重慶2個(gè)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況與海拔高度關(guān)系分析

摘 要 通過(guò)測(cè)定其pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標(biāo)，研究重慶市巴南區(qū)和北碚區(qū)海拔高度在175～1000 m的旱地和水田土壤的養(yǎng)分狀況，揭示土壤養(yǎng)分含量與海拔高度的關(guān)系。結(jié)果表明：除pH值外，其他指標(biāo)均有較高的變異系數(shù)，其中以有效磷最高；海拔高度800 m以下，水田和旱地土壤pH值會(huì)隨海拔升高而降低，有效磷也有相同趨勢(shì)，而土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮旱地和水田土壤則呈現(xiàn)不同的變化。

關(guān)鍵詞 海拔高度；土壤養(yǎng)分；理化狀況；重慶主城區(qū)

中圖分類號(hào)：S156 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）01-028-03

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土壤養(yǎng)分對(duì)植物有著至關(guān)重要的作用，通過(guò)影響植物種群的構(gòu)成，間接影響著其他物種，決定著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生產(chǎn)力水平，其營(yíng)養(yǎng)成分在空間和時(shí)間上也會(huì)呈異質(zhì)性分布[1-2]。重慶主城區(qū)地處四川盆地東南部，包括渝中區(qū)、江北區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、沙坪壩區(qū)、大渡口區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、北碚區(qū)，土壤種類及生態(tài)系統(tǒng)多樣，土壤類型主要有紫色土、黃壤土、石灰土和水稻土等，海拔高度一般處于175～1000 m，隨著重慶主城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益迅速，大量農(nóng)業(yè)用地遭到征占，基本農(nóng)田多數(shù)調(diào)整至海拔較高的偏遠(yuǎn)地區(qū)[3]。

本文選取位于主城區(qū)南北方向2個(gè)耕地面積較大的區(qū)縣（即巴南區(qū)和北碚區(qū)）進(jìn)行研究，旨在通過(guò)研究不同海拔高度的土壤養(yǎng)分狀況，評(píng)價(jià)該地區(qū)不同海拔高度耕地土壤的理化狀況，揭示土壤養(yǎng)分含量與海拔高度的關(guān)系，為該區(qū)基本農(nóng)田質(zhì)量保護(hù)和未來(lái)特色效益農(nóng)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1土壤采樣點(diǎn)的確定

結(jié)合測(cè)土配方施肥項(xiàng)目，于2008—2013年在重慶市巴南區(qū)和北碚區(qū)采集耕地土壤樣品7787個(gè)。養(yǎng)分采集前收集不同地區(qū)耕地面積數(shù)據(jù)，根據(jù)處于不同海拔高度村社的耕地面積確定每個(gè)村社的取樣數(shù)量，各采樣點(diǎn)海拔高度分布在175～1000 m，其中海拔800 m（含800 m）以上的采樣152個(gè)，占總樣品數(shù)的1.95%；海拔600～800 m（含600 m）采樣537個(gè)，占總樣品數(shù)的6.90%；海拔400～600 m（含400 m）采樣1333個(gè)，占總樣品數(shù)的17.12%；海拔200～400 m（含200 m）采樣5523個(gè)，占總樣品數(shù)的70.93%；低于200 m采樣242個(gè)，占總樣品數(shù)的3.10%。

1.2土壤樣品分析測(cè)定

采用《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行前處理和分析化驗(yàn)。田間采集的土樣經(jīng)登記編號(hào)后進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過(guò)風(fēng)干、磨細(xì)、過(guò)篩、混勻、裝袋后，由西南大學(xué)派駐測(cè)試人員到各自區(qū)縣測(cè)土配方施肥實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試。分析項(xiàng)目包括pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等。海拔高度數(shù)據(jù)的采集利用GPS定位技術(shù)，并記錄采樣點(diǎn)基礎(chǔ)信息。

2結(jié)果與分析

通過(guò)采集巴南區(qū)和北碚區(qū)旱地和水田土壤樣品，對(duì)不同海拔高度（175～1000 m）的7787個(gè)樣品進(jìn)行pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量進(jìn)行測(cè)定。由表1可知，不同海拔高度下旱地土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量的變異系數(shù)的變化范圍為12%～100%，其中有效磷的變異系數(shù)最大，速效鉀的次之，土壤pH值最小；旱地土壤變異系數(shù)大于水田。

2.1土壤pH值與海拔高度的關(guān)系

我國(guó)西南地區(qū)土壤pH值以酸性為主，從表1可知，重慶主城地區(qū)土壤pH值以為微酸性為主，各海拔高度pH平均值在5.96～6.54，水田、旱地土壤pH值均隨著海拔高度的升高而下降，這與黨坤良、袁家富等的研究結(jié)果一致[4-5]。在低海拔地區(qū)（200～600 m）水田土壤pH值略低于旱地土壤，但是隨著海拔增高，兩者趨于一致。

2.2土壤有機(jī)質(zhì)含量與海拔高度的關(guān)系

有機(jī)質(zhì)是反映土壤肥力的重要指標(biāo)，從表1看，重慶市主城地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低，不同海拔地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量均低于25.00 g/kg，各海拔高度有機(jī)質(zhì)平均含量在17.22～23.20 g/kg，旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量有隨著海拔高度升高而升高的趨勢(shì)，而這種趨勢(shì)在水田土壤則表現(xiàn)不明顯，水田土壤有機(jī)質(zhì)平均含量略高土旱地土壤。

2.3土壤堿解氮含量與海拔高度的關(guān)系

不同海拔土壤堿解氮含量平均值在79.95～104.31 mg/kg，總體含量處于中等水平，隨著海拔高度的變化，水田土壤堿解氮含量無(wú)明顯的變化，而堿解氮?jiǎng)t呈現(xiàn)出現(xiàn)升高后降低的趨勢(shì)，水田土壤堿解氮含量總體均高于旱地，但是在海拔較高的地區(qū)（>800 m），旱地土壤堿解氮含量較高。

2.4土壤有效磷含量與海拔高度的關(guān)系

土壤有效磷含量范圍在10.93～21.47 mg/kg，其中旱地土壤平均值在17.78 mg/kg，水田土壤平均值為12.93 mg/kg，旱地不同海拔高度的土壤有效磷均高于水田。在海拔高于200 m的土壤中，兩者含量總體均隨海拔升高而降低，其中以海拔低于200 m水田土壤有效磷含量最低，此外水田和旱地土壤有效磷含量均呈現(xiàn)出較大的變異性。

2.5土壤速效鉀含量與海拔高度的關(guān)系

土壤有效鉀的含量普遍在100 mg/kg左右，總體處于中等水平，在海拔高于200 m的土壤中，旱地和水田速效鉀含量總體趨勢(shì)一致，這一點(diǎn)類似于有效磷。但是速效鉀隨著海拔升高呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)。

3小結(jié)與討論

海拔高度對(duì)耕地土壤的理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量都有著重要的影響，海拔高度主要通過(guò)溫、光、水、熱以及母巖影響著土壤的發(fā)育，此外不同海拔高度的耕地，有著不同的種植制度，這些人為因素也一定程度上影響著土壤的熟化過(guò)程。重慶主城地區(qū)低海拔土壤主要以侏羅紀(jì)沙溪廟組、自流井組等砂頁(yè)巖發(fā)育而成，土層較厚，pH適中，土質(zhì)肥沃，結(jié)構(gòu)良好。土壤微生物活力強(qiáng)，易耕作，宜種度廣，隨著海拔的升高，土層變薄，pH值下降，速效養(yǎng)分淋失。

從變異系數(shù)上看，除pH值外，各指標(biāo)的變異系數(shù)都較大，這說(shuō)明土壤養(yǎng)分在相同海拔水平內(nèi)差異也較大。這是因?yàn)橥缓０胃叨扔兄煌某赏聊纲|(zhì)、土壤類型和種植制度，土壤類型在不同地點(diǎn)間存在較大差異， 從而造成土壤養(yǎng)分在不同地點(diǎn)間的差異也較明顯，其中以有效磷和速效鉀變異系數(shù)最大，這與有效磷和速效鉀均為速效態(tài)養(yǎng)分，遷移性強(qiáng)，穩(wěn)定性較差的特性有關(guān)[6-8]。

土壤pH主要受土壤母質(zhì)、雨量等影響，重慶主城區(qū)低海拔土壤類型主要是紫色土，紫色土是紫色砂、頁(yè)、泥巖風(fēng)化物，在亞熱帶濕潤(rùn)氣候條件下形成的幼年土壤。由于受母巖的影響，經(jīng)及頻繁的浸蝕和規(guī)堆積，使紫色土的發(fā)育形成，明顯反映出生物氣候?qū)ν寥佬再|(zhì)影響小，化學(xué)風(fēng)化作用微，但物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈，土壤礫質(zhì)含量高。重慶市紫色土母巖除由一部分為酸性黃沙巖外，其余絕大部分都具有不同程度的碳酸鈣。雖然這些碳酸鈣在含有CO2的降水影響，產(chǎn)生溶解大量淋失，但由于新的土壤不斷堆積，所以土壤中仍殘留著一定數(shù)量的碳酸鈣，多呈中性和堿性反應(yīng)。隨著海拔的升高，黃壤、石灰土等土壤類型逐步增多，而該類型土壤多呈中強(qiáng)酸性反應(yīng)，所以造成土壤隨海拔升高，土壤pH整體呈下降趨勢(shì)。

土壤有機(jī)質(zhì)含量主要受有機(jī)質(zhì)的礦化和積累，植物殘?bào)w、動(dòng)物廢棄物歸還土壤的影響。在本研究中， 旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著海拔的升高逐步升高，這可能與高海拔地區(qū)礦化率較低，有利于有機(jī)質(zhì)積累有關(guān)。水田土壤隨海拔變化沒(méi)有表現(xiàn)出類似趨勢(shì)，這可能與土壤濕度、土壤微生物等影響有機(jī)質(zhì)的積累造成的[9-10]。土壤堿解氮隨海拔變化的趨勢(shì)與有機(jī)質(zhì)類似，旱地土壤隨海拔升高而升高，水田則基本保持不變[11]。

土壤有效磷和速效鉀均為速效態(tài)，易淋溶，無(wú)論是水田還是旱地，隨海拔表現(xiàn)出來(lái)的趨勢(shì)均大致相同，特別是在200～800 m的范圍內(nèi)，均呈下降趨勢(shì)，這與主城較高海拔地區(qū)耕地坡度一般較低海拔平壩區(qū)大，速效水溶態(tài)養(yǎng)分易淋失有關(guān)。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）