基于GIS的涼州區(qū)不同地貌日光溫室土壤屬性分析

韓 梅，王吉彪， 張正鵬，袁政祥，王 祎

（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 武威 733000）

土壤肥力以水、肥、氣、熱的物質(zhì)和能量為基礎(chǔ)，是有關(guān)生態(tài)環(huán)境、土壤理化與生物特性的綜合反映［1］。土壤是作物生長的基礎(chǔ)，土壤中有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、堿解氮含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，特別是速效氮、磷、鉀可供作物直接吸收利用，是作物所需的大量元素，其含量高低反映氮、磷、鉀養(yǎng)分的供應(yīng)水平，直接影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［2］。我們采用定位取樣測試、ACIGIS軟件數(shù)據(jù)分析和地統(tǒng)計(jì)分析方法，對涼州區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了評價(jià)，旨在為該地區(qū)日光溫室蔬菜的優(yōu)質(zhì)、高效、安全生產(chǎn)及溫室土壤的可持續(xù)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)地貌類型

從區(qū)域自然地理角度，涼州區(qū)處于河西走廊的武威盆地之內(nèi)，總的地勢是西南高東北低。全境由山區(qū)、平原區(qū)和沙漠區(qū)三種基本地貌形態(tài)組成。西南部的冷龍嶺屬北祁連山的東延部分，山勢高大；中部走廊平原地帶為盆地主體，廣闊富庶，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的主要場所；東北部則荒漠浩瀚，沙丘逶迤。其主要地貌類型為沖積洪積細(xì)土平原、低山丘陵、山前洪積沖積傾斜平原。

1.2 土樣采集

采用GPS定位（統(tǒng)一在日光溫室東南角定位）法采樣，記錄經(jīng)緯度，精確到0.1″ 。土壤樣點(diǎn)布局充分考慮土壤類型和土地利用方式，在日光溫室發(fā)展早，規(guī)模大、分布集中的高壩、發(fā)放、清水、金羊、武南、中壩、大柳、清源、四壩等鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機(jī)采樣450個(gè)，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)按發(fā)展時(shí)間和發(fā)展規(guī)模隨機(jī)采樣50個(gè)。其中在沖積洪積細(xì)土平原區(qū)隨機(jī)采樣170個(gè)、低山丘陵區(qū)隨機(jī)采樣160個(gè)、山前洪積沖積傾斜平原區(qū)隨機(jī)采樣170個(gè)，取樣時(shí)間為2013年4月，每0.67 hm2為1個(gè)采樣點(diǎn)，共采集土樣500個(gè)，采樣深度為0～20、20～40 cm，采樣分布點(diǎn)位見圖1。

1.3 樣品分析

土壤樣品分析按《土壤分析技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行，共檢測pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、鹽分、電導(dǎo)率、陽離子交換量（CEC）共8項(xiàng)指標(biāo)，其中pH用電位測定法測定，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測定，堿解氮用堿解擴(kuò)散法測定，有效磷用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測定，速效鉀用乙酸銨浸提—火焰光度計(jì)法測定，電導(dǎo)率用電導(dǎo)率法測定，鹽分用干殘?jiān)y定，CEC用EDTA—乙酸銨鹽交換法測定。

2 結(jié)果與分析

涼州區(qū)不同地貌類型日光溫室耕層土壤理化性狀測定結(jié)果見表1。在不同地貌類型日光溫室0～20 cm耕層土壤中，pH以沖積洪積細(xì)土平原區(qū)土壤最高，為7.20；低山丘陵區(qū)最低，為6.94。電導(dǎo)率以低山丘陵區(qū)最高，為1.88ms/cm；沖積洪積細(xì)土平原區(qū)最低，為1.39ms/cm。鹽分以山前洪積沖積傾斜平原區(qū)最高，為7.80 g/kg；低山丘陵區(qū)最低，為4.60 g/kg。CEC以低山丘陵區(qū)最高，為16.87%；沖積洪積細(xì)土平原最低，為9.89%。有機(jī)質(zhì)以低山丘陵區(qū)最高，為5.41 g/kg；山前洪積沖積傾斜平原區(qū)最低為4.67 g/kg。堿解氮以低山丘陵區(qū)最高，為239.8mg/kg；沖積洪積細(xì)土平原最低，為209.4mg/kg。有效磷以低山丘陵區(qū)最高，為879.0mg/kg；沖積洪積細(xì)土平原最低，為316.4mg/kg。速效鉀以山前洪積沖積傾斜平原區(qū)最高，為793.0mg/kg；沖積洪積細(xì)土平原區(qū)最低，為562.0mg/kg。

圖1 涼州區(qū)日光溫室采樣點(diǎn)分布

表1 不同地貌理類型日光溫室的耕層土壤理化狀況

從表1還可以看出，在不同地貌類型日光溫室20～40 cm耕層土壤中，pH最高為7.38，表現(xiàn)在山前洪積沖積傾斜平原；最低為6.91，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)。電導(dǎo)率最高為0.69ms/cm，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為0.56ms/cm，表現(xiàn)在山前洪積沖積傾斜平原。鹽分最高為16.90 g/kg，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為5.30 g/kg，表現(xiàn)在山前洪積沖積傾斜平原。CEC最高為17.94%，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為10.70%，表現(xiàn)在沖積洪積細(xì)土平原。有機(jī)質(zhì)最高為5.87 g/kg，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為4.51 g/kg，表現(xiàn)在山前洪積沖積傾斜平原。堿解氮最高為335.6mg/kg，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為200.2mg/kg，表現(xiàn)在山前洪積沖積傾斜平原。有效磷最高為705.6mg/kg，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為242.9mg/kg，表現(xiàn)在沖積洪積細(xì)土平原區(qū)。速效鉀最高為613.0mg/kg，表現(xiàn)在低山丘陵區(qū)；最低為417.0mg/kg，表現(xiàn)在沖積洪積細(xì)土平原區(qū)。

3 小結(jié)與討論

1） 采用GIS定位取樣測試、ACIGIS軟件數(shù)據(jù)分析和地統(tǒng)計(jì)分析方法，對涼州區(qū)的日光溫室土壤養(yǎng)分狀況分析評價(jià)的結(jié)果表明，在涼州區(qū)日光溫室0～20 cm耕層土壤，低山丘陵區(qū)pH和鹽分最低，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷均最高；山前洪積沖積傾斜平原區(qū)有機(jī)質(zhì)最低，堿解氮、有效磷較低山丘陵區(qū)低，較沖積洪積細(xì)土平原區(qū)高，鹽分、速效鉀含量最高。日光溫室20～40 cm耕層土壤，低山丘陵區(qū)有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀均高于山前洪積沖積傾斜平原區(qū)和沖積洪積細(xì)土平原區(qū)。

2） 沖積洪積細(xì)土平原區(qū)分布于洪積扇前緣泉水露出帶，水資源充足，地下水位大于3 m，海拔1 450～1 600m，光熱資源豐富，地形平緩，土層疏松肥沃，保肥能力強(qiáng)，是研究區(qū)日光溫室發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。山前洪積沖積傾斜平原位于洪積沖擊扇的中上游，海拔1 600～1 800m，山坡坡度較緩，黃土類物質(zhì)堆積，覆蓋層較厚，土質(zhì)疏松、吸熱能力強(qiáng)、透水性好，無污染，缺點(diǎn)是該區(qū)域大部分位于山水灌區(qū)，水資源成為制約該區(qū)日光溫室發(fā)展的一個(gè)主要因素。低山丘陵富含腐殖質(zhì)，土壤酸堿度適中，土壤鹽堿含量少，病蟲害少。缺陷是氣候冷涼，光熱資源較沖積洪積細(xì)土平原和區(qū)山前洪積沖積傾斜平原差，降水雖多但不均衡，冬天溫室蔬菜需水主要依靠水窖和畜水池。

［1］ LU C H，VAN ITTERSUM M K，RABBINGE R. Quantitative assessment of resource-use efficient cropping systems：a case study for Ansai in the Loess Plateau of China［J］. European Journal of Agronomy， 2003， 19：311-326.

［2］ 孫 波，趙其國. 紅壤退化中的土壤質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)及評價(jià)方法［J］. 地理科學(xué)進(jìn)展，1999，18（2）：118-128.

［3］ ANDREWS S S，KARLEN D I，CAMBARDELLA C A.The soilmanagement assessment framework：a quantitative soilquality evaluation method［J］. Soil Science Society of America Journal，2004，68：1945-1962

［4］ 王 祎，蔡立群，張興嘉，等. 清水縣耕層土壤主要養(yǎng)分空間分布與變異研究［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，47（5）：121-128.

［5］ 袁政祥，王 祎，蔡立群. 基于GIS 的涼州區(qū)耕層土壤養(yǎng)分時(shí)空變化研究［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013，（4）：3-5.