黃柏玉
摘 要 采用調(diào)查采樣、分析測定、GIS等方法,對桑植縣耕地土壤耕作層(0~20 cm)有效磷含量的空間變異特征及其影響因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:桑植縣耕地土壤有效磷含量平均為11.39 mg·kg-1,屬于中高含量水平,中等變異強(qiáng)度。土壤有效磷含量與土壤類型差異較大,以黃棕壤最高,紅壤最低。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同含量等級的分布面積與比例相差較大,沙塔坪鄉(xiāng)等7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處于中高水平,分布面積大,空殼樹鄉(xiāng)等8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處于低水平,分布面積大,與第二次土壤普查相比,有效磷平均增加了7.3 mg·kg-1。
關(guān)鍵詞 耕地;土壤有效磷;空間分布
中圖分類號:S158 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.23.094
土壤有效磷是人們在生產(chǎn)過程中通過一系列的耕作、施肥及土壤微生物的作用,轉(zhuǎn)化為被作物吸收利用的無機(jī)磷,土壤中的有效磷對作物的生長、發(fā)育極為重要[1]。目前,桑植縣磷肥當(dāng)季利用率較低,通常為10%~20%,生產(chǎn)中常過量施入磷肥,不但造成磷肥資源浪費(fèi),而且會造成水體污染。了解耕地土壤有效磷空間變化特點(diǎn),推行科學(xué)施肥是控制農(nóng)業(yè)面源磷污染,踐行綠色發(fā)展理念的現(xiàn)實(shí)需要[2]?;诖耍詼y土配方施肥和耕地地力評價項(xiàng)目為依托,對桑植縣耕地土壤有效磷供應(yīng)現(xiàn)狀進(jìn)行了全面分析,以期為農(nóng)業(yè)施用磷肥和提高磷肥的效益提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
桑植縣位于湖南省張家界市境內(nèi),地處湖南省西北邊陲,武陵山脈北系中斷,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,耕地面積有
22 544.5 hm2,其中水田12 021.0 hm2,旱土10 523.5 hm2。
1.2 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1個土樣,每增加7 hm2即增加1個土樣。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4 021個,并將采集的樣本進(jìn)行風(fēng)干處理后,研磨并全部通過10目篩,備用。
1.3 測定方法
土壤有效磷采用0.5 mol·L-1碳酸氫鈉浸提,鉬銻抗比色法測定,具體方法參見《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與空間分析
所有測定數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,土壤養(yǎng)分的空間特征均采用MAPGIS 10.2進(jìn)行空間插值和分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 耕地土壤有效磷統(tǒng)計分析
從表1可以看出,按二次普查標(biāo)準(zhǔn)分級,桑植縣耕地土壤有效磷含量平均為11.39 mg·kg-1,屬于中高含量水平[2],但與張家界市平均值15.3 mg·kg-1相比,桑植縣土壤有效磷含量處于較低水平。按6級分級:低于3 mg·kg-1(極低水平)的占11.81%,3~5 mg·kg-1(低水平)的占18.45%,5~10 mg·kg-1(中水平)的占30.77%,10~
20 mg·kg-1(中高)的占20.49%,20~40 mg·kg-1(高)的占16.67%,高于40 mg·kg-1(極高水平)的占1.81%??傮w變異系數(shù)為84.93%,屬于中等變異強(qiáng)度。從分布頻率與正態(tài)曲線看,土壤有效磷含量集中在10 mg·kg-1以下。由此可見,桑植縣耕地土壤的供磷能力大面積是較弱的,在生產(chǎn)上需加大磷肥施用量。
2.2 不同土類土壤有效磷分布特征
從表2可以看出,不同土類有效磷含量以黃棕壤含量最高,為17.25 mg·kg-1,最低的為紅壤,僅6.78 mg·kg-1。潮土、黑色石灰土、黃壤、水稻土、紅色石灰土和紫色土分別為15.96 mg·kg-1、14.36 mg·kg-1、10.83 mg·kg-1、7.95 mg·kg-1、7.05 mg·kg-1。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,但其有效磷含量僅為10.83 mg·kg-1,屬于中高水平,但處于
10 mg·kg-1以下的有7 551.6 hm2,占水稻土的62.8%;大于20 mg·kg-1的有1 353.4 hm2,僅占水稻土的11.25%。在水稻生產(chǎn)中應(yīng)宜地制宜,重視磷肥的施用。旱土中黑色石灰土是面積最大的土壤,有4 920.2 hm2,高含量級別面積
1 914.7 hm2,占38.9%,桑植縣黑色石灰土主要種植作物有玉米、土豆、花生、柑橘等,可適當(dāng)控制磷肥用量。紅壤地區(qū)土壤有效磷普遍偏低,在栽培與增肥中要加大秸稈還田還土,增施磷肥。
2.3 耕地土壤有效磷空間分布特征
桑植縣耕地土壤有效磷的空間分布,可以從不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷含量分級表(表3)看出,土壤有效磷的空間變異性是較大的,總體以中高含量水平為主,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。平均值大于
20 mg·kg-1的只有2個鄉(xiāng),分別是八大公山鄉(xiāng)和白石鄉(xiāng);平均值15~20 mg·kg-1的有3個鄉(xiāng),分別是沙塔坪鄉(xiāng)、龍?zhí)镀烘?zhèn)和陳家河鎮(zhèn);空殼樹鄉(xiāng)土壤有效磷含量最低平均只有5.46 mg·kg-1。土壤有效磷含量低于5 mg·kg-1、面積超過40%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有8個,從高到低依次為:空殼樹鄉(xiāng)65.48%、馬合口白族鄉(xiāng)58.85%、涼水口鎮(zhèn)49.28%、劉家坪白族鄉(xiāng)48.3%、汨湖鄉(xiāng)44.44%、兩河口鄉(xiāng)44.17%、走馬坪白族鄉(xiāng)40.18%、芙蓉橋白族鄉(xiāng)40%。土壤有效磷含量20~40 mg·kg-1、面積超過20%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有7個,從高到低依次為:沙塔坪鄉(xiāng)72%、白石鄉(xiāng)34%、長潭坪鄉(xiāng)29.3%、八大公山鄉(xiāng)22.83%、四方溪鄉(xiāng)21.5%、人潮溪鄉(xiāng)21.27%、陳家河鎮(zhèn)20.22%。沙塔坪鄉(xiāng)土壤有效磷處于20~40 mg·kg-1水平,有1 705.7 hm2,占72%,全鄉(xiāng)總體處高水平。由于桑植縣耕地土壤有效磷在的空間上變異性較大,在養(yǎng)分管理和施肥時必須針對不同的含量等級進(jìn)行。
2.4 變化情況及原因
桑植縣耕地有效磷含量比第2次土壤普查增加了7.3 mg·kg-1,其中水田、旱土分別增加5.9 mg·kg-1、
9.4 mg·kg-1(見表4)。
耕地有效磷含量的消長與磷肥施用水平有很大關(guān)系。本次調(diào)查結(jié)果顯示,耕地有效磷平均含量有所上升。主要原因有以下三個方面。1)長期以來,農(nóng)田磷肥施用量不斷增加。2)某些旱土作物,如豆類、蔬菜、果樹等的磷肥施用量較多。3)磷肥當(dāng)季利用率并不高且移動性較小。
3 結(jié)論
通過對桑植縣耕地土壤供磷特征和空間分布規(guī)律進(jìn)行研究,得出如下結(jié)論。1)桑植縣耕地土壤有效磷含量平均為11.39 mg·kg-1,屬于中高含量水平,變異系數(shù)為84.93%,屬于中等變異強(qiáng)度。2)土壤有效磷含量與土壤類型差異較大,從高到低依次為黃棕壤、潮土、黑色石灰土、黃壤、水稻土、紅色石灰土、紫色土和紅壤。紅壤地區(qū)土壤有效磷普遍偏低,在栽培與增肥中要加大秸稈還田還土,增施磷肥,培肥地力。3)土壤有效磷含量空間變異性大,沙塔坪鄉(xiāng)、白石鄉(xiāng)、長潭坪鄉(xiāng)、八大公山鄉(xiāng)、四方溪鄉(xiāng)、人潮溪鄉(xiāng)和陳家河鎮(zhèn)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處中高水平,空殼樹鄉(xiāng)、馬合口白族鄉(xiāng)、涼水口鎮(zhèn)、劉家坪白族鄉(xiāng)、汨湖鄉(xiāng)、兩河口鄉(xiāng)、走馬坪白族鄉(xiāng)和芙蓉橋白族鄉(xiāng)8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效磷低含量水平等級分布面積較大,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上要強(qiáng)調(diào)有效磷肥的施用,且要根據(jù)不同的土類和空間分布規(guī)律進(jìn)行。4)桑植縣耕地有效磷含量比第
2次土壤普查增加7.3 mg·kg-1,其中水田、旱土分別增加
5.9 mg·kg-1、9.4 mg·kg-1。
參考文獻(xiàn):
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[2] 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.
(責(zé)任編輯:趙中正)