仁懷市土壤主要理化性狀及特征分析

羅榮鵬　劉佳君　王雨薇　李耀

摘要：土壤作為自然資源的重要要素，影響著生物的生長、種類和分布，是生態系統的樞紐。通過野外系統調查、采集仁懷市境內主要土壤，結合文獻資料，分析評價其土壤主要理化性狀，以期為仁懷市的生物多樣性基礎提供科學支撐。結果表明：區內土壤類型多樣，地帶性土壤為黃壤，紫色土是其特色土類。按照土壤分類的發生學原則，共分為4個土類，14個亞類，64個土屬，165個土種。分析顯示，區內表層土壤pH的平均值為7.22，有機質為11.49? g/kg，全氮為1.70 g/kg，堿解氮為118.59 mg/kg，速效磷為10.12 mg/kg，速效鉀為259.98 mg/kg，緩效鉀為109.13 mg/kg，根據土壤肥力綜合等級劃分標準，養分綜合評價值為3.4，養分綜合等級為三等，土壤肥力等級為中等。對紫色土的分析顯示，區內紫色土的pH與全氮和緩效鉀呈極顯著正相關關系，與有機質、堿解氮、有效磷以及速效鉀沒有相關性。本文研究結果可為仁懷市土壤保育和農林業區劃提供參考。

關鍵詞：土壤；理化性狀；肥力評價；仁懷

中圖分類號：S158文獻標識碼：A

文章編號：1008－0457（2023）06－0018－06國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.06.003

土壤是聯系巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈的紐帶，是自然景觀的重要組成部分，支撐著生物的生存、分布和發展，是生物多樣性的物質基礎，是陸地生態系統的重要組成部分，也是農業發展的最基本要素［1-2］。地處赤水河畔的仁懷市，是醬香型白酒的發源地和核心產區，區內土壤類型多樣，其釀酒文化和醬酒品質的形成，與區內的土壤密不可分。醬香型白酒基酒生產工藝中，用于密封窖內糟醅的封窖泥是取自赤水河谷地帶廣泛分布的紫色土［2］。

文獻調研發現，前人對仁懷市土壤的研究不多，第二次土壤普查已過去了40年，近年來的研究主要關注茅臺酒原料基地土壤養分、重金屬和土壤微生物等方面［4-6］。2017年曾開展1∶5萬尺度耕地質量地球化學調查，但調查對象主要為耕地，且指標測試主要是利用地球化學手段［7］。更多的文獻是赤水河流域或者遵義市層面的相關研究，只是在仁懷市布設有部分樣點［8-9］。本文依托“中國醬酒核心產區仁懷生物多樣性調查評價項目”，通過野外調查，采集仁懷市表層土壤，主要調查采集自然土，尤其關注紫色土，測定土壤的主要理化性質，探究土壤的養分狀況并進行評價，以期為研究區生物多樣性及土壤保育和可持續利用提供科學依據。

1材料與方法

1.1研究區概況

仁懷市位于貴州省西北部，地處赤水河中游，大婁山脈西段北側。地理坐標為北緯27°33′30″～28°10′19″，東經105°59′49″～106°35′50″之間。東鄰遵義縣和桐梓縣，南接畢節市金沙縣，西界四川省古藺縣，北連習水縣。東西平距17 km，南北平距61.2 km，占地面積1788 km2，全市土地面積占貴州省的1%，遵義市的5.8%。仁懷東南多系高山丘陵，西北多屬河谷坡地，呈弧狀三級階形。境內山巒起伏，群峰疊嶂，溝壑縱橫，坡陡谷深，地貌多種多樣。海拔高差大，最高點1681.4 m，最低點329.5 m，市城區平均高度為898.4 m。氣候、植被、土壤差異明顯，形成了各具特色的自然景觀。境域屬中亞熱帶濕潤季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，無霜期長，光、水、熱同季，年平均降水量1019.8 mm，最多年份1242 mm，最少年份839.7 mm。年平均無霜期300 d以上。年平均溫度15.8 ℃，極端最低溫度-3.8 ℃，極端最高溫度38 ℃。境內干流有赤水河、桐梓河，主要河流有鹽津河、五馬河、九倉河、五岔河、觀音寺河。有大小河溪170條，河流總長850 km，平均年徑流深408.4 mm［10］。

境內地質構造復雜，地形破碎，地貌類型多樣，隨地貌的變化土壤有明顯的垂直變化和地域差異。區內土壤類型多樣，根據第二次土壤普查結果，按照土壤分類的發生學原則，共有4個土類，14個亞類，64個土屬，165個土種。全市土壤總面積共157 607.8 hm，其中，石灰土占40.7%，黃壤占37.5%，紫色土占12.9%，水稻土占8.9%，粗骨土包括在各土類中，地帶性土壤為黃壤［11］（圖1）。

1.2樣品采集與處理

按垂直于地層巖性變化的方向進行踏勘與采樣，采樣地層從老到新跨越地層，從老至新有二疊系梁山組（Pl）、棲霞組（Pq）、茅口組（Pm）、龍潭組（Pl）、長興組（Pc）；三疊系夜郎組（Ty）、茅草鋪組（Tm）、獅子山組（Tsh）、松子坎組（Ts）、二橋組（Te）；侏羅系自流井組（Jz）、下沙溪廟組（Jx）、上沙溪廟組（Js）；白堊系茅臺群（Km）及第四系（Q）。采樣深度和技術規范參照全國第三次土壤普查，其中林草地20 cm、園地40 cm，耕地20 cm，共采集黃壤313件、紫色土159件、石灰土284件、水稻土35件，覆蓋每一套地層、每一種土壤類型和土地利用方式，采集土壤樣品后裝袋編號，記錄采樣信息帶回實驗室風干研磨待測。

1.3樣品測定

土壤樣品理化性質參照《土壤農化分析》［12］，土壤pH、堿解氮、速效鉀、緩效鉀、速效磷、全氮以及有機質的測定方法見表1。土壤養分含量分級標準參照全國第二次土壤養分地球化學分級標準，各養分指標不同等級分級標準見表2。

土壤養分綜合評價，在氮、磷、鉀土壤單指標養分地球化學等級劃分基礎上，參照土地質量地球化學評價規范（DZ/T 0295—2016）計算土壤各等級養分地球化學綜合得分（f）。

1.4數據處理

利用Microsoft Excel 2010對實驗數據進行整理，利用軟件SPSS 25.0對數據進行分析，采用軟件Origin 2021進行圖表的繪制。

2結果與分析

2.1土壤分布特征

赤水河河谷地帶及九倉鎮集中分布了侏羅系、白堊系紫色砂頁巖發育的紫色土，土層較薄，大多為A-C構型。黃壤是市域主要土壤類型，分布于東南部低中山山地和由北到南的低山山地，與石灰土呈復域鑲嵌分布。石灰土廣泛分布于巖溶地區，水稻土在市內各地均有分布。

2.2土壤屬性特征

仁懷市黃壤的土壤結構多數為粒狀、團粒狀，基本無明顯侵蝕。成土母質多為石灰巖、白云巖坡殘積物、砂頁巖坡殘積物。剖面構型較大部分為A-B-C型，土體厚度為60～80 cm，質地多為輕粘壤、中壤，部分為中粘壤、重壤。多分布在低中山坡腰、低中山坡頂、低山坡腰、低山坡頂和低丘坡腰，其余少數位于中丘坡頂、中丘坡腰、中山坡頂等，排水灌溉能力較好。

石灰土多數呈粒狀、團粒狀，少數為微團粒、塊狀、團塊狀。除了極少部分石灰土較為瘠薄，總體土壤肥力情況較好。成土母質多為石灰巖殘坡積物、石灰巖坡殘積物、白云灰巖、白云巖坡殘積物。剖面構型較大部分為A-B-C型，土體厚度30～100 cm。多數分布于中低海拔段。質地多為輕粘壤、中壤、砂壤、輕壤、少數為中粘壤、松砂壤、重壤。多數分布于低中山坡腰、低山坡腰、低山坡頂和低丘坡腰，其余少數地形部位位于中丘坡腰、中山坡頂等，排水灌溉能力較好。

紫色土的土壤結構主要為粒狀、團粒狀，少部分為塊狀、微團粒狀、團塊狀，極易被侵蝕。主要成土母質為紫紅色砂頁巖、紫色砂巖、泥巖坡殘積物等。土壤剖面主要為A-C型，其次為A-BC-C、A-C型。土壤質地主要為輕粘壤、砂壤、中壤和輕壤，集中分布在茅臺鎮及其以下的赤水河谷地帶，以及九倉鎮，排水能力較強。

水稻土是研究區肥力最高的土壤類型，分布面積小，主要為粒狀、團粒狀和微團粒，適合作物的生長，沒有明顯侵蝕，成土母質種類較多，但主要的成土母質為泥質白云巖、石灰巖坡殘積物、老風化殼、紫紅色砂巖坡殘積物等。剖面構型主要為Aa-Ap-P-C型、Aa-Ap-W-C型、Aa-Ap-W-C型，土體厚度為40～100 cm。多數水稻土分布在中低海拔的低山坡腰、低中山坡腰、盆地、低山坡腳地形部位中，排水能力中等偏強，有灌溉能力，發展前景高。

2.3土壤養分含量特征

不同土壤類型成土因素不同，按土壤類型分別統計仁懷市土壤養分平均含量，結果顯示不同土類的土壤質量指標差異明顯。由表3所示，在各土類中，pH的含量大小順序為：石灰土、水稻土、紫色土、黃壤；有機質的含量大小順序為：水稻土、黃壤、石灰土、紫色土；全氮的含量大小順序為：水稻土、石灰土、黃壤、紫色土；堿解氮的含量大小順序為：石灰土、水稻土、黃壤、紫色土；有效磷的含量大小順序為：石灰土、紫色土、黃壤、水稻土；有效磷的含量大小順序為：石灰土、紫色土、黃壤、水稻土；緩效鉀的含量大小順序為：紫色土、石灰土、黃壤、水稻土；速效鉀的含量大小順序為：石灰土、水稻土、黃壤、紫色土。對研究區內所有土類養分指標統計發現，紫色土和黃壤為弱酸性土壤，石灰土為弱堿性，水稻土為中性；有機質、全氮、堿解氮和速效鉀含量在紫色土中最低，在水稻土中最高；而緩效鉀含量在紫色土中最高，水稻土中最低；有效磷含量則是在石灰土中最高，水稻土中最低。

對仁懷市表層土壤樣品的養分指標含量進行統計，結果如表4所示，pH的平均值為7.22，有機質為11.49 g/kg，全氮為1.70 g/kg，堿解氮為118.59 mg/kg，速效磷為10.12 mg/kg，速效鉀為259.98 mg/kg，緩效鉀為109.13 mg/kg。全氮的變異系數為29.11%，堿解氮為33.95%，有效磷為80.25%，速效鉀為39.21%，緩效鉀為37.60%，pH為10.65%，有機質為33.83%。通常認為變異系數CV≤10%時為弱變異，10%<CV≤100%時為中等變異性，CV>100%時為強變異性，變異系數大小依次為速效磷、速效鉀、緩效鉀、有機質、全氮、堿解氮、pH，7個元素指標含量的變異系數的范圍為11.72%～73.45%，屬于中等變異。變異系數的大小與土壤特性的空間差異性成正比，其中速效磷的變異系數最大，可能與磷肥施用量不同，磷元素在土壤中易被固定、移動性差，以及成土母質不同等因素有關。

2.4土壤養分綜合等級

不同土類養分指標等級占比情況如圖2所示，紫色土有機質和全氮的養分綜合等級占比主要集中在三等（中等）和二等（較豐富），其中有機質三等（中等）和二等（較豐富）占比分別為33％和30％，全氮分別為48%和24%，堿解氮等級占比主要集中在三等（中等）和四等（較缺乏），占比分別為48%和26%；黃壤有機質和全氮養分綜合等級主要集中在前三等級，占90%以上，堿解氮主要集中在三等（中等）和二等（較豐富），占比分別為42%和29%；石灰土有機質和全氮養分綜合等級與黃壤分布一樣，主要集中在前三等，有機質前三等級占比達到88%，全氮達95%，堿解氮等級占比主要集中在三等（中等）和二等（較豐富），占比分別為43%和27%；水稻土有機質和全氮養分綜合等級占比主要集中在一等（豐富）和二等（較豐富），其中有機質占比分別為40%和35%，全氮占比為44%和31%，堿解氮主要集中在三等（中等）和二等（較豐富），占比分別為36%和28%；四種類型土壤有效磷集中分布在后三等級，速效鉀養分綜合等級占比主要集中在三等（中等）和四等（較缺乏）。

依據《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295—2016），計算仁懷市各個土類的土壤養分地球化學綜合得分，仁懷市耕地土壤紫色土、黃壤、石灰土、水稻土的養分綜合指數分別為3、2.6、3.4、3（表5）。除黃壤的養分綜合等級為三等、其他三種土類均為二等。與土壤養分的分布特征結合起來發現，仁懷市耕地土壤石灰土的肥力最高，水稻土和紫色土的肥力次之，黃壤的肥力最低。對仁懷市耕地土壤養分的含量劃分，可得出仁懷市耕地土壤氮、磷、鉀所對應的fi等級得分分別為3分、3分和5分，結合權重最后根據公式計算得出的f養綜為3.4分。根據土壤肥力綜合等級劃分標準，仁懷市耕地土壤養分綜合等級為三等，耕地肥力等級中等。

2.5紫色土理化性質及特征

紫色土作為一種非地帶性土，是研究區的特殊土類，醬香型白酒基酒生產工藝中的封窖泥就是取材于紫色土。研究區紫色土的成土母巖主要包括侏羅系自流井組、沙溪廟組和遂寧組，3套地層巖性主要為紫紅色砂頁巖、泥巖，經過風化搬運形成坡積物、殘積物。該土類土質松軟，孔隙度大，具有良好的滲透性，對區域內的地表水、地下水形成層層過濾，讓赤水河富含礦物質。此外，紫色土通過特殊工藝制作后，富含耐熱芽孢桿菌等有益微生物，能夠產生豐富的香味物質，促使原酒三種典型體（醬香、窖底香、醇甜香）的產生。因此，本文將對此類土壤進行單獨分析。

研究區紫色土根據酸堿性可分為酸性紫色土與中性紫色土，二者理化性質存在一定的差異，各指標含量見表6。其中，酸性紫色土的pH的均值為5.77、有機質為27.81 g/kg、全氮為1.27 g/kg、堿解氮為103.05 mg/kg、有效磷為10.98 mg/kg、緩效鉀為270.13 mg/kg和速效鉀為103.09 mg/kg；中性紫色土的pH的均值為7.01、有機質為29.84 g/kg、全氮為1.46 g/kg、堿解氮為105.45 mg/kg、有效磷為9.82 mg/kg、緩效鉀為289.28 mg/kg、速效鉀為101.37 mg/kg。其中除了酸性紫色土中有效磷和速效鉀含量略高于中性紫色土外，中性紫色土中pH、有機質、全氮、堿解氮和緩效鉀含量均高于酸性紫色土。

紫色土各理化性質相關性分析結果如圖3所示，土壤pH與全氮和緩效鉀均呈極顯著正相關（P＜0.01），而與有機質、堿解氮、有效磷以及速效鉀沒有相關性；有機質與全氮和堿解氮呈極顯著正相關（P＜0.01），而與有效磷、緩效鉀及速效鉀沒有相關性；全氮與堿解氮和速效鉀呈極顯著正相關（P＜0.01），而與有效磷和緩效鉀沒有相關性；堿解氮與緩效鉀呈極顯著負相關（P＜0.01），與速效鉀呈顯著正相關（P＜0.05），而與有效磷沒有相關性；有效磷與速效鉀呈顯著正相關（P＜0.05），而與緩效鉀沒有相關性；緩效鉀則與速效鉀呈極顯著正相關（P＜0.01）。

3結論與討論

成土母質的影響：由于本研究主要關注自然土，土壤特性因成土母質不同而差異較大，如碎屑巖分布區形成的黃壤砂性重、滲透性強、變溫快，易受侵蝕，而碳酸鹽巖分布區的黃壤較為粘重，特性表現相反。紫色土受母巖影響深刻，大多表現為粗骨土的特性，土層較薄，土壤侵蝕比其他土類嚴重，極易被淋溶遷移，這也是赤水河命名的由來。前人的研究也表明仁懷市成土母巖對土壤養分元素的影響較大，元素在土壤及其成土母巖中的含量變化關系是相似的，不同地層單元風化土壤的化學組成各異［6］。本研究中緩效鉀含量在紫色土中最高，就是因為緩效鉀主要存在于層狀硅酸鹽礦物層間，與母質密切相關［13-14］。

地形的影響：地形作為成土因素之一，深刻影響著土壤的形成與發育。尤其在研究區赤水河谷兩岸表現尤為明顯，赤水河谷一帶基巖產狀為258～235°∠32～55°，其右岸為順向坡，巖層產狀與坡向一致，左岸為逆向坡，巖層產狀與坡向相反。赤水河右岸的順向坡是基巖面較長的斜坡，其覆蓋的土層容易發生滑動，土層較薄，土體元素極易被淋溶遷移，而左岸的逆向坡表現相反。

人為施肥的影響：本次研究中僅水稻土為人為土，其余均為自然土。對比顯示，各土壤中有機質、全氮、堿解氮和速效鉀含量在紫色土中最低，在水稻土中最高。一方面是由于紫色土土壤侵蝕較嚴重，導致土壤中的養分流失，使其養分含量較低，另一方面是與自然土壤相比，水稻土在人為施肥的影響下更利于有機質、氮和鉀的積累。

本文通過對仁懷市內土壤的調查和理化性質的分析，結果表明仁懷市土壤類型主要包括黃壤、石灰土、紫色土、水稻土，地帶性土壤為黃壤，紫色土是其特色土類；研究區內表層土壤pH的平均值為7.22，有機質為11.49 g/kg，全氮為1.70 g/kg，堿解氮為118.59 mg/kg，速效磷為10.12 mg/kg，速效鉀為259.98 mg/kg，緩效鉀為109.13 mg/kg；根據土壤肥力綜合等級劃分標準，仁懷市土壤養分綜合評價值為3.4分，養分綜合等級為三等，土壤肥力等級為中等；在研究區內紫色土可分為酸性紫色土與中性紫色土，除酸性紫色土中有效磷和速效鉀含量略高于中性紫色土外，中性紫色土中pH、有機質、全氮、堿解氮和緩效鉀含量都高于酸性紫色土。紫色土的pH與全氮和緩效鉀呈極顯著正相關關系，與有機質、堿解氮、有效磷以及速效鉀沒有相關性。

（責任編輯：嚴秀芳）參考文獻：

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Analysis on Main Physical and Chemical Properties，and Characteristics of Soils in Renhuai City

Luo Rongpeng Liu Jiajun Wang Yuwei Li Yao

（1.Forestry Bureau of Renhuai，Renhuai 564500，Guizhou，China；2.College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

Abstract：As an important element of natural resources，soil affects the growth，species and distribution of organisms，and is the hub of the ecosystem.Through systematic field investigation and collection of the main soil in Renhuai? city，combined with literature data，the main physical and chemical properties of the soil were analyzed and evaluated，in order to provide scientific support for the basis of biodiversity in Renhuai? city.The results showed that there were various soil types in this area，the zonal soil was yellow soil，and the purple soil was its characteristic soil.According to the genetic principle of soil classification，it could be divided into 4 soil classes，14 subclasses，64 soil genera and 165 soil species.Analysis showed that the average value of pH，organic matter，total nitrogen，alkali-hydrolyzed nitrogen，available phosphorus，available potassium，slow available potassium in surface soil were 7.22，11.49 g/kg，1.70 g/kg，118.59 mg/kg，10.12 mg/kg，259.98 mg/kg，109.13 mg/kg，respectively.According to the comprehensive classification standard of soil fertility，the comprehensive evaluation value of nutrients was 3.4，the comprehensive nutrient grade was third grade，and the soil fertility grade was medium.The analysis of purple soil showed that the pH of purple soil was positively correlated with total nitrogen and slow-available potassium，but not with organic matter，alkali-hydrolyzed nitrogen，available phosphorus and quick-available potassium.The results of this paper could provide reference for soil conservation and agroforestry regionalization in Renhuai? city.

Keywords：soil; physical and chemical properties; fertility evaluation; Renhuai