塊、植物殘根等雜物，混合均勻后用四分法留1 kg左右，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干研磨過(guò)篩，供測(cè)定用。

1.3.2 土壤養(yǎng)分測(cè)定 有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法-外加熱法，全氮用開(kāi)氏蒸餾法，全鉀用NaOH熔融法，全磷用HClO4-H2SO4法，速效磷用鉬銻抗比色法，速效鉀用火焰光度法[6 ]。

1.3.3 土壤容重、孔隙度和田間持水量測(cè)定 土壤容重采用環(huán)刀法[7 ]，取樣深度為0～10 cm，重復(fù)3次。

孔隙度=（1-容重/比重）×100 。田間持水量采用田間小區(qū)灌水法測(cè)定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 采用SPASS17.0和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培肥措施對(duì)新修梯田土壤物理性狀的影響

由表2可以看出，在挖方區(qū)（0～10 cm），不同施肥處理對(duì)土壤容重的改善較小，處理B和處理C的土壤容重分別較CK降低4.2%、2.5%，而處理A土壤容重?zé)o變化。在填方區(qū)，處理A、處理B和處理C的土壤容重分別較CK降低7.4%、16.4%、13.1%，無(wú)論是挖方還是填方處理，處理B土壤的容重在兩個(gè)土層均達(dá)到各處理中的最小值。在相同處理下，因受切土影響，填方區(qū)容重總體上小于挖方區(qū)，土壤容重小，說(shuō)明土壤比較疏松，孔隙多，通透性較好，潛在肥力較高[8 ]。

在挖方區(qū)（0～10 cm），處理B與處理C的土壤孔隙度分別較CK高2.87、2.32百分點(diǎn)，而處理A的土壤孔隙度較CK減小1.51百分點(diǎn)，說(shuō)明單施化肥易造成挖方區(qū)通氣不良、土壤板結(jié)，不利于作物根系的呼吸作用及延伸。在填方區(qū)（0～10 cm），土壤孔隙度處理A=B > C > H，表明有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施有效的增加了土壤孔隙度。在挖方區(qū)和填方區(qū)，處理B土壤孔隙度變化范圍分別為56.17%～56.97%、53.44%～55.89%，均小于其他處理，表明有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施能使孔隙度在不同土壤層次間保持較小的差異?？紫抖仍酱?，表明土壤有效水的貯存量越大，可供植物根系利用的有效水分的比例就越大[9 - 10 ]，同時(shí)，孔隙度在土層間較小的差異也利于作物根系的延伸及其對(duì)水分的吸收。

在相應(yīng)處理中，除處理C以外，CK、處理A、處理B的田間持水量均為挖方區(qū)大于填方區(qū)，處理B的田間持水量在兩區(qū)之間均變化較小，能夠維持較為穩(wěn)定的田間持水量，說(shuō)明有機(jī)肥的施用可明顯改善新墾梯田填方區(qū)的水分狀況。受機(jī)械擾動(dòng)的影響，填方區(qū)土壤的田間持水量較低，對(duì)填土部位采取鎮(zhèn)壓等保墑措施可增加田間持水量，從而減輕干旱程度。

2.2 不同培肥措施對(duì)新修梯田土壤全量養(yǎng)分的影響

從收獲后耕層土壤全量養(yǎng)分含量分析結(jié)果（表3）看出，總體來(lái)說(shuō)，養(yǎng)分含量填方區(qū)大于挖方區(qū)，除全鉀外其他養(yǎng)分0～10 cm土層均大于10～20 cm 土層。在挖方區(qū)表層土壤（0～10 cm）上，有機(jī)質(zhì)含量由大到小依次為處理B、處理C、處理A、CK，其中處理B（有機(jī)肥+化肥）、處理C（秸稈+化肥）分別較CK高88.1%、63.4%，而處理A（化肥）對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的影響不大；在填方區(qū)，處理A、處理B、處理C的有機(jī)質(zhì)含量分別為18.85、17.47、15.24 g/kg，均高于挖方區(qū)相應(yīng)處理的有機(jī)質(zhì)含量，其10～20 cm 變化趨勢(shì)與0～10 cm一致，說(shuō)明適當(dāng)增加施肥量可以提高新墾梯田土壤有機(jī)質(zhì)含量，特別是有機(jī)肥料的使用能夠加快挖方區(qū)生土的熟化。

從表3可以看出，土壤全氮含量在相應(yīng)處理下0～10 cm土層高于10～20 cm土層。在填方區(qū)，處理A、處理B、處理C 0～10 cm土層的土壤全氮含量均顯著高于CK，且處理B最高，為1.25 g/kg，較CK高出了86.6%；在挖方區(qū)，處理B、處理C 0～10 cm土層的全氮含量均顯著高于處理A和CK，說(shuō)明有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施和無(wú)機(jī)肥與秸稈配施改善土壤全氮含量的效果較化肥明顯。

土壤全磷是土壤磷素總體水平的體現(xiàn)，是土壤無(wú)機(jī)磷素和有機(jī)磷素的總和，能反映土壤磷庫(kù)大小和潛在的供磷能力[11 ]。挖方區(qū)和填方區(qū)0～10、10～20 cm 2個(gè)土層各處理的土壤全磷含量變化趨勢(shì)基本一致，其中0～10 cm土層填方區(qū)各處理均大于挖方區(qū)，填方區(qū)處理A、處理B、處理C分別較挖方區(qū)同處理高出33.3%、20.8%、61.5%，說(shuō)明挖方區(qū)全磷含量普遍較低；0～10 cm土層全磷含量由大到小依次為處理B、處理A、處理C、CK，即通過(guò)增加施肥量尤其是增施有機(jī)肥可以提高挖方區(qū)土壤的全磷含量。

不同處理之間，無(wú)論是挖方區(qū)還是填方區(qū)，全鉀含量差異并不顯著，說(shuō)明在新修梯田上施肥對(duì)耕層土壤全鉀含量影響不明顯。從不同土層可以看出，10～20 cm土層全鉀含量略高于0～10 cm土層，這可能跟作物根系從土壤中吸鉀深度、表層土壤干濕交替規(guī)律有關(guān)。

2.3 不同培肥措施對(duì)新修梯田土壤速效養(yǎng)分的影響

由表4可以看出，相同施肥處理下，0～10 cm土層填方區(qū)比挖方區(qū)速效磷、速效鉀增加了8.53～10.62 mg/kg、12.0～103.0 mg/kg。不同施肥處理在挖方區(qū)0～20 cm土層的速效磷、速效鉀含量表現(xiàn)出一致性，大小依次為處理B、處理C、處理A、CK，處理A的速效磷、速效鉀含量分別較CK高630.1%、44.8%，處理B的速效磷、速效鉀含量分別較CK高1 716.8%、297.7%，處理C的速效磷、速效鉀含量分別較CK高709.1%、90.8%，說(shuō)明新修梯田挖方區(qū)耕層速效養(yǎng)分受肥料影響很大，特別是有機(jī)肥帶給土壤的較多；在填方區(qū)0～10 cm土層，處理B的速效磷、速效鉀含量均顯著高于其他處理。由此可以看出，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施能顯著提高土壤耕層速效養(yǎng)分的含量，并且較其它施肥處理肥料效應(yīng)更大，特別是0～10 cm土層表現(xiàn)更為突出。

3 小結(jié)與討論

研究表明，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施可使新修梯田填方區(qū)土壤容重降低16.4%，并能有效增加土壤孔隙度，改善土壤水分狀況。在新修梯田上，表層土壤和填土部位的上下土層均擾動(dòng)較大，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)影響較大，而挖方部位的下層土壤擾動(dòng)小甚至無(wú)擾動(dòng)，對(duì)土壤的物理結(jié)構(gòu)改善作用小，這與劉緒軍 等[3 ]新修梯田土壤理化性質(zhì)的研究結(jié)果一致。

有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施可使挖方區(qū)耕層（0～10 cm）土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷分別提高88.1%、90.7%、58.3%，同時(shí)使速效養(yǎng)分含量得到大幅度提高，表明有機(jī)肥與無(wú)機(jī)配施對(duì)旱地新修梯田土壤改良有十分明顯的效果，是改善土壤養(yǎng)分狀況和提高農(nóng)作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的重要農(nóng)藝措施。

為確保梯田的早日增產(chǎn)和高產(chǎn)，建議修梯田時(shí)挖土部位在回填表土前進(jìn)行深翻，并施入有機(jī)肥料，以改善物理結(jié)構(gòu)，提高地溫和地力；對(duì)填土部位采取鎮(zhèn)壓等保墑措施，減小干旱程度；在播種時(shí)，要偏施肥料，重點(diǎn)在挖土部位多施肥。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉海福. 干旱地區(qū)提高新修梯田土地生產(chǎn)力的措施[J]. 甘肅科技，2006，22（1）：178-180.

[2] 陳炳東，王生錄，周廣業(yè). 非腐解有機(jī)物對(duì)新修梯（條）田土壤的培肥效果[J]. 土壤通報(bào)，2001，32（6）：262-266.

[3] 劉緒軍，劉丙友，景國(guó)臣. 新修梯田對(duì)土壤理化性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響[J]. 水土保持研究，2007，14（1）：276-280.

[4] 王栓全，張成娥，鄧西平. 陜北新修梯田馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2000，18（1）：60-64.

[5] 王月玲，蔡進(jìn)軍，張?jiān)礉?rùn)，等. 半干旱退化山區(qū)不同生態(tài)恢復(fù)與重建措施下土壤理化性質(zhì)的特征分析[J]. 水土保持研究，2007，14（1）：11-14.

[6] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：106-107.

[7] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：12-95.

[8] Compiling Committee of Yanchi Chronicle. Yanchi chronicle[M]. Yinchuan：Ningxia Peoples Press，2002： 48-50.

[9] 楊 寧，彭晚霞，鄒冬生，等. 貴州喀斯特土石山區(qū)水土保持生態(tài)經(jīng)濟(jì)型植被恢復(fù)模式[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2011，21（1）：474-477.

[10] 王鵬程，肖文發(fā)，張守攻，等. 三峽庫(kù)區(qū)主要森林植被類(lèi)型土壤滲透性能研究[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2007，21（6）：51-54.

[11]FRANCIS，D D，J S SCHEPERS，M F VIGIL. Post-anthesis nitrogen loss from corn[J]. Agron J. 1993，85：659-663.

（本文責(zé)編：陳 珩）