松陽縣2006-2013年耕地土壤pH變化分析

康 燕，朱錦尉

（1.浙江財經(jīng)大學 經(jīng)濟與社會發(fā)展研究院，浙江 杭州 310012；2.浙江省土地整理中心，浙江 杭州 310004）

松陽縣2006-2013年耕地土壤pH變化分析

康 燕1，朱錦尉2

（1.浙江財經(jīng)大學 經(jīng)濟與社會發(fā)展研究院，浙江 杭州 310012；2.浙江省土地整理中心，浙江 杭州 310004）

根據(jù)2006-2013年松陽縣耕地質(zhì)量等級監(jiān)測數(shù)據(jù)，對當?shù)赝寥纏H值變化進行分析。結(jié)果表明，2006-2013年，松陽縣的耕地土壤酸化嚴重，pH值逐年降低。其pH值降低的程度在空間上的分布并不一致，其中，松谷盆地耕地土壤的pH值降幅較大，而山區(qū)的降幅則相對較小。通過分析可知，松陽縣耕地土壤日趨酸化的主要原因是種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和酸雨影響，并據(jù)此提出當?shù)馗赝寥纏H改良和提升的建議。

土壤pH；土壤酸化；茶葉；酸雨

土壤酸堿度是土壤形成過程中產(chǎn)生的一種屬性，受到多種自然和人為因素的影響，對土壤的其他屬性都有影響［1-2］，尤其是土壤中有機質(zhì)的合成與分解，氮、磷等營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和釋放，微量元素的有效性，土壤保持養(yǎng)分的能力等都與土壤pH值有關(guān)［3］。在自然條件下，土壤酸堿度的變化是緩慢的［4］，但是近年來由于受人為因素的影響，尤其是耕地土壤由于受耕種制度的變化、不合理施肥、酸雨等影響，土壤pH值變化較大。土壤酸化會抑制農(nóng)作物的生長［5］，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［6］。近年來，由于茶葉經(jīng)濟效益高于糧食作物，松陽縣部分農(nóng)戶棄糧種茶，改水田為旱地，茶葉產(chǎn)量和增長率持續(xù)增加，但與此同時水利設(shè)施維護較差，導致酸雨不能及時排放，加快了松陽縣的土壤酸化。由于土壤的酸堿度是影響耕地土壤肥力和農(nóng)作物生長的一個重要因素，因此深入了解近年來松陽縣土壤pH值在空間上的變化趨勢，可以有針對性地提出耕地土壤改良措施，對耕地質(zhì)量建設(shè)具有指導意義。

1 研究區(qū)域概況

松陽縣位于浙江省西南部，地處 119°10＇—119°42＇E，28°14＇—28°37＇N，四周群巒起伏，中部是開闊平坦的松古盆地，為松陽縣內(nèi)主要產(chǎn)糧區(qū)。松陽縣屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛，無霜期長，冬暖春早，氣候垂直差異明顯。松陽縣境內(nèi)河流屬甌江水系，主要有松蔭溪和小港溪，其中松蔭溪流經(jīng)松陽縣境內(nèi)60.5 km，南北向分割松古盆地，流域面積占全縣面積的92.55%。根據(jù)2013年度變更后的1∶10 000土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，松陽縣土地總面積為140 077 hm2，其中耕地132 368 hm2，占土地總面積的94.5%。松陽縣是茶葉Ⅰ類適生區(qū)，近年來松陽縣茶葉產(chǎn)量持續(xù)增加，從2005年的5 195 t上升到2013年的10 954 t，年均增長率約為14%。早期松陽茶樹以丘陵山地種植為主，自20世紀90年代以來，隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，部分農(nóng)戶開始在原水稻田上種茶，目前，松陽全縣7 820 hm2茶園中有2/3是以滲育型、潴育型水稻土為主的農(nóng)田茶園［7］。棄農(nóng)種茶對耕地土壤的pH值影響較大。

2 試驗數(shù)據(jù)與方法

主要采用松陽縣國土局2006-2013年耕地質(zhì)量等級監(jiān)測的土壤數(shù)據(jù)。2006-2013年，松陽縣耕地土壤pH值共有2 459個測樣點，其中，以2006年測得的樣本數(shù)最多，有1 408個，2010年測得樣本數(shù)最少，只有5個。其中pH值大都集中在5.0～＜5.5，占總樣本數(shù)的40.79%，而pH值≥6.5的樣本最少，只占總樣本數(shù)的0.94%，且大部分分布在 2006年。所有樣本中 pH值最低為3.2，最高為8.3，均為2006年測得。

利用ArcGIS 9.3對松陽縣測土配方數(shù)據(jù)進行矢量化，并進行投影坐標轉(zhuǎn)換，使其與松陽縣土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的坐標系統(tǒng)一致。利用Excel 2007和Origin Pro 8進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤pH值的變化

從時間上看，2006-2013年間松陽縣土壤pH值總體呈現(xiàn)下降趨勢，且土壤pH值的范圍有集中的趨勢。2006年 pH值最高為 8.3，最低僅3.2，但是之后各年的土壤pH值都沒有超出此范圍。至2013年，pH值的范圍更為集中，如圖1所示。

由于2007，2009，2010和2011年的樣本數(shù)量較少 （表1），不足以反映當年整個松陽縣耕地土壤pH值的情況，所以將2006-2013年的數(shù)據(jù)分成2組，2006-2010年為一組，2010-2013年為另一組，通過對比來說明松陽縣在這2個時間段內(nèi)土壤pH值的變化情況。從表2可以看出，2006-2009年 pH值 ＜4.5的樣本數(shù)只占總樣本數(shù)的11.26%，而2010-2013年這一區(qū)間的耕地土壤樣本數(shù)已經(jīng)上升到了36.44%。而pH值≥4.5的耕地樣本數(shù)都有所減少，其中pH值在4.5～＜5.5的減少得最多，達16.82百分點。

圖1 松陽縣2006-2013年耕地土壤pH值的變化

耕地土壤pH與耕地的用途密切相關(guān)，從圖2可以看出，在4種耕作類型中，茶園土壤的平均pH值在歷年都是最低的，且下降幅度較大，而水田和蔬菜的pH值都較高，且變化趨勢不顯著。另外在2006-2013年，松陽縣4種耕作類型的土壤最大pH值都有降低的趨勢，而最小值都有升高的趨勢，表明各耕種類型的土壤pH值都有集中的趨勢。

表1 松陽縣2006-2013年土壤pH值樣本在各年度間的分布

表2 松陽縣2006-2009年和2010-2013年土壤pH值的區(qū)間分布

3.2 土壤酸化的空間分布

從圖3可以看出，松陽縣2006-2013年耕地土壤pH值在空間分布上的變化不盡一致。總體來看，松谷盆地pH值降低較多，最為顯著。而其他地區(qū)的耕地土壤pH值由于采樣點的耕作制度有所不同，所以pH值有升有降，但是總體趨勢以降為主。

圖2 各年份松陽縣不同耕作類型土壤pH值的變化

圖3 松陽縣耕地土壤2006-2013年pH值的空間分布

3.3 土壤酸化的原因

3.3.1 茶葉種植引起土壤酸化

從圖2可以看出，2006-2013年松陽縣各耕地類型中，果園、水田和蔬菜土壤的pH值雖然也有所降低，但是與茶葉相比，趨勢并不顯著；而以茶葉的土壤酸化最為嚴重。

近年來松陽縣茶葉種植面積逐年增加，從2006年的5 980 hm2，增加到2013年的7 820 hm2，新建茶園大部分集中在松谷盆地，這也是松谷盆地耕地土壤酸化較為嚴重的原因之一。從 2006-2013年采樣數(shù)據(jù)中耕地利用類型的變化也可看出，近年來松谷平原的茶葉種植范圍逐步擴大 （圖4）。茶樹是一種喜酸性經(jīng)濟作物，對土壤pH值有一定的要求，在4.5～6.0適宜生長；當pH＜4.5時茶樹生長就會受到影響，并且土壤理化性質(zhì)將明顯惡化，而松陽縣目前土壤pH值＜4.5的茶園卻在逐漸增多。

茶園土壤之所以會快速酸化，一方面原因在于茶樹自身的物質(zhì)循環(huán)和茶樹根系代謝，另一個主要原因則是茶樹在種植過程中過多使用氮肥，且施用的多為銨態(tài)氮肥，茶樹吸收銨態(tài)氮后，根系會釋放大量的H+，從而造成土壤pH值的持續(xù)下降［6-8］。由于茶樹對氮肥需求旺盛，隨著種植年限延長，氮肥不斷積累，茶園土壤酸化有進一步加劇的危險［9］。另外，過量施用氮肥會導致土壤鹽基元素吸帶淋失，這也是茶園土壤容易酸化的另一個重要因素［10］。

圖4 松陽縣2006-2013年耕地利用類型的空間分布

3.3.2 酸雨對土壤pH值的影響

按照中國環(huán)境狀況公報的標準分級統(tǒng)計酸雨強度等級，其具體標準為：強酸雨 （雨水的pH值＜4.5）、中度酸雨 （雨水的pH值4.5～＜5.0）、弱酸雨pH值 （5.0～＜5.6）和非酸雨 （雨水的pH值≥5.6）［11］。

松陽縣2005-2013年的酸雨情況很嚴重，除2012年屬于弱酸雨，2006年是強酸雨外，其余年份都是中度酸雨，且近幾年的酸雨率都在55%以上 （圖5）。

酸雨通過水的滲透作用加快了松陽縣土壤的酸化過程。

4 對策

4.1 合理施用石灰等堿性肥料

圖5 松陽縣降水酸度及酸雨率的年際變化

施用堿性肥料是降低土壤酸化程度的傳統(tǒng)而有效的方法。其中，應(yīng)用最多的堿性肥料是石灰。應(yīng)用生石灰對土壤進行處理，可以補充鈣、鎂離子，殺滅土傳病菌，使土壤 pH值升高［12］。但是施用石灰時要注意用量，過多施用石灰等堿性肥料不僅會降低磷、鋅、硼、鉬的有效性，還會引起有機質(zhì)過度分解，導致腐殖質(zhì)積累減少、土壤板結(jié)、通透性不良等［13］。另外，需要根據(jù)土壤的具體情況合理施用石灰等堿性肥料，一般只有當土壤pH值＜5.6時才需要施用石灰。

4.2 施用腐熟有機肥料

有機肥料經(jīng)過充分腐熟后施用到農(nóng)田中，不但符合現(xiàn)代市場對綠色環(huán)保食品的需求，更能夠降低生產(chǎn)成本，減少化肥和農(nóng)藥造成的污染，改善土壤理化性狀，增加土壤的緩沖能力，避免土壤酸化。

4.3 推廣測土配方施肥

測土配方施肥根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能與肥料效應(yīng)，在有機肥的基礎(chǔ)上，科學提出氮、磷、鉀及其他微量元素的施用品種、數(shù)量、施肥時期和施用方法［8，12］。在對當?shù)氐耐寥狼闆r進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合作物種類，確定施肥量和種類，可以有效減緩土壤酸化的速度。

4.4 優(yōu)化作物布局

合理安排輪作，避免重茬連作也是防止土壤酸化的有效措施［13］。通過改變茬口，水旱輪作，避免過分消耗土壤中的某種養(yǎng)分，能夠減少土壤酸化的可能性。如將合理輪作與科學施肥有機結(jié)合，可望在短期內(nèi)修復酸化土壤。

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［12］ 劉林敏.松陽縣耕地質(zhì)量評價與管理 ［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2013.

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（責任編輯：高 峻）

表7 油菜619在12月8日移栽情況下不同密度處理組合的差異顯著性

3 小結(jié)與討論

在相同密度情況下，油菜619隨著移栽期推遲，單株有效角果數(shù)、1次有效分枝數(shù)、2次有效分枝數(shù)均有減少的趨勢、莖粗有變細的趨勢。產(chǎn)量在11月8日、11月23日、12月8日移栽期處理間存在極顯著差異，隨著油菜移栽期的推遲，油菜減產(chǎn)極顯著。因此，在晚稻適期收割的情況下，油菜應(yīng)盡量提早移栽。

在相同移栽期情況下，油菜619產(chǎn)量在密度9萬，12萬株·hm-2處理間不存在顯著性差異，但考慮到節(jié)省人工、減輕菌核病發(fā)生等因素，應(yīng)降低油菜種植密度；在遲栽情況下，4個密度水平間存在顯著性差異，且密度越大產(chǎn)量越高，說明遲栽后密度要提高。故生產(chǎn)上在遲栽情況下，由于油菜秋冬發(fā)不足，應(yīng)提高油菜種植密度，以18萬株·hm-2為宜。

參考文獻：

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（責任編輯：張才德）

S 153

A

0528-9017（2015）04-0519-05

10.16178/j.issn.0528-9017.20150425

2014-12-03

浙江省國土資源廳專項公益資金：浙江省耕地質(zhì)量等級監(jiān)測評價工作階段性研究成果

康 燕 （1978-），新疆烏魯木齊人，講師，博士，研究方向為耕地質(zhì)量等級監(jiān)測評價。E-mail：kangfu7804@163.com。

文獻著錄格式：康燕，朱錦尉.松陽縣2006-2013年耕地土壤pH變化分析 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2015，56（4）：519-523.