盈江縣耕地土壤養(yǎng)分特征分析及應(yīng)用

張國云等

摘 要 利用盈江縣測土配方施肥項目土樣測試數(shù)據(jù)和全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)，對土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及變化進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明：盈江縣耕地養(yǎng)分總體為有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷含量中等偏豐富，速效鉀不足。變化趨勢呈現(xiàn)出土壤有機質(zhì)和全氮向中等水平變化，堿解氮和速效磷表現(xiàn)出增加，速效鉀下降。土壤總體偏酸，有酸化趨勢。利用聚類分析法進(jìn)行分析，盈江縣耕地分為四類：高有機質(zhì)，高氮，鉀中等，缺磷區(qū)，占全縣耕地的3.87%；高有機質(zhì)，高氮，磷中等，缺鉀區(qū)，占全縣耕地的13.39%；有機質(zhì)豐富，氮磷中等，缺鉀區(qū)，占全縣耕地的20.32%，是糧經(jīng)作物的次產(chǎn)區(qū)；有機質(zhì)、氮中等，磷豐富，缺鉀區(qū)，占全縣耕地的62.42%，是糧經(jīng)作物的主產(chǎn)區(qū)。

關(guān)鍵詞 土壤；養(yǎng)分；特征；聚類分析

中圖分類號 S158 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

The Farmland Soil Nutrient Characteristics Analysis

and Application in Yingjiang County

ZHANG Guoyun1，GUO Jin2，SUN Jiangjing3，ZHOU Xinwei1，KANG Yunchang1

1 Soil and Fertilizer Workstation Dehong Prefecture， Mangshi， Yunnan 678400，Chian

2 Yunnan Agri-environmental Protection and Monitoring Center， Kunming， Yunnan 650034，Chian

3 Soil and Fertilizer Workstation of Yingjiang county，Yingjiang Yunnan， 678403，Chian

Abstract The date of soil testing and formulating fertilization project and the second national soil survey were used to analyze the soil nutrient status and variation in Yingjiang County. The results showed that the farmland nutrients in Yingjiang for organic matter， total nitrogen， alkali-hydrolyzable nitrogen content and the average available phosphorus are rich， while the available potassium is deficient. Variation tendency revealed the soil organic matter and total nitrogen reduced to the secondary level and the alkali-hydrolysable N and available P increased but the available K decreased. The overall soil nutrient characteristic tends to acidification. Cluster analysis showed that the farmland soil could be divided into four categories， the first one is accounting for 3.87% of the total farmland， the soil with high organic matter， high nitrogen and phosphorus medium but potassium deficiency， and the second one is accounting for 13.39% of the total farmland， the soil with high organic matter and nitrogen and phosphorus reduced to the secondary level but lack of potassium， then the third one is accounting for 20.32% of the total farmland， which is the secondary producing area， the soil with medium level of organic matter and nitrogen and rich of phosphorus but lack of potassium， the last one is accounting for 62.42% of the total farmland which is the main producing area.

Key words Soil；Nutrient；Characteristic；Clustering analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.04.013

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，植物生產(chǎn)的基地，人類耕作的對象，一切科學(xué)栽培技術(shù)措施的實施都是建立在土壤基礎(chǔ)上[1]。了解土壤肥力狀況及其變化趨勢，對指導(dǎo)施肥決策具有實際意義。土壤肥力是土壤的基本屬性，肥力水平是諸多肥力因素的綜合反映[2]，許多學(xué)者對區(qū)域土壤養(yǎng)分及肥力狀況采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[3]、指數(shù)和法[4]、模糊評價法[5]等方法進(jìn)行分析研究，在生產(chǎn)中發(fā)揮了很好的指導(dǎo)作用，但用簡單的數(shù)量指標(biāo)來分析復(fù)雜的土壤肥力亦值得探討。全國第二次土壤普查，查清了土壤類型、分布及養(yǎng)分狀況。多年來，土壤養(yǎng)分因種植制度、施肥水平、利用方式、土壤改良等因素的變化而變化[6]，不同區(qū)域土壤肥力隨著時間的推移發(fā)生非均衡性富集和耗減，土壤養(yǎng)分供給失衡[7]，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化，生產(chǎn)效益降低，嚴(yán)重影響施肥的有效性[8]。本文利用盈江縣測土配方施肥項目中耕地地力調(diào)查數(shù)據(jù)與第二次土壤普查數(shù)據(jù)（德宏州土壤普查辦，德宏土壤，1986）進(jìn)行分析，旨在探明盈江縣區(qū)域土壤肥力狀況，分析存在問題，為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，制定耕地質(zhì)量保護策略提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

盈江縣位于滇西邊陲，與緬甸毗鄰，有耕地面積347.11 km2，位于東經(jīng)97°31′40"～98°15′0"，北緯24°24′1"～24°20′10"。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.3 ℃，降雨量1 464 mm，壩區(qū)無霜期324.4 d，年均日照2 356.3 h。壩區(qū)炎熱，山區(qū)冷涼，海拔高差大，立體氣候明顯，盆壩開闊，山地層疊。耕地土壤分布9個土類，13個亞類，49個土屬，52個土種。壩區(qū)以水稻-冬馬鈴薯、水稻-西瓜、水稻-冬玉米為主，山區(qū)以玉米、甘蔗、茶葉為主。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集與制備 按國家農(nóng)業(yè)部《耕地地力調(diào)查與評價》[9]要求進(jìn)行，參照《土壤普查技術(shù)》[10]及第二次土壤普查取樣點位（461個），根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?，兼顧不同土壤類型采集土壤樣品（圖1）。2009年夏糧收獲后，按照“隨機”、“等量”、“多點”的原則，在代表性田塊用“S”型采樣法采集表層（0～20 cm）（多年生作物采集0～40 cm）土壤10個點形成混合樣，GPS定位，用四分法取約1 kg土壤樣品，用塑料袋裝好，做好標(biāo)記，共采集樣品620個，帶回檢測室，供檢測分析。

1.2.2 檢測分析方法 本次調(diào)查，土壤養(yǎng)分檢測按《土壤分析技術(shù)規(guī)范》[11]進(jìn)行，pH（土水比1 ∶ 2.5）測定方法NY/T 395-2000標(biāo)準(zhǔn)，玻璃電極法（0rion-210酸度計）；有機質(zhì)測定方法NY/T1121.2-2006標(biāo)準(zhǔn)，重鉻酸鉀氧化容量法；全氮測定方法GB7173-87標(biāo)準(zhǔn)，半微量凱氏法（QSY-21D凱氏定氮儀）；堿解氮測定方法用堿解擴散法；速效磷測定方法用GB12297-90標(biāo)準(zhǔn)，鉬銻抗比色法（721分光光度計）；速效鉀測定方法是NY/T889-2004標(biāo)準(zhǔn)，原子吸收光度法（TAS-990原子吸收分光光度計）。普查時，pH、有機質(zhì)、全氮、堿解氮檢測方法與本次調(diào)查相同，速效鉀采用四苯硼鈉比濁法，速效磷采用鹽酸-氟化銨法[10]。

1.2.3 土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)[12-13]，土壤酸堿性評價為，pH>8.5為堿性，7.5

1.2.4 聚類分析 以歐氏距離為衡量區(qū)域間差異大小的依據(jù)，采用離差平方和法進(jìn)行區(qū)域間養(yǎng)分系統(tǒng)聚類[14-15]。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel2010和DPS7.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分基本統(tǒng)計分析

盈江縣耕地土壤養(yǎng)分統(tǒng)計分析表明（表2），有機質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀測試值變異較大，變異系數(shù)在73.0%～86.5%之間；其次是土壤堿解氮測試值，變異系數(shù)為46.4%；土壤pH測試值變異較小，變異系數(shù)為7.0%。用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析[14]，結(jié)果表明，pH值與有機質(zhì)、全氮、堿解氮之間存在極顯著相關(guān)，有機質(zhì)與全氮、堿解氮、速效磷存在極顯著相關(guān)，全氮與堿解氮、速效磷及堿解氮與速效磷存在極顯著相關(guān)，速效磷與速效鉀存在極顯著相關(guān)。

2.2 土壤養(yǎng)分特征及動態(tài)變化

2.2.1 pH值、有機質(zhì) 本次調(diào)查結(jié)果表明（圖2），盈江縣耕地土壤58.87%的面積為酸性，39.52%的面積為微酸，總體偏酸。與第二次普查相比，極酸、酸性的耕地面積分別增加0.36%、11.37%，微酸性、中性的耕地面積分別減少9.55%、2.18%，表明耕地土壤有酸化趨勢。有機質(zhì)含量（圖3）總體中等偏豐富，與第二次普查相比，含量豐富、缺乏、甚缺水平的面積減少，中等偏豐富的面積比例增加。

2.2.2 全氮、堿解氮 由圖4、5表明，盈江縣耕地土壤全氮、堿解氮總體含量中等偏豐富，均表現(xiàn)出中等水平面積最大，為63.38%和60.32%。與第二次普查相比，全氮中等水平面積增加13.06%，豐富、缺乏、甚缺水平面積分別減少1.46%、7.33%、4.16%。全氮變化趨勢與有機質(zhì)相似，總體表現(xiàn)出向中等水平變化。堿解氮豐富、中等水平面積增加14.61%、9.34%，缺乏、甚缺水平面積減少12.28%、11.67%，堿解氮含量總體增加。

2.2.3 速效磷、速效鉀 盈江縣耕地土壤速效磷表現(xiàn)出中等偏豐富（圖6）、速效鉀表現(xiàn)出虧缺（圖7），缺乏、甚缺水平面積比例較大，達(dá)73.55%。與第二次普查相比，速效磷豐富水平Ⅱ級增幅最大，增23.8%，甚缺水平VI級面積降幅最大，降31%。速效磷總體含量大幅增加。速效鉀豐富水平面積大幅下降，降65.62%，速效鉀含量總體呈現(xiàn)大幅下降。

2.3 土壤養(yǎng)分總體特征及動態(tài)變化

本次調(diào)查結(jié)果表明（表3），盈江縣耕地土壤pH值為酸性，旱作土低于水稻土，與第二次普查相比較，旱作土、水稻土、全縣平均值均下降。不同地類養(yǎng)分含量，除速效磷水稻土高于旱作土外，其余養(yǎng)分旱作土高于水稻土。與第二次普查相比較，旱作土堿解氮、速效磷增加，有機質(zhì)、全氮、速效鉀均下降，降幅依次，速效鉀>有機質(zhì)>全氮；水稻土速效磷增加，其余養(yǎng)分均下降，降幅依次，速效鉀>有機質(zhì)>全氮>堿解氮。全縣平均值，堿解氮、速效磷增加，其余養(yǎng)分均下降，降幅依次，速效鉀>有機質(zhì)>全氮。

2.4 區(qū)域養(yǎng)分聚類分析

3 討論與結(jié)論

本文通過兩次土壤調(diào)查比較分析得出，盈江縣耕地土壤肥力，單項指標(biāo)，pH偏酸，且明顯下降，蔡澤江等[16]研究表明長期單施化肥pH明顯下降，pH較低，容易引起土壤鹽基離子的流失，降低土壤養(yǎng)分保肥能力，影響作物生產(chǎn)性能[17]；有機質(zhì)、全氮均表現(xiàn)出向中等水平集中，但總體含量大幅下降，劉波等[18]研究表明不同耕作方式對土壤理化性狀有影響，盈江縣旱作土有機質(zhì)含量豐富，耕作模式單一，效益低，農(nóng)戶只種不養(yǎng)，水稻土中砂泥田、河砂田有機質(zhì)偏低，復(fù)種指數(shù)高，效益高，農(nóng)戶注重有機質(zhì)肥投入或秸稈還田，因此有機質(zhì)和全氮中等水平比例增加；堿解氮含量中等偏豐富，且有所上升，速效磷大幅上升，速效鉀大幅下降，何曉濱等[19]對施肥與土壤養(yǎng)分變化研究得出，長期施肥不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分變化，生產(chǎn)中重氮磷，輕鉀肥，磷在土壤中不易流失，被土壤固定，多年富集，鉀肥投入不足，逐年消耗。

不同地類比較分析，pH、有機質(zhì)、全氮、速效鉀5項指標(biāo)旱作土、水稻土均下降，速效磷均上升，堿解氮旱作土上升，水稻土下降。熊燕等[20]研究得出作物施肥水平變化及種植制度的改變是土壤養(yǎng)分發(fā)生變化的根本原因，復(fù)種指數(shù)提高，土壤肥力消耗過大，盲目追求產(chǎn)量，過量施用氮肥，用養(yǎng)嚴(yán)重脫節(jié)。熱壩區(qū)農(nóng)戶形成了“夏季抓糧，冬季抓錢”的種植模式，部分區(qū)域達(dá)一年四熟。

采用聚類分析法，將盈江縣耕地分為四類，第一類有機質(zhì)和氮豐富，鉀中等，缺磷；第二類有機質(zhì)和氮豐富，磷中等，缺鉀；第三類有機質(zhì)豐富，氮磷中等，缺鉀；第四類有機質(zhì)，氮中等，磷豐富，缺鉀。總體來看，盈江縣土壤缺鉀比較嚴(yán)重，一類明顯缺磷，二、三、四類明顯缺鉀。因此，在培肥管理中，應(yīng)保持均衡肥力，設(shè)計作物施肥配方時，鉀是重要的添加因子，以滿足作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的需要。四類為重點區(qū)域，面積較大，土壤生產(chǎn)負(fù)荷較重，保肥性差，在肥料運籌上應(yīng)采用少施勤施，有機無機相結(jié)合。特別指出的是該區(qū)域多為水旱輪作，冬季作物多為經(jīng)濟作物，施肥水平高，土壤中肥料殘余量大，后作水稻施肥配方應(yīng)視前作施肥量做相應(yīng)調(diào)整。同時，積極推進(jìn)有機質(zhì)提升項目，增加土壤有機質(zhì)，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥，平衡土壤養(yǎng)分，減少環(huán)境污染。

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