鄧星亮 楊安富 楊麗 孟龍威 袁漫遙 陳俊男 吳曉晨
摘 要:為研究海南島典型農(nóng)用地土壤肥力情況,對海南省林地、耕地、園地和草地用地類型下的土壤pH、機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀進(jìn)行測定及統(tǒng)計(jì)分析,參考《全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)》,采用內(nèi)梅羅(Nemerow)指數(shù)法對各用地類型進(jìn)行土壤綜合肥力評價(jià)。結(jié)果表明:不同用地類型中,氮素含量均表現(xiàn)為缺乏水平;磷素含量均表現(xiàn)為豐富或很豐富水平;而鉀素含量在林地和耕地中為豐富水平,在園地中屬于中等水平,在草地中表現(xiàn)為缺乏水平。在4 種不同農(nóng)用地類型中,土壤有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量、全氮、堿解氮均呈顯著相關(guān)(P<0.05)或極顯著相關(guān)(P<0.01),土壤陽離子交換量與全氮、堿解氮也呈較強(qiáng)的相關(guān)性,其他土壤養(yǎng)分之間幾乎無相關(guān)性或相關(guān)性較弱。而4 種不同農(nóng)用地類型的土壤綜合肥力值依次為園地(1.164)>林地(1.058)>耕地(0.879)>草地(0.784),其中園地和林地的土壤綜合肥力水平均屬于一般,而耕地和草地屬于貧瘠。因此,應(yīng)該加強(qiáng)土地管理,合理利用土地,改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu),最終提高土地生產(chǎn)力。
關(guān)鍵詞:用地類型;土壤肥力;土壤養(yǎng)分;內(nèi)梅羅指數(shù)法
中圖分類號:S158.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
近年來,由于人口的增加以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,農(nóng)業(yè)越發(fā)被人們所關(guān)注。而土壤是農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本,養(yǎng)分又是土壤生產(chǎn)力的基礎(chǔ),因此養(yǎng)分含量的高低是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[1],土壤養(yǎng)分對于農(nóng)業(yè)的發(fā)展尤為重要。同時(shí)水土流失、過度施肥等問題也會(huì)使土壤肥力嚴(yán)重下降。
因此,關(guān)于土地利用方式的研究成為當(dāng)今環(huán)境問題的重要內(nèi)容之一[2-3]。人為活動(dòng)以及用地方式的不同均會(huì)對土壤性質(zhì)產(chǎn)生一系列的影響,而土壤的用地類型會(huì)直接影響土壤中C、N、P 之間的比值,進(jìn)而影響土壤質(zhì)量[4-5]。海南省不同土地利用類型的發(fā)展速度和土壤肥力也具有一定差異,為了能更好地對熱帶地區(qū)不同農(nóng)用地土壤進(jìn)行評價(jià),本研究對林地、園地、草地和耕地4 類主要用地類型進(jìn)行探究。據(jù)海南省2021 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全省耕地面積72.3 萬hm2,園地面積91.6 萬hm2,林地面積119.8 萬hm2,草地面積4.6 萬hm2。其中占地面積最多的園地和林地對于海南省而言尤為重要,園地所種植的水果是海南省主要經(jīng)濟(jì)收入之一;林地是森林的載體,是野生動(dòng)植物以及微生物能量循環(huán)轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)境條件;耕地是農(nóng)產(chǎn)品的基礎(chǔ),其土壤的質(zhì)量直接關(guān)系到人們的生活以及經(jīng)濟(jì)收入;草地在生態(tài)環(huán)境中不僅具有調(diào)節(jié)氣候、保持水分的作用,還能夠防風(fēng)固土固沙、保持水土等。有研究提出,合理利用土地能夠通過改善土壤肥力、改良土壤結(jié)構(gòu)等方面來抑制土壤退化,提高土壤質(zhì)量[6-7]。而不合理利用土地,會(huì)造成土壤性質(zhì)的變化以及土壤養(yǎng)分的流失,從而導(dǎo)致土壤肥力的下降[8]。本研究通過對海南省不同類型土壤肥力進(jìn)行調(diào)查與分析,以結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整肥料施用方案,改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu),為海南省農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
海南島位于我國最南端, 陸地總面積達(dá)3.5191 萬km2,海域面積達(dá)200 萬km2[9],地處3°58′~20°10′N,108°37′~117°50′E,氣候適宜、四季常青,森林覆蓋率超過50%。地形以臺地、階地以及平原為主,而地勢主要表現(xiàn)為四周低平、中間高聳。在氣候方面,由于海南島地處熱帶北緣,年平均氣溫在22.5~25.6 ℃之間,是熱帶海洋和熱帶季風(fēng)混合型氣候。同時(shí)海南島的降水量分配不均,有明顯的多雨季和少雨季,且少雨季經(jīng)常伴有干旱現(xiàn)象發(fā)生,年降水量為1500~2500 mm。
由于獨(dú)特的環(huán)境條件,海南島的土壤類型豐富,可劃分為15 個(gè)土類、27 個(gè)亞類以及81 個(gè)土屬[10]。
其中海南省的主要土壤類型為磚紅壤,約占島內(nèi)土地總面積的53.42%,同時(shí)海南省的主要耕作土壤為水稻土[11]。海南省的農(nóng)用地面積為282.64 萬hm2,占土地總面積的79.95%,已開發(fā)利用的土地331.59 萬hm2,未開發(fā)利用的土地20.32 萬hm2[12]。
因此,海南省的用地類型以農(nóng)用地為主。本研究選取涵蓋海南省18 個(gè)市(縣)的51 個(gè)采樣點(diǎn),包含耕地、草地、林地以及園地,基本情況見表1。
1.2 點(diǎn)位布設(shè)和樣品采集
土樣采集時(shí)間為2020 年10 月至2021 年1 月,在綜合考慮海南省植被、土壤類型以及用地類型等因素的基礎(chǔ)上,按照統(tǒng)計(jì)學(xué)要求科學(xué)合理地布設(shè)采樣點(diǎn)的數(shù)量和密度。其中包括林地30 個(gè),園地9 個(gè),耕地9 個(gè),草地3 個(gè),同時(shí),采樣點(diǎn)位避開有人工施肥的種植區(qū)域,避免人為因素對土壤有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分指標(biāo)含量的影響。其具體分布位置以及相應(yīng)的用地類型如圖1 所示。在相應(yīng)點(diǎn)位,找到可以表示附近土壤類型的點(diǎn),以該點(diǎn)為中心,100 m 為半徑,確定采樣區(qū)域,通過蛇形、對角線等采樣方法平均采集樣品并混勻,再采用四分法取約2 kg 土樣,分別貼上標(biāo)簽,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干。風(fēng)干后,通過三頭研磨機(jī)將土樣分別進(jìn)行研磨,按照不同指標(biāo)要求過篩,供室內(nèi)分析。
1.3 指標(biāo)測定
土壤肥力指標(biāo)的選擇參照文獻(xiàn)[13],包括pH、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、土壤質(zhì)地、全氮、全磷、全鉀、有效磷以及堿解氮9 個(gè)指標(biāo),其中各養(yǎng)分指標(biāo)的測定方法及其具體步驟嚴(yán)格按照《森林土壤分析方法》[14]進(jìn)行。
1.4 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及肥力計(jì)算
標(biāo)準(zhǔn)化處理后土壤肥力指標(biāo)的分級標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[15-16]可得,所選評價(jià)指標(biāo)包括pH、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、堿解氮以及陽離子交換量。由于所選指標(biāo)的量綱之間具有差異性,因此各指標(biāo)之間不能進(jìn)行加和,所以要對各指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以便于相互之間的綜合計(jì)算。具體處理方法[17]如下:
當(dāng)指標(biāo)的測定值(Ci)屬于“極差”級時(shí),即Ci≤Xa,Pi=Ci/Xa(Pi≤1);當(dāng)指標(biāo)的測定值屬于“差”級時(shí),即XaXp,Pi=3。式中,Ci 為指標(biāo)的測定值;Pi 為分肥力系數(shù);X 為指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)(表2),其中Xa、Xc 和Xp 分別為“差”級、“中等”級和“良好”級分級標(biāo)準(zhǔn)。通過標(biāo)準(zhǔn)化之后,使同級別的各指標(biāo)分肥力系數(shù)比較接近,可比性更高,便于對比分析。
土壤質(zhì)地并非是量化參數(shù)(美國制),其分級標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果為:(1)壤土類。砂質(zhì)壤土、壤土、粉(砂)質(zhì)壤土,Pi=3。(2)黏壤土類。砂質(zhì)黏壤土、黏壤土、粉(砂)質(zhì)黏壤土、粉土,Pi=2。(3)砂土類。砂土、壤質(zhì)砂土;粘土類。砂質(zhì)黏土、壤質(zhì)黏土、粉砂質(zhì)黏土、黏土、重黏土,分肥力系數(shù)Pi=1[18]。
綜合肥力系數(shù)的計(jì)算方法有加和法、平均值法等,但是這些方法均受主觀因素的影響,且可比性較差,因此本研究采用修正后較為客觀的內(nèi)梅羅(Nemerow)公式來計(jì)算綜合肥力系數(shù):
式中,Q 為土壤綜合肥力系數(shù),Pi 平均為土壤各屬性分肥力系數(shù)的平均值,Pi 最小為各分肥力系數(shù)中的最小值,n 為參與評價(jià)的指標(biāo)個(gè)數(shù)。公式中用Pi 最小代替了原內(nèi)梅羅公式中的Pi 最大,能夠更加突出土壤屬性中最差因子對肥力的影響,從而明確土壤肥力的限制因子,反映出作物生長的最小因子率。同時(shí)還增加了修正項(xiàng)n 1 / n來反映評價(jià)的可信度,其中參與土壤肥力評價(jià)的屬性種類越多,其值越大,可信度越強(qiáng),增加了評價(jià)參數(shù)不相等時(shí)評價(jià)結(jié)果的可比性。通過計(jì)算,最終得到土壤綜合肥力系數(shù),進(jìn)而作出肥力評價(jià)。
土壤綜合肥力系數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)將土壤質(zhì)量分為4個(gè)等級,分別是很肥沃(Q≥2.7)、肥沃(2.7>Q≥1.8)、一般(1.8>Q≥0.9)以及貧瘠(0.9>Q)[19]。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2019、Origin 2022 以及SPSS 26.0軟件(Pearson’s 相關(guān)顯著性檢驗(yàn))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,運(yùn)用ArcMap 10.3 軟件對采樣點(diǎn)的分布進(jìn)行作圖,采用修正后的內(nèi)梅羅指數(shù)評價(jià)法對海南省主要農(nóng)用地類型進(jìn)行土壤肥力綜合評價(jià)。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤養(yǎng)分指標(biāo)分析
2.1.1 土壤質(zhì)地和pH 土壤質(zhì)地是土壤肥力的重要指標(biāo)之一,它能夠通過影響土壤的通氣性、透水性、保水保肥性等,進(jìn)而影響土壤性狀以及耕地性狀。根據(jù)檢測結(jié)果可知,不同的土地利用類型,其土壤質(zhì)地的質(zhì)量等級有明顯差異,其分級標(biāo)準(zhǔn)如1.4 中所述。如圖2 所示,林地、園地、耕地、草地中的土壤質(zhì)地依次逐漸變差,林地和園地的土壤質(zhì)地為良好的約占總體的一半,而草地的土壤質(zhì)地均為差等級。
同時(shí),土壤pH 通過影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、釋放以及有效性而直接影響植物的正常生長,是土壤肥力的重要影響因子之一。通過檢測可知,林地、耕地、園地以及草地的pH 平均值分別為5.035、5.509、5.758、5.410,均呈酸性或弱酸性(表3)。而當(dāng)pH 在6.5~7.5 之間時(shí),土壤中含有的植物生長所需養(yǎng)分的有效性最高,有利于植物吸收利用,過高或者過低均不利于植物生長。通過對比土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)可知,林地和草地的酸堿等級為差等,而耕地和園地的pH 等級則為中等。
2.1.2 土壤有機(jī)質(zhì)和陽離子交換量土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的基礎(chǔ),它不但是土壤養(yǎng)分的直接來源,同時(shí)還具有改善土壤性質(zhì)、改良土壤結(jié)構(gòu)、提升土壤性能等多重作用,對土壤肥力的衡量有至關(guān)重要的作用。從檢測結(jié)果可看出(表3),耕地土壤中的平均有機(jī)質(zhì)含量最低,為12.123 g/kg,其原因可能是頻繁的耕作條件破壞了土壤結(jié)構(gòu),使土壤中的有機(jī)質(zhì)分解得更快[20]。其次是草地和園地,分別為15.487、27.658 g/kg,而林地土壤的有機(jī)質(zhì)平均含量最高,為30.444 g/kg,可能是樹枝、枯葉等凋落物增加了土壤養(yǎng)分的輸入,進(jìn)而促使有機(jī)質(zhì)含量不斷增加[21]。根據(jù)肥力指數(shù)分級指標(biāo)可得到,林地和園地的土壤有機(jī)質(zhì)含量屬于中等水平,而耕地和草地的土壤有機(jī)質(zhì)含量屬于差等水平。
陽離子交換量(CEC)是指土壤膠體能夠吸附的陽離子的總量,其數(shù)值的大小可以反映土壤保肥能力的強(qiáng)弱,CEC 越大,表示土壤的保肥能力越強(qiáng)。在農(nóng)業(yè)上一般認(rèn)為CEC<10 coml/kg 時(shí)保肥能力弱,在10~20 coml/kg 時(shí)保肥能力中等,CEC>20 coml/kg 時(shí)保肥能力強(qiáng)[22]。因此,土壤CEC 也是影響土壤肥力的重要因素。通過檢測結(jié)果可知,4 種用地類型中土壤陽離子交換量均處于較低水平, 園地中的平均值最高, 達(dá)到了11.367 cmol/kg,而林地、耕地和草地的平均值較低,分別為8.360、2.967、2.033 cmol/kg(表3)。
由肥力指數(shù)分級指標(biāo)可知,林地和園地CEC 的平均水平屬于差等,而耕地和草地則屬于極差等。
但是土壤中有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量2 種指標(biāo)之間基本上滿足有機(jī)質(zhì)含量越高,土壤中陽離子交換量越大的規(guī)律(圖3)。
2.1.3 土壤氮素氮既是植物生長所必須的營養(yǎng)元素,又作為養(yǎng)分限制因子在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。在土壤中的氮可分為無機(jī)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮,而有機(jī)氮占全氮的92%~98%,然而隨著土壤深度的不斷加深,其所占的比值也越來越小。因此,一般情況下,在施肥中采用土壤全氮和堿解氮作為土壤供氮能力的評估指標(biāo)[23]。通過檢測可以發(fā)現(xiàn),4 種用地類型中全氮以及堿解氮的平均含量均極低,其中林地中土壤全氮含量為0.007~0.481 g/kg,耕地全氮含量為0.029~0.192 g/kg,園地的為0.030~0.229 g/kg,草地的為0.038~0.117 g/kg(表3)。相應(yīng)地,堿解氮也基本上符合“全氮含量高堿解氮的含量也高,全氮含量低堿解氮的含量也低”的規(guī)律。對比土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)可知,各用地類型的全氮含量均處于極缺乏的情況,而林地和園地的堿解氮含量均處于中等水平,耕地和草地的堿解氮含量則處于很缺乏的情況。
2.1.4 土壤磷素磷不僅是人和動(dòng)物用來合成核酸的重要元素之一,也是作物所需的必需元素,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的養(yǎng)分限制因子。土壤中的磷素含量在一定程度上可以反映土壤對磷的儲(chǔ)存能力以及供應(yīng)能力[23],然而,土壤中的磷含量或高或低均會(huì)影響土壤肥力以及周邊環(huán)境,其含量的高低主要取決于成土母質(zhì)以及施肥量,通常將有效磷作為土壤磷素供應(yīng)水平的指標(biāo)。通過檢測結(jié)果可知,全磷的平均含量在草地和園地中均處于豐富等級,分別為0.947、0.909 g/kg,而在林地和耕地中均屬于缺乏等級,分別為0.409、0.359 g/kg(表3)。有效磷的平均含量在4 種用地類型中均處于豐富或很豐富等級。根據(jù)計(jì)算各點(diǎn)測定值的肥力系數(shù)可以看出,4 種用地類型中全磷的平均分肥力等級均處于差等,而林地、耕地以及園地有效磷的平均分肥力等級均屬于中等,草地的則為良好。根據(jù)檢測結(jié)果可以看出,草地的磷素含量最高,林地的磷素含量則較低,可能是由于林地中隨著年限的增加,樹木不斷生長而導(dǎo)致土壤中磷素“入不敷出”的狀況。
2.1.5 土壤鉀素鉀作為作物生長的必需營養(yǎng)元素,參與作物幾乎所有的生理過程,因此作物對鉀的需求量也相對較高。而土壤中鉀含量的高低主要與母質(zhì)、成土條件、質(zhì)地以及施肥量等因素有關(guān)。根據(jù)測定結(jié)果可知,林地的全鉀含量在0.638~52.936 g/kg 之間,耕地的全鉀含量為0.390~44.882 g/kg,園地的為1.306~41.813 g/kg,草地的為0.863~29.100 g/kg(表3)。由土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)可知,林地和耕地的平均含量分別為21.525、20.522 g/kg,均屬于豐富等級;園地的平均含量為17.678 g/kg,屬于中等級別;而草地的平均含量為10.604 g/kg,屬于缺乏等級。
2.2 不同用地類型土壤肥力指標(biāo)的相關(guān)性分析
為了更好地了解不同農(nóng)用地類型中各土壤養(yǎng)分之間的相互關(guān)系,對指標(biāo)進(jìn)行Pearson’s 相關(guān)性分析(圖4)。在林地中,土壤pH 與堿解氮(AN)呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),土壤有機(jī)質(zhì)(OM)與陽離子交換量(CEC)、全氮(TN)、堿解氮均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),土壤陽離子交換量與全氮、堿解氮均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),土壤全氮與堿解氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),土壤pH 與堿解氮呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);而耕地中土壤養(yǎng)分的相關(guān)性與林地相似,但陽離子交換量與堿解氮呈顯著正相關(guān)(P<0.05);在園地中,土壤pH 與全鉀(AK)呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),土壤有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量呈顯著正相關(guān)(P<0.05 ), 與全氮、堿解氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),土壤陽離子交換量與全氮、全磷(TP)均呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與堿解氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),土壤全氮與堿解氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01 ), 土壤全磷與全鉀呈顯著正相關(guān)(P<0.05);而在草地中,土壤陽離子交換量與全磷、有效磷(OP)均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),全磷與有效磷呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。
通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在不同農(nóng)用地類型中,有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量、全氮、堿解氮呈顯著或極顯著相關(guān),陽離子交換量與全氮、堿解氮呈顯著或極顯著相關(guān),這與楊義波等[24]的研究結(jié)果基本一致。說明有機(jī)質(zhì)和陽離子交換量在土壤肥力中具有極其重要的作用,且與氮素含量息息相關(guān)。
全氮含量與堿解氮含量之間呈極顯著相關(guān),說明它們具有明顯的同源性。而在草地中各土壤養(yǎng)分的相關(guān)性低于其他3 種用地類型,可能是因?yàn)楸狙芯恐械牟莸攸c(diǎn)位較少,因此,今后應(yīng)加強(qiáng)完善草地的土壤養(yǎng)分相關(guān)性研究。
2.3 土壤綜合肥力分析
根據(jù)土壤綜合肥力評價(jià)結(jié)果可知,所調(diào)查的51 個(gè)點(diǎn)位的土壤綜合肥力指數(shù)(Q)變幅在0.508~1.546 之間,平均值為1.029,土壤的總體肥力水平為一般,不同用地類型的土壤綜合肥力有差異。
根據(jù)不同土壤綜合肥力指數(shù)來評價(jià)土壤的肥力水平,將土壤綜合肥力指數(shù)劃分等級(表3),4 種不同用地類型的土壤綜合肥力指數(shù)的均值為園地(1.164)>林地(1.058)>耕地(0.879)>草地(0.784),其中園地和林地的土壤綜合肥力水平均屬于一般,耕地和草地的土壤綜合肥力水平屬于貧瘠。而分肥力系數(shù)中的最小值是影響土壤肥力指數(shù)的重要因子,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以得出,在所有采樣點(diǎn)中,以全氮作為最小分肥力系數(shù)的占總體的88.24%,而以全磷和全鉀作為最小分肥力系數(shù)的占總體的5.88%,因此全氮是影響海南島4種不同用地類型中土壤肥力的主要因素,是土壤肥力的主要限制因子。
3 討論
不同的土地利用類型會(huì)對土壤性質(zhì)產(chǎn)生不同的影響,而不合理的土地利用方式進(jìn)一步加劇了土壤生態(tài)環(huán)境的破壞[25]。土壤肥力調(diào)查及評價(jià)是對土壤進(jìn)行合理利用的重要依據(jù),通過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),海南省4 種農(nóng)用地類型的土壤狀況有差異。
4 種農(nóng)用地中,pH 均呈現(xiàn)酸性或弱酸性,有研究表明,海南省園地、林地等[26-27]土壤均呈酸化趨勢,同時(shí)這也與海南省獨(dú)特的氣候及土壤類型有關(guān);有機(jī)質(zhì)含量的差別較大,其中林地和園地的有機(jī)質(zhì)含量較高,主要是由于樹枝、樹葉等凋落物增加了土壤中有機(jī)質(zhì)的輸入,而耕地中有機(jī)質(zhì)的缺乏主要是由于頻繁的耕作條件使土壤條件被破壞,進(jìn)一步加速了有機(jī)質(zhì)的分解[19, 28];對于氮、磷、鉀3 種營養(yǎng)物而言,氮素的平均含量均較低,這與曹明等[28-30]等相關(guān)研究結(jié)果一致,磷素在園地中含量豐富的主要原因可能是由于全國第2 次土壤普查之前大部分土壤處于缺磷狀態(tài),使果農(nóng)施用大量的磷肥來增加產(chǎn)量,而在林地和耕地中含量缺乏,則可能是由于樹木不斷生長、農(nóng)作物的大量吸收導(dǎo)致土壤中磷素“入不敷出”的現(xiàn)象,鉀素在林地、耕地和園地中含量均較豐富,這與吳小芳等[26]的研究結(jié)果一致。
在4 種不同農(nóng)用地利用方式下,土壤養(yǎng)分中的有機(jī)質(zhì)與陽離子交換量、全氮、堿解氮呈顯著或極顯著相關(guān),陽離子交換量與全氮、堿解氮呈顯著或極顯著相關(guān),同源氮素之間呈極顯著相關(guān),其他土壤養(yǎng)分之間無相關(guān)性或相關(guān)性較弱。通過內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算綜合肥力指數(shù)可知,4 種用地類型土壤綜合肥力值的大小順序依次為園地(1.164)>林地(1.058)>耕地(0.879)>草地(0.784),其中園地和林地的土壤綜合肥力均屬于一般水平,而耕地和草地的土壤綜合肥力屬于貧瘠水平。通過分析土壤綜合肥力值可知,4 種不同用地類型中土壤肥力的限制因子主要是氮素,全氮含量成為土壤屬性的最差因子,而有效磷含量的分肥力系數(shù)最大,所以有效磷對4 種用地類型中的土壤肥力貢獻(xiàn)最大。
綜上所述,在不同的農(nóng)用地類型中,其土壤養(yǎng)分含量有差異,總體表現(xiàn)為氮素較缺乏,磷素均表現(xiàn)為豐富或很豐富水平;而鉀素在林地和耕地中為豐富水平,在園地中屬于中等水平,在草地中表現(xiàn)為缺乏水平。同時(shí)土壤肥力水平主要為一般和貧瘠,因此,今后對于海南省4 種不同農(nóng)用地類型的使用與管理上,應(yīng)多施用堿性化肥,增加氮肥、磷肥的施用,在耕地中加大有機(jī)肥的投入,因地制宜,制定合理的用地計(jì)劃,合理施肥提高土壤養(yǎng)分含量,從而提高生產(chǎn)力。
參考文獻(xiàn)
[1] 萬盼, 胡艷波, 張弓喬, 王宏翔, 李錄林, 王鵬, 惠剛盈. 2種不同土地利用方式對山麓耕地土壤養(yǎng)分的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 39(1): 8-14, 19.
[2] QIAN L X, CUI H S. Impacts of land use and cover change on land surface temperature in the Zhujiang Delta[J]. Pedosphere,2006 (6): 681-689.
[3] 李秀彬. 全球環(huán)境變化研究的核心領(lǐng)域—土地利用/土地覆被變化的國際研究動(dòng)向[J]. 地理學(xué)報(bào), 1996(6): 553-558.
[4] KANNAN I, WEI S. Soil enzyme activities in two forage systems following application of different rates of swine lagoon effluent or ammonium nitrate[J]. Applied Soil Ecology,2007, 38(2): 128-136.
[5] LIU M, LI Z P, ZHANG T L. Changes of soil ecological stoichiometric ratios under different land uses in a small catchment of subtropical China[J]. Acta Agriculturae Scandinavica,Section B-Soil & Plant Science, 2016, 66(1): 67-74.
[6] 李生, 任華東, 姚小華. 土地利用方式對桂西北石漠化地區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 水土保持通報(bào), 2013, 33(3):58-62, 190.
[7] 謝瑾, 李朝麗, 李永梅, 郭芳芳. 納板河流域不同土地利用類型土壤質(zhì)量評價(jià)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 22(12):3169-3176.
[8] 王雪梅, 柴仲平, 楊雪峰. 荒漠綠洲區(qū)不同土地利用方式下土壤養(yǎng)分差異分析[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2017, 35(1):91-96.
[9] 海南省統(tǒng)計(jì)局, 國家統(tǒng)計(jì)局海南調(diào)查總隊(duì). 海南統(tǒng)計(jì)年鑒[M]. 北京: 中國統(tǒng)計(jì)出版社, 2021.
[10] 張冬明, 張永發(fā), 吳鵬飛, 漆智平. 海南島土壤養(yǎng)分質(zhì)量綜合評價(jià)[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2009, 30(9): 1286-1290.
[11] 傅楊榮. 海南島土壤地球化學(xué)與優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)研究[D]. 武漢:中國地質(zhì)大學(xué), 2014.
[12] 海南省人民政府. 海南年鑒[M]. ??冢?海南年鑒社, 2021.People’s Government of Hainan Province. Hainan Yearbook[M]. Haikou: Hainan Yearbook Press, 2021. (in Chinese)
[13] 劉占鋒, 傅伯杰, 劉國華, 朱永官. 土壤質(zhì)量與土壤質(zhì)量指標(biāo)及其評價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2006(3): 901-913.
[14] 張萬儒. 森林土壤分析方法[M]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1999.
[15] 吳科生, 車宗賢, 包興國, 張久東, 盧秉林, 楊蕊菊. 甘肅省武山縣土壤養(yǎng)分特征及綜合肥力評價(jià)[J]. 中國土壤與肥料, 2021(3): 347-353.
[16] 張冬明, 謝良商, 張文, 鄭道君, 潘孝忠, 曾建華. 海南主要油茶林土壤肥力調(diào)查與評價(jià)[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 2015,33(1): 79-85.
[17] 闞文杰, 吳啟堂. 一個(gè)定量綜合評價(jià)土壤肥力的方法初探[J]. 土壤通報(bào), 1994(6): 245-247.
[18] 單奇華, 俞元春, 張建鋒, 錢洪濤, 徐永輝. 城市森林土壤肥力質(zhì)量綜合評價(jià)[J]. 水土保持通報(bào), 2009, 29(4):186-190, 223.
[19] 駱東奇, 白潔, 謝德體. 論土壤肥力評價(jià)指標(biāo)和方法[J].土壤與環(huán)境, 2002(2): 202-205.
[20] 秦川, 何丙輝, 蔣先軍. 三峽庫區(qū)不同土地利用方式下土壤養(yǎng)分含量特征研究[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(9): 10-19.
[21] 高君亮, 羅鳳敏, 高永, 原偉杰, 王淮亮, 黨曉宏. 陰山北麓不同土地利用類型土壤養(yǎng)分特征分析與評價(jià)[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(4): 230-238.
[22] 朱兆良, 文啟孝. 中國土壤氮素[M]. 南京: 江蘇科技出版社, 1992.
[23] 陶汝鵬, 吳志輝. 寧國市山核桃主產(chǎn)區(qū)土壤肥力調(diào)查與分析[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 2018, 24(18): 73-75, 84.
[24] 楊義波, 王菲. 長春市重要園林植物群落土壤肥力特征分析與評價(jià)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2021, 49(2): 193-198.
[25] 吳文斌, 楊鵬, 唐華俊, Ongaro Luca, Shibasaki Ryosuke.土地利用對土壤性質(zhì)影響的區(qū)域差異研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007(8): 1697-1702.
[26] 吳小芳, 張振山, 范瓊, 鄧愛妮. 海南省果園土壤肥力綜合評價(jià)研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2021, 42(7): 2109-2118.
[27] 劉立龍, 楊彩玲, 蔣代華, 肖斌, 崔俊峰. 連栽桉樹人工林不同代次土壤養(yǎng)分與酶活性的分析[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào),2013, 34(11): 2117-2121.
[28] 曹明, 符啟位, 李晨, 韓曉燕. 三亞市冬季瓜菜種植土壤地力情況分析[J]. 長江蔬菜, 2019, 473(3): 60-62.
[29] 羅健, 王篤雄, 李成林, 吳清漢. 土壤管理對海南油茶低產(chǎn)林土壤性質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J]. 熱帶林業(yè), 2020, 48(3):44-47.
[30] 唐群鋒, 吳炳孫, 曹啟民, 郭澎濤, 覃姜薇, 劉志崴. 海南烏石農(nóng)場橡膠園地力評價(jià)與土壤養(yǎng)分空間分布特征[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 41(11): 116-121.