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)集團有限責任公司，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)濟價值的中草藥、樹木等進行植物種類的篩選，是維持山地生態(tài)平衡、保護生態(tài)效益、兼顧經(jīng)濟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指標，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，土壤物理指標包括土壤質(zhì)地、容重、孔隙度、田間持水量和團聚體等。每30 d檢測一次土壤肥力指標，主要監(jiān)測土壤養(yǎng)分的化學形態(tài)變化，如土壤中有機質(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)域表層有機質(zhì)含量僅為5.3 g/kg，屬于極度缺乏。6-2土壤有機質(zhì)含量屬于很缺乏狀態(tài)，雖然隨著深度增加有機質(zhì)含量增加，但增加很少。6-3土壤有機質(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中表層有機質(zhì)含量僅為2.5 g/kg，屬于極度缺乏。6-4表層土壤有機質(zhì)含量略高于次層土壤有機質(zhì)含量，但同屬于極度缺乏狀態(tài)。6-5土壤有機質(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 土壤有機質(zhì)含量對比示意圖

圖3 土壤有機質(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作用，可推薦種植。