?新疆和田地區(qū)新開墾地風(fēng)沙土壤理化性質(zhì)特征?

摘 要：通過對和田市吉亞鄉(xiāng)和皮山縣新開墾地0～300 cm深度范圍內(nèi)的土壤含水率、養(yǎng)分、鹽分、pH值和電導(dǎo)率進(jìn)行相關(guān)性分析，探討風(fēng)沙對土壤理化性質(zhì)影響，為南疆地區(qū)提供土壤理化特征背景值。結(jié)果表明：吉亞鄉(xiāng)土壤含水率在80～120和140～300 cm深度范圍內(nèi)最高，40～80 cm深度范圍內(nèi)最低;土壤深度與全鉀含量顯著負(fù)相關(guān)，土壤深度與其余養(yǎng)分無顯著相關(guān)性;土壤電導(dǎo)率表現(xiàn)為0～70 cm深度范圍內(nèi)增大趨勢，125～300 cm深度之后變幅穩(wěn)定，土壤基本呈堿性;土壤中離子含量大小依次分別為Cl-

關(guān)鍵詞：理化性質(zhì);土壤養(yǎng)分;鹽分;電導(dǎo)率;和田地區(qū)

中圖分類號：S156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）01-0069-03

Physiochemical Properties of Aeolian Soil in Hotan Area， Xinjiang

Aysultan mamat

Abstract：According to correlation analysis of soil moisture， nutrients， salinity， electrical conductivity and pH in Jiya countryside and Pishan in Hotan area for reclaimed land and uncultivated sandy land from 0 to 300 cm depth， which was investigated influences of the short-term reclamation on physicochemical properties of sandy soil and provide the background value of soil physicochemical properties in southern Xinjiang. The results showed that the soil moisture content of Jiya was the highest within 80～120 and 140～300 cm depth， and the lowest within 40～80 cm depth. The soil depth was negatively correlated with the total potassium content， and the soil depth was not significantly correlated with the remaining nutrients. Soil electrical conductivity performance of 0～70 cm depth increased， stable within 125～300 cm depth， basic alkaline soil. The content of ions in the soil were in order Cl-， Na+， SO42-， HCO3-， Ca2+， K+， Mg2+ and CO32-. The soil depth in Pishan County was significantly correlated with the total phosphorus content， and there was no significant correlation with the remaining nutrients. The correlation coefficient of organic matter content and total nitrogen content was 0.987， which was significantly positive correlation. The soil conductivity showed a wide variation within the depth range of 0-70 cm， then became stable after 70 cm depth， and the soil was alkaline or acidic.

Key words：physiochemical properties; soil nutrients; salt content; electrical conductivity; Hotan area

綠洲是新疆農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)承載的主體，95%以上的人口及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值聚集于僅占8.22%面積的綠洲上，綠洲發(fā)展的方向決定著新疆的發(fā)展方向[1]。

目前國內(nèi)對綠洲邊緣土壤理化性質(zhì)研究較為關(guān)

注[2]，土壤養(yǎng)分和鹽分是植物生長的基礎(chǔ)，同時也是決定著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵因子。土壤鹽堿化是干旱半干旱區(qū)僅次于沙漠化的環(huán)境問題，干旱區(qū)土壤的鹽堿化已十分普遍，土壤鹽堿化已成為一個全球性問題[3-5]。目前，國內(nèi)對綠洲邊緣土壤水分、養(yǎng)分研究較為關(guān)注，主要研究土壤水分、粒徑、有機質(zhì)等空間分布狀態(tài)[6-13]。新疆和田地區(qū)作為典型綠洲邊緣代表地區(qū)，研究其土壤水分與理化性質(zhì)具有重要意義。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于塔克拉瑪干大沙漠南邊的和田地區(qū)，處于玉龍喀什河?xùn)|岸，與和田市區(qū)的距離為10 km。綠洲部分劃分為南北長17 km，東西平均寬度4 km，國土總面積為170.5 km2，耕地面積是0.202萬hm2。交通比較便利，資源豐富，境內(nèi)地勢南高北低，平均海拔為1 300 m，年平均氣溫為11.5℃，極端最高氣溫是41.9℃，最低氣溫是-23.9℃;多年平均降水量為35.1 mm，年潛在蒸發(fā)量是2 595.3 mm，干燥度為20.8[14]。研究區(qū)原來為綠洲邊緣流動沙丘區(qū)，沙丘主要為新月形沙丘。研究區(qū)內(nèi)和田市吉亞鄉(xiāng)氣候干燥，多風(fēng)沙，為典型大陸性干旱沙漠氣候;皮山縣位于塔克拉瑪干大沙漠南緣，喀喇昆侖山北麓。東與和田縣、墨玉縣毗鄰，西同葉城縣相連，南與印度、巴基斯坦在克什米爾的實際控制區(qū)交界，北與麥蓋提縣、巴楚縣接壤。吉亞鄉(xiāng)和皮山縣的科克鐵熱克鄉(xiāng)、木奎拉鄉(xiāng)的新開墾地是研究主要土壤采樣點區(qū)域。

1.2 研究方法及數(shù)據(jù)處理

2013～2015年春季對和田市吉亞鄉(xiāng)流沙地3 m深度范圍的土壤，皮山縣荒漠地（原河床地）3 m深度范圍內(nèi)的土壤，分析指標(biāo)有土壤含水率，土壤養(yǎng)分、鹽分、電導(dǎo)率、pH值等。早春等農(nóng)閑時間隨機選擇多個新開墾地，用混合土樣采集的方法進(jìn)行采集，并且使用梅花形布點取樣法，確保了每一采樣點采集土樣的厚度，深度，寬窄大體一致。其中厚度為3 m，自地表間隔每20 cm深度采集一次（段取，每20 cm為一個采樣層），最大深度達(dá) 300 cm，以農(nóng)戶地塊為土壤采樣點，面積為667 m2，最后將樣品集中起來混合均勻，每個樣點混合樣品同為為2 kg。

土樣帶回實驗室進(jìn)行洗鹽和pH值、電導(dǎo)率、八大離子指標(biāo)測定;其中洗鹽采用化學(xué)法，pH值用5∶1水土比，去CO2水浸提，pH計法;電導(dǎo)率用5∶1水土比，去CO2水浸提，電導(dǎo)率儀法;八大離子：5∶1水土比，去CO2水浸提，CO32-、HCO3-化學(xué)電位滴定法;K、Na、Ca、Mg、SO4、Cl離子色譜法;有機質(zhì)采用化學(xué)滴定法;全氮、速效氮采用凱氏定氮法;全鉀、速效鉀采用原子吸收法;全磷、速效磷采用比色法。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水率垂直分布及其變異特征

干旱荒漠區(qū)風(fēng)沙土的含水率變化非常復(fù)雜，與多種因素有關(guān)[7]，樣點1、2、3、4土壤含水率隨深度增加呈現(xiàn)，先增大后減小趨勢，然后有小幅度的增加;樣點3總體含水率較低，樣點4在140～160 cm深度含水率較高，含水率在4%～5%范圍內(nèi)，樣點5土壤含水率隨深度變化逐漸增大;其中樣點5變化幅度最大，在深度220～300 cm范圍內(nèi)，最大含水率可達(dá)10.77%。

在80～120和140～300 cm深度范圍的土層含水率較高，在40～80 cm深度范圍內(nèi)含水率最低。土壤含水率的這種差異的原因可能是流動沙丘近地表層蒸發(fā)量較大，不宜儲水，沙漠邊緣農(nóng)田灌溉測滲導(dǎo)致下層土壤含水率較高，總含水率在2.25%左右范圍為內(nèi)，采樣點是流動沙丘間裸平沙地，地勢較低，含水率相對較高。

2.2 土壤養(yǎng)分隨深度變化及相關(guān)性分析

2.2.1 吉亞鄉(xiāng)土壤養(yǎng)分隨深度變化及相關(guān)性分析 土壤中標(biāo)準(zhǔn)偏差最小的是全氮、全磷、速效磷，而全鉀、有機質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，標(biāo)準(zhǔn)偏差最大的是速效氮、速效鉀。速效氮、速效鉀在20～60 cm深度范圍，標(biāo)準(zhǔn)偏差表現(xiàn)為最大，說明風(fēng)沙土壤中全氮、全磷、速效磷含量明顯偏低且在深度上保持相對穩(wěn)定，可能在此深度范圍內(nèi)的土壤曾經(jīng)受到過人為施肥和翻耕等干擾。

研究表明，由于受空間過程或區(qū)域化現(xiàn)象的影響，許多土壤性質(zhì)在空間上并不是獨立的，而是在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)空間上的相關(guān)性[8]。吉亞鄉(xiāng)土壤深度與全鉀含量顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.620，說明隨著土壤深度的增加，全鉀含量呈減小趨勢。此外，土壤深度與其余養(yǎng)分無顯著相關(guān)性。

2.2.2 皮山縣土壤養(yǎng)分隨深度變化及相關(guān)性分析 土壤中速效鉀在20～60和90～110 cm深度范圍，標(biāo)準(zhǔn)偏差表現(xiàn)為最大，說明荒漠土壤中全氮、全磷、速效磷，速效氮含量明顯偏低且在深度上保持相對穩(wěn)定。全鉀、有機質(zhì)含量隨深度變化也相對穩(wěn)定，且離散程度小。速效鉀含量隨深度變化總體呈增加趨勢，20～60和90～110 cm深度范圍內(nèi)變化幅度較大，以后應(yīng)加強土壤施肥的均勻。

皮山縣土壤深度與全磷含量相關(guān)系數(shù)為1.00，顯著正相關(guān)（Plt;0.01），說明隨著土壤深度的增加，全磷含量呈增加趨勢，此外，土壤深度與其余養(yǎng)分無顯著相關(guān)性，土壤中有機質(zhì)含量與全氮含量相關(guān)系數(shù)為0.987，極顯著正相關(guān)（Plt;0.05），全磷與速效磷含量相關(guān)系數(shù)為-0.809，顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.01），其余土壤養(yǎng)分含量無顯著相關(guān)性。

2.3 土壤電導(dǎo)率、pH值與深度變化

2.3.1 吉亞鄉(xiāng)土壤電導(dǎo)率、pH值與深度變化 電導(dǎo)率在0～70 cm深度范圍內(nèi)基本上逐漸增大，30 cm深度范圍內(nèi)電導(dǎo)率最大為2.3 ms/cm，樣點1電導(dǎo)率的變幅不大，保持在0.2～0.1 ms/cm，其余4個樣點土壤中在125 cm深度范圍內(nèi)電導(dǎo)率最小為0.1 ms/cm，在125～300 cm深度范圍內(nèi)所有樣點土壤的電導(dǎo)率呈現(xiàn)相對穩(wěn)定的變幅。

土壤pH值是土壤的重要屬性，它直接影響著土壤元素的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化、遷移和有效性，也影響土壤微生物的數(shù)量、組成和活性，自然和農(nóng)業(yè)土壤的

pH值是由母質(zhì)、生物氣候以及農(nóng)業(yè)措施等條件控制的[2]。深度150 cm左右的pH值最小約為7.5，在深度270～280 cm范圍內(nèi)pH值最大約為9.6，在深度50～

150和175～250 cm范圍內(nèi)整體變化幅度較小，pH值在7.7～9.2之間，隨著深度的增加，pH值始終大于7.5，說明吉亞鄉(xiāng)的土壤呈堿性，因此根據(jù)電導(dǎo)率和pH值對農(nóng)作物的影響，土壤需要合理的鹽堿治理改良。

2.3.2 皮山縣土壤電導(dǎo)率、pH值與深度變化 科克鐵熱克鄉(xiāng)土壤在深度40～50 cm范圍內(nèi)電導(dǎo)率最小為1.1 ms/cm，深度在50 cm之后電導(dǎo)率整體呈現(xiàn)下降趨勢，樣點2在80 cm深度之后電導(dǎo)率一直保持在2.0～2.1 ms/cm，樣點1在100 cm深度以后沒有呈現(xiàn)電導(dǎo)率，pH值在深度60 cm時最小約為3.4，樣點3變幅最大，而其他樣點整體變幅較小，pH值基本保持在約6.7～7.3，基本呈酸性。

木奎拉鄉(xiāng)土壤電導(dǎo)率離散程度較大，變幅整體都不穩(wěn)定，在深度70～80 cm范圍內(nèi)電導(dǎo)率最大為2.4 ms/cm，土壤在深度90 cm之后呈現(xiàn)減小趨勢，并且離散程度也呈減小趨勢，樣點3電導(dǎo)率都保持在在0.1～0.2 ms/cm變幅穩(wěn)定，土壤pH值離散程度同樣較大，土壤pH值在7.3～9.2之間，樣點1變幅最大，170 cm深度之后樣點2變幅較穩(wěn)定，土壤呈堿性，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐寥栏牧肌?/p>

2.4 土壤養(yǎng)分分析

2.4.1 吉亞鄉(xiāng)土壤養(yǎng)分分析 吉亞鄉(xiāng)采樣點隨著深度的增加，土壤中Cl-、Na+含量最高，在深度60～80 cm范圍內(nèi)分別為1.31和0.98 mg/g，在0～20 cm深度范圍內(nèi)最低，分別為0.27和0.29 mg/g，然后隨深度變化總體呈下降趨勢，Cl-、Na+變化幅度最大，且變化趨勢基本一致。

SO42-、Ca2+含量隨深度的增加總體呈增加趨勢，而HCO3-隨深度的增加，其含量基本保持在約0.15 mg/g，K+、Mg2+、CO32-含量隨深度的增加，其含量保持在約0.15 mg/g，K+、Mg2+、CO32-含量隨深度的增加而增加，其含量保持在0～0.06 mg/g范圍內(nèi)，并且這6個離子變幅基本穩(wěn)定。

吉亞鄉(xiāng)土壤離子含量大小依次為Cl-lt;Na+lt;SO42-lt;Ca2+lt;HCO3-lt;K+lt;Mg2+lt;CO32-。

2.4.2 皮山縣土壤養(yǎng)分分析 隨著深度的增加，科克鐵熱克鄉(xiāng)土壤中SO42-、HCO3-變化趨勢基本一致，SO42-總體呈上升趨勢，含量基本保持在4.5～7.5 mg/g，HCO3-含量則基本保持在1.5～2.5 mg/g，變幅小，其余6個離子變幅穩(wěn)定，有些離子含量趨于零。

木奎拉鄉(xiāng)土壤中Cl-的變化幅度最大，在深度60～80 cm含量最高為2 mg/g，在220～250 cm深度范圍內(nèi)最低為0.17 mg/g，在80 cm深度之后，總體呈下降趨勢，其余7大離子變化趨勢基本相同，離子含量基本保持在0.1～0.6 mg/g，變幅穩(wěn)定。

3 討 論

在西北干旱地區(qū)，土地開墾年限越長，土壤中的養(yǎng)分含量越高[12]。全鉀、速效氮例外，可能是由于人為干擾或者根系發(fā)展?fàn)顩r不同，也有可能是采樣地點施肥量所致。在改良土壤上也可以有效利用此特征，根據(jù)土壤中所缺或過剩養(yǎng)分，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯な┓驶蚬喔龋栽黾油恋氐睦寐屎屯寥赖纳a(chǎn)效率。

通過對比吉亞鄉(xiāng)pH值與博爾塔拉河下游河岸帶土壤pH值進(jìn)行發(fā)現(xiàn)：新疆南疆的土壤堿性大于北疆，北疆的pH值約為7～8，而南疆約為8～9.5。在土壤改良工作中，根據(jù)堿性大小采取適當(dāng)降堿措施，采取不同的量度措施。

4 結(jié) 論

（1）土壤在80～120和140～300 cm深度的含水率較高，在40～80 cm深度內(nèi)含水率最低。

（2）吉亞鄉(xiāng)土壤深度與全鉀含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.620，土壤深度與其余土壤養(yǎng)分含量無顯著相關(guān)性。

（3）皮山縣土壤中土壤深度與全磷含量正顯著相關(guān)（Plt;0.05），說明隨著土壤深度的增加，全磷含量呈現(xiàn)增加趨勢。

（4）吉亞鄉(xiāng)土壤中的八大離子含量大小依次為Cl-lt;Na+lt;SO42-lt;Ca2+lt;HCO3-lt;K+lt;Mg2+lt;CO32-。皮山縣科克鐵熱克鄉(xiāng)土壤中SO42-、HCO3-變化趨勢基本一致，木奎拉鄉(xiāng)土壤中Cl-的變化幅度最大。

（5）吉亞鄉(xiāng)土壤電導(dǎo)率在深度0～70 cm逐漸增大，最高達(dá)2.3 ms/cm，在深度125～300 cm采樣點電導(dǎo)率趨于穩(wěn)定，土壤pH值大于7.4，土壤總體呈堿性。

（6）皮山縣研究區(qū)科克鐵熱克鄉(xiāng)土壤電導(dǎo)率最小為1.1 ms/cm，pH值在最小約為3.4，呈酸性;木奎拉鄉(xiāng)土壤電導(dǎo)率和pH值離散程度較大，最大電導(dǎo)率為2.4 ms/cm，pH值在7.3～9.2之間，呈堿性。

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