湖北省大別山區花生耕地土壤研究分析

李 寧，王明輝，吳 鵬，，肖齊圣，3，趙俊立，陶 江，徐華濤，5，范周雄

（1.黃岡市農業科學院，湖北 黃岡 438000；2.黃岡市耕地質量與肥料管理站，湖北 黃岡 438000；3.麻城市農業技術推廣中心，湖北 麻城 438300；4.紅安縣農業技術推廣中心，湖北 紅安 438400；5.大悟縣農業農村局，湖北 大悟 432800）

湖北省花生（ArachishypogaeaL.）產區屬春夏花生區，是長江流域主要的花生產區之一，據統計2020年花生種植面積為24.36萬hm2，總產量為85.7萬t，平均產量為3 517.95 kg/hm2，種植面積居于長江流域產區的第二位［1］；湖北省花生主產區包括鄂東大別山區域的團風縣、麻城市、紅安縣、大悟縣、羅田縣，黃梅縣和浠水縣部分鄉鎮種植；鄂北地區的宜城市、襄城區、襄州區；其他地區零星種植。湖北省大別山區位于湖北省東部、長江中游北岸，屬于大別山南麓，區域內多為丘陵崗地和山地，早在清光緒年間即開始種植花生，花生常年種植面積為7萬hm2［2，3］。

在花生生產上，由于多年連作以及化學肥料的大量施用，花生耕地土壤板結和青枯病發生嚴重，花生苗黃、苗弱、老小苗現象逐年加重，嚴重影響了花生產量及品質。土壤養分狀況和機械組成是評價土壤生產力的重要指標，也是提高花生栽培產量和品質的關鍵因素。摸清土壤養分狀況和機械組成對更好地發揮土壤生產力具有重要的指導意義［4，5］。之前，已有大量關于現有基本農田土壤肥力狀況的研究［6-11］。但對不同花生耕地的土壤養分狀況研究較少。

本研究選取了湖北省大別山區7個主要花生種植縣市，對沙壤地、黏土地、棕紅壤地、壤土地等不同花生耕地進行土壤養分和機械組成分析，了解土壤養分和類型特征，探討制約花生耕地生產力的因素，對花生耕地土壤改良和培肥提出針對性的措施，為提高花生產量及品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

大別山位于鄂、皖、豫三省毗鄰地區，地處北亞熱帶季風氣候區，氣候溫暖濕潤，介于北緯30°10′—32°30′、東經112°40′—117°10′。具有典型的山地氣候特征，氣候溫和，雨量充沛。年平均氣溫12.5℃，平均降水量1 832.8 mm，年降水日數161 d，空氣平均相對濕度79%，年日照時數平均1 400～1 600 h，年霧日數平均102 d，太陽平均輻射量462 kJ/cm2，無霜期179～190 d，大別山區位于鄂東、鄂東北，涉及湖北省黃岡市8個縣（市、區）和孝感市大悟、孝昌2個縣。

1.2 采樣點選取

選取湖北省大別山區7個主要花生種植縣市88個樣點（圖1），根據不同的土壤類型（表1），按梅花采樣法采集土壤樣品，取土壤表層0～20 cm土層的土樣，每個土樣1 kg，記錄其地理位置、采集時間、海拔、土壤類型、種植模式等基本信息，裝袋帶回實驗室進行室內分析。

表1 土壤采樣點及土壤類型

圖1 采樣點分布示意

1.3 測定項目及方法

土壤pH采用玻璃電極法測定；全碳采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；全氮采用半微量凱氏法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用中性醋酸銨浸提-火焰光度法測定；土壤機械組成采用甲種比重計法測定，同一土樣相同指標平行測定3次，取其平均值［12］。

1.4 數據分析及處理

數據利用Excel 2010軟件和DPS 7.05軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同地區花生耕地土壤p H及養分含量分析

由表2可知，湖北省大別山區7個主要花生種植縣市土壤pH為6.25～7.95，平均為6.12；變異系數為4.90%～24.54%，平均為14.86%；湖北省大別山區花生耕地總體呈弱酸性，土壤pH屬于輕度變異，表明pH在各縣市花生耕地土壤樣本中比較穩定，黃梅縣花生耕地土壤pH最高，為7.95，與其他地區之間差異顯著。

表2 湖北省大別山區花生耕地土壤養分和p H分析

土壤的全碳含量為0.88～1.51 g/kg，平均為1.22 g/kg；變異系數為21.33%～41.76%，平均為28.50%；土壤的全碳含量屬于中度變異，不同地區之間的土壤全碳含量差異性較大，大悟縣花生耕地土壤的全碳含量最低，為0.88 g/kg，與團風縣和羅田縣之間差異顯著；羅田縣花生耕地土壤的全碳含量最高，為1.51 g/kg，與大悟縣之間顯著差異；其他縣之間花生耕地土壤的全碳含量無顯著差異。

土壤的全氮含量為0.09～0.17 g/kg，平均為0.14 g/kg；變異系數為18.01%～34.57%，平均為25.06%；土壤的全氮含量屬于中度變異，不同地區之間土壤全氮含量差異性較大，黃梅縣和大悟縣花生耕地土壤全氮含量較低，分別為0.09 g/kg和0.11 g/kg；羅田縣花生耕地土壤全氮含量最高，為0.17 g/kg，與黃梅縣和大悟縣之間差異顯著；其他縣之間花生耕地土壤全氮含量無顯著差異。

土壤速效鉀含量為106.71～149.94 mg/kg，平均為128.53 mg/kg；變異系數為16.47%～49.00%，平均為36.24%，屬于中度變異，不同地區之間土壤速效鉀含量無顯著差異。

土壤速效磷含量為11.60～13.91 mg/kg，平均為12.49 mg/kg；變異系數為11.02%～23.21%，平均為15.18%；屬于輕度變異，不同地區之間土壤速效磷含量無顯著差異。

土壤堿解氮含量為50.05～87.88 mg/kg，平均為75.59 mg/kg；變異系數為15.58%～51.79%，平均為35.33%；屬于中度變異，不同地區之間土壤堿解氮含量無顯著差異。

根據全國第二次土壤普查養分分級標準，劃分湖北省大別山區不同地區花生耕地土壤養分等級，結果如表3所示。大部分地區花生耕地土壤全碳含量為4級，大悟縣為5級，整體花生耕地土壤全碳含量偏低；大部分地區花生耕地土壤全氮含量整體較高，為2～3級，這可能與花生本身可以固氮有關，但黃梅縣花生耕地土壤全氮含量較低，為4級；大別山區花生耕地土壤速效鉀和速效磷含量整體較高，均為3級；大部分地區花生耕地土壤堿解氮含量整體偏低，為4級，黃梅縣花生耕地土壤堿解氮含量為5級。

表3 不同地區花生耕地土壤養分分級評價

2.2 不同種植模式下花生耕地土壤p H及養分含量分析

由表4可知，輪作種植的花生耕地土壤pH比連作冬閑田的pH高，但2種種植模式下，花生耕地土壤總體呈弱酸性；輪作種植的花生耕地土壤養分要好于連作冬閑田，各項指標均高于連作冬閑田，但兩者之間無顯著差異，這可能與輪作種植施用肥料較多有關，湖北省大別山區花生一般與油菜輪作。

表4 不同種植模式下花生耕地土壤養分和p H分析

2.3 不同地區花生耕地土壤機械組成分析

采用甲種比重計法對88個樣點土壤進行土壤機械組成測定，參照中國（1978）擬定的土壤質地分類標準對土壤粒徑的劃分，通過試驗得出沙粒（1.00～0.05 mm）、粗粉粒（0.05～0.01 mm）以及黏粒（<0.001 mm）的粒級含量（%）。結果顯示，88個樣點的土壤組成含量分別為沙粒（27.7%～79.1%）、粉粒（20.6%～70.6%）、黏粒（0.2%～2.1%），表明不同地區田塊土壤機械組成有差異；整體上湖北省大別山地區花生耕地土壤的粒徑組成基本表現為粗粉粒>沙粒>黏粒，不同地區之間花生耕地土壤機械組成分析平均值如表5所示，對其進行聚類分析，結果如圖2所示，黃梅縣和浠水縣的花生耕地土壤機械組成與其他幾個地區的差別較大，紅安縣與羅田縣的土壤機械組成最接近。

圖2 不同地區土壤機械組成聚類分析

表5 不同地區花生耕地土壤機械組成平均值（單位：%）

3 小結

湖北省酸化土壤面積達113萬余公頃，占全省耕地總面積的36.13%，其中，酸化土壤（pH≤6.50）面積達105.8萬hm2以上，嚴重酸化（pH≤4.50）土壤面積達8.29萬hm2，主要分布在鄂東大別山區、鄂西武陵山區和鄂南幕阜山區的46個縣（市、區），嚴重制約現代農業發展［13］。花生適宜微偏酸性的土壤，pH以6.0～6.5為好，適宜花生根瘤菌繁育的pH為5.8～6.2，適于花生對磷肥吸收利用的pH為5.5～7.0，pH為6.5時最為有利。湖北省大別山區花生耕地總體呈弱酸性，平均為6.12，土壤pH屬于輕度變異，適宜花生種植。

根據全國第二次土壤普查養分分級標準可知，湖北省大別山區花生耕地土壤全碳含量偏低，大部分花生耕地土壤全碳含量為4級；大部分地區花生耕地土壤全氮含量整體較高，為2～3級，可能與花生本身可以固氮有關，花生耕地土壤速效鉀和速效磷含量整體較高；土壤堿解氮含量整體偏低。綜合分析，大別山區花生耕地土壤養分肥力中等。不同種植模式下花生耕地土壤pH均呈弱酸性，輪作種植的花生耕地土壤養分要好于連作冬閑田，但兩者之間無顯著差異。

影響土壤機械組成的指標是多元的，地形、成土母巖、土壤類型等是影響土壤機械組成的重要指標［14］，土壤機械組成對土壤的肥力保持及土壤的透性影響密切，土壤黏粒含量越大，土壤養分含量越多，透性越差；土壤沙粒含量越多，土壤肥力越差，但土壤的透性就越好［15］。通過對不同地區88份土壤樣品進行土壤機械組成的測定，湖北省大別山地區花生耕地土壤的粒徑組成基本表現為粗粉粒>沙粒>黏粒，大部分花生耕地土壤是肥力較高、微偏酸性的沙壤土，這種土壤通透性好，花生根系發達，結瘤多；土壤松緊適宜，有利于莢果發育；特別是紅安、大悟、麻城等縣，花生果殼光潔，果形大，質量好，商品價值高。

盡管湖北省大別山地區花生耕地土壤肥力較高，適宜種植花生，但由于農民種植管理比較粗放，花生產量不高，加上多年連作以及化學肥料的施用，花生耕地土壤板結和青枯病發生嚴重，花生苗黃、苗弱、老小苗現象逐年加重，嚴重影響了花生產量及品質。因此，今后要推廣種植抗青枯病的花生品種，多施有機肥，綠色防控病蟲草害，改良土壤肥力，提高花生產量和品質。