銅梁區不同農田土壤養分含量分析

詹雪萍，胡勝勇，文 玲，余 端，梁 濤，3，張 濤

（1.銅梁區農業技術推廣中心，重慶 402560；2.重慶市農業科學院，重慶 401329；3.西南大學，重慶 400712）

土壤肥力是對農作物生長狀況的綜合體現，也是耕地地力的核心因子[1-2]。受氣候、空間、地形、常規作物等因子影響，土壤肥力差異性較大，同時通過科學施肥等管理措施極易改良[3-5]。為了更好地指導農業生產、提高產量，國內外科研人員在土壤肥力及改良措施方面取得了大量研究成果，提出了配方施肥措施[6-9]。本研究對銅梁區主要農田區開展土壤肥力數據采集與分析，系統研究銅梁區土壤質量分布規律，旨在為重慶市農田資源管理、高標準農田建設及保護和改良工作提供重要理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區概括

銅梁區位于長江上游地區、重慶市西部，屬亞熱帶濕潤季風氣候，全年無霜期為325 d，年平均降水量為1 070 mL，年平均日照時數為1 090.0 h，年平均氣溫為18.1℃，四季分明，晝夜溫差不大，主要作物有水稻和玉米，該地土地類型以丘陵山地為主。

1.2 土樣采集與測定指標

選擇銅梁區20個村地塊面積＞1.5 hm2的土地進行采樣，每塊田利用蛇行法選擇3個點，土樣采集深度為0～20 cm，將樣品裝入密封袋帶回實驗室自然風干，以備土壤養分含量測定實驗。測定項目具體包括pH值、全氮量、有機質量、堿解氮量、有效磷量、全磷量、速效鉀量、全鉀量，依據《土壤農化分析》[10]中的常規方法進行測定，每個樣品測定3次，其值取平均值。

1.3 數據處理與分析

本文利用Excel2016對數據進行整理、簡單分析及作圖，利用SPSS19.0中的ANOVA對數據進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同農田土壤理化特性差異性分析

銅梁區不同采樣點土壤理化特性測定結果，見表1，由表可得該區域土壤類型主要有黏壤土、砂質壤土、粉砂質壤土；并對其進行方差分析，結果見表2，得到該區域不同農田的土壤理化特性均達到了極顯著差異（P＜0.01），說明銅梁區不同農田在長期栽培作物和管理措施的影響下土壤質量差異明顯，在提高土壤肥力或生態恢復時，需根據具體情況進行改良。

表1 采樣地概括及土壤理化特性測定結果Tab.1 The summary of sampling sites and determination results of soil physical and chemical properties

表2 銅梁區不同農田土壤理化特性方差分析Tab.2 The variance analysis of soil physical and chemical properties of different farmland in Tongliang District

2.2 土壤不同理化特性分布特征分析

2.2.1 土壤酸堿性

土壤酸堿性是養分元素和肥力的綜合體現，對作物的生長和土壤微生物環境具有重要影響作用，土壤pH值過高，會導致各種微量元素的缺乏，適宜作物生長的土壤環境一般為弱酸性或堿性。本研究采樣的20個點土壤pH值為4.9～7.6，基本全都符合作物生長環境。將pH值范圍分為3個相等區間，作樣點分布率圖，見圖1。由圖1可知酸性土壤pH值在4.9～5.8的樣點數為6個，所占比為30%，在5.8～6.7的樣點數為2個，所占比為10%，在6.7～7.6的樣點數為12個，所占比為60%，由此可得到該區域土壤主要以中性土壤為主，對作物生長非常有利。

圖1 采樣區土壤pH值頻率分布Fig.1 The frequency distribution of pH value

2.2.2 土壤有機質含量

土壤有機質是土壤養分中氮和磷的主要來源，而且土壤有機質含量越多，能夠吸附較多陽離子，對土壤起到保肥和緩沖等作用，因此，土壤肥力也可用有機質含量進行表征。本研究采樣的20個點土壤有機質含量為17.1～52.9 g/kg。將有機質含量范圍分為9個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖2。由圖2可知土壤有機質含量為16.4～20.5 g/kg樣點數為5個，所占比為25%，為20.5～24.6 g/kg樣點數為3個，所占比為15%，為24.6～28.7 g/kg樣點數為1個，所占比為5%，為28.7～32.8的樣點數為2個，所占比為10%，為32.8～36.9的樣點數為4個，所占比為20%，為36.9～41.0 g/kg的樣點數為1個，所占比為5%，為41.0～45.1 g/kg的樣點數為1個，所占比為5%，為45.1～49.2 g/kg的樣點數為1個，所占比為5%，為49.2～53.3g/kg的樣點數為2個，所占比為10%。由此發現不同農田有機質含量分布范圍較廣，主要為16.4～20.5 g/kg和32.8～36.9兩個區間內，占所有樣點數的45%，有機質含量＞20 g/kg的樣點數為15個，所占比為75%，整體上高肥力土壤樣點數較少，說明該區域土壤有機質含量普遍較少，可以適當增施有機肥。

圖2 采樣區土壤有機質含量頻率分布Fig.2 The frequency distribution of organic matter content

2.2.3 土壤全氮含量

氮是作物生長的必需元素之一，與作物生長速度、品質等至關重要。本研究采樣的20個點土壤全氮含量為1.11～2.47g/kg。將全氮含量范圍分為4個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖3。由圖3可知土壤全氮含量為1.09～1.55 g/kg的樣點數為7個，所占比為35%，為1.55～2.01 g/kg的樣點數為6個，所占比為30%，為2.01～2.47 g/kg的樣點數為6個，所占比為30%，為2.47～2.93 g/kg的樣點數為1個，所占比為5%，說明該區域全氮含量主要分布為1.09～2.47。

圖3 采樣區土壤全氮含量頻率分布Fig.3 The frequency distribution of total nitrogen content

2.2.4 土壤堿解氮含量

土壤堿解氮屬于全氮的一部分，具體指能夠被作物當季或短時間內利用的氮，因此，土壤堿解氮值的大小直接關乎當年作物產量。本研究采樣的20個點土壤堿解氮含量為98～176 mg/kg。將氨解氮含量范圍分為9個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖4。

由圖4可知土壤堿解氮含量為97～106 mg/kg的樣點數為4個，所占比為20%，106～115 mg/kg的樣點數為1個，所占比為5%，115～124 mg/kg的樣點數為2個，所占比為10%，124～133 mg/kg的樣點數為5個，所占比為25%，133～142 mg/kg的樣點數為3個，所占比為15%，142～151 mg/kg的樣點數為2個，所占比為10%，160～169 mg/kg的樣點數為1個，所占比為5%，169～178 mg/kg的樣點數為2個，所占比為10%。根據全國第二次土壤普查土壤肥力狀況分級標準，將＜90 mg/kg的劃分為缺乏，因此，該區域當季作物能吸收利用的氮元素充足，集中分布在124～142 mg/kg。

2.2.5 土壤全磷含量

土壤全磷是指所有形態磷素的總和，是植物生長的主要營養元素之一。本研究采樣的20個點土壤全磷含量為0.175～0.864 g/kg。將全磷含量范圍分為4個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖5。由圖5可知土壤堿解氮含量在0.17～0.35 g/kg的樣點數為7個，所占比為35%，在0.35～0.52g/kg的樣點數為2個，所占比為10%，在0.52～0.70 g/kg的樣點數為6個，所占比為30%，在0.70～0.87 g/kg的樣點數為5個，所占比為25%，由此發現低磷所占比例較高，因此，在施肥時需考慮磷肥的應用。

圖5 采樣區土壤全磷含量頻率分布Fig.5 The frequency distribution of total phosphorus content

2.2.6 土壤有效磷含量

土壤有效磷是指能被植物吸收利用的磷元素，其值大小更能體現該區域土壤養分。本研究采樣的20個點土壤有效磷含量為0.3～11.8 mg/kg。將有效磷含量范圍分為4個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖6。由圖6可知土壤有效磷含量在0.1～4.1 mg/kg的樣點數為3個，所占比為25%，在4.1～8.1 mg/kg的樣點數為10個，所占比為50%，8.1～12.1 mg/kg的樣點數為2個，所占比為10%，根據土壤肥力狀況分級標準可發現，該區域土壤有效磷處于缺乏水平，應通過施磷肥來提高土壤綜合肥力。

圖6 采樣區土壤有效磷含量頻率分布Fig.6 The frequency distribution of available phosphorus content

2.2.7 土壤全鉀含量

土壤中鉀元素同樣是植物生長的必要元素之一，同時也可增加土壤酸性。本研究采樣的20個點土壤全鉀含量為12～22 g/kg。將全鉀含量范圍分為4個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖7。由圖7可知土壤全鉀含量在12～14 mg/kg之間的樣點數為4個，所占比為20%，在16～18 mg/kg的樣點數為7個，所占比為35%，在18～20 mg/kg的樣點數為8個，所占比為40%，在12～14 mg/kg的樣點數為4個，所占比為20%，在20～22 mg/kg的樣點數為1個，所占比為5%，由此發現該區域全鉀含量水平較集中，且鉀元素充分。

圖7 采樣區土壤全鉀含量頻率分布Fig.7 The frequency distribution of total potassium content

2.2.8 土壤速效鉀含量

速效鉀指土壤中極易被植物吸收利用的部分鉀元素，其值高低直接影響當季作物長勢。本研究采樣的20個點土壤速效鉀含量為50～190 mg/kg。將速效鉀含量范圍分為5個相等區間，作樣點分布率圖，結果見圖8。由圖8可知土壤速效鉀含量在50～78 mg/kg的樣點數為4個，所占比為20%，在78～106 mg/kg的樣點數為2個，所占比為10%，在106～134 mg/kg的樣點數為7個，所占比為35%，在134～162 mg/kg的樣點數為4個，所占比為20%，在162～190 mg/kg的樣點數為3個，所占比為15%。根據土壤肥力等級劃分標準可發現該區域土壤鉀元素含量充足，總體不缺鉀，因此在土壤管理中需避免施入過多鉀肥，造成土壤或作物病害。

圖8 采樣區土壤全鉀含量頻率分布Fig.8 The frequency distribution of total potassium content

2.3 土壤理化特性敏感性分析

本研究利用變異系數表征不同農田土壤各理化特性指標的敏感程度，即變異系數越大，說明該指標的敏感度越大，該區域不同農田間該指標差異極大，反之則為非敏感指標，說明農業生產引起該土壤指標變異較低。銅梁區不同農田土壤理化特性指標敏感度分級，見表3。本研究得到高敏感指標為有效磷，中度敏感指標有速效鉀、全磷、全氮、有機質，低度敏感指標有pH、全鉀、氨解氮，由此說明該區域不同農田生態變化極易影響土壤理化特性的改變。

表3 銅梁區不同農田土壤理化特性指標敏感度分級Tab.5 The sensitivity classification of soil physical and chemical characteristics indexes in different farmland in Tongliang