劍川縣土壤養分空間分布特征研究

楊懷燕 周 斌

（1劍川縣金華鎮農業綜合服務中心，云南劍川 671300；2大理州農業科學推廣研究院，云南大理 671005）

土壤養分包含有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀等植物生長必需的元素，在一定程度上體現了土壤肥力水平的高低[1-2]。耕地作為半人工半自然性質的系統，人類活動干擾以及農事活動在一定程度上影響著土壤養分的空間變異[3-4]。全面了解、分析和研究土壤養分空間變異特征及規律，有助于制定區域施肥制度、提高肥料利用率、減少過量施肥造成的浪費和污染，對指導農業生產具有重要意義[5]。關于不同地區土壤養分空間分布特征的研究有很多[6-8]，但對劍川縣土壤養分空間分布特征的研究還鮮有報道。本研究以劍川縣土壤養分為研究對象，對其代表性典型土壤進行取樣和測定，分析土壤養分含量情況，研究劍川縣土壤養分空間分布特征，以期為劍川縣農業可持續發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區為云南省大理州劍川縣，地處東經99°33′～100°33′、北緯 26°12′～26°42′，海拔 2 000～3 500 m，年平均降雨量724.4 mm，年平均氣溫12.3℃，冬長夏短，年溫差小、日溫差大，雨熱同季，干涼同時，具有低緯度、高海拔的獨特氣候。劍川縣大春作物主要是稻谷、玉米，小春作物主要是大麥、蠶豆、豌豆、小麥、油菜。劍川縣下轄金華鎮、甸南鎮、沙溪鎮、馬登鎮、老君山鎮5個鎮，羊岑鄉、彌沙鄉、象圖鄉3個鄉。劍川縣土壤大致分為8個土類，包括紅壤、紅棕壤、黃棕壤、水稻土、沖積土、沼澤土、紫色土和棕壤，主要分布在金華鎮、沙溪壩、老君山、馬登壩、羊岑鄉、彌沙河谷。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集。在作物收獲后，根據土壤類型、作物類型及種植管理等情況進行分區布點。根據地形采用梅花形或蛇形定點采樣法，避開路邊、溝邊、田埂、肥堆等特殊部位，采集0～20 cm耕層土壤，按照“等量”“多點混合”的原則，將土壤捏碎、混勻后用四分法取混合樣1 kg裝入樣品袋作為1個分析樣品代表該點土樣。將采集的土樣帶回實驗室，自然風干，按照樣品檢測指標要求處理樣品后備用。

1.2.2 樣品檢測方法。樣品檢測指標包括有機質、堿解氮、有效磷及速效鉀4項，其中：土壤有機質采用重硫酸鉀滴定法；堿解氮采用堿解擴散法；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法。土壤養分豐缺指標參照中國第二次土壤普查制度[9-10]，具體如表1所示。

表1 土壤養分豐缺標準

1.3 數據分析

研究區基礎數據采用Excel 2003進行處理，利用SPSS 16.0軟件的描述統計模塊進行平均值、標準差、變異系數分析。

2 結果與分析

2.1 不同鄉鎮耕地土壤養分特征分析

如表2所示：有機質含量變幅最大的是羊岑鄉，最小的是老君山鎮，變幅由大到小依次為羊岑鄉>金華鎮>象圖鄉>馬登鎮>甸南鎮>沙溪鎮>彌沙鄉>老君山鎮；含量平均值為38.47～66.01 g/kg，其中象圖鄉最大，老君山鎮最小，平均值由大到小依次為象圖鄉>金華鎮>甸南鎮>羊岑鄉>彌沙鄉>沙溪鎮>馬登鎮>老君山鎮；變異系數為31.08%～51.47%，其中變異系數最大的是羊岑鄉、最小的是甸南鎮，變異系數由大到小依次為羊岑鄉>老君山鎮>金華鎮>沙溪鎮>馬登鎮>象圖鄉>彌沙鄉>甸南鎮。堿解氮含量變幅最大的是金華鎮，最小的是彌沙鄉，變幅由大到小依次為金華鎮>甸南鎮>老君山鎮>馬登鎮>羊岑鄉>象圖鄉>沙溪鎮>彌沙鄉；含量平均值為164～239 mg/kg，其中甸南鎮最大、羊岑鄉最小，含量平均值由大到小依次為甸南鎮>金華鎮>象圖鄉>老君山鎮>沙溪鎮>馬登鎮>彌沙鄉>羊岑鄉；變異系數為26.17%～41.77%，其中老君山鎮最大、彌沙鄉最小，變異系數由大到小依次為老君山鎮>金華鎮>羊岑鄉>馬登鎮>象圖鄉>沙溪鎮>甸南鎮>彌沙鄉。

表2 不同鄉鎮土壤有機質、堿解氮描述性統計

如表3所示，有效磷含量變幅最大的是沙溪鎮，最小的是彌沙鄉，變幅由大到小依次為沙溪鎮>金華鎮>象圖鄉>老君山鎮>甸南鎮>馬登鎮>羊岑鄉>彌沙鄉；有效磷含量平均值為22.1～78.1 mg/kg，其中象圖鄉最大、彌沙鄉最小，含量平均值由大到小依次為象圖鄉>甸南鎮>沙溪鎮>金華鎮>老君山鎮>羊岑鄉>馬登鎮>彌沙鄉；變異系數為51.76%～128.09%，變異系數由大到小依次為沙溪鎮>金華鎮>老君山鎮>羊岑鄉>象圖鄉>馬登鎮>甸南鎮>彌沙鄉，其中：沙溪鎮、金華鎮、老君山鎮和羊岑鄉的變異系數為100.40%～128.09%，有效磷含量變化較大；象圖鄉、馬登鎮、甸南鎮和彌沙鄉的變異系數為51.76%～89.72%，有效磷含量變化中等。速效鉀含量變幅最大的是金華鎮，最小的是羊岑鄉，變幅由大到小依次為金華鎮>彌沙鄉>甸南鎮>象圖鄉>沙溪鎮>老君山鎮>馬登鎮>羊岑鄉；速效鉀含量平均值為101～300 mg/kg，其中象圖鄉最大、馬登鎮最小，速效鉀含量平均值由大到小依次為象圖鄉>甸南鎮>彌沙鄉>沙溪鎮>金華鎮>羊岑鄉>老君山鎮>馬登鎮；變異系數為56.67%～73.32%，變異系數由大到小依次為老君山鎮>沙溪鎮>羊岑鄉>金華鎮>馬登鎮>甸南鎮>彌沙鄉>象圖鄉。

表3 不同鄉鎮土壤有效磷、速效鉀描述性統計

2.2 不同鄉鎮耕地土壤養分豐缺情況分析

如圖1所示：大部分鄉鎮土壤有機質含量很豐富或豐富，很豐富比例由大到小的鄉鎮為象圖鄉>甸南鎮>金華鎮>彌沙鄉>羊岑鄉>沙溪鎮>老君山鎮>馬登鎮，比例分別為 89.47%、87.59%、82.61%、75.00%、64.91%、60.44%、41.46%、35.20%；豐富比例由大到小的鄉鎮為馬登鎮>老君山鎮>羊岑鄉>沙溪鎮>彌沙鄉>金華鎮>甸南鎮>象圖鄉，比例分別為35.20% 、24.39% 、21.05% 、20.88% 、15.63% 、8.07% 、7.59%、0；土壤有機質含量中等比例由大到小的鄉鎮是馬登鎮>老君山鎮>沙溪鎮>羊岑鄉>象圖鄉>彌沙鄉>金華鎮>甸南鎮，比例分別為27.20%、23.17%、15.38%、12.28%、10.53%、9.38%、5.59%、4.83%。

如圖2所示：各鄉鎮土壤堿解氮含量很豐富，很豐富比例由大到小的鄉鎮為甸南鎮>金華鎮>象圖鄉>沙溪鎮>彌沙鄉>老君山鎮>馬登鎮>羊岑鄉，比例分別為 94.48%、83.23%、78.95%、74.73%、70.31%、68.29%、66.40%、52.63%；土壤堿解氮含量豐富比例最大的鄉鎮是羊岑鄉，豐富比例由大到小的鄉鎮為羊岑鄉>馬登鎮>彌沙鄉>老君山鎮>沙溪鎮>象圖鄉>金華鎮>甸南鎮，比例分別為26.32%、23.20%、20.31%、17.07%、15.38%、10.53%、8.70%、2.73%；土壤堿解氮含量中等比例由大到小的鄉鎮是羊岑鄉>馬登鎮>彌沙鄉>老君山鎮>沙溪鎮>象圖鄉>金華鎮>甸南鎮，比例分別為14.04%、10.40%、9.38%、8.54%、7.69%、5.26%、4.97%、2.76%。

如圖3所示：大部分鄉鎮土壤有效磷含量中等，比例由大到小的鄉鎮為彌沙鄉>馬登鎮>沙溪鎮>金華鎮>羊岑鄉>老君山鎮>甸南鎮>象圖鄉，比例分別為50.00%、43.20%、41.76%、41.61%、35.09%、32.93%、20.69%、5.26%；土壤有效磷含量很豐富比例最大的鄉鎮是象圖鄉，很豐富比例由大到小的鄉鎮為象圖鄉>甸南鎮>沙溪鎮>金華鎮>老君山鎮>羊岑鄉>馬登鎮>彌沙鄉，比例分別為63.16%、37.24%、27.47%、20.50%、15.85%、15.79%、14.40%、6.25%； 土壤有效磷含量豐富比例最大的鄉鎮是老君山鎮，豐富比例由大到小的鄉鎮為老君山鎮>彌沙鄉>甸南鎮>金華鎮>馬登鎮>象圖鄉>羊岑鄉>沙溪鎮，比例分別為42.68%、39.06%、36.55%、34.16%、32.00%、31.58%、26.32%、21.98%。

如圖4所示：大部分鄉鎮土壤速效鉀含量缺乏，缺乏比例由大到小的鄉鎮為馬登鎮>老君山鎮>沙溪鎮>羊岑鄉>金華鎮>甸南鎮>彌沙鄉>象圖鄉，比例分別為 47.20%、45.12%、38.46%、35.09%、26.09%、11.72%、10.94%、5.26%；土壤速效鉀含量很豐富比例最大的鄉鎮是象圖鄉，很豐富比例由大到小的鄉鎮為象圖鄉>彌沙鄉>甸南鎮>沙溪鎮>羊岑鄉>金華鎮>老君山鎮>馬登鎮，比例分別為63.16%、32.81%、29.66%、20.88%、17.54%、13.66%、10.98%、4.80%；土壤速效鉀含量中等比例最大的鄉鎮是金華鎮，中等比例由大到小的鄉鎮為金華鎮>甸南鎮>彌沙鄉>羊岑鄉>馬登鎮>沙溪鎮>老君山鎮>象圖鄉，比例分別為39.75%、37.24%、28.13%、28.07%、26.40%、17.58%、15.85%、15.79%。

2.3 劍川縣耕地土壤養分特征分析

劍川縣土壤有機質含量變幅為7.19～169.08 g/kg，平均值為52.52 g/kg，變異系數為45.13%；堿解氮含量變幅為 32～664 mg/kg，平均值為 209 mg/kg，變異系數為37.56%；有效磷含量變幅為4.0～361.4 mg/kg，平均值為32.9 mg/kg，變異系數為106.16%；速效鉀含量變幅為33～753 mg/kg，平均值為150 mg/kg，變異系數為69.03%。如圖5所示：劍川縣土壤有機質、堿解氮含量很豐富比例最大，分別為66.53%、76.34%；有效磷含量中等比例最大，為36.16%；速效鉀含量缺乏比例最大，為29.30%。

3 結論與討論

本研究對劍川縣耕地土壤有機質、堿解氮、有效磷及速效鉀的空間特征進行分析，得出以下結論。

（1）羊岑鄉有機質含量變幅最大，為 7.33～169.08 g/kg；金華鎮堿解氮含量變幅最大，為32～664 mg/kg；沙溪鎮有效磷含量變幅最大，為8.1～361.4 mg/kg；金華鎮速效鉀含量變幅最大，為44～753 mg/kg。象圖鄉有機質、有效磷及速效鉀含量均值最大，分別為 66.01 g/kg、78.1 mg/kg、300 mg/kg；甸南鎮堿解氮含量均值最大，為239 mg/kg。羊岑鄉有機質變異系數最大，為51.47%；老君山鎮堿解氮及速效鉀變異系數最大，分別為41.77%、73.32%；沙溪鎮有效磷變異系數最大，為128.09%。

（2）大部分鄉鎮土壤有機質含量很豐富或豐富，各鄉鎮土壤堿解氮含量很豐富，大部分鄉鎮土壤有效磷含量中等，大部分鄉鎮土壤速效鉀含量缺乏。

（3）劍川縣耕地土壤有機質、堿解氮、有效磷及速效鉀含量的變幅分別為7.19～169.08 g/kg、32～664mg/kg、4.0～361.4mg/kg、33～753mg/kg；含量平均值分別為 52.52 g/kg、209 mg/kg、32.9 mg/kg、150 mg/kg；變異系數分別為45.13%、37.56%、106.16%、69.03%。劍川縣土壤有機質、堿解氮含量很豐富的比例最大，有效磷含量中等的比例最大，速效鉀含量缺乏的比例最大。

由此可見，劍川縣土壤養分總體良好，但各鄉鎮土壤養分在空間分布上存在很大的差異。因此，在推薦施肥中，要因地制宜確定最佳施肥量，促進土壤質量的逐步提升和土壤利用的可持續發展。