不同作物對山區(qū)新增耕地土壤養(yǎng)分的影響研究

石 磊

（1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；3.國土資源部退化及未利用土地整治重點實驗室，陜西 西安 710075；4.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075）

經(jīng)濟(jì)和人口增長與耕地短缺之間的矛盾促使人類開墾大量山地作為耕地，以滿足其生存發(fā)展對糧食的需求［1］。山地由于具有濃縮的環(huán)境梯度和高度異質(zhì)化的生境、相對較低的人類干擾強(qiáng)度，所以發(fā)育和保存著較高的生物多樣性［2-6］。

在山區(qū)新增耕地建設(shè)過程中，不同植物種類對土壤養(yǎng)分的影響不同。山地植物種類的選擇、增加山地生物多樣性對提高坡面土地利用效率、維持山地生態(tài)系統(tǒng)平衡、提升山地景觀效果等都具有重要作用。山地植物的種類多種多樣，選取不僅具有生態(tài)效果，還具有經(jīng)濟(jì)價值的中草藥、樹木等進(jìn)行植物種類的篩選，是維持山地生態(tài)平衡、保護(hù)生態(tài)效益、兼顧經(jīng)濟(jì)效益的重要研究方向［7］。本研究在山地土壤上種植5種作物（高山黃楊、三葉草、芍藥、紫花苜蓿和草莓），研究適合作物生長及山地立地資源條件的水肥管理方案，監(jiān)測不同植物對土壤養(yǎng)分變化的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然狀況

試驗地位于陜西省寶雞市眉縣東南部湯峪鎮(zhèn)，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°52′15″，北緯34°09′，屬暖溫帶大陸性半濕潤氣候，其年均氣溫為12.9℃，平均降水量609.5 mm，平均日照時間2 015.2 h，無霜期218 d。

1.2 試驗?zāi)Ｐ?/h3>

本模型共規(guī)劃試驗小區(qū)5個，每個試驗區(qū)域面積15 m×3 m=45 m2，占地面積為225 m2，如圖1所示。

1.3 試驗方法

以5類作物（高山黃楊、三葉草、芍藥、紫花苜蓿和草莓）進(jìn)行試驗研究，各小區(qū)采用常規(guī)施肥，施肥用量和灌溉水量均保持一致。每10 d觀測一次植被的生理學(xué)指標(biāo)，如光合作用、葉片呼吸作用、葉綠素、葉面積指數(shù)和光譜特征等，其中，土壤物理指標(biāo)包括土壤質(zhì)地、容重、孔隙度、田間持水量和團(tuán)聚體等。每30 d檢測一次土壤肥力指標(biāo)，主要監(jiān)測土壤養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)變化，如土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量等累積與活動規(guī)律。

圖1 試驗田平面圖

1.4 檢測方法

采用Excel 2003、ORIGIN 2017軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

圖2 所示種植作物分別為草莓（6-1）、紫花苜蓿（6-2）、芍藥（6-3）、油葵（6-4）、高山黃楊（6-5）。6-1土壤有機(jī)質(zhì)含量隨深度增加而增大，養(yǎng)分級別屬于缺乏，其中，6-1-3采樣區(qū)域表層有機(jī)質(zhì)含量僅為5.3 g/kg，屬于極度缺乏。6-2土壤有機(jī)質(zhì)含量屬于很缺乏狀態(tài)，雖然隨著深度增加有機(jī)質(zhì)含量增加，但增加很少。6-3土壤有機(jī)質(zhì)含量隨深度增加而增大，養(yǎng)分級別屬于缺乏，其中，6-3-2中表層有機(jī)質(zhì)含量僅為2.5 g/kg，屬于極度缺乏。6-4表層土壤有機(jī)質(zhì)含量略高于次層土壤有機(jī)質(zhì)含量，但同屬于極度缺乏狀態(tài)。6-5土壤有機(jī)質(zhì)含量隨深度增加而增加，增加幅度較小，屬于極度缺乏狀態(tài)。

圖2 土壤有機(jī)質(zhì)含量對比示意圖

圖3 土壤有機(jī)質(zhì)含量對比示意圖

2.2 土壤全氮含量變化

圖3 所示全氮含量隨著土壤深度增加而降低。6-1中，6-1-1中含量最低，屬于很缺乏，其他兩組屬于很豐富。6-2、6-3中，全氮含量隨著土壤深度增加而降低，營養(yǎng)級別為很缺乏。6-4土壤全氮含量隨深度增加而降低，營養(yǎng)級別為很缺乏。6-5中全氮含量級別為很豐富。

3 結(jié)論

5個試驗小區(qū)土壤全氮及有機(jī)質(zhì)含量均為缺乏，尤其是紫花苜蓿、芍藥、油葵表現(xiàn)為很缺乏，反觀高山黃楊試驗小區(qū)土壤養(yǎng)分的含量為豐富，其對新增山地耕地的土壤熟化具有促進(jìn)作用，可推薦種植。