新疆葉城縣果園土壤大量元素養(yǎng)分含量、分級(jí)及培肥

吳湘琳，王治國(guó)，陳署晃

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆特色林果業(yè)發(fā)展已從面積的快速擴(kuò)大，發(fā)展到提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要階段。研究果園土壤肥力現(xiàn)狀，改革果園施肥方法，科學(xué)指導(dǎo)施肥，提高新疆特色林果生產(chǎn)集約化、精細(xì)化、差別化、標(biāo)準(zhǔn)化施肥水平，對(duì)加快推進(jìn)特色林果提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級(jí)具有積極意義[1]。【前人研究進(jìn)展】譚新霞等[2]對(duì)克拉瑪依新墾土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀進(jìn)行分析并針對(duì)分析結(jié)果提出培肥措施。尹春艷等[3]以新疆阿勒泰地區(qū)阿克達(dá)拉灌區(qū)為研究對(duì)象，分析該區(qū)土壤養(yǎng)分。吳志勇等[4]研究了新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及演變規(guī)律。李有民等[5]是以新疆伊犁皮里其河流域表層土壤為研究對(duì)象，研究其養(yǎng)分特征。【本研究切入點(diǎn)】目前，新疆對(duì)土壤養(yǎng)分的研究多集中在農(nóng)田墾區(qū)0～40 cm土壤耕層，對(duì)于果園果樹(shù)根層土壤0～60 cm研究較少。南疆林果面積快速擴(kuò)大，林果土壤養(yǎng)分的研究尤為迫切。以新疆葉城縣果園土壤為研究目標(biāo)，采集782 份土壤樣本數(shù)據(jù)，測(cè)定水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮、有機(jī)質(zhì)5個(gè)養(yǎng)分指標(biāo)，分析土壤養(yǎng)分特征。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】分析葉城縣果園土壤中水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮、有機(jī)質(zhì)5個(gè)大量養(yǎng)分狀況，研究果園大量元素養(yǎng)分含量及分級(jí)，指導(dǎo)果園土壤合理施肥，以實(shí)現(xiàn)林果業(yè)優(yōu)質(zhì)、高效可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材 料

葉城縣(35°28′～38°25′N，75°30′～78°30′E)位于新疆西南邊，葉爾羌河上游，靠近塔克拉瑪干大沙漠，地處塔里木盆地的西南緣，全縣土地總面積3.1×106hm2。

屬暖溫帶極端干旱型氣候，年平均氣溫11.4℃，年均降水量55.6 mm，年均蒸發(fā)量2 480 mm，全年日照2 742 h，平均無(wú)霜期為228 d。

對(duì)新疆葉城縣5.33×104hm2(80萬(wàn)畝)林果(核桃、杏等為主)在2014年6月進(jìn)行野外調(diào)查取樣。綜合考慮土壤肥力、類型、質(zhì)地等基礎(chǔ)上，采用GPS定位共采集0～60 cm土樣 782份。

1.2 方 法

1.2.1 土壤樣品測(cè)定

土壤樣品測(cè)定采用森林土壤測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)[6]。土壤水解性氮的測(cè)定采用堿解-擴(kuò)散法(LY/T1229-1999)；土壤有效磷的測(cè)定采用碳酸氫浸提法(LY/T1233-1999)；土壤速效鉀的測(cè)定采用乙酸銨-火焰光度法(LY/T1236-1999)；土壤全氮采用半微量凱氏法(LY/T1228-1999)；土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法(LY/T1237-1999)。

1.2.2 變異系數(shù)

1.2.3 養(yǎng)分分級(jí)

依據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]，參考《葉城縣果園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及主要果樹(shù)推薦施肥技術(shù)報(bào)告》[9]，綜合已有的研究成果，結(jié)合當(dāng)?shù)靥厥馔寥拉h(huán)境和林木生長(zhǎng)實(shí)際，在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上做出部分調(diào)整，建立新疆葉城縣果園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。表1

表1 新疆葉城縣果園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table1OrchardsoilmassnutrientclassificationstandardinXinjiangyechengcounty

有機(jī)質(zhì)Organicmatter(g/kg)全氮Totalnitrogen(g/kg)水解性氮Hydrolysablenitrogen(mg/kg)有效磷Availablephosphorus(mg/kg)速效鉀Availablepotassium(mg/kg)極低Verylow<8<0.5<30<7<80低low8～120.5～0.7530～457～1380～160中middle12～160.75～1.045～6013～30160～210高h(yuǎn)igh>16>1.0>60>30>210

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2007(Microsoft公司，美國(guó))進(jìn)行預(yù)處理后，使用SPSS19.0(IBM公司，美國(guó))對(duì)土壤肥力指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，得到各指標(biāo)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差，并計(jì)算其變異系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1新疆葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分含量描述及變異系數(shù)

研究表明，葉城縣果園土壤有機(jī)質(zhì)的平均含量為8.79 g/kg，最大值為15.87 g/kg，最小值為0.69 g/kg；全氮的平均含量為0.59 g/kg，最大值為1.10 g/kg，最小值為0.22 g/kg；水解性氮平均含量為56.66 mg/kg，最大值為170.82 mg/kg，最小值為12.63 mg/kg；有效磷的平均含量為12.56 mg/kg，最大值為68.42 mg/kg，最小值為1.39 mg/kg；速效鉀的平均含量為118.73 mg/kg，速效鉀最大值為372.00 mg/kg，最小值為45.00 mg/kg。表2

按照反映離散程度的變異系數(shù)大小可將土壤養(yǎng)分變異性進(jìn)行分級(jí)。變異系數(shù)<10%為弱變異性；變異系數(shù)在10%～100%屬于中等變異性；變異系數(shù)>100%為強(qiáng)變異性[10]。新疆葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分含量描述可知，葉城縣果園土樣 782份土壤大量養(yǎng)分含量變化范圍不大，變異系數(shù)在20.86%～69.08%，變異系數(shù)有效磷(69.08%)>水解性氮(32.90%)>速效鉀(32.61%)>有機(jī)質(zhì)(22.08%)>全氮(20.86%)，各養(yǎng)分均屬于中等變異性。表2

表2 新疆葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分含量
Table 2 Abundant nutrient content of orchard soil in yecheng county, xinjiang

項(xiàng)目Items有機(jī)質(zhì)Organicmatter(g/kg)全氮Totalnitrogen(g/kg)水解性氮Hydrolysablenitrogen(mg/kg)有效磷Availablephosphorus(mg/kg)速效鉀Availablepotassium(mg/kg)樣本數(shù)Samplenumber782782782782782最大值Maximumvalue15.871.1170.8268.42372平均值A(chǔ)veragevalue8.790.5956.6612.56118.73最小值Minimumvalue0.690.2212.631.3945標(biāo)準(zhǔn)偏差Standarddeviation1.940.1218.648.6838.72變異系數(shù)Variablecoefficient(%)22.0820.8632.9069.0832.61

2.2 新疆葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分分級(jí)

依據(jù)表1對(duì)782份葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)，研究表明，33.38%(261份)、61.89%(484份)及4.73%(37份)土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量分別處于極低、低、中水平；22.76%(178份)、68.54%(538份)、8.31%(65份)及0.38%(3份)土壤的全氮含量處于極低、低、中等及高水平；3.84%(30份)、23.27%(182份)、36.19%(283份)及36.70%(287份)的土壤水解性氮含量處于極低、低水平、中及高水平；27.24%(213份)、36.57%(286份)、30.69%(240份)及4.60%(36份)的土壤有效磷含量處于極低、低、中及高水平；11.76%(92份)、75.32%(589份)、11.00%(86份)及1.92%(15份)的土壤速效鉀含量分處于極低、低、中及高水平。葉城縣果園土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀含量屬于低水平，土壤水解性氮含量屬于中高水平，有效磷含量屬于中低水平。葉城縣土壤肥力總體屬低水平，生產(chǎn)中要重視有機(jī)肥的使用，以培肥地力；同時(shí)要保證氮磷鉀肥充足合理的施用，特別要重視鉀肥、磷肥施用，以保證當(dāng)季作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)需要。圖1

圖1 新疆葉城縣果園土壤大量養(yǎng)分分級(jí)
Fig.1 The grading of the orchard soil in yechen cunty, xinjiang

3 討 論

農(nóng)業(yè)土壤有機(jī)質(zhì)的重要來(lái)源是每年施用的有機(jī)肥料和每年作物的殘茬和根系以及根系分泌物。葉城縣果園有機(jī)質(zhì)含量普遍在極低和低水平，主要是因?yàn)樵诮▓@過(guò)程中以及后期有機(jī)肥的投入量低，因此，從果樹(shù)建園開(kāi)始就要根據(jù)果樹(shù)種類、品種積極的增加有機(jī)肥的投入[9]。土壤中有機(jī)態(tài)氮與無(wú)機(jī)態(tài)氮的總和稱土壤全氮[11]，葉城縣果園全氮處于低水平，全氮水平低的土壤，土壤供氮能力相對(duì)較差，作物對(duì)肥料養(yǎng)分的依賴率高，應(yīng)適當(dāng)增施氮肥，才能獲得較高的產(chǎn)量[12]。葉城縣果園土壤水解性氮含量屬于中高水平，堿解氮含量的高低取決于有機(jī)質(zhì)含量的高低和質(zhì)量的好壞以及放入氮素化肥數(shù)量的多少[13]。植物體內(nèi)中的磷絕大部分取自于土壤測(cè)定土壤有效磷含量，可以幫助了解土壤供磷能力這對(duì)合理施肥以及提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要參考價(jià)值[13]，葉城縣土壤數(shù)據(jù)中27.48%的果園土壤速效磷屬于極低水平，36.90%屬于低等水平，30.97%屬于中等水平，一半以上果園土壤受到磷肥影響，已成為果樹(shù)高產(chǎn)的限制因素，必需重視磷肥的施用。鉀是土壤重要的理化指標(biāo)，亦是作物吸收量最多的營(yíng)養(yǎng)元素之一[13]。葉城縣果園土壤速效鉀的平均值為118.73 mg/kg，其中有11.76%的土樣屬極低水平，75.32%的土壤樣品屬低水平，土壤中鉀元素含量偏低，也應(yīng)重視鉀肥的施入。從南疆地區(qū)化肥施用總體構(gòu)成來(lái)看，以氮肥和磷肥為主，其中氮肥投入占 50%以上，磷肥投入占 30%以上，鉀肥投入占 5%以上[14]，葉城縣果園土壤水解性氮含量處于中等偏高水平，有效磷含量處于中低水平，速效鉀含量處于低水平，與上述南疆地區(qū)化肥施用投入相符。

4 結(jié) 論

4.1 葉城縣果園土壤大量元素養(yǎng)分水平總屬偏低，氮素、鉀素、有機(jī)質(zhì)是限制作物高產(chǎn)的首要因素。果園果樹(shù)要取得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，生產(chǎn)中要重視有機(jī)肥的使用，以培肥地力，必需要重視和合理科學(xué)的使用氮肥、鉀肥。若不重視鉀肥的補(bǔ)施，那么土壤速效鉀會(huì)由于果樹(shù)的帶走而繼續(xù)下降，這必將嚴(yán)重影響全縣果樹(shù)的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。速效磷在一半以上耕地已成為果樹(shù)高產(chǎn)的限制因子，需重視磷肥的施用。

4.2 平衡施肥，改善果樹(shù)根區(qū)土壤環(huán)境，促進(jìn)果樹(shù)健康成長(zhǎng)。從果樹(shù)建園開(kāi)始就要根據(jù)果樹(shù)種類、品種積極的增加有機(jī)肥的投入。隨著果樹(shù)種植年限的增加，果樹(shù)根系逐漸增加，適量增加生物肥的施用，改善果樹(shù)根區(qū)生物環(huán)境，配合有機(jī)肥的施用能夠有效的提高根系活性，增加養(yǎng)分的利用效率，改善果樹(shù)的健康狀況。加強(qiáng)土地的田間管理，定期的深翻、中耕、疏松土壤，平整土地，可以改善土壤的溫濕度環(huán)境，對(duì)于微生物的活動(dòng)極為有利，進(jìn)而可以促進(jìn)果樹(shù)的健康發(fā)育，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。

4.3 葉城縣果園土壤大量元素養(yǎng)分水平總屬偏低，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀含量處于低水平，有效磷含量處于中低水平，水解性氮含量處于中等偏高水平。重視有機(jī)肥的使用，以培肥地力；同時(shí)要保證氮磷鉀肥充足合理的施用，特別要重視磷、鉀肥的施用，以保證當(dāng)季作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)需要。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 梁智,孫九勝,王新勇,等.新疆主要果樹(shù)平衡施肥技術(shù)100問(wèn)[M].新疆科學(xué)技術(shù)出版社,2014,(2):1-2.

LIANG Zhi, SUN Jiu-sheng, WANG Xin-yong, et al. (2014).ThebalancefertilizationtechniqueofmainfruittreesinXinjiang[M]. Xinjiang Science and Technology Press, (2):1-2. (in Chinese)

[2]譚新霞,秦巧.克拉瑪依新墾土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及培肥措施[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,47(9):1 819-1 822.

TAN Xin- xia, QIN Qiao. (2010).Evaluation of Present Condition of Soil Nutrient of Newly Cultivated Farmland in Karamay City and Fertilization Measures [J].XinjiangAgriculturalSciences, 47(9):1,819-1,822. (in Chinese)

[3]尹春艷,劉虎,王峰.新疆阿勒泰地區(qū)阿克達(dá)拉灌區(qū)土壤資源分析與研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2014,30(34):61-67.

YIN CHUN-yan, LIU Hu, WANG Feng. (2014).Analysis and Study of the Soil Resource Akdala Irrigation District in Aletai Area of Xinjiang [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 30(34):61-67. (in Chinese)

[4]吳志勇.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及演變規(guī)律[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,35(1):57-61.

WU Zhi-yong. (2012). Soil Nutrient Status and Evolution Law of Cultivated Land in Xin jiang Production and Construction Corps [J].JournalofXinjiangAgriculturalUniversity, 35(1):57-61. (in Chinese)

[5]李有民,周華榮,侯海生.新疆伊犁皮里其河流域表層土壤養(yǎng)分特征[J].干旱區(qū)研究,2010,21(2):163-164.

LI You-min, ZHOU Hua-rong , HOU Hai-shen. (2010). Characteristics of Top soil Nutrients in the Pirichy River Basin, Ili, Xinjiang [J].AridZoneResearch, 21(2):163-164. (in Chinese)

[6] LY/T 1210 1275-1999. 森林土壤分析方法[S].

LY/T 1210-1275-1999. The standard of foxest soil testing[S]. . (in Chinese)

[7]李春喜,姜麗娜,邵云,等.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2013:27.

LI CHUN-xi, JIANG Li-na, SHAO Yun, et al. (2013).Biologicalstatistics[M]. Beijing: Science Press: 27. (in Chinese)

[8]全國(guó)土壤普查辦公室.中國(guó)土壤[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1998:878.

National Soil Survey Office. (1998).ChinaSoil[M]. Beijing: China Agriculture Press: 878. (in Chinese)

[9] 葉城縣果園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及主要果樹(shù)推薦施肥技術(shù)報(bào)告[R].

The technical report of orchard soil nutrient status and main fruit trees fertilization in Yecheng County [R]. (in Chinese)

[10]鄢來(lái)斌,張福鎖.土壤科學(xué)面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向.土壤與植物營(yíng)養(yǎng)研究新動(dòng)態(tài)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2000:10-12.

YAN Lai-bing, ZHANG Fu-suo. (2000). Thechallengesanddevelopmentdirectionofsoilscience.Newdynamicsofsoilandplantnutrition[M]. Beijing: Beijing Agricultural University Press:10-12. (in Chinese)

[11]沈其榮,譚金芳,錢曉晴.土壤肥料學(xué)通論[M].北京:高等教育出版社,2001:25.

SHEN Qi-rong, TAN Jin-fang, QIAN Xiao-qing. (2001).Generaltheoryofsoilfertilizer[M]. Beijing: Higher Education Press: 25. (in Chinese)

[12]王培秋.安化縣耕地土壤肥力特征及耕地地力評(píng)價(jià)研究[D]. 長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)論文 2009.

WANG Pei-qiu. (2009).CharacteristicsofSoilFertilityandEvaluationofLandCapabilityinPlowlandofAnhuaCounty[D].Master Dissertation. Hunan Agricultural University, Changsha. (in Chinese)

[13]吳元玲.百子蓮種植地土壤養(yǎng)分分析與改良研究[J].綠色科技,2013,1(1):185-187.

WU Yuan-ling. (2013). Analysis and improvement of soil nutrients in baizi lotus plantation [J].GreenTechnology, 1(1):185-187. (in Chinese)

[14]顏璐. 農(nóng)戶施肥行為及影響因素的理論分析與實(shí)證研究--以南疆地區(qū)農(nóng)戶調(diào)查為例 [D].烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2013.

YAN Lu. (2013).Thetheoreticalandempiricalanalysisoffarmers'fertilizerapplicationbehaviorandinfluencingfactors[D]. PhD Dissertation. Xinjiang Agricultural University, Urumqi. (in Chinese)