來賓市興賓區蔗田土壤理化性質調查分析

孫曉波 郭松 李銀婷 王小明

摘要 [目的]了解來賓市興賓區蔗田土壤理化性質狀況。[方法]以來賓市興賓區蔗田土壤為研究對象，對其含水率、pH、有機質、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等理化指標進行分析和檢測。[結果]興賓區蔗田土壤整體呈偏酸性，pH平均值為5.4，有機質含量0.73%～2.60%;全氮、全磷、全鉀含量分別在0.049%～0.210%、0.017%～0.093%、0.044%～0.130%，均呈很缺或極缺水平;速效鉀含量在46.21～146.67 mg/kg呈缺乏水平;有效磷分布差異較大，在0.97～302.10 mg/kg。[結論]廣西來賓市興賓區土壤養分整體情況較差，為推進來賓市糖料蔗綠色高產高糖產業發展，可通過改良機耕、施肥、灌溉等農業種植方式，改善蔗田土壤養分狀況。

關鍵詞 蔗田;土壤;理化指標;理化性質;來賓市興賓區

中圖分類號 S 153文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2022）02-0078-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.020

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Investigation and Analysis of Physical and Chemical Properties of Sugarcane Field Soil in Xingbin District of Laibin City

SUN Xiao-bo，GUO Song，LI Yin-ting et al

（College of Food and Biochemical Engineering， Guangxi Science and Technology Normal University， Laibin，Guangxi 546199）

Abstract [Objective]To understand the physical and chemical properties of sugarcane field soil in Xingbin District of Laibin City.[Method]Taking the sugarcane field soil in Xingbin District of Laibin City as the research object，its water content， pH， organic matter， total carbon， total potassium， total phosphorus， total nitrogen， available potassium， available phosphorus and other physical and chemical indicators were analyzed and tested.[Result]The overall soil of sugarcane field in Xingbin District was strongly acidic， with an average pH of 5.4 and organic matter content of 0.73%-2.6%.The contents of total nitrogen， total phosphorus and total potassium were 0.049%-0.210%， 0.017%-0093%， 0.044%-0.130% respectively，all showing very or extremely lacking levels.The content of available potassium ranged from 46.21 to 146.67 mg/kg， showing a deficiency level;the distribution of available phosphorus was quite different， ranging from 0.97 to 302.10 mg/kg.[Conclusion]The overall situation of soil nutrients in Xingbin District of Laibin City was poor. In order to promote the development of green， high-yield and high-sugar industry of sugarcane in Laibin City， soil nutrients in sugarcane field should be improved by improving agricultural planting methods such as machine ploughing， fertilization and irrigation.

Key words Sugarcane field;Soil;Physical and chemical indicators;Physical and chemical properties;Xingbin District of Laibin City

基金項目 2019年度廣西壯族自治區中青年教師基礎能力提升項目（2019KY0862）;廣西糖資源工程技術研究中心培育建設項目（桂科AD16450040）;廣西科技師范學院糖蔗資源綠色高效技術開發與應用青年科研創新團隊（GXKS2020QNTD01）。

作者簡介 孫曉波（1987—），女，河南安陽人，講師，碩士，從事糖資源與開發利用研究。*通信作者，高級工程師，博士，從事糖資源與食品工程技術研發工作。

收稿日期 2021-04-18

來賓市地處桂中腹地，系典型的亞熱帶季風氣候，日照、氣溫和降水等自然條件十分適合甘蔗生長需求，其中來賓市興賓區甘蔗種植面積、產量和產糖量已連續10年位居全國縣（區）首位，2019—2020年榨季產糖量64.24萬t，是名副其實的“中國糖都”[1]。2020年來賓市通過發展甘蔗循環經濟鏈，形成制糖、造紙、酵母等協同發展的新格局，蔗渣、糖蜜、濾泥等蔗糖產業副產物循環利用率均達到100%，年制糖及副產品綜合利用價值近100億元，約占當年來賓市地區生產總值的14.17%[2]。土壤是農作物賴以生存的基礎，土壤理化性質直接影響農作物的生長狀態，進而影響到農作物的產量和品質[3-4]。陽景陽等[5]研究表明，在中等養分水平范圍內，土壤有機質變化量對甘蔗莖長、莖粗和節長的提高具有極顯著影響，土壤全氮變化量影響甘蔗節的生產，土壤全磷變化量對甘蔗莖長、莖粗的提高有顯著影響。近年來，隨著農業機械化、產業化的不斷推進，受農機具壓實、機耕方式和化肥濫用等因素影響，部分蔗田土壤惡化現象突出，出現土壤肥力下降、農作物產量和品質提升困難等問題[6]。該研究通過對土壤含水率、pH、有機質、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等的測定來分析來賓市興賓區蔗田土壤的理化性質，以期為來賓市糖料蔗綠色高產高糖（簡稱綠色雙高）產業發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

來賓市興賓區地處廣西壯族自治區中部（108°44′～109°36′E、23°16′～24°04′N），位于紅水河下游，東與象州、武宣縣交界，南連貴港市、賓陽縣，西與上林縣接壤，北鄰忻城、柳江區，西北與合山市毗鄰。全區總面積4 364.18 km2，耕地面積16萬hm2。區境南北最大縱距88.6 km，東西最大橫距88.2 km。興賓區屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為20.9 ℃，年均降水量為1 327.5 mm，年均日照時數為1 567.2 h。氣候濕暖、雨量充沛、日照充足、雨熱同季、干濕季節分明、無霜期長。興賓區極端氣溫在-3.3～39.1 ℃，全年最熱月是7月，最冷月為1月。日照變化特點為夏季最多，其中7月份可達54%;春季最少，其中2月僅為19%。

1.2 樣品采集

2020年12月選取來賓市興賓區甘蔗種植較為集中、種植時間較久的3個收獲期水澆旱田糖蔗種植區，在每片種植區內隨機布點，并用GPS進行定位（表1）。每個采樣點用五點法采集表層（0～20 cm）土壤混合樣品，共采集樣品10份，剔除石塊、磚頭等異物后用粉碎機粉碎，使樣品全部通過80目孔徑尼龍篩，封裝標記并置于陰涼處備用。

1.3 樣品分析與測試

土壤水分測定采用烘干法（NY/T 52—1987）;pH測定采用2.5∶1水土比電位法（NY/T 1377—2007）;碳含量測定采用氣體容量法（GB/T 6730.50—2016）;有機質測定采用重鉻酸鉀容量法（NY 525—2012）;全鉀測定采用火焰光度法（GB/T 14506.11—2010）;全磷測定采用鉬銻抗比色法（GB/T 9837—88）;全氮測定采用半微量凱氏法（NY 525—2012）;有效磷測定采用鉬銻抗比色法（NY/T 1121.7—2014）;速效鉀測定采用火焰光度法（NY/T 1849—2010）。

1.4 土壤理化性質評價

土壤養分采用全國第二次土壤污染普查分級標準，見表2;土壤水分含量和干旱程度分級標準見表3。土壤pH分級標準[9]：pH<4.5，強酸性;4.5～5.5，酸性;>5.5～6.5，微酸性;>6.5～7.5，中性;>7.5～8.5，堿性;>8.5，強堿性。

1.5 數據統計

采用 Excel 2010和Origin 2018進行數據處理、統計分析和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 土壤含水率

從來賓市興賓區蔗田土壤含水率（圖1）可以看出，土壤整體含水率偏低，平均值為6.89%;除良塘鎮2號取樣點土壤為重旱外，其他9個取樣點土壤含水率均在5%～12%，呈中旱狀態。來賓市興賓區位于桂中腹地，雖然雨熱同季、降水較多，但因低山丘陵地貌影響[10]，土地平整度較差，大量降雨通過地表徑流匯入西江上游干流紅水河，兼之日照充足、年均氣溫在20 ℃以上等因素共同影響，土壤含水率多處于中旱狀態。

2.2 土壤pH

土壤pH直接影響土壤中化學成分的遷移，進而影響農作物對土壤養分的吸收利用，其中甘蔗生長和發育最適宜的土壤pH為5.5～8.0[11]。來賓市興賓區蔗田土壤pH測定結果如圖2所示，蔗田土壤呈現偏酸性，pH平均值為5.4，其中強酸性和酸性土壤占50%;適宜甘蔗生長和發育的微酸性、中性土壤占50%，來賓市興賓區華僑農場（4～6號）蔗田土壤整體呈較強酸性。

2.3 土壤有機質含量

土壤有機質是反映土壤營養狀態的重要指標，土壤有機質與土壤供氮、供硫能力有直接的對應關系，與土壤的保水保肥能力密切相關[12-13]。來賓市興賓區蔗田土壤有機質含量如圖3所示，土壤有機質含量在0.73%～2.60%，平均值為1.67%，土壤養分含量處于缺乏等級。在所有土壤采樣點中，僅有2個采樣點土壤樣本中的有機質含量超過2%，有1個采樣點土壤樣本中的有機質含量還不足1%處于很缺等級，有7個采樣點土壤樣本中的有機質含量屬于缺乏等級。這可能與來賓市當地秸稈還田率偏低、露天焚燒多發、有機肥施用率偏低等農業活動有關。

2.4 土壤總碳含量

農田土壤碳庫是陸地生態系統碳庫的重要組成部分，具有較強的固碳能力，受到人類活動的影響強烈[14]。土壤總碳由總無機碳和總有機碳兩部分構成，土壤有機碳能夠為植物提供生長所必需的養分，是土壤微生物維持生命活動的重要能量來源。來賓市興賓區蔗田土壤總碳含量如圖4所示，土壤總碳含量在0.53%～1.34%。

2.5 土壤全鉀含量

鉀具備促進光合作用和蛋白質合成等作用[15]。來賓市興賓區蔗田土壤全鉀含量如圖5所示，含量在0.044%～0.130%，平均含量為0.084%，僅為土壤全鉀含量“很缺”狀態上限值的5.6%。測試結果顯示，蔗田土壤全鉀均處于很缺狀態。這可能是因為來賓市興賓區蔗田土壤主要由含鉀量較低的巖石發育而成，在土壤風化和淋溶等作用影響下，土壤中鉀含量整體偏低[16]。

2.6 土壤全磷含量

土壤全磷含量對甘蔗莖長、莖粗的提高有顯著影響。來賓市興賓區蔗田土壤全磷含量如圖6所示，含量在0.017%～0.093%，平均含量0.043%。受成土母質影響，來賓市興賓區蔗田土壤全磷含量整體偏低。來賓市興賓區良塘鎮（1～3號）、華僑農場（4～6號）蔗田土壤除個別區域外，其他土壤全磷含量均屬于“極缺”狀態。“綠色雙高基地”（7～10號）蔗田土壤全磷含量處于“很缺”狀態，但又分別超出良塘鎮、華僑農場等蔗田土壤全磷含量1.56、1.69倍，這可能是近年來“綠色雙高基地”引導蔗農科學施肥政策對改良土壤全磷含量起到積極作用。

2.7 土壤全氮含量

氮是農作物生長所需的三大元素之首，是構成植物蛋白的主要成分，全氮含量是評價土壤供氮能力的重要指標[17]。來賓市興賓區蔗田土壤全氮含量如圖7所示，含量在0.049%～0.210%，平均含量為0.090%。除華僑農場5號取樣點全氮含量達到很豐富水平外，其他9個取樣點土壤均呈現缺乏或很缺水平，其中“綠色雙高基地”9號取樣點全氮含量達到極缺水平。這可能與蔗田常年種植糖蔗、未與豆類植物輪種或施肥不當有關。

2.8 土壤速效鉀含量

鉀對碳水化合物的合成、運轉、轉化等起著重要的作用，可促進作物的成熟，提高其品質和耐貯性，提高其抗寒、抗旱、耐高溫和抗病蟲能力，土壤中速效鉀為土壤全鉀中能夠被當季植物直接吸收利用的部分[18]。來賓市興賓區蔗田土壤速效鉀含量如圖8所示，含量在46.21～146.67 mg/kg，平均含量為87.20 mg/kg。興賓區蔗田大部分土壤的速效鉀含量在40.00～100.00 mg/kg，處于缺乏、很缺水平;僅有3個采樣點的土壤速效鉀含量超過100.00 mg/kg，達到中等水平。

2.9 土壤有效磷含量

土壤有效磷是土壤磷素養分供應水平高低的指標，能夠提高農作物根系的吸收能力，促進新根的發生和生長，提高作物抗寒、抗旱能力。來賓市興賓區蔗田土壤有效磷含量如圖9所示，含量在0.97～302.10 mg/kg，平均含量為97.49 mg/kg。華僑農場（4～6號）、“綠色雙高基地”（7～10號）蔗田土壤有效磷含量均顯示為豐富、很豐富水平，僅良塘鎮2處（1號、3號）蔗田有效磷含量處于極缺水平，這可能與良塘鎮當地蔗農連茬種植糖蔗的種植方式有關。

3 結論與討論

蔗田土壤是甘蔗賴以生長的基礎，來賓市興賓區蔗田土壤抽樣檢測結果表明，蔗田土壤肥力總體水平較低。50%的土壤不在最適宜甘蔗生長和發育的pH范圍內，土壤呈現偏酸性;雖然來賓市年均降水量較多，但因受地貌、降雨量全年分布不均、耕作層較淺等因素影響，土壤整體含水率偏低，平均值為6.89%，全部土壤樣品呈現中旱和重旱狀態;土壤有機質含量整體偏低，平均值為1.67%，僅有2個樣本含量達到中等水平;土壤中全氮含量整體偏低，平均值為0.090%，9個土壤樣本含量與中等水平相差較大;土壤中全鉀平均含量為0.084%，屬于很缺水平;土壤中全磷含量處于極缺水平，平均值僅為0.043%，土壤樣本均顯示為很缺、極缺水平;土壤速效鉀分布不均，整體處于缺乏水平，平均值為87.20 mg/kg;土壤有效磷含量相對豐富，僅有2個樣本顯示極缺水平，其他樣本均處于豐富、很豐富水平。

為改良來賓市興賓區蔗田土壤狀況，提高土壤肥力，提升甘蔗品質及產量，根據上述研究成果，對來賓市興賓區蔗田土壤提出以下建議：

①改良土壤酸堿性，甘蔗最適宜生長和發育的土壤酸堿度為微酸性和中性，應該通過增施石灰或有機肥等方式，中和土壤酸性。

②提高土壤蓄水能力，應采取深松耕的機耕方式，將機耕深度由常規的淺旋耕方式的25 cm 增加到犁底層的35 cm左右;增施有機肥，提高土壤保水能力;改良灌溉技術，以噴灌方式取代傳統的大水漫灌，改善土壤板結狀況，提高水資源利用效率。

③合理施肥，按照土壤各養分的狀況及甘蔗生長周期不同養分需求，有機肥、化肥混合施用，確保土壤養分均衡，肥效持久。

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