劍川縣土壤養(yǎng)分空間分布特征研究

楊懷燕 周 斌

（1劍川縣金華鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南劍川 671300；2大理州農(nóng)業(yè)科學(xué)推廣研究院，云南大理 671005）

土壤養(yǎng)分包含有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀等植物生長(zhǎng)必需的元素，在一定程度上體現(xiàn)了土壤肥力水平的高低[1-2]。耕地作為半人工半自然性質(zhì)的系統(tǒng)，人類活動(dòng)干擾以及農(nóng)事活動(dòng)在一定程度上影響著土壤養(yǎng)分的空間變異[3-4]。全面了解、分析和研究土壤養(yǎng)分空間變異特征及規(guī)律，有助于制定區(qū)域施肥制度、提高肥料利用率、減少過量施肥造成的浪費(fèi)和污染，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義[5]。關(guān)于不同地區(qū)土壤養(yǎng)分空間分布特征的研究有很多[6-8]，但對(duì)劍川縣土壤養(yǎng)分空間分布特征的研究還鮮有報(bào)道。本研究以劍川縣土壤養(yǎng)分為研究對(duì)象，對(duì)其代表性典型土壤進(jìn)行取樣和測(cè)定，分析土壤養(yǎng)分含量情況，研究劍川縣土壤養(yǎng)分空間分布特征，以期為劍川縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為云南省大理州劍川縣，地處東經(jīng)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(zhǎng)夏短，年溫差小、日溫差大，雨熱同季，干涼同時(shí)，具有低緯度、高海拔的獨(dú)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(zhèn)、甸南鎮(zhèn)、沙溪鎮(zhèn)、馬登鎮(zhèn)、老君山鎮(zhèn)5個(gè)鎮(zhèn)，羊岑鄉(xiāng)、彌沙鄉(xiāng)、象圖鄉(xiāng)3個(gè)鄉(xiāng)。劍川縣土壤大致分為8個(gè)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(zhèn)、沙溪壩、老君山、馬登壩、羊岑鄉(xiāng)、彌沙河谷。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品采集。在作物收獲后，根據(jù)土壤類型、作物類型及種植管理等情況進(jìn)行分區(qū)布點(diǎn)。根據(jù)地形采用梅花形或蛇形定點(diǎn)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(diǎn)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(gè)分析樣品代表該點(diǎn)土樣。將采集的土樣帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干，按照樣品檢測(cè)指標(biāo)要求處理樣品后備用。

1.2.2 樣品檢測(cè)方法。樣品檢測(cè)指標(biāo)包括有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷及速效鉀4項(xiàng)，其中：土壤有機(jī)質(zhì)采用重硫酸鉀滴定法；堿解氮采用堿解擴(kuò)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(yǎng)分豐缺指標(biāo)參照中國(guó)第二次土壤普查制度[9-10]，具體如表1所示。

表1 土壤養(yǎng)分豐缺標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)分析

研究區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行處理，利用SPSS 16.0軟件的描述統(tǒng)計(jì)模塊進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤養(yǎng)分特征分析

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

表2 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮描述性統(tǒng)計(jì)

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

表3 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷、速效鉀描述性統(tǒng)計(jì)

2.2 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤養(yǎng)分豐缺情況分析

如圖1所示：大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量很豐富或豐富，很豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為象圖鄉(xiāng)>甸南鎮(zhèn)>金華鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>羊岑鄉(xiāng)>沙溪鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>馬登鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)為馬登鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>沙溪鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)，比例分別為35.20% 、24.39% 、21.05% 、20.88% 、15.63% 、8.07% 、7.59%、0；土壤有機(jī)質(zhì)含量中等比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是馬登鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>象圖鄉(xiāng)>彌沙鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)土壤堿解氮含量很豐富，很豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為甸南鎮(zhèn)>金華鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)>沙溪鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>老君山鎮(zhèn)>馬登鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)，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(xiāng)鎮(zhèn)是羊岑鄉(xiāng)，豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為羊岑鄉(xiāng)>馬登鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>老君山鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)是羊岑鄉(xiāng)>馬登鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>老君山鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷含量中等，比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為彌沙鄉(xiāng)>馬登鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>金華鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>老君山鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)，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(xiāng)鎮(zhèn)是象圖鄉(xiāng)，很豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為象圖鄉(xiāng)>甸南鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>金華鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>馬登鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)，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(xiāng)鎮(zhèn)是老君山鎮(zhèn)，豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為老君山鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>甸南鎮(zhèn)>金華鎮(zhèn)>馬登鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)>羊岑鄉(xiāng)>沙溪鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀含量缺乏，缺乏比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為馬登鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>象圖鄉(xiāng)，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(xiāng)鎮(zhèn)是象圖鄉(xiāng)，很豐富比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為象圖鄉(xiāng)>彌沙鄉(xiāng)>甸南鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>羊岑鄉(xiāng)>金華鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>馬登鎮(zhèn)，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(xiāng)鎮(zhèn)是金華鎮(zhèn)，中等比例由大到小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為金華鎮(zhèn)>甸南鎮(zhèn)>彌沙鄉(xiāng)>羊岑鄉(xiāng)>馬登鎮(zhèn)>沙溪鎮(zhèn)>老君山鎮(zhèn)>象圖鄉(xiāng)，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(yǎng)分特征分析

劍川縣土壤有機(jī)質(zhì)含量變幅為7.19～169.08 g/kg，平均值為52.52 g/kg，變異系數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)為69.03%。如圖5所示：劍川縣土壤有機(jī)質(zhì)、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(jié)論與討論

本研究對(duì)劍川縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷及速效鉀的空間特征進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。

（1）羊岑鄉(xiāng)有機(jī)質(zhì)含量變幅最大，為 7.33～169.08 g/kg；金華鎮(zhèn)堿解氮含量變幅最大，為32～664 mg/kg；沙溪鎮(zhèn)有效磷含量變幅最大，為8.1～361.4 mg/kg；金華鎮(zhèn)速效鉀含量變幅最大，為44～753 mg/kg。象圖鄉(xiāng)有機(jī)質(zhì)、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(zhèn)堿解氮含量均值最大，為239 mg/kg。羊岑鄉(xiāng)有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)最大，為51.47%；老君山鎮(zhèn)堿解氮及速效鉀變異系數(shù)最大，分別為41.77%、73.32%；沙溪鎮(zhèn)有效磷變異系數(shù)最大，為128.09%。

（2）大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量很豐富或豐富，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤堿解氮含量很豐富，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷含量中等，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀含量缺乏。

（3）劍川縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)、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(shù)分別為45.13%、37.56%、106.16%、69.03%。劍川縣土壤有機(jī)質(zhì)、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(yǎng)分總體良好，但各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤養(yǎng)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(jìn)土壤質(zhì)量的逐步提升和土壤利用的可持續(xù)發(fā)展。