楊松 朱健菲 尤迪

摘 要：吉林省白漿土耕地主要分布在東部和東南部山區(qū)和半山區(qū)山麓及河谷臺地，質(zhì)地粘重，剖面表現(xiàn)為緊實型。白漿土耕地主要障礙因素為障礙層次（白漿層）和酸化;有效土層和耕層厚度平均水平較低;pH平均值為5.3，偏酸性，有機質(zhì)、全氮和有效磷平均含量處于較高水平，速效鉀和緩效鉀平均含量處于中等水平。

關(guān)鍵詞：白漿土;耕地質(zhì)量;養(yǎng)分指標(biāo)

中圖分類號：S341.1 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201030011

吉林省是我國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，是重要的商品糧基地[1]。白漿土是吉林省東部和東南部山區(qū)和半山區(qū)山麓及河谷臺地上的主要耕作土壤之一，分布于舒蘭、永吉、磐石、輝南、梅河口等縣（市）范圍內(nèi)的白漿土，地形多為海拔300～600m的丘陵崗地和山麓臺地;位于長白山區(qū)的長白、撫松、靖宇等縣范圍內(nèi)的白漿土，地形多為海拔700～1000m的玄武巖高臺地。白漿土成土母質(zhì)主要是第四紀(jì)河湖粘土沉積物，質(zhì)地粘重，水分物理性質(zhì)不良，并且有一個瘠薄的白漿層[2]。曾昭順認為，白漿土的形成過程，具有潴育、淋溶、草甸3種過程的特征。由于白漿土表層（A層）疏松透水、亞表層（Aw層）透水極慢，下層（B及BC）緊實不透水，表層干濕交替甚至滯水，促進潴育過程發(fā)展，F(xiàn)eO和Fe2O3活躍，在滯水的還原條件下，高價鐵錳變低價態(tài)隨水游離出土體，隨水運動，在水分蒸發(fā)后的氧化條件下，低價鐵錳變高價態(tài)，固定在土體中，形成鐵錳結(jié)核，少量活性鐵錳不能形成結(jié)核的隨著側(cè)滲水流流出土層以外，或隨著沿裂隙下滲的水流淀積在B層上部的結(jié)構(gòu)面上，使得白漿土的亞表層中原來均勻分布的鐵錳等有色礦物發(fā)生了重新分配，其大部分集中于鐵錳結(jié)核之中，一部分流出土層以外，因而使這個土層脫色，成為一個白色或淡黃色的土層，這就是白漿層形成的主要過程，簡稱為白漿化過程，白漿土就是白漿化過程的產(chǎn)物[3]。

當(dāng)前有關(guān)白漿土的研究多集中在肥力及其對作物產(chǎn)量的影響，鮮有白漿土耕地質(zhì)量特性方面的研究，本研究將對吉林省白漿土耕地質(zhì)量特性深入了解，對其耕地主要性狀有更明確地認識，以期對提升白漿土耕性提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地區(qū)與數(shù)據(jù)獲取

1.1 研究區(qū)概況

分布區(qū)氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥;夏季溫暖濕潤，年平均溫度5～8℃。年平均降水量500～700mm，5—10月降水較多，占年降水量的80%以上，冬季降水少，土壤凍結(jié)時間可達200～240d。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于耕地質(zhì)量評價采樣點數(shù)據(jù)。在2017年的野外調(diào)查工作中，采集1338個樣品。野外調(diào)查主要包括地理位置、地形部位、土壤類型、有效土層厚度、耕層厚度、耕層質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、障礙因素等。對采集樣品進行化驗分析，測定土壤pH、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀和緩效鉀含量。

2 研究方法

所有樣本檢測pH、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀，分析方法為常規(guī)法。其中，酸堿度（pH）采用pH計法;有機質(zhì)采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法;全氮采用自動定氮儀法;有效磷采用Bray法/Olsen法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法;緩效鉀采用熱硝酸-火焰光度法。

3 結(jié)果與分析

3.1 概念型指標(biāo)分析

調(diào)查表明，白漿土分布的地形部位為丘陵、平原、山地、盆地，面積占比分別為41.73%、35.16%、13.20%、9.91%;耕層質(zhì)地為重壤、黏土、中壤和砂壤，分別占90.51%、6.89%、2.29%、0.32%;主要質(zhì)地構(gòu)型為緊實型，占比100%;障礙因素為障礙層次、酸化、漬潛、瘠薄，分別占57.10%、40.65%、2.24%、0.01%，見圖1?？梢钥闯觯诐{土多分布在坡面比較平緩的階地或臺地，質(zhì)地黏重，有白漿層，并呈現(xiàn)酸化的特性。

3.2 數(shù)值型指標(biāo)分析

由表1、2可知，吉林省白漿土有效土層在33～58cm范圍內(nèi)，主要分布在40～60cm（4級）和≤40cm（5級）這2個區(qū)間，分別占81.09%和18.91%，有效土層平均值為46cm，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于較低水平。耕層厚度在13～25cm范圍內(nèi)，以15～20cm（4級）的最多，占67.26%，其次為20～25cm（3級），占18.76%，其余為≤15cm（5級），占13.98%，平均值為19cm，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于較低水平。pH在4.0～6.5，其中5.0～5.5（3級）的占36.32%，4.5～5.0（4級）的占23.84%，5.5～6.0（2級）的占23.39%，6.0～7.5（1級）的占10.69%，≤4.5（5級）的占5.75%，pH平均值為5.3，偏酸性。有機質(zhì)含量在19.70～57.58g·kg-1，其中30～40g·kg-1（2級）的最多，占54.71%，其次為20～30g·kg-1（3級），占40.51%，大于40g·kg-1的占4.26%，10～20g·kg-1（4級）的占0.52%，有機質(zhì)平均值為33.62g·kg-1，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于較高水平。全氮含量在0.87～3.02g·kg-1，其中含量在1.5～2.5g·kg-1（2級）的耕地占54.26%，1.0～1.5g·kg-1（3級）的占34.90%，>2.5g·kg-1（1級）的占7.92%，0.5～1.0g·kg-1（4級）的占2.91%，全氮的平均值為1.72g·kg-1，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于較高水平。有效磷在12.10～154.00mg·kg-1，其中>40mg·kg-1（1級）最多，占44.25%，30～40mg·kg-1（2級）的占33.26%，20～30mg·kg-1（3級）的占14.13%，10～20mg·kg-1（4級）的占8.37%，有效磷的平均值為51.97mg·kg-1，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于高水平。速效鉀含量在65～255mg·kg-1，其中100～150mg·kg-1（3級）最多，占36.47%，其次為150～200mg·kg-1（2級），占25.26%，含量在50～100mg·kg-1（4級）占20.25%，>200mg·kg-1（1級）的占18.01%，速效鉀的平均值為146mg·kg-1，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于中等水平。緩效鉀含量在265～1239mg·kg-1，多集中在≤200mg·kg-1（5級），占59.17%，200～500mg·kg-1（4級）的耕地占35.29%，500～800mg·kg-1（3級）的占5.55%，緩效鉀含量的平均值為599mg·kg-1，在分級標(biāo)準(zhǔn)中處于中等水平。

4 討論

吉林省白漿土耕地質(zhì)地粘重，剖面構(gòu)型為緊實型，主要障礙因素表現(xiàn)為障礙層次，即白漿層，還有淋淀粘化層，土壤的容水量較小，既不抗旱也不抗?jié)?，這是白漿土耕地質(zhì)量的主要限值因子，也是今后改良的重要方向。白漿土有效土層和耕層厚度在較低水平，說明白漿土耕地有效土層厚度及耕層厚度有待提高;pH平均值為5.3，偏酸性，是待改良的障礙因素;有機質(zhì)含量均在10g·kg-1以上，平均水平較高;全氮的平均值水平較高;有效磷半數(shù)以上在高水平范圍內(nèi)，平均含量水平較高;速效鉀和緩效鉀平均含量在中等水平?？梢钥闯觯诐{土耕層養(yǎng)分平均含量水平均在中等以上，可能是由于底層土壤粘緊、不透水，植物根系向下發(fā)展困難，80%以上根系都集中到A1層，因而白漿土中地上和地下部分有機物也均集中在表層，這里腐殖質(zhì)累積過程和元素的生物聚集過程都特別顯著[3]。因此，白漿土改良應(yīng)從打破障礙層，增加耕層厚度和有效土層厚度，調(diào)節(jié)酸堿度入手。

研究表明，可以用淀積層的“黏”來治白漿層的“砂”，探索出“上翻20cm，下混30～40cm”的改土方法[4-6]。在此基礎(chǔ)上研制了三段式心土混層犁，這一改土機械可以在保持黑土層位置不變的條件下，將白漿層和淀積層按約1∶1厚度混拌，土壤通透性能和貯水能力顯著改善[7-11]。在已有三段式心土混層犁的基礎(chǔ)上，開發(fā)出具有將根茬秸稈和改土物料混入心土的秸稈心土混合犁[12]，這一兼具綜合改土目標(biāo)的改土機械為進一步解決白漿土心土養(yǎng)分貧瘠的不良化學(xué)性提供了可行性，也為解決作物結(jié)構(gòu)調(diào)整以后出現(xiàn)的秸稈過剩問題開辟了新的途徑，為機械配施改土物料改良白漿土心土技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

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（責(zé)任編輯 周康）