靈璧縣砂姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)變化趨勢探討

徐茂林 李明兵 吳蘭云 趙開兵 周得寶 張玉坤

摘 要：該文通過對(duì)靈璧縣黃灣、韋集2鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤普查和農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目化驗(yàn)，表明土壤酸堿度呈下降趨勢，其pH值已由偏堿性的8.5下降到偏酸性的6.5，個(gè)別田塊已接近5.0；2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的酸堿度相差0.5個(gè)單位，說明相鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)的pH值差異是由于施肥習(xí)慣、種植模式等人為農(nóng)事操作造成的，次數(shù)分布呈正態(tài)分布。土壤有機(jī)質(zhì)從20世紀(jì)70～80年代持續(xù)增加，以后的近20a則表現(xiàn)出增長緩慢或略有降低趨勢。相關(guān)分析表明：pH值在6.5～7.0之間，相關(guān)系數(shù)最高，r=0.279233*，說明土壤有機(jī)質(zhì)積累需要合適的酸堿度。

關(guān)鍵詞：砂姜黑土；pH值；土壤有機(jī)質(zhì)；變化趨勢；探討

中圖分類號(hào) S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）02-60-03

全國沙姜黑土面積371.1萬hm2，淮北地區(qū)占總面積1/2以上[1]。砂姜黑土粘粒含量較高、質(zhì)地粘重、土壤結(jié)構(gòu)和孔隙性差、土壤有效水含量和有機(jī)質(zhì)含量低。受不良的土壤理化性質(zhì)影響， 砂姜黑土在生產(chǎn)性能上表現(xiàn)為適耕期短，易受旱、澇（漬）災(zāi)害，作物產(chǎn)量年際間波動(dòng)較大[2-3]。

在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效應(yīng)、對(duì)產(chǎn)量的影響及土壤改良等方面研究較多[5-7]，針對(duì)淮北地區(qū)沙姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)隨時(shí)間的變化規(guī)律及它們之間的關(guān)系研究報(bào)到尚少，本文從典型砂姜黑土區(qū)——靈璧縣黃灣、韋集2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)35a時(shí)間跨度的測土結(jié)果來分析研究，以期發(fā)現(xiàn)淮北地區(qū)砂姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)變化之間的規(guī)律，為培肥土壤、增加肥力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量提供依據(jù)。

1 材料與方法

靈璧縣的沙姜黑土主要分布在該縣縣南、沿北沱河到淮河之間，研究黃灣、韋集2鄉(xiāng)鎮(zhèn)土樣理化性狀和肥力水平有較強(qiáng)的代表性。

根據(jù)黃灣、韋集2次土壤普查結(jié)果和2007—2009年農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目中832個(gè)土樣的化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，采用次數(shù)分布、T測驗(yàn)和相關(guān)分析的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 1973年和1985年2次土壤普查結(jié)果 從表1中可以看出：1973年當(dāng)時(shí)的土壤堿性較強(qiáng)，盡管取樣深度不同，但pH值沒有變化，是典型的堿性土壤。耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量在11.2g/kg，隨深度增加，有機(jī)質(zhì)含量有下降趨勢。

1985年隨著家庭承包責(zé)任制的實(shí)行，農(nóng)民種田的積極性空前高漲，加之化肥的普遍使用，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加很快，已由原來的11g/kg左右提高到18g/kg；pH值已由原來的8.5下降到8.0左右，并越往下堿性越強(qiáng)。

2.2 2007—2009年農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目化驗(yàn)結(jié)果 從表2中可以看出：土壤有機(jī)質(zhì)的變幅很大，黃灣鎮(zhèn)高低相差近5倍，有機(jī)質(zhì)含量和80年代相比沒有增加，基本持平；韋集雖有增加，但和前2次增加速度相比，相對(duì)較小。pH值下降速度之快，出乎意料。

2.3 酸堿度、有機(jī)質(zhì)變化趨勢

2.3.1 砂漿黑土的酸堿度變化趨勢 結(jié)合表1、2可得出：1973年，土壤pH值為8.5，而1985年降到8.0，70cm以下仍為8.2；從2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)化驗(yàn)結(jié)果來看耕層已經(jīng)降到總體平均的6.44～6.91。在相近的時(shí)間段內(nèi)，降幅越來越大，特別是后10多年，pH值下降1.0～1.5個(gè)單位。表3中不難看出，盡管2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的酸堿度有差異，但總體都在不同程度的下降，極端最低值接近5.0。相鄰2鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)的差異可能與化肥的選用、種植習(xí)慣、栽培技術(shù)等方面關(guān)系密切。為了更真切的反應(yīng)變化趨勢，采用次數(shù)分布進(jìn)行進(jìn)一步分析，以0.5個(gè)pH值作為區(qū)段，進(jìn)行劃分，可以看出黃灣土壤的酸堿度眾值，主要集中在5.7～7.2，而韋集則相對(duì)集中在6.2～7.7中間，雖然都呈正態(tài)分布，但黃灣土壤的pH值要低于韋集0.5個(gè)單位。另外還體現(xiàn)出黃灣鎮(zhèn)的偏堿性土壤有一定比例。

表4的T測驗(yàn)結(jié)果：黃灣高出95%置信區(qū)間的ph值在7.5～8.7，平均值8.16，沒有低出的數(shù)值，這可能與黃灣鎮(zhèn)本身的pH值較低有關(guān)，都涵蓋在區(qū)間值范圍內(nèi)。韋集鎮(zhèn)的酸堿度從統(tǒng)計(jì)數(shù)來看，分布相對(duì)較為集中，即使是最高值間僅相差0.6，最低值只相差0.3。

2.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)積累與變化 從表1可知：20世紀(jì)70～80年代土壤有機(jī)質(zhì)含量呈增加趨勢；以后的近20a則表現(xiàn)出增加緩慢或略有降低趨勢。將土壤的有機(jī)質(zhì)按遞增3‰為梯度進(jìn)行歸類，并統(tǒng)計(jì)次數(shù)（見表5）?？梢钥闯?，不同的地方土壤有機(jī)質(zhì)含量分布不同，黃灣鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)大都集中在13～19g/kg，明顯低于第二次土壤普查結(jié)果，而韋集鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)分布在16～22g/kg；這就是韋集有機(jī)質(zhì)高于黃灣的原因。另一方面，黃灣鎮(zhèn)還有個(gè)別土壤有機(jī)質(zhì)含量低于10.0以下；韋集則出現(xiàn)大于31.0g/kg以上的土樣。

表6的T測驗(yàn)結(jié)果：黃灣有機(jī)質(zhì)高出95%置信區(qū)間的，分布在18.5～30.8g/kg，平均為23.6g/kg；韋集較高，分布在23.5～33.4g/kg，平均為26.51g/kg；黃灣有機(jī)質(zhì)低出95%區(qū)間的，主要分布在6.2～11.9g/kg；韋集14.0～14.9g/kg。平均為14.4g/kg。

2.4 土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤酸堿度之間的關(guān)系

2.4.1 2個(gè)土壤理化性狀的次數(shù)分布 雖然有機(jī)質(zhì)和酸堿度是土壤的2個(gè)獨(dú)立的理化指標(biāo)，但從次數(shù)分布來看，盡管度量單位不同，劃分區(qū)段有異，但表3、表5向我們揭示出：都呈正態(tài)分布，黃灣鎮(zhèn)pH值眾值在5.7～6.7，而其有機(jī)質(zhì)含量13～21g/kg；韋集的pH值眾值6.2～7.2時(shí)，其有機(jī)質(zhì)含量則在16～26.5g/kg。在5.7～7.2區(qū)間內(nèi)，pH值每升高0.5個(gè)單位，有機(jī)質(zhì)含量上升5g/kg左右。

2.4.2 土壤酸堿度、有機(jī)質(zhì)極值之間的關(guān)系 表4中，黃灣鎮(zhèn)17個(gè)土樣，其pH值7.5～8.7，有機(jī)質(zhì)含量范圍8.8～23.8g/kg；韋集14個(gè)樣本，其pH值7.2～7.8，有機(jī)質(zhì)含量波動(dòng)17.3～26.7g/kg。pH值低出的樣本較少，只有韋集的3個(gè)土樣，有機(jī)質(zhì)區(qū)間在13.9～23.4g/kg，pH值在6.3～6.5。說明在酸性較強(qiáng)的土壤中，其有機(jī)質(zhì)含量波動(dòng)很大，且沒有極端值出現(xiàn)，不利培肥土壤。

表6數(shù)據(jù)則反應(yīng)出黃灣的15個(gè)樣本中，有機(jī)質(zhì)高出的pH值是7.9以上的有3個(gè)，但平均值較低；而pH值低于6.2的，出現(xiàn)4個(gè)樣本，都在20.5以下，其中有機(jī)質(zhì)30.80g/kg的土樣，其pH值為6.5；韋集數(shù)據(jù)也反應(yīng)出相同的變化趨勢，它的有機(jī)質(zhì)最大值33.4g/kg的pH值是6.8。

有機(jī)質(zhì)低出范圍的可以看出：黃灣的pH值大都集中在8.0以上或6.0以下，而韋集出現(xiàn)的土樣較少，應(yīng)該沒有代表性。

2.4.3 劃分不同的pH值取值范圍 6.0以下、6.0～7.0、7.0～8.0，進(jìn)行pH值與有機(jī)質(zhì)含量之間的相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)依次為r=0.055869、0.260603、-0.01294。再細(xì)分pH值范圍，按pH值<6.5、6.5～7.0、7.0～7.5、7.5～8.0、>8.0再進(jìn)行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)以pH值取6.5～7.0，相關(guān)系數(shù)最高，r=0.279233，其余都為負(fù)值。由此看來，土壤有機(jī)質(zhì)積累需要合適的酸堿度，結(jié)合以上分析，其底線應(yīng)該在6.0以上，最佳范圍是6.5～7.0。這就能解釋黃灣偏酸性土壤較多，其有機(jī)質(zhì)含量明顯低于韋集的原因。

3 小結(jié)與討論

（1）沙姜黑土的酸堿度有逐漸降低的趨勢，正在由偏堿性向偏酸性逐漸過渡。因種植習(xí)慣、施肥種類、栽培技術(shù)等人為因素而差異較大，個(gè)別田塊酸堿度已接近5.0。土壤有一定的修復(fù)緩沖作用，但超過一定的數(shù)值以后作物就不能正常生長或嚴(yán)重減產(chǎn)。隨著土壤酸化進(jìn)程加快，有必要開展這方面研究工作。

（2）20世紀(jì)80年代中后期以前土壤有機(jī)質(zhì)積累逐年增加，隨后增長緩慢，后發(fā)展到與第二次土壤普查持平（1985年），有的還有所降低。分析表明：土壤有機(jī)質(zhì)快速積累要求一定的酸堿度范圍，當(dāng)土壤pH值較低時(shí)，可能加劇有機(jī)質(zhì)礦化，土壤pH值在6.5～7.0范圍內(nèi)有利于有機(jī)質(zhì)增加。

參考文獻(xiàn)

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[7]何傳龍，閆曉明，殷雄.砂姜黑土土壤改良技術(shù)研究[J].土壤通報(bào)，1997，28（5）.

（責(zé)編：張長青）