梁坤倫，周志宇，劉 蕾 ，王明艷，徐海瑛

(1.黃河科技學(xué)院，河南 鄭州 450063； 2.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

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西藏隆孜5種作物耕地土壤養(yǎng)分含量特征

梁坤倫1，周志宇2，劉 蕾1，王明艷1，徐海瑛1

(1.黃河科技學(xué)院，河南 鄭州 450063； 2.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

摘要：選取西藏隆孜縣青稞(Avena nuda)地、馬鈴薯(Solanum tuberosum)地、紫花苜蓿(Medicago sativa)地、黃花苜蓿(Medicago falcata)地、油菜(Brassica campestris)、豌豆(Pisum sativum)混播地5種常見農(nóng)作物樣地，研究其土壤各種形態(tài)氮素、磷、有機(jī)質(zhì)含量以及土壤pH的變化。結(jié)果表明,1)隆孜不同作物耕地土壤養(yǎng)分含量存在差異，馬鈴薯地有機(jī)質(zhì)與全氮含量顯著高于其它樣地(P<0.05)；所有樣地有機(jī)質(zhì)平均含量為2.59%，全氮平均含量為0.18%，整體而言土壤肥力中等偏高。2)5種樣地銨態(tài)氮含量變化較小，而硝態(tài)氮含量則呈強(qiáng)變異性，黃花苜蓿地硝態(tài)氮含量最高。3)土壤有機(jī)質(zhì)C/N很低，有助于土壤有機(jī)氮的礦化。4)所有樣地平均磷含量為0.13%，含量較豐富;而兩種苜蓿地磷含量相對較低。5)所有樣地pH平均變化范圍是8.12～8.48，均呈微堿性;青稞地pH最高，不同作物對土壤pH的影響不同。6)土壤不同養(yǎng)分性狀之間存在較為復(fù)雜的相關(guān)性、有機(jī)質(zhì)與全氮和全磷、銨態(tài)氮與硝態(tài)氮之間均呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01),土壤全氮與銨態(tài)氮和硝態(tài)氮則均無相關(guān)性,而土壤pH與硝態(tài)氮之間為極顯著的負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞：西藏；作物；耕地；土壤養(yǎng)分

土壤不僅僅是生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝的重要場所，也是植物生長繁育和作物生產(chǎn)必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，是地球上最珍貴的自然資源[1-2]。土壤肥力是土壤基本性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，不僅影響著土壤生產(chǎn)力水平的高低，更是衡量土壤質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)[3-4]。西方土壤學(xué)家對土壤肥力的傳統(tǒng)認(rèn)識就是土壤供應(yīng)養(yǎng)分的能力[2];前蘇聯(lián)土壤學(xué)家認(rèn)為土壤肥力是土壤在植物生活的全過程中，不斷地將最大數(shù)量的有效養(yǎng)分和水分供給給植物的能力[1]。而我國土壤科研工作者認(rèn)為肥力是土壤從營養(yǎng)條件和環(huán)境條件方面，持續(xù)供應(yīng)和不斷協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育的能力，也是土壤化學(xué)、物理和生物特征性質(zhì)的綜合表現(xiàn)[1]，此處的營養(yǎng)條件指養(yǎng)分和水分。由此可知，土壤養(yǎng)分的含量特征以及分布變化對于土壤肥力有著決定性的影響。不同作物類型、不同耕作方式對土壤養(yǎng)分循環(huán)的影響不同，因此，研究土壤不同養(yǎng)分變化及其之間的關(guān)系，對于深入了解不同類型土壤肥力、營養(yǎng)元素分布特征及循環(huán)機(jī)制具有重要的意義[5-7]。

土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指標(biāo)[8]，在保持生物多樣性、調(diào)節(jié)水體以及降解過濾污染物等方面起著極為重要的作用。由于西藏獨(dú)特的地形條件與氣候特征，人們對于西藏土壤，尤其是耕地土壤養(yǎng)分含量的研究還少見報道。本研究以西藏隆孜縣幾種常見農(nóng)作物耕地類型為研究對象，通過對耕地土壤各種形態(tài)氮素、全磷、有機(jī)質(zhì)含量以及土壤pH的變化差異進(jìn)行比較研究，從而揭示不同作物耕地類型土壤營養(yǎng)元素的分布狀況以及變化規(guī)律，為全面深入科學(xué)地了解西藏隆孜縣耕地土壤養(yǎng)分的含量特征以及對其土地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的客觀評價提供理論依據(jù)，同時為豐富土壤學(xué)和植物營養(yǎng)學(xué)的理論提供基礎(chǔ)性試驗資料。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于西藏山南地區(qū)隆孜縣。山南地區(qū)位于90°04′-94°21′ E，26°51′-29°47′ N。地處青藏高原岡底斯山-念青唐古拉山脈以南的雅魯藏布江中下游，北接西藏首府拉薩市，西與日喀則地區(qū)毗鄰，東與林芝地區(qū)相連，南與印度、不丹兩國接壤。全區(qū)面積為7.35萬 km2，屬于典型的藏南谷地，平均海拔為3 700 m左右。山南地區(qū)屬溫帶干旱性氣候，年均降水量不到450 mm，雨季大多集中在6月-9月，年蒸發(fā)量2 356.2 mm，大約是年均降水量的6倍。全年日照時間2 600～3 300 h，年平均氣溫最高為8.8 ℃，最低為 6 ℃；日最高氣溫為31 ℃，最低氣溫低至-37 ℃。山南地區(qū)最大風(fēng)速達(dá)17 m·s-1，年均風(fēng)速為3 m·s-1，風(fēng)期主要集中在12月至次年3月[9]。

1.2土壤樣品的采集和理化分析

1.2.1土樣采集試驗區(qū)為一家農(nóng)戶耕地，地形較平坦，面積3.5 km×1.8 km，海拔3 580 m，選取以該地區(qū)常見農(nóng)作物為主的5塊樣地，分別為青稞(Avenanuda)地、馬鈴薯(Solanumtuberosum)地、紫花苜蓿(Medicagosativa)地、黃花苜蓿(Medicagofalcata)地、油菜(Brassicacampestris)+豌豆(Pisumsativum)混播地。在2010年前，5塊樣地均為黃花苜蓿地，2010年6月開墾后施以牦牛、黃牛廄肥和糞肥，種植上述6種植物。試驗區(qū)分東、西兩側(cè)，兩側(cè)相距2.1 km。青稞、馬鈴薯與油菜+豌豆混播3塊地相鄰，未倒茬耕作，在試驗區(qū)東側(cè)。紫花苜蓿和黃花苜蓿為兩年生牧草，2011年刈割1次，位于試驗區(qū)西側(cè)。于2012年8月10日-9月1日在每個樣地內(nèi)以五點采樣法進(jìn)行土壤樣品的采集，揀去其中的植物殘體、雜質(zhì)、根系、石塊等。每個樣點均取0-20 cm的表層土壤，將采集的土壤樣品帶回實驗室。

1.2.2土樣理化分析將試驗區(qū)帶回的土壤樣品均勻鋪開，放置于干燥陰涼通風(fēng)的室內(nèi)，使其自然風(fēng)干，經(jīng)常翻動，并注意防止被污染。待土壤完全風(fēng)干后，過0.5 mm孔徑的篩子后裝袋封存,待用[10-12]。

土壤不同元素測定方法：土壤全氮含量采用凱氏定氮法；土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮用2 mol·L-1KCl浸提，用FIAstar 5000全自動流動注射儀(瑞典FOSS公司生產(chǎn))進(jìn)行測定；有機(jī)碳采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法進(jìn)行測定；全磷采用HNO3-HF微波消解，鉬銻抗比色法進(jìn)行測定；土壤pH值采用電位法(土水比1∶5)進(jìn)行測定[13]。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 15.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，對不同作物樣地各養(yǎng)分含量進(jìn)行差異性統(tǒng)計分析，并對各養(yǎng)分之間作相關(guān)性分析；用Excel 2003作圖。

2結(jié)果與分析

2.1隆孜土壤養(yǎng)分含量特征

2.1.1隆孜耕地土壤養(yǎng)分總體特征根據(jù)全國第二次土壤普查的土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)[14]，隆孜地區(qū)不同作物類型耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量相對較高，為1.59%～4.39%，三級，平均含量為2.59%(表1)。全氮含量較高，為0.14%～0.26%，三級，平均含量為0.18%。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量也較為豐富，平均含量分別是12.03和7.29 mg·kg-1。土壤全磷含量較高，為0.07%～0.21%，平均含量為0.13%。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，隆孜土壤養(yǎng)分含量整體變異系數(shù)較大，其中硝態(tài)氮變異系數(shù)最大，達(dá)1.32；其次為有機(jī)質(zhì)和銨態(tài)氮，pH變異系數(shù)最小，僅為0.02。平均值表示樣品中心趨向分布的一種測度，變異系數(shù)的大小則表示研究資料單位均值上的離散程度，進(jìn)而反映了土壤特性參數(shù)的空間變異程度的大小。一般認(rèn)為，CV<0.1時為弱變異性，0.1≤CV≤1.0時為中等變異性，CV>1.0時為強(qiáng)變異性。由此可見，土壤硝態(tài)氮含量為強(qiáng)變異性，pH則呈弱變異性，有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、全磷含量均為中等變異強(qiáng)度，從而說明該地區(qū)土壤性狀不均一的特征。

2.1.2不同作物類型耕地土壤養(yǎng)分特征馬鈴薯樣地土壤養(yǎng)分含量最高，其中有機(jī)質(zhì)含量為3.90%，全氮含量高達(dá)0.24%，已屬于二級土壤，顯著高于其它樣地類型(P<0.05)(表2)。黃花苜蓿地土壤養(yǎng)分含量僅次于馬鈴薯樣地，土壤肥力也較高。而紫花苜蓿地土壤養(yǎng)分含量最低，尤其是有機(jī)質(zhì)含量，僅為1.92%，顯著低于其它樣地類型。

2.2隆孜各作物樣地不同養(yǎng)分含量特征

2.2.1不同作物樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量特征有機(jī)質(zhì)是土壤固相的重要組成部分，也是土壤中最活躍的部分，有機(jī)質(zhì)含量的高低是土壤肥力水平的一項重要指標(biāo)[15]。馬鈴薯地有機(jī)質(zhì)含量最高，為3.90%，顯著高于其它樣地的(P<0.05)；而油菜+豌豆混播地和紫花苜蓿地有機(jī)質(zhì)含量均較低，顯著低于除青稞地外的其余樣地。各樣地有機(jī)質(zhì)含量大小依次為馬鈴薯地>黃花苜蓿地>青稞地>油菜+豌豆混播地>紫花苜蓿地。依據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量分析標(biāo)準(zhǔn)[16]，各不同作物樣地有機(jī)質(zhì)含量雖有差異，但整體而言，表現(xiàn)為中等或者豐富。

表1　隆孜地區(qū)耕地土壤養(yǎng)分統(tǒng)計特征

表2　隆孜不同樣地土壤養(yǎng)分含量的分布特征

注：同列不同小寫字母表示不同混播樣地間各土壤養(yǎng)分含量差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters within the same column indicate significantly different among different cultivated plots of soil nutrients at 0.05 level.

2.2.2不同作物樣地土壤全氮含量特征氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素，是限制農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的重要因素。因此，在作物生產(chǎn)中，作物對氮的需求量較大，土壤供氮不足是引起農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降和品質(zhì)降低的重要限制因子。土壤全氮含量是衡量氮素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)。隆孜幾種作物樣地中(表2)，馬鈴薯地全氮含量最豐富，為0.24%，顯著高于其它樣地(P<0.05)；5種樣地全氮平均含量為0.18%，氮含量處于中等偏豐富水平[16]。

2.2.3不同作物樣地土壤無機(jī)氮含量特征 土壤無機(jī)氮主要為銨態(tài)氮(NH4+)和硝態(tài)氮(NO3-)，是植物能直接吸收利用的生物有效氮。馬鈴薯地和黃花苜蓿地銨態(tài)氮與硝態(tài)氮含量均較高(表2)；紫花苜蓿地銨態(tài)氮含量最低，硝態(tài)氮含量處于中等水平；青稞地銨態(tài)氮含量較高，而硝態(tài)氮含量則遠(yuǎn)低于其它樣地，但差異不顯著(P>0.05)。幾種樣地銨態(tài)氮含量變化較小，硝態(tài)氮含量則變化幅度很大，變異系數(shù)高達(dá)1.32。

2.2.4不同作物樣地土壤全磷含量特征磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一，磷可以通過多種方式進(jìn)入植物體內(nèi)，參與多種生物化學(xué)過程，從而促進(jìn)植物的生長、發(fā)育和繁殖[17]。在土壤形成的過程中，特別是灌木植被對土壤磷有明顯的富集作用[18]。由于磷的利用率較低，土壤一般都表現(xiàn)出“遺傳性缺磷”[18]。5種樣地中，馬鈴薯樣地全磷含量最高，為0.16%；而兩種苜蓿樣地磷含量相對較低；所有樣地平均磷含量為0.13%，含量表現(xiàn)為較豐富[17]。

2.2.5不同作物樣地土壤pH的差異隆孜5種作物樣地土壤pH平均變化范圍是8.12～8.48，均呈現(xiàn)微堿性(圖1)。青稞地pH最高，顯著高于馬鈴薯地和黃花苜蓿地(P<0.05)；其大小順序為青稞地>油菜+豌豆混播地>紫花苜蓿地>馬鈴薯地>黃花苜蓿地。這說明不同類型作物對土壤pH的影響變化不同。而且常年種植青稞更易引起土壤堿化。

2.3土壤不同養(yǎng)分相關(guān)關(guān)系

對不同養(yǎng)分之間進(jìn)行相關(guān)性分析，有利于進(jìn)一步了解它們之間相互影響、相互作用的情況。許多研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮之間存在密切關(guān)系。一個地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量高，那么該區(qū)氮素含量也可能較高[3,15]，本研究結(jié)果也證實了該觀點(表3)。土壤有機(jī)質(zhì)與全氮之間的相關(guān)性最為密切，達(dá)到極顯著正相關(guān)(r=0.909，n=25，P<0.01)。銨態(tài)氮與硝態(tài)氮之間也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.509，n=25，P<0.01)；全磷與有機(jī)質(zhì)、全氮之間也均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.691，r=0.481，n=25；r=0.481，n=25)。而土壤pH則與有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和全磷呈負(fù)相(P>0.05)關(guān)，與硝態(tài)氮更是達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.590，n=25,P<0.01)。

圖1　不同樣地類型土壤pH變化

指標(biāo)Item有機(jī)質(zhì)Organicmatter全氮TotalN銨態(tài)氮Ammonium硝態(tài)氮Nitrate全磷TotalPpH有機(jī)質(zhì)Organicmatter1.000全氮TotalN0.909**1.000銨態(tài)氮Ammonium0.4020.3971.000硝態(tài)氮Nitrate0.1800.1890.534**1.000全磷TotalP0.691**0.481**0.3610.1461.000pH-0.386-0.387-0.250-0.590**-0.2761.000

注：**二者相關(guān)性極顯著(P<0.01)，*二者相關(guān)性顯著(P<0.05)。

Note:** means that correlation is extremely significant at 0.01 level，* means that correlation is significant at 0.05 level.

3討論

農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展需要長久地維持和提高土壤的生產(chǎn)力、保持和提高土壤肥力[19]。土壤養(yǎng)分是土壤肥力的基本屬性和本質(zhì)特征，是土壤從營養(yǎng)條件和環(huán)境條件方面供應(yīng)和協(xié)調(diào)作物生長的能力，是土壤各方面特征的綜合反映[20]。耕作土壤的養(yǎng)分含量直接影響著土壤質(zhì)量，進(jìn)而對農(nóng)作物的產(chǎn)量產(chǎn)生決定性的作用。土壤養(yǎng)分作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的主導(dǎo)因素，其含量變化特征是評價可持續(xù)農(nóng)業(yè)的可量化的重要指標(biāo)，也是科學(xué)施肥的依據(jù)。近年來，有關(guān)農(nóng)田土壤的性質(zhì)、養(yǎng)分平衡、養(yǎng)分變化、施肥現(xiàn)狀及評價的研究已成為國內(nèi)外養(yǎng)分資源綜合管理的熱點問題，并得到了許多生態(tài)學(xué)研究者的關(guān)注[21-25]。本研究表明，隆孜耕地土壤養(yǎng)分含量尤其是有機(jī)質(zhì)與全氮含量中等偏豐，土壤肥力較高。

土壤中有機(jī)質(zhì)含量的高低，通常是評價土壤肥力的主要指標(biāo)，是土壤形成過程中最活躍的因素。土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低受光照、大氣、水、溫度、微生物等多種因素的影響，耕作與施肥是直接影響因素。土壤有機(jī)質(zhì)不僅含有植物需要的多種養(yǎng)分，也是礦質(zhì)元素，特別是氮素的重要來源。隆孜耕地有機(jī)質(zhì)平均含量為2.59%，含量較高，這與隆孜地區(qū)很少施用化肥而較多使用廄肥、糞肥等有機(jī)肥有很大關(guān)系；而且隆孜地區(qū)普遍采用的免耕技術(shù)，可以有效地抑制土壤的過度通氣，減少有機(jī)質(zhì)的氧化降解，對提高土壤有機(jī)質(zhì)含量也有積極的作用。馬鈴薯地有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)3.9%，非常適合馬鈴薯的高產(chǎn)；而紫花苜蓿地有機(jī)質(zhì)含量偏低，應(yīng)該因地制宜，適當(dāng)增加有機(jī)肥的施用量，以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，供作物吸收利用。此外，實行牧草與農(nóng)作物輪作可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量[26]，同時又能增大牧草產(chǎn)量，應(yīng)該選擇有條件的地塊進(jìn)行實施和推廣。

氮素是限制作物生產(chǎn)力的重要影響因素，也是旱地土壤最為缺乏的營養(yǎng)元素之一[27]。土壤中氮素的豐缺及供給狀況直接影響著土壤質(zhì)量及農(nóng)作物的生長[28]。土壤全氮包括所有形式的有機(jī)氮素和無機(jī)氮素，是供應(yīng)作物生長發(fā)育所需有效氮素的源和庫，其含量高低綜合反映了該土壤的質(zhì)量，也是衡量該地區(qū)土壤氮素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)。隆孜地區(qū)耕地土壤全氮含量較高，這與隆孜較高的有機(jī)質(zhì)含量有很大關(guān)系。苜蓿地全氮含量均較高，主要是因為土壤根瘤菌的固氮作用。本研究中隆孜土壤C∶N平均為8∶1，非常有利于土壤有機(jī)氮的礦化，可以供給作物較充足的可以直接吸收利用的無機(jī)氮。銨態(tài)氮是還原態(tài)的氮，硝態(tài)氮是氧化態(tài)的氮，它們所帶電荷不同，因此在營養(yǎng)上的特點也不同[29]。各作物樣地銨態(tài)氮含量差別不大，而硝態(tài)氮含量則差異很大。黃花苜蓿地硝態(tài)氮含量最高，可能原因是黃花苜蓿地偏堿性的土壤中硝化細(xì)菌與亞硝化細(xì)菌豐富，硝化作用強(qiáng)烈，從而使得大量的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。此外，隆孜地區(qū)較干旱的氣候條件也可避免硝態(tài)氮的淋洗損失。

施肥雖然是作物高產(chǎn)非常直接有效的措施，但作物吸收磷素的主要來源仍然是來自土壤[30]。土壤磷素存在形態(tài)多樣，近年來國內(nèi)外學(xué)者研究土壤磷含量變化、平衡、轉(zhuǎn)移、形態(tài)轉(zhuǎn)化及其有效性等方面的研究較多[31-36]。許多磷高效植物如紫穗槐(Amorphafruticosa)，在長期的進(jìn)化過程中形成了一系列活化根際土壤磷的機(jī)理。西藏隆孜耕地平均磷含量為0.13%，含量較豐富。但由于磷在土壤中易被固定，擴(kuò)散系數(shù)和利用率低，全磷中只有很少一部分可轉(zhuǎn)化為有效磷，才能被作物直接吸收利用，因此，全磷含量并不能作為土壤磷素供應(yīng)的指標(biāo)，提高土壤全磷的有效性對于作物至關(guān)重要。而在全磷的轉(zhuǎn)化過程中，土壤有機(jī)質(zhì)和土壤微生物起著關(guān)鍵作用。綜上分析可知，隆孜耕地土壤有效磷供應(yīng)較豐富，一方面主要是由于隆孜耕地主要施用有機(jī)肥，而有機(jī)肥對提高土壤磷素含量有重要影響。有機(jī)肥本身含有大量的微生物及較高含量的磷素，從而促進(jìn)磷在土壤中的活性和有效性，易于分解釋放；而且有機(jī)肥施入土壤后可大大增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，從而減少無機(jī)磷的固定，促進(jìn)無機(jī)磷的溶解。另一方面隆孜土壤的微堿性也可減少磷的固定作用，在一定程度上提高了土壤有效磷含量。

土壤酸堿性是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)，對土壤微生物的活性，礦質(zhì)元素固定、吸收和遷移，有機(jī)質(zhì)分解起著重要作用，因而直接影響著土壤肥力及植物生產(chǎn)力。不同植物對土壤pH的影響不同，農(nóng)作物對土壤酸堿性的要求是長期自然選擇的結(jié)果。大多數(shù)植物適宜生長在中性至微堿性土壤上。一般認(rèn)為，吸收陰陽離子不平衡是引起土壤pH變化的主要原因[37]。隆孜耕地土壤均呈現(xiàn)微堿性，主要可能是受氣候因素的影響。隆孜地處青藏高原，年降水量遠(yuǎn)小于蒸發(fā)量，蒸降比一般比較高，而降水季節(jié)分布差異大，土壤具有明顯的季節(jié)性積鹽和脫鹽頻繁交替的特點，是該地區(qū)土壤堿化的重要原因。

土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于植物殘體及分泌物、有機(jī)肥料以及作物根茬等，而氮素則主要來源于有機(jī)質(zhì)的礦化，二者具有密切的聯(lián)系，本研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮含量之間存在著極顯著的相關(guān)性。土壤有機(jī)氮經(jīng)過礦化作用釋放的氨在土壤中轉(zhuǎn)化為銨離子(NH4+)，而最終大部分的銨離子經(jīng)過硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮被植物吸收利用，這也說明了二者之間的極高相關(guān)性。土壤中的硝酸鹽(NO3-)在嫌氧條件下會發(fā)生反硝化作用而造成氮素的損失，而很多研究表明，反硝化作用的最適pH為7.0～8.2的微堿性土壤[1]。因此，在隆孜土壤的微堿性條件下，硝態(tài)氮與pH之間呈現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)。盡管pH與有機(jī)質(zhì)存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(表3)，但在化學(xué)機(jī)理上，兩者并不是因果關(guān)系。有機(jī)質(zhì)與土壤pH的關(guān)系比較復(fù)雜，在較高pH的堿性環(huán)境下，有機(jī)質(zhì)能分解釋放出適量有機(jī)酸，從而降低pH；在pH較低的酸度環(huán)境下，土壤有機(jī)質(zhì)有提高酸堿度的作用[38]。

4結(jié)論

隆孜地區(qū)不同作物耕地養(yǎng)分含量存在差異。馬鈴薯地有機(jī)質(zhì)與全氮含量均顯著高于其它樣地，兩種苜蓿地全氮含量均較高。所有樣地有機(jī)質(zhì)平均含量為2.59%，全氮平均含量為0.18%，整體而言，表現(xiàn)為中等偏豐富水平。

作物樣地不同，無機(jī)氮含量不同。幾種樣地銨態(tài)氮含量變化較小，硝態(tài)氮含量則變化幅度很大。黃花苜蓿地硝態(tài)氮含量最高。土壤有機(jī)質(zhì)C/N很低，非常有利于土壤有機(jī)氮的礦化，可以供給作物較充足的可以直接吸收利用的無機(jī)氮。馬鈴薯樣地全磷含量最高，而兩種苜蓿樣地磷含量相對較低。所有樣地平均磷含量為0.13%，含量表現(xiàn)為較豐富。

隆孜5種作物樣地土壤pH均呈現(xiàn)微堿性。青稞地pH最高，不同作物對土壤pH的影響不同。

隆孜地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)與全氮和全磷之間、銨態(tài)氮與硝態(tài)氮之間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。土壤全氮與銨態(tài)氮和硝態(tài)氮則均無顯著相關(guān)性。土壤pH與有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和全磷呈負(fù)相關(guān)(P>0.05)，與硝態(tài)氮更是達(dá)到極顯著的負(fù)相關(guān)。

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(責(zé)任編輯張瑾)

Characteristics of soil nutrient contents of five different cultivated lands in Longzi County, Tibet

Liang Kun-lun1, Zhou Zhi-Yu2, Liu Lei1, Wang Ming-yan1, Xu Hai-ying1

(1.Huanghe Science and Technology College , Zhengzhou 450063, China;2.State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, College of Pastoral Agriculture Science andTechnology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China)

Abstract:Five different types of cultivated lands, which were mainly planted for barley (Avena nuda), potato (Solanum tuberosum), alfalfa (Medicago sativa), sickle alfalfa (Medicago falcata) and rape (Brassica campestris) mixed with pea (Pisum sativum), respectively, were selected in Longzi County, Tibet and the nitrogen status of various forms, phosphorus content, soil organic matter (SOM) content and soil pH were analyzed in the present study. The results showed that the average soil nutrient contents in different types of cultivated lands were different and SOM and total N contents in potato land were significantly higher (P<0.05) than the other four cultivated lands. In general, the average contents of SOM and total N for all five cultivated lands were 2.59% and 0.18%, respectively, which indicated that the soil fertility was high in all cultivated lands. There was little variations for ammonium contents in different cultivated lands, however, there was strong variations for nitrate contents in different cultivated lands with the highest nitrate content in sickle alfalfa farmland. The C/N ratio of SOM was low which attributed to accelerate the mineralization of soil organic nitrogen. Phosphorus content was rich in all the five types of cultivated lands with the average content of 0.13% although it was a little bit lower in the two types alfalfa lands. The mean pH of all the lands changed from 8.12 to 8.48, which suggested that it was all alkalescence in Longzi. Different crops had different effects on soil pH and barley land had significantly higher pH than that of other lands. There were complicated correlations between soil nutrient properties in the soils of cultivated lands. Both SOM and total N had very positively significantly correlation (P<0.01) with total P, ammonium and nitrate N. There was no correlations between each other of total N, ammonium and nitrate N. Soil pH had very negatively significantly correlation (P<0.01) with nitrate N.

Key words:Tibet; crop; cultivated land; soil nutrient

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0127

*收稿日期：2015-03-05接受日期：2015-08-20

基金項目：河南省教育廳人文社會科學(xué)研究青年項目(2015-QN-057)

通信作者：梁坤倫(1985-)，男，河南鄭州人，講師，碩士，主要從事恢復(fù)生態(tài)學(xué)、草地營養(yǎng)學(xué)研究. E-mail: liangkl09@lzu.edu.cn

中圖分類號：S812.2;S158.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-0629(2016)6-1054-08*

Corresponding author:Liang Kun-lunE-mail:liangkl09@lzu.edu.cn

梁坤倫,周志宇,劉蕾,王明艷,徐海瑛.西藏隆孜5種作物耕地土壤養(yǎng)分含量特征.草業(yè)科學(xué),2016,33(6)：1054-1061.

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