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      文山州白革龍小流域坡耕地土壤理化特征分析

      2012-10-24 01:20:24施文超
      文山學(xué)院學(xué)報(bào) 2012年6期
      關(guān)鍵詞:肥力坡耕地土壤肥力

      劉 艷,施文超

      (云南省水文水資源局文山分局,云南 文山 663000)

      文山州位于云南省東南部,總面積31456 km2,人口351.79萬(wàn)。其中,農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?2.3%,為典型的農(nóng)業(yè)州。全州山區(qū)、半山區(qū)占總面積的94.6%,耕地僅占總面積的7.26%,水土流失較嚴(yán)重。開展坡耕地水土流失綜合治理,是有效治理水土流失,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善山丘區(qū)群眾生產(chǎn)生活條件,鞏固退耕還林成果的一項(xiàng)重要舉措。

      2010年云南省開始實(shí)施坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程。經(jīng)實(shí)地查勘和研究后,文山州確定白革龍小流域?yàn)槠赂厮亮魇ЬC合治理試點(diǎn)工程實(shí)施地點(diǎn)。工程主要對(duì)流域范圍內(nèi)小于25°坡耕地進(jìn)行坡改梯、大于25°坡耕地退耕還林種植經(jīng)濟(jì)果木林,同時(shí)提高改造后梯田的水利化程度,改善農(nóng)村生產(chǎn)條件和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,建立起坡耕地水土流失綜合防護(hù)體系。在工程實(shí)施的同時(shí)開展了項(xiàng)目土壤理化性質(zhì)監(jiān)測(cè),以掌握白革龍小流域試驗(yàn)區(qū)土壤理化特性,分析評(píng)價(jià)坡改梯工程對(duì)土壤肥力的影響情況①。

      1 文山州白革龍小流域概況

      1.1 白革龍小流域

      白革龍小流域位于文山州文山市馬塘鎮(zhèn),地處東經(jīng) 104°03′00″~ 104°06′04″,北緯 23°31′18″~23°34′01″,小流域東西寬3.1 km,南北長(zhǎng)3.8 km。小流域土地總面積4.74 km2,水土流失面積4.32 km2,屬構(gòu)造剝蝕、侵蝕中山河谷地貌,總體地勢(shì)北部高、南部低,最高海拔1563 m,最低海拔1376 m,相對(duì)高差約187 m。

      1.2 耕作情況

      小流域涉及行政村主要糧食作物有玉米,主要經(jīng)濟(jì)作物有甘蔗、烤煙、蔬菜等。由于高穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田少、中低產(chǎn)農(nóng)田多,且分布不均勻,受水源條件和地理位置影響,水利化程度低,已建水利工程陳舊老化,生產(chǎn)用水困難,不能充分發(fā)揮有效灌溉效益,產(chǎn)量較低。

      2 土壤理化監(jiān)測(cè)方案

      2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

      為使土樣具有代表性,每次取樣不少于3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)分3層采樣。

      2.2 樣品采集

      采樣要求采土壤剖面樣。在采樣點(diǎn)挖掘規(guī)格為長(zhǎng)1.5 m,寬1.0 m,深1.2 m的長(zhǎng)方形土壤剖面坑。每坑分3層(上、中、下)逐層采集,每層采集1個(gè)樣品。

      2.3 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

      土壤理化性質(zhì)測(cè)定主要監(jiān)測(cè):pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、全磷、有效磷。

      2.4 監(jiān)測(cè)時(shí)段與頻次

      監(jiān)測(cè)時(shí)段與頻次分3次,分別為:坡改梯前,開展第一次土壤分析;坡改梯后,進(jìn)行第二次土壤分析;坡改梯后大春收割完成,開展第三次土壤分析。

      2.5 土壤監(jiān)測(cè)成果

      文山州分中心按監(jiān)測(cè)時(shí)段分3次采樣,每次9個(gè)樣品,3次共27個(gè)。按土壤理化性質(zhì)對(duì)6個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分析,得出每個(gè)時(shí)段上層、中層、下層平均值,結(jié)果詳見表1。

      表1 白革龍小流域土壤監(jiān)測(cè)成果

      3 土壤肥力評(píng)價(jià)及理化特征分析

      3.1 土壤肥力評(píng)價(jià)

      依據(jù)《南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評(píng)價(jià)》(NY/T1749-2009),采用改進(jìn)后的內(nèi)梅羅(Nemerow)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。因監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)楹档兀饕砘笜?biāo)標(biāo)準(zhǔn)取值見表2、表3。

      表2 土壤肥力評(píng)價(jià)主要理化指標(biāo)Si標(biāo)準(zhǔn)值

      表3 土壤肥力評(píng)價(jià)主要理化指標(biāo)Pi標(biāo)準(zhǔn)值

      3.1.1 土壤肥力單項(xiàng)指數(shù)

      肥力屬性指標(biāo)值的評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)肥力指數(shù),按下式計(jì)算:

      式中:

      Pi——土壤中某指標(biāo)i 的單項(xiàng)肥力指數(shù),Pi高低直接反映該肥力指標(biāo)豐富程度;

      Ci——土壤中某項(xiàng)指標(biāo)i 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù);

      Si——土壤中某項(xiàng)指標(biāo)i 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。

      3.1.2 土壤肥力綜合指數(shù)

      綜合指數(shù)P綜按下式計(jì)算:

      式中:

      P綜——土壤肥力綜合指數(shù)(數(shù)值保留2 位有效數(shù)字);

      (Ci/Si)2min——土壤所有指標(biāo)中單項(xiàng)肥力指數(shù)最小值平方;

      (Ci/Si)2ave——土壤所有肥力指數(shù)的平均值平方;

      N ——參與評(píng)價(jià)的土壤肥力指標(biāo)個(gè)數(shù)。

      3.1.3 土壤肥力等級(jí)劃分

      通過綜合土壤肥力指數(shù)全面反映土壤肥力水平,土壤肥力等級(jí)評(píng)價(jià)分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)具體詳見下表4。

      表4 土壤肥力等級(jí)評(píng)價(jià)

      3.1.4 土壤肥力評(píng)價(jià)結(jié)果

      表1中土壤監(jiān)測(cè)成果按照以上方法計(jì)算出土壤肥力單項(xiàng)指數(shù)和土壤肥力綜合指數(shù),根據(jù)土壤肥力綜合指數(shù)劃分土壤肥力等級(jí),結(jié)果詳見下表5。

      表5 土壤肥力單項(xiàng)指數(shù)及等級(jí)評(píng)價(jià)

      3.2 土壤理化特征分析

      3.2.1 土壤肥力單項(xiàng)指數(shù)分析

      根據(jù)表5土壤肥力單項(xiàng)指數(shù)分別對(duì)土壤質(zhì)地、pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、全磷、有效磷7個(gè)項(xiàng)目對(duì)坡改梯前后土壤各層變化特征進(jìn)行分析。

      土壤質(zhì)地:上層、中層、下層土壤質(zhì)地的Pi值都為1.0,根據(jù)表3土壤肥力評(píng)價(jià)主要理化指標(biāo)Pi建議參考標(biāo)準(zhǔn)值,土質(zhì)為砂土。

      pH:pH的Pi值上層范圍為1.0~1.5之間;中層都為1.0;下層范圍為1.0~1.5之間。根據(jù)表3土壤肥力評(píng)價(jià)主要理化指標(biāo)Pi建議參考標(biāo)準(zhǔn)值,三個(gè)土壤層的Pi值都在范圍之內(nèi),土質(zhì)屬弱酸性土壤,適宜栽種。

      有機(jī)質(zhì):上層單項(xiàng)指數(shù)范圍為1.33~2.84之間;中層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.43~0.98之間;坡改梯后土壤肥力變大,大春收割之后土壤肥力變小。下層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.24~0.86之間,坡改梯后和大春收割之后土壤肥力變小。

      全氮:上層單項(xiàng)指數(shù)范圍為1.22~1.45之間,坡改梯后肥力變小,大春收割后土壤肥力變大。中層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.71~0.93之間,坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。下層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.89~1.05之間,坡改梯和大春收割之后土壤肥力變大。

      水解氮:上層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.82~1.30之間;中層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.26~0.67之間;下層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.19~0.47之間;坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。

      全磷:上層單項(xiàng)指數(shù)范圍為1.40~1.59之間;中層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.90~1.84之間;坡改梯后土壤肥力變大,大春收割之后土壤肥力變小。下層單項(xiàng)指數(shù)范圍為1.44~2.71之間,坡改梯和大春收割之后土壤肥力變大。

      有效磷:上層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.58~2.50之間;中層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.39~1.40之間;下層單項(xiàng)指數(shù)范圍為0.74~1.37之間;坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。

      從以上分析結(jié)果可見:上層,坡改梯后有機(jī)質(zhì)、全磷肥力變大,全氮、水解氮、有效磷肥力變小;坡改梯大春收割后,全氮肥力變大,有機(jī)質(zhì)、水解氮、全磷、有效磷肥力變小。

      中層:坡改梯后有機(jī)質(zhì)、全磷肥力變大;全氮、水解氮、有效磷肥力變??;坡改梯大春收割后有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、全磷、有效磷肥力都變小。

      下層: 坡改梯后全氮、全磷肥力變大;有機(jī)質(zhì)、水解氮、有效磷肥力變??;坡改梯大春收割后全氮、全磷肥力變大,有機(jī)質(zhì)、水解氮、有效磷肥力都變小。

      坡改梯后土壤中全磷肥力變大,水解氮、有效磷肥力變小,而有機(jī)質(zhì)和全氮時(shí)大時(shí)小。坡改梯大春收割后全氮總體肥力變大,有機(jī)質(zhì)、水解氮、全磷、有效磷肥力變小。

      3.2.2 土壤肥力等級(jí)評(píng)價(jià)

      根據(jù)表5土壤肥力等級(jí)對(duì)坡改梯3個(gè)時(shí)段土壤進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)。

      上層: 土壤肥力Ⅱ~Ⅲ級(jí),坡改梯后肥力不變?yōu)棰蚣?jí),大春收割之后肥力降為Ⅲ級(jí)。Ⅱ級(jí)土壤肥力處于一般水平、尚可,個(gè)別指標(biāo)可能顯示缺乏,作物產(chǎn)量隨施肥量提高較明顯。Ⅲ級(jí)土壤肥力處于低水平、貧瘠,作物處于缺肥狀態(tài),大部分肥力指標(biāo)缺乏,個(gè)別指標(biāo)嚴(yán)重缺乏或不宜,施肥增產(chǎn)顯著。

      中層:土壤肥力都為Ⅲ級(jí),無(wú)變化。

      下層:坡改梯后土壤肥力為Ⅲ級(jí),無(wú)變化。大春收割之后肥力升為Ⅱ級(jí),主要原因是大春栽種過程中為提高產(chǎn)量施肥所至。

      4 結(jié)語(yǔ)

      通過對(duì)白革龍小流域坡耕地土壤理化特征分析和土壤肥力等級(jí)評(píng)價(jià),可以看出坡改梯和大春收割完成之后土壤中各層理化指數(shù)都有變化,土壤肥力指數(shù)有的變大,有的變小。但從土壤肥力等級(jí)變化可見,白革龍小流域坡改梯后土壤肥力仍介于Ⅱ~Ⅲ級(jí)之間,坡改梯后可根據(jù)不同的農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物施肥仍增產(chǎn)顯著。建議:(1)增施有機(jī)肥,培肥土壤;(2)秸稈還田;(3)因土種植,用養(yǎng)結(jié)合;(4)綜合治理,創(chuàng)造良好土壤環(huán)境。

      注釋:

      ①文中的土壤理化監(jiān)測(cè)方案,參考了2010年云南省坡耕地水土流失綜合治理工程土壤理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)工作方案,對(duì)土壤肥力的影響情況分析,參考了由文山州壯族苗族自治州土壤普查辦公室編制的《文山州土壤》。

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