摘要 以惠城區(qū)為例,對東江流域中下游典型土壤進行分類,通過采集1 619個土壤樣品進行化驗分析,研究東江流域中下游典型土壤養(yǎng)分特征。結(jié)果表明,惠城區(qū)耕地土壤有機質(zhì)、全氮含量均屬中等偏上水平;青泥格田、花崗巖紅泥田等土屬有機質(zhì)含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地、紅色砂頁巖赤紅地等土屬含量較低;青泥格田、花崗巖紅泥田、石質(zhì)土、花崗巖紅黃泥田等土屬全氮含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地等土屬含量較低;土壤全氮含量與有機質(zhì)含量之間呈極顯著的直線相關(guān)關(guān)系,回歸方程為Y=0.039 8X+0.376 9,相關(guān)系數(shù)為0.65;有機質(zhì)、全氮含量累積基本符合不同分類土壤形成規(guī)律。土壤堿解氮含量總體上屬中等偏上水平,平均含量水平達到三級標準;土壤有效磷含量總體上屬上中等水平,平均含量水平達到一級標準;土壤速效鉀、緩效鉀含量處于中等偏下水平。不同土屬類型的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量差異均較明顯,沒有明顯規(guī)律可循,主要是受人為施用化肥影響較大。
關(guān)鍵詞 東江流域;中下游平原;惠城區(qū);土壤分類;養(yǎng)分特征
中圖分類號 S155 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2024)18-0126-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.027
開放科學(資源服務(wù))標識碼(OSID):
Analysis of Typical Soil Classification and Nutrient Characteristics in the Middle and Lower Reaches of Dongjiang River Basin—Taking Huicheng District as an Example
KANG Xuan1,2, YANG Fo-xin2, ZHANG Gui-xing2 et al
(1.Huicheng District Agriculture Technology Extension Center, Huizhou,Guangdong 516008; 2.Huicheng District Agriculture Science Research Institute, Huizhou,Guangdong 516008)
Abstract Taking Huicheng District as an example, this paper classified the typical soil in the middle and lower reaches of the Dongjiang River Basin, and studied the typical soil nutrient characteristics in the middle and lower reaches of the Dongjiang River Basin by collecting 1619 soil samples for laboratory analysis.The analysis showed that the soil organic matter and total nitrogen content of cultivated land in Huicheng District were above the middle level.The content of organic matter in Qingnigetian and granite red mud field was higher, while the content of organic matter in Wuniditian, red sand shale red land and red sand shale red land was lower.The total nitrogen content of Qingnigetian, granite red mud field, stone soil and granite red yellow mud field was higher, while that of Wuniditian and sandy shale red land was lower.There was a significant linear correlation between soil total nitrogen content and organic matter content.The regression equation was Y=0.039 8X+0.376 9, and the correlation coefficient was 0.65.The accumulation of organic matter and total nitrogen content basically conformed to the formation law of different classified soils.The content of soil alkali-hydrolyzable nitrogen was generally above the middle level, and the average content level reached the third level standard.The content of available phosphorus in soil was generally at the upper and middle level, and the average content level reached the first level standard.The content of soil available potassium and slowly available potassium was in the lower middle level.The contents of alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus, available potassium and slowly available potassium in different soil types were significantly different, and there was no obvious regularity,which was mainly affected by the application of chemical fertilizer.
Key words Dongjiang River Basin;Middle and lower reaches;Huicheng District;Soil classification;Nutrient characteristics
基金項目 廣東省農(nóng)業(yè)科技特派員項目(2019SC0317052)。
作者簡介 康 軒(1983—),男,河北辛集人,高級農(nóng)藝師,碩士,從事土壤學、植物營養(yǎng)學研究。
收稿日期 2023-10-24
土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是一切物質(zhì)生產(chǎn)的基本源泉,而耕地是土地的精華,是人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的資源,是人類的衣食之源、發(fā)展之本[1-3]。土壤分類是對土壤形成條件、過程和屬性的高度綜合與概括,因此對土壤進行分類可以將外部形態(tài)和內(nèi)在性質(zhì)相同或相近的土壤并入相應(yīng)的分類單元,以便合理利用土壤、改造土壤和提高土壤肥力[4]。
東江是珠江水系干流之一,是典型的飲用水源型河流,發(fā)源于江西省贛州市安遠縣三百山,自東北向西南流經(jīng)廣東省龍川縣、和平縣、東源縣、源城區(qū)、惠城區(qū)、博羅縣至東莞市石龍鎮(zhèn)進入珠江三角洲,于黃埔區(qū)禺東聯(lián)圍東南匯入獅子洋。集水面積35 340 km2,河長562 km,平均年徑流量257億m3[5]。東江是惠城區(qū)主要航道,自蘆嵐的盤石起,沿蘆嵐、蘆洲、橫瀝、水口、汝湖、市區(qū)、惠環(huán)至潼湖的永平止,長達88.25 km。
筆者以位于東江流域中下游平原的惠城區(qū)為例,采集1 619個土壤樣品進行化驗分析,根據(jù)土壤發(fā)生分類,分析東江流域中下游典型土壤養(yǎng)分特征。
1 材料與方法
1.1 調(diào)查區(qū)概況
惠城區(qū)位于廣東省東南部、惠州市中部,地處東江中下游平原區(qū)、珠江三角洲東北端。地理坐標為22°56′~23°24′N,114°06′~114°41′E,總面積1 501 km2。東鄰惠東、惠陽,西接博羅、東莞,北鄰紫金、博羅,南鄰惠陽?;莩菂^(qū)地貌類型多樣,南北兩端多丘陵,中部多是臺地,沿江平原狹小,地形呈箕狀,西南、東南、東北部三面地勢高,東部和中部低,地勢向西南傾斜?;莩菂^(qū)成土母巖母質(zhì)以河流沖積物、寬谷沖積物、砂頁巖等為主,其次是花崗巖、石英砂巖、紫紅色砂礫巖、灰?guī)r等,以及一些殘積、坡積和洪積物。河流沖積物、寬谷沖積物主要分布于東江、西枝江沿岸兩岸的沖積平原。砂頁巖分布較散,主要分布于低丘、平原區(qū)?;莩菂^(qū)的成土母巖母質(zhì)種類多,分布相互交替,且受地形地貌影響,所以發(fā)育形成的土壤比較復雜,變化很大,往往同一谷地的土壤同時受多種母質(zhì)影響發(fā)育而成。
1.2 樣品采集
1.2.1 大田土壤采集。
大田土壤樣品采集在水稻收獲后進行,首先根據(jù)樣點分布圖的位置,到點位所在的村莊,確定具有代表性的田塊,并用GPS定位儀進行定位;在該田塊中采取土壤樣品。樣品采集深度為耕作層深度0~20 cm,采用“X”法均勻隨機采取5個以上采樣點,經(jīng)充分混合后,四分法留取1 kg左右。采樣工具用木鏟、塑料盆、布袋或塑料袋等。水田土壤采樣1 273個。
1.2.2 蔬菜地土壤采集。
蔬菜地采樣多數(shù)采集蔬菜收獲后的田塊,首先根據(jù)點位圖的位置,到點位所在的村莊,確定具有代表性的田塊,并用GPS定位儀進行定位,在該地塊中采集土樣,采樣深度為耕層0~25 cm。采樣方法同大田調(diào)查。蔬菜地土壤采樣346個。
1.3 測定項目與方法
1.3.1 分析項目。
土壤樣品分析項目包括有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量。
1.3.2 分析方法。
土壤樣品分析方法見表1。
1.4 土壤分類
按第二次土壤普查工作分類方法,經(jīng)野外實地調(diào)查、室內(nèi)評比土壤的結(jié)果及化驗室分析的數(shù)據(jù),實行土類、亞類、土屬、土種四級分類法進行分類。耕地分至土種,自然土壤分至土屬。土類(包括自然土壤亞類),主要根據(jù)土壤的地帶性和人為因素的影響劃分;水稻土亞類主要根據(jù)水型劃分;自然土壤的土屬主要根據(jù)成土母質(zhì)劃分;水田土壤的土屬除根據(jù)成土母質(zhì)外,還根據(jù)水溫狀況和特殊的剖面特征劃分;土種主要根據(jù)土壤質(zhì)地、肥力或突出的障礙因子劃分[6]?;莩菂^(qū)土壤共分為3個土類、7個亞類、19個土屬、41個土種(表2)。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤有機質(zhì)含量
土壤有機質(zhì)含量是衡量土壤肥沃的重要指標,一般而言,有機質(zhì)含量越高,土壤越肥沃。根據(jù)1 619個耕層土樣的化驗分析結(jié)果,惠城區(qū)耕地土壤有機質(zhì)含量在3.1~43.0 g/kg,平均值為20.6 g/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準劃分(表3),土壤有機質(zhì)含量屬一、二級的樣點占總樣點的0.43%和10.44%;三、四級占39.72%和42.93%;五、六級占5.37%和1.11%。可見惠城區(qū)耕地土壤有機質(zhì)含量屬中等偏上水平。根據(jù)土屬類型比較分析得出,青泥格田、花崗巖紅泥田等土屬有機質(zhì)含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地、紅色砂頁巖赤紅地等土屬含量較低。有機質(zhì)含量累積基本符合不同土屬形成規(guī)律。
2.2 土壤氮素含量
2.2.1 土壤全氮含量。
土壤全氮含量是評價土壤肥力的重要指標之一。根據(jù)1 619個耕層土樣的化驗分析結(jié)果,惠城區(qū)耕地土壤全氮含量在0.30~2.99 g/kg,平均值為1.20 g/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準劃分(表4),土壤全氮含量一、二級占23.53%,三、四級占62.76%,五、六級占13.71%??梢娀莩菂^(qū)耕地土壤全氮含量屬中等偏上水平。根據(jù)土屬類型比較分析得出,青泥格田、花崗巖紅泥田、石質(zhì)土、花崗巖紅黃泥田等土屬全氮含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地等土屬含量較低。土壤全氮含量累積也基本符合不同土屬形成規(guī)律。
2.2.2 土壤有機質(zhì)含量與全氮含量的關(guān)系。
土壤有機質(zhì)含量對土壤全氮含量的影響至關(guān)重要。圖1表明惠城區(qū)耕層土壤全氮含量(Y)與有機質(zhì)含量(X)之間呈極顯著的直線相關(guān)關(guān)系,隨土壤有機質(zhì)含量的增加,全氮含量也相應(yīng)增加。其回歸方程為Y=0.039 8X+0.376 9,相關(guān)系數(shù)為0.65。
2.2.3 土壤堿解氮含量。
堿解氮含量能反映土壤氮素的供應(yīng)強度。根據(jù)1 619個耕層土樣的分析,惠城區(qū)耕地土壤堿解氮含量在12.6~317.8 mg/kg,平均值為113.09 mg/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準劃分(表5),惠城區(qū)耕地土壤堿解氮含量總體上屬中等偏上水平,堿解氮含量屬一級的占17.36%;二級的占23.16%;三級的占33.36%;四級的占17.97%;五、六級的分別占7.16%、0.99%;平均含量水平達到三級標準。根據(jù)土屬類型比較分析得出,土壤堿解氮含量差異較明顯,沒有明顯規(guī)律可循,主要是受人為施肥影響較大。其中青泥格田、石質(zhì)土、花崗巖紅泥田、白鱔泥田等土屬堿解氮含量較高,而砂頁巖赤紅地、烏泥底田等土屬含量較低。
2.3 土壤有效磷含量
土壤有效磷含量反映土壤磷素的供應(yīng)狀況。根據(jù)1 619個耕層土樣的化驗分析結(jié)果,惠城區(qū)耕地土壤有效磷含量在3.0~148.8 mg/kg,平均值為48.93 mg/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準劃分(表6),惠城區(qū)耕地土壤有效磷含量總體上屬上中等水平,屬一級的樣點占總樣點的43.11%;二級的占26.37%;三級的占18.10%;四級的占9.45%;五級的占2.97%;六級的為0;且平均含量水平達到一級標準。根據(jù)土屬類型比較分析得出,不同或相同土屬類型土壤有效磷含量差異較大,沒有一定規(guī)律可循,主要受人為施肥的影響較大,如菜地等土壤有效磷含量因人們施用化學磷肥較多而較高,平均含量較高的土屬有白鱔泥田、泥肉田等。
2.4 土壤鉀素含量
2.4.1 土壤速效鉀含量。
速效鉀能快速地被作物吸收利用,其含量是衡量土壤鉀素供應(yīng)的重要指標。根據(jù)1 619個耕層土樣的分析,惠城區(qū)耕地土壤速效鉀含量在5~396 mg/kg,平均值為78.7 mg/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準進行等級劃分(表7),耕地土壤速效鉀含量主要集中在四、五、六級,分別占總樣點的27.55%、28.72%和21.31%,三者共占77.58%,表明惠城區(qū)耕地土壤速效鉀含量處于中等偏下水平。根據(jù)土屬類型比較分析得出,不同或相同土屬類型土壤耕層速效鉀含量變異都很大,沒有明顯規(guī)律,其水平主要受人為施肥的影響。
2.4.2 土壤緩效鉀含量。
根據(jù)1 619個耕層土樣的化驗分析結(jié)果,惠城區(qū)耕地土壤緩效鉀含量在0~1 407 mg/kg,平均值為189.5 mg/kg。按照第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準進行等級劃分(表8),耕地土壤緩效鉀含量主要集中在三、四、五級,分別占總樣點的24.03%、21.74%和36.44%,三者共占82.21%,表明惠城區(qū)耕地土壤緩效鉀含量處于中等偏下水平。根據(jù)土屬類型比較分析得出,不同或相同土屬類型土壤其耕層緩效鉀含量變異都很大,沒有明顯規(guī)律可循。
3 結(jié)論
綜上分析,惠城區(qū)耕地土壤有機質(zhì)、全氮含量均屬中等偏上水平;青泥格田、花崗巖紅泥田等土屬有機質(zhì)含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地、紅色砂頁巖赤紅地等土屬含量較低;青泥格田、花崗巖紅泥田、石質(zhì)土、花崗巖紅黃泥田等土屬全氮含量較高,而烏泥底田、砂頁巖赤紅地等土屬含量較低;土壤全氮含量與有機質(zhì)含量之間呈極顯著的直線相關(guān)關(guān)系,回歸方程為Y=0.039 8X+0.376 9,相關(guān)系數(shù)為0.65;有機質(zhì)、全氮含量累積基本符合不同土屬形成規(guī)律。
土壤堿解氮含量總體上屬中等偏上水平,平均含量達到三級標準;土壤有效磷含量總體上屬上中等水平,平均含量水平達一級標準;土壤速效鉀、緩效鉀含量處于中等偏下水平;不同土屬類型的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量差異均較明顯,沒有明顯規(guī)律可循,主要是受人為施用化肥影響較大。
4 討論
東江流域中下游平原成土母巖母質(zhì)以河流沖積物、寬谷沖積物、砂頁巖等為主,其次是花崗巖、石英砂巖、紫紅色砂礫巖、灰?guī)r等,以及一些殘積、坡積和洪積物。成土母巖母質(zhì)種類多,分布相互交替,且受地形地貌影響,所以發(fā)育形成的土壤比較復雜,變化很大。該研究表明,土壤有機質(zhì)和全氮含量均屬中等偏上水平,基本符合不同土壤類型形成規(guī)律[6]。
惠城區(qū)耕地土壤速效養(yǎng)分含量差異較大,速效鉀與緩效鉀含量普遍偏低,主要是因為惠城區(qū)地處熱帶和亞熱帶,土壤富鐵鋁化,土壤原生礦物分解強烈,次生鋁硅酸鹽也進一步分解,土壤酸化,導致土壤中鉀元素被淋失[7-9];其次是與本地農(nóng)民施肥習慣有關(guān),而施用鉀肥是耕地土壤速效鉀含量增加的主要原因,據(jù)調(diào)查了解,本地農(nóng)民重氮肥磷肥輕鉀肥有機肥;再次是土壤速效鉀含量與耕地利用類型、秸稈是否還田等有密切關(guān)系,而惠城區(qū)耕地以水田為主,研究表明,水田導致土壤速效鉀淋失或退化;秸稈還田有利于土壤速效鉀含量的增加,而據(jù)調(diào)查,惠城區(qū)農(nóng)戶秸稈還田面積與還田量都不大,除部分旱地有秸稈還田外,水田基本不還田。因此在生產(chǎn)上建議增施鉀肥、有機肥,并進行秸稈還田。
該研究土壤分類按第二次土壤普查土壤工作分類方法[10-11],該分類方法以土壤發(fā)生分類為基礎(chǔ),但發(fā)生分類是建立在土壤發(fā)生假說的基礎(chǔ)上,由于認識不同,同一種土壤可有不同的分類歸屬;土壤發(fā)生分類重視生物氣候條件,而忽視時間因素,強調(diào)中心概念,但土類與土類之間的邊界并不清楚,以致某些土壤類型找不到適當?shù)姆诸愇恢?;發(fā)生分類缺乏定量指標,難以輸入計算機,建立信息系統(tǒng),更不能實現(xiàn)土壤分類的自動檢索,這與現(xiàn)代信息社會不適應(yīng)。因此建議按照定量化、標準化的診斷分類方法進行土壤系統(tǒng)分類,以適應(yīng)現(xiàn)代信息社會的發(fā)展要求[4]。
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