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        云南典型果蔬種植區(qū)土壤養(yǎng)分分布特征及影響因子分析

        2023-12-22 08:26:00澤爾拉都邸雪嫣張乃明蘇友波蔣明張繼來陳文華馬珣胡承磊
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年21期
        關(guān)鍵詞:研究

        澤爾拉都 邸雪嫣 張乃明 蘇友波 蔣明 張繼來 陳文華 馬珣 胡承磊

        摘要:為了解云南典型果蔬種植區(qū)土壤養(yǎng)分狀況,為果蔬種植區(qū)土壤施肥管控及促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供一定的科學(xué)依據(jù),使用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)云南省大理州賓川縣主要葡萄園以及祥云縣主要蔬菜地土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀等土壤養(yǎng)分的分布及影響因子進(jìn)行分析與探究。結(jié)果表明,2個(gè)研究區(qū)土壤養(yǎng)分均為中等變異,葡萄園變異系數(shù)由大到小為速效鉀(57.52%)、有機(jī)質(zhì)(49.82%)、速效磷(46.08%)、堿解氮(39.03%),蔬菜地變異系數(shù)由大到小為速效磷(38.3%)、速效鉀(38.15%)、堿解氮(21.8%)、有機(jī)質(zhì)(19.6%),其中蔬菜地有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)最低。根據(jù)單樣本K-S檢驗(yàn),得出2個(gè)研究區(qū)4種土壤養(yǎng)分雙側(cè)漸進(jìn)顯著性值大于0.05,均服從正態(tài)分布;根據(jù)反距離權(quán)重方法插值繪制的土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖分析,葡萄園SQI在0.36~0.96之間,蔬菜地SQI在0.74~1.00之間,2個(gè)研究區(qū)均存在土壤養(yǎng)分過?,F(xiàn)象;冗余分析(RDA)方法表明,2個(gè)研究區(qū)4種土壤養(yǎng)分含量與海拔、土壤pH值相關(guān)性均較強(qiáng),但相關(guān)程度存在差異;運(yùn)用相關(guān)分析確定土壤養(yǎng)分含量之間的相關(guān)關(guān)系,2個(gè)研究區(qū)4種養(yǎng)分含量之間均呈顯著正相關(guān),且有機(jī)質(zhì)含量是氮、磷、鉀元素積累的主要影響因子。綜上所述,云南典型果蔬區(qū)土壤整體養(yǎng)分含量均處于較豐富的狀態(tài),且部分地區(qū)已存在養(yǎng)分過?,F(xiàn)象。在施肥過程中,應(yīng)做到精準(zhǔn)施肥,達(dá)到提高肥料利用率、減少肥料損耗以及對(duì)環(huán)境污染的目的。

        關(guān)鍵詞:地統(tǒng)計(jì)學(xué);土壤養(yǎng)分;土壤有機(jī)質(zhì);果蔬種植區(qū);大理

        中圖分類號(hào):S158.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2023)21-0232-07

        土壤是人類生活之本,與人們的生產(chǎn)生活休戚相關(guān)[1],是保障國家糧食安全與生態(tài)環(huán)境安全的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。另外,土壤是植株養(yǎng)分的主要來源之一,其養(yǎng)分狀況直接影響到植株的生長和發(fā)育,土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等主要土壤參數(shù)的空間異質(zhì)性對(duì)植株的分布和空間格局具有重要影響[2]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,許多地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量與其他土壤養(yǎng)分含量也都發(fā)生了明顯變化[3-6]。土壤養(yǎng)分研究片面化且施肥管控方面研究相對(duì)落后,成為影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。云南省一直都是我國的農(nóng)業(yè)大省,同時(shí)也是最重要的經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)域,因其自然水文條件復(fù)雜多樣且各相鄰地區(qū)差異明顯,導(dǎo)致土地養(yǎng)分變異特征可能存在較大誤差,因此對(duì)云南土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了解是非常有必要的。近年來很多學(xué)者對(duì)云南省不同地區(qū)土壤養(yǎng)分分布情況進(jìn)行了研究,王秀華等對(duì)云南省西雙版納州2縣1市耕地土壤養(yǎng)分狀況及時(shí)空變化情況進(jìn)行了分析,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)西雙版納耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量中等偏上,整體上土壤肥力也處于中等偏上水平[7];郝連奇等對(duì)云南勐??h主要古茶園土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),整體上茶園土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量較豐富,而速效磷和速效鉀較缺乏[8];李有芳等對(duì)云南玉溪柑橘園土壤養(yǎng)分狀況差異與分布規(guī)律進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)4個(gè)柑橘生態(tài)區(qū)存在土壤有機(jī)質(zhì)含量極低,堿解氮含量缺乏,速效鉀含量過量等現(xiàn)象[9];馬關(guān)潤等對(duì)云南咖啡種植區(qū)土壤養(yǎng)分狀況及影響咖啡品質(zhì)的主要因素研究發(fā)現(xiàn),云南主要咖啡產(chǎn)區(qū)的土壤綜合肥力處于中等水平,但總體上適宜咖啡生長[10]。土壤結(jié)構(gòu)具有自然復(fù)雜性,受多種自然因素和人為因素的共同影響[11]。即使在同一種土壤類型內(nèi),同一時(shí)間、不同區(qū)域土壤養(yǎng)分也會(huì)存在明顯的差異和多樣性[12],為此,對(duì)特定區(qū)域土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查研究具有重要的指導(dǎo)意義與不可替代性。

        大理白族自治州賓川縣和祥云縣作為云南省典型的2個(gè)果蔬種植區(qū),其主要的經(jīng)濟(jì)作物為水果和蔬菜,其中水果以葡萄最為著名,近年來由于大量化肥農(nóng)藥的濫用,以及農(nóng)戶缺乏對(duì)果蔬區(qū)土壤養(yǎng)分狀況的了解,導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)存在化肥利用率低、耕地污染等問題,所造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)不容忽視[13]。因此,通過開展云南果蔬區(qū)土壤質(zhì)量調(diào)查與綜合評(píng)價(jià)研究,明確土壤養(yǎng)分的分布狀況及規(guī)律,將對(duì)保護(hù)耕地和提升土壤質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用[14-15]。

        本研究以賓川縣主要葡萄園和祥云縣主要蔬菜地為例,利用現(xiàn)代地統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,選擇樣品測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量并對(duì)其進(jìn)行探究。結(jié)合當(dāng)?shù)刂髟宰魑铮馕霎?dāng)?shù)?種土壤養(yǎng)分空間變異規(guī)律,探明該區(qū)域內(nèi)土壤養(yǎng)分分布情況及影響因素,分析土壤質(zhì)量并作出評(píng)價(jià),以期能為當(dāng)?shù)靥岣叻柿侠寐?、合理管控土壤養(yǎng)分提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)域概況

        賓川縣(25°23′~34°44′ N,100°16′~100°59′ E)位于云南省西部、金沙江南岸干熱河谷地區(qū)。年平均氣溫17.9 ℃,年均日照時(shí)數(shù)2 719.4 h,年均降水量559.4 mm,為省內(nèi)最少。年均風(fēng)速1.8 m/s,氣候極其適宜農(nóng)作物生長。境內(nèi)獨(dú)特的氣候和地理位置,是全國聞名的水果之鄉(xiāng)。目前,水果產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本成為賓川農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)支柱產(chǎn)業(yè),截至2021年,全縣水果總產(chǎn)值達(dá)70.58億元,占該縣農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的68.52%,其中以葡萄種植為主,占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的41.86%。

        祥云縣(25°12′~25°52′ N,100°25′~101°02′ E)位于云南省中部偏西。四季變化不明顯,常年月平均氣溫僅14.7 ℃,冬春兩季恒溫,夏秋多雨,干濕季分明;年降水量較少,年均降水量810.8 mm,氣候垂直分布明顯,水平分布復(fù)雜。祥云縣蔬菜大棚種植面積達(dá)10萬余畝(1畝=667 m2),綜合預(yù)計(jì)產(chǎn)值達(dá)5億元,蔬菜種植業(yè)已成為推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)增收富民的四大骨干產(chǎn)業(yè)之一。

        1.2 樣品采集與分析

        土壤樣點(diǎn)數(shù)據(jù)來源于2020年野外采樣,在賓川縣主要葡萄產(chǎn)區(qū)與祥云縣主要蔬菜產(chǎn)區(qū)選取具有代表性的地方進(jìn)行采樣。采集表層0~20 cm部位土壤樣點(diǎn)葡萄園54個(gè)、蔬菜地57個(gè),共計(jì)111個(gè)。每個(gè)采樣點(diǎn)詳細(xì)記錄其經(jīng)緯度坐標(biāo)、高程、作物類型等信息,用ArcGIS 10.0繪制樣品采集示意圖(圖1)。土壤經(jīng)自然風(fēng)干后進(jìn)行研磨,分別過0.149、1、2 mm尼龍篩備用。

        土壤測(cè)定項(xiàng)目:pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量。pH值:蒸餾水浸提-電位法(水土比為2.5 ∶1);有機(jī)質(zhì)含量:重鉻酸鉀氧化容量法(NY/T 1121.6—2006);堿解氮含量:堿解擴(kuò)散法(DB51/T 1875—2014);速效磷含量:NaHCO3法(NY/T 1121.7—2014);速效鉀含量:乙酸銨浸提,火焰分光光度法[16]。

        1.3 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

        本研究選取賓川縣與祥云縣2個(gè)主要果蔬區(qū)土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷及速效鉀含量等5項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo),采用隸屬度函數(shù)來進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià),其中,有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量均屬于S型函數(shù),pH值屬于拋物線型函數(shù)。

        S型函數(shù):

        式中:f(x)為該分級(jí)指標(biāo)隸屬度函數(shù);x為測(cè)定值;x1與x2為該分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最小值和最大值;x3、x4介于分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的最小值和最大值之間;根據(jù)已有的相關(guān)研究成果以及研究區(qū)蔬菜、葡萄土壤環(huán)境的實(shí)際情況,5個(gè)指標(biāo)的隸屬度函數(shù)曲線中轉(zhuǎn)折點(diǎn)的相應(yīng)取值如表1所示。

        本研究中各指標(biāo)的權(quán)重取值(wi)通過變異系數(shù)(vi)分析得到,wi表示為:

        SQI為土壤質(zhì)量指數(shù),主要是根據(jù)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),確定各養(yǎng)分指標(biāo)的權(quán)重和單項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)的隸屬度函數(shù),得到土壤質(zhì)量指數(shù)(SQI)。計(jì)算公式如下:

        通過計(jì)算出的研究區(qū)實(shí)際土壤質(zhì)量指數(shù)及參考相關(guān)文獻(xiàn),本研究將SQI劃分為5個(gè)等級(jí):SQI≥0.8為Ⅰ級(jí),0.6≤SQI<0.8為Ⅱ級(jí),0.4≤SQI<0.6為Ⅲ級(jí),0.2≤SQI<0.4為Ⅳ級(jí),SQI<0.2為Ⅴ級(jí),數(shù)值越大表明土壤質(zhì)量越高。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析方法

        本研究采用域值法[17]對(duì)離群值進(jìn)行剔除,剔除后總樣點(diǎn)為99個(gè)。根據(jù)Minitab 18軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用K-S方法檢驗(yàn)正態(tài)分布特性;采用ArcGIS 10.0軟件空間分析模塊中的反距離權(quán)重方法插值繪制土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖;采用R語言軟件對(duì)土壤環(huán)境因子與土壤養(yǎng)分進(jìn)行RDA分析;運(yùn)用相關(guān)分析確定土壤養(yǎng)分含量之間的相關(guān)關(guān)系(α=0.01),并用Graphpad prism 8.4.3軟件作圖。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 土壤養(yǎng)分的統(tǒng)計(jì)特征分析

        根據(jù)第二次全國土壤普查土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),由圖2可以看出,葡萄園有機(jī)質(zhì)含量處于3級(jí)(20~30)中等水平,均值為22.06 g/kg,堿解氮含量處于2級(jí)(120~150 mg/kg)豐富水平,均值為 122.79 mg/kg,速效磷、速效鉀含量處于1級(jí)(>40 mg/kg、>200 mg/kg)極高水平,均值分別為129.22 mg/kg、768.7 mg/kg。蔬菜地有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量均處于1級(jí)(>40 g/kg、>150 mg/kg、>40 mg/kg、>200 mg/kg)極高水平,均值分別為43.97g/kg、202.31 mg/kg、111.25 mg/kg、790.0 mg/kg。

        變異系數(shù)表示各項(xiàng)指標(biāo)變異性的大小,CV<10%表示弱變異性,10%100%表示強(qiáng)變異性,由表2可以看出,2個(gè)研究區(qū)土壤養(yǎng)分均為中等變異,葡萄園變異系數(shù)由大到小為速效鉀(57.52%)、有機(jī)質(zhì)(49.82%)、速效磷(46.08%)、堿解氮(39.03%),蔬菜地變異系數(shù)由大到小為速效磷(38.3%)、速效鉀(38.15%)、堿解氮(21.8%)、有機(jī)質(zhì)(19.6%),其中,葡萄園各養(yǎng)分變異系數(shù)均大于蔬菜地,表明葡萄地變異程度相對(duì)較大。2個(gè)研究區(qū)速效磷、速效鉀變異系數(shù)均較大,這可能因?yàn)?個(gè)指標(biāo)屬于速效態(tài)養(yǎng)分,速效態(tài)養(yǎng)分遷移性強(qiáng)且穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致其變異程度較大。從分布類型看葡萄園各養(yǎng)分檢驗(yàn)正態(tài)分布的P值分別為0.092、0.168、0.056、0.417,蔬菜地各養(yǎng)分檢驗(yàn)正態(tài)分布的P值分別為0.305、0.381、0.090、0.402,2個(gè)研究區(qū)各指標(biāo)均符合正態(tài)分布,滿足地統(tǒng)計(jì)學(xué)研究要求。

        2.2 土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

        賓川縣主要產(chǎn)區(qū)葡萄園(圖3-A)土壤SQI整體上由北向南逐漸升高,較高的區(qū)域多集中在西南側(cè),SQI在0.36~0.96之間,大部分葡萄園土壤均處于Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)水平,分別占54.90%和35.29%,土壤養(yǎng)分狀況總體相對(duì)良好,僅有7.84%的土壤樣本SQI土壤綜合質(zhì)量指數(shù)較差,這一小部分葡萄園需要繼續(xù)改善土壤肥力水平和改進(jìn)配方施肥策略。祥云縣主要蔬菜地(圖3-B)土壤SQI整體上由南向北逐漸升高,SQI在0.74~1.00之間,絕大部分蔬菜地土壤養(yǎng)分遠(yuǎn)高于Ⅰ級(jí)水平,占92.68%,存在養(yǎng)分過量現(xiàn)象,總體上蔬菜地土壤養(yǎng)分高于葡萄園。

        2.3 環(huán)境因子對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

        本研究采用冗余分析(RDA)方法,將各點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量作為響應(yīng)變量,pH值、海拔2個(gè)環(huán)境因子作為解釋變量,通過分析得到兩者相關(guān)的雙序圖(圖4)。葡萄園與蔬菜地中RDA第1排序軸的解釋變量都明顯高于第2排序軸的解釋變量,可見在本研究中第1排序軸是解釋土壤養(yǎng)分含量的主體。葡萄園中海拔與RDA第1排序軸之間的相關(guān)性較高,而pH值與RDA第2排序軸之間的相關(guān)性較高,蔬菜地中pH值與RDA第1排序軸之間的相關(guān)性較高,海拔與RDA第2排序軸之間的相關(guān)性較高。其次,葡萄園海拔與有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量呈正相關(guān)關(guān)系,與堿解氮含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,pH值與速效鉀含量呈正相關(guān)關(guān)系,與速效磷、堿解氮含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。蔬菜地海拔與有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,pH值與速效磷含量呈正相關(guān)關(guān)系,與有機(jī)質(zhì)、速效鉀、堿解氮含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

        2.4 土壤養(yǎng)分含量之間的相關(guān)分析

        2個(gè)研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量之間均為極顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.01)(圖5)。其中,賓川縣主要葡萄園有機(jī)質(zhì)與堿解氮含量的相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到0.824。其次為速效磷與速效鉀含量,祥云縣主要蔬菜地速效磷與速效鉀含量相關(guān)系數(shù)為0.535,賓川縣主要葡萄園速效磷與速效鉀含量的相關(guān)系數(shù)為0.728。最低的為有機(jī)質(zhì)與速效磷含量,祥云縣主要蔬菜地有機(jī)質(zhì)與速效磷含量的相關(guān)系數(shù)僅為0.375。總體上,賓川縣主要葡萄園的有機(jī)質(zhì)與堿解氮、速效磷、速效鉀含量,堿解氮與速效磷、速效鉀含量,速效磷與速效鉀含量的相關(guān)性均要比祥云縣主要蔬菜地的更好。

        3 討論

        3.1 土壤質(zhì)量狀況綜合評(píng)價(jià)

        不同地區(qū)土壤系統(tǒng)差異很大,土壤肥力質(zhì)量好壞受土壤各成分因素的共同影響,如何評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的好壞,至今仍沒有一種比較嚴(yán)格統(tǒng)一且有效可靠的標(biāo)準(zhǔn)[18]。而模糊綜合評(píng)價(jià)法實(shí)際上是基于根據(jù)在模糊綜合數(shù)學(xué)過程研究基礎(chǔ)中所提出來的隸屬度理論模型來逐步將土壤定性分析綜合評(píng)價(jià)的過程模型轉(zhuǎn)化為模糊綜合定量評(píng)價(jià),對(duì)土壤做出一個(gè)總體的評(píng)價(jià),在土壤質(zhì)量分析評(píng)價(jià)中應(yīng)用較為廣泛[19],范曉輝等使用土壤綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)福建省福安市22個(gè)葡萄園的土壤樣品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn)福安市葡萄園土壤質(zhì)量整體偏低[20]。張楚楚等通過建立蔬菜質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型及隸屬函數(shù)模型,對(duì)合肥市肥東縣蔬菜地質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查并做了一次全面分析評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)肥東縣蔬菜地整體土壤養(yǎng)分處于中等水平[21]。本研究選取土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷及速效鉀含量5項(xiàng)土壤常規(guī)養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究區(qū)葡萄園與蔬菜地整體上養(yǎng)分含量較高。結(jié)合前人的調(diào)查研究與本研究的結(jié)果,表明采用土壤主要養(yǎng)分為指標(biāo),通過模糊數(shù)學(xué)模型和隸屬度函數(shù)計(jì)算土壤質(zhì)量綜合指數(shù)(SQI)對(duì)果蔬區(qū)土壤肥力質(zhì)量做出評(píng)價(jià)顯然是科學(xué)可行的。

        3.2 環(huán)境因子對(duì)土壤養(yǎng)分空間分布的影響

        海拔是一個(gè)重要的地形因子,其變化通常會(huì)引起氣候、植被和土壤養(yǎng)分等要素發(fā)生顯著變化[22]。類似的許多研究發(fā)現(xiàn),土壤肥力會(huì)受海拔變化的影響,出現(xiàn)波動(dòng)且有異化的分布范圍[23-24],如:趙超在江西省大崗山選取了5個(gè)不同海拔的毛竹林樣地,研究發(fā)現(xiàn)不同海拔毛竹林土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量隨海拔的升高而增加[25]。林建平等研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)質(zhì)含量隨海拔高度的逐步升高而明顯增加,速效磷含量隨海拔的升高而減少,但速效鉀含量隨海拔的變化無明顯規(guī)律性[24]。在本研究中土壤各養(yǎng)分未隨海拔升降呈相同趨勢(shì)的變化,其中葡萄地中土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量隨海拔的升高而增加,堿解氮含量隨著海拔的升高而減少。蔬菜地中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量隨海拔的升高而減少。目前各地有關(guān)海拔對(duì)土壤養(yǎng)分含量影響機(jī)制的對(duì)比研究結(jié)論不一,進(jìn)一步表明當(dāng)?shù)馗髦贫取⒏鞣绞郊笆┓使芾矸绞降鹊牟煌埠芸赡苁窃斐赏寥鲤B(yǎng)分含量差異變化的原因[26-27]。其次,土壤pH值作為衡量土壤酸堿性的重要指標(biāo),過高或過低的土壤pH值都會(huì)不同程度地降低土壤養(yǎng)分的有效性,同時(shí)導(dǎo)致植物生長所需養(yǎng)分的有效性發(fā)生改變。因此,了解土壤pH值與土壤養(yǎng)分的關(guān)系,對(duì)高效合理施肥具有一定的指導(dǎo)意義[28-29]。

        3.3 有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

        研究區(qū)耕地土壤的有機(jī)質(zhì)與土壤堿解氮、速效磷、速效鉀之間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)(圖5),這可能是由于土壤中富含有機(jī)質(zhì),而有機(jī)質(zhì)是土壤中重要的組成部分,其含量和遷移影響著土壤的其他理化性質(zhì),同時(shí)也是植物汲取營養(yǎng)的主要來源[30]。高瑩等、阿麗婭·阿力木等的研究發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量是影響氮素供應(yīng)的主導(dǎo)因素[31-32]。有機(jī)質(zhì)的礦化是提供氮素的主要來源之一,土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加可能會(huì)促進(jìn)氮素供應(yīng)量水平[33];同時(shí),許多試驗(yàn)研究亦表明,在不添加外源肥料時(shí),土壤養(yǎng)分中所有的氮以及接近一半的磷都是由土壤有機(jī)質(zhì)來提供,并且有機(jī)質(zhì)中所含有的水溶性的養(yǎng)分和小分子的氮磷還可被作物根系直接吸收利用[34-35];此外,大量相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn),提高土壤有機(jī)質(zhì)含量可能同時(shí)提升土壤其他養(yǎng)分含量,土壤有機(jī)質(zhì)還可以儲(chǔ)存一定的礦質(zhì)元素以及少部分速效養(yǎng)分,土壤有機(jī)質(zhì)分解可明顯促進(jìn)氮、磷、鉀等養(yǎng)分元素的釋放,有利于土壤肥力的顯著增加[36-37]。從上述研究結(jié)果可知,土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤堿解氮、速效磷、速效鉀具有一定的調(diào)控功能。

        4 結(jié)論

        研究果蔬區(qū)土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量均遠(yuǎn)高于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),存在化肥施用量超標(biāo)現(xiàn)象。大部分葡萄園與蔬菜地土壤質(zhì)量指數(shù)(SQI)達(dá)到Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn),存在土壤養(yǎng)分過?,F(xiàn)象。其次,自然環(huán)境因子與4種養(yǎng)分含量均存在相關(guān)性,且每種土壤養(yǎng)分不受單一環(huán)境因子的影響。土壤有機(jī)質(zhì)通過有效利用能提高對(duì)土壤氮、磷、鉀離子的養(yǎng)分固存,還能為作物生長提供豐富的營養(yǎng),節(jié)約化肥用量。但若長期過量施用化肥,未被吸收的氮磷鉀等養(yǎng)分長期保存在農(nóng)田土壤中,可能會(huì)造成地表水富營養(yǎng)化和地下水的污染、土壤板結(jié)、酸化、土壤質(zhì)量下降、降低農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及健康等一系列問題。因此,在該研究區(qū)域應(yīng)該合理減少水溶肥、復(fù)合肥等的施用或用適量的有機(jī)肥代替水溶肥及復(fù)合肥,提高有機(jī)質(zhì)含量的同時(shí)控制氮、磷、鉀含量。另外,合理減量施肥還能夠幫助減少養(yǎng)分過量累積、維持地表土壤養(yǎng)分穩(wěn)定、減少肥料損耗以及對(duì)環(huán)境的污染。

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        收稿日期:2023-01-20

        基金項(xiàng)目:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研啟動(dòng)基金(編號(hào):KY2019-21);云南省基礎(chǔ)研究專項(xiàng)(編號(hào):202101AU070100);云南省重大科技專項(xiàng)計(jì)劃(編號(hào):202002AE320005);NSFC-云南聯(lián)合基金地質(zhì)高背景及人為污染土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律與阻控機(jī)理研究(編號(hào):U200220167)。

        作者簡介:澤爾拉都(1996—),女,云南麗江人,碩士研究生,研究方向?yàn)橥寥乐亟饘傥廴九c修復(fù)。E-mail:ZELD196725@163.com。

        通信作者:張繼來,博士,講師,主要從事環(huán)境地學(xué)研究。E-mail:zhangjilai@ynau.edu.cn。

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