?吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀及改良對(duì)策?

摘 要：為了解吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀，針對(duì)性提出培肥與改良對(duì)策，利用吉首市測(cè)土配方施肥項(xiàng)目野外調(diào)查和室內(nèi)分析結(jié)果，分析了吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布特征，并對(duì)不同類型土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明：吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)在10.0～89.1g/kg之間，平均為20.19 g/kg，屬中等水平，不同土類及區(qū)域間的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異較大，各土類耕層有機(jī)質(zhì)均值由高到低分別為黃壤>黑色石灰土>水稻土>紅色石灰土>紅壤>紫色土;從空間分布來(lái)看，土壤有機(jī)質(zhì)含量由西北方向至東南方向遞減。根據(jù)不同土類可采取增施有機(jī)肥，種植綠肥，實(shí)行秸桿還田，推廣測(cè)土配方施肥，興修水利，提高排灌能力等方式培肥地力，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。

關(guān)鍵詞：土壤有機(jī)質(zhì);改良對(duì)策;吉首

中圖分類號(hào)：S158 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2018）10-0060-04

Status and Improvement Measures of Soil Organic Matter of Cultivated Soils in Jishou

CHEN Dao-yun1，ZHAO Sai-nan2，SHI Yu1，XIAO Xiang3，ZHOU Qing2

（1. Jishou Station of Soil and Fertilizer， Jishou， 416000; 2. Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC;

3.Hunan Soil and Fertilize Station， Changsha 410005， PRC）

Abstract： In order to find out the status of organic matter of cultivated soils in Jishou and put forward countermeasures of improving soil fertility， based on the result of soil testing and fertilizer recommendation project in Jishou， this paper analyzed the spatial distribution feature of the soil organic matter content and compared the soil organic matter content in different soils by using the method of field investigation and indoor analysis. The results showed that the content of soil organic matter was ranged from 10.0 g/kg to 89.1g/kg， and the average was 20.19 g/kg， which belonged to the middle level. And there was a marked difference of soil organic matter in different soils and regions. The order from high to low of the average content of soil organic matter is followed by yellow soil， rendzina， paddy soil， terra soil， red soil， and purple soil. In addition， a decreasing trend of soil organic matter content was shown from northwest to southeast. Based on the results， this paper raised some suggestions to improve the content of soil organic matter， such as adding organic manure， straw returning， promoting soil testing and fertilizer recommendation， constructing water conservancy and improving irrigation and drainage facilities.

Key words： soil organic matter; improvement measures; Jishou

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，是反映土壤肥力的重要指標(biāo)，更是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的主要碳源和碳匯[1-3]。土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要作用[4-5]。近年來(lái)，隨著相關(guān)國(guó)家政策的出臺(tái)，越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)做了大量研究[6-8]。但大多是大區(qū)域的現(xiàn)狀及時(shí)空變化分析，針對(duì)吉首市的土壤有機(jī)質(zhì)研究較少且不全面[9-11]。

吉首市土地利用方式以水田和園地為主，通過(guò)研究吉首市土壤有機(jī)質(zhì)含量現(xiàn)狀及空間分布，并針對(duì)不同土類提出有機(jī)質(zhì)改良對(duì)策，從而提升吉首市耕地作物生產(chǎn)能力，以期為該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

吉首市位于湖南省西部，湘西土家族苗族自治州南部，處于云貴高原向江南丘陵伸延的過(guò)度地帶，位于武陵山脈南支山系的東南麓[12];東界瀘溪，西鄰鳳凰、花垣，北與保靖、古丈接壤，是湘西自治州的首府所在地，地處28°08′～28°29′ N，109°30′～110°04′ E之間;該市地貌以中山和低山為主，約占全市面積的80%，耕地面積為109 km2，主要種植水稻、玉米、薯、豆等作物。

1.2 土壤樣品采集

根據(jù)土種、地貌類型、地形條件以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)布局，結(jié)合種植制度和作物品種類型，在全市布設(shè)4 114個(gè)采樣點(diǎn)（圖1）。野外采樣按地塊形狀合理選用五點(diǎn)法、S法或格網(wǎng)法采集土樣。

1.3 土壤樣品制備及分析

將土樣風(fēng)干制樣處理后，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。為減少異常值對(duì)插值的影響，采取剔除異常值處理。以ArcGIS作為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，利用直方圖檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布情況，結(jié)果顯示有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)作對(duì)數(shù)變換后服從正態(tài)分布，并利用反距離權(quán)重插值法（IDW）進(jìn)行空間插值，得到吉首市土壤有機(jī)質(zhì)含量分布圖，并進(jìn)行含量等級(jí)面積統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體情況

根據(jù)土樣有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定數(shù)據(jù)，按《第二次全國(guó)土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[13]對(duì)吉首市土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行分級(jí)，結(jié)果如表1所示。吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量變化幅度在10.0～89.1 g/kg區(qū)間內(nèi)，平均值為20.19 g/kg，屬于三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)差為8.38，變異系數(shù)為41.51%，屬于中等變異。土壤有機(jī)質(zhì)含量≥30 g/kg，屬較高水平的樣本，其樣本比例為12.1%;土壤有機(jī)質(zhì)含量在20～30 g/kg，屬中等水平，能夠基本滿足糧食高產(chǎn)所需，其樣本比例為30.36%;土壤有機(jī)質(zhì)含量<20 g/kg，屬偏低水平，亟需進(jìn)行土壤培肥，其樣本比例為57.54%。整體來(lái)說(shuō)，吉首市土壤有機(jī)質(zhì)含量屬于中等偏低水平，這與當(dāng)?shù)刂鼗瘦p有機(jī)肥、重用地輕養(yǎng)地等現(xiàn)象有關(guān)。同時(shí)，吉首市較陡峭的地形，加重了旱耕地表土的剝蝕，一定程度上降低了耕層土壤的有機(jī)質(zhì)的含量。

2.2 不同土類有機(jī)質(zhì)含量差異性分析

由表2可知，吉首市耕地不同土壤類型的有機(jī)質(zhì)含量差異較大。其中，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量最高的土類是黃壤，為26.06 g/kg，變化范圍在10.20～65.10 g/kg;黑色石灰土的有機(jī)質(zhì)平均含量次之，均值為25.65 g/kg，變化范圍在21.40～29.90 g/kg;水稻土的有機(jī)質(zhì)含量稍次之，總體均值為23.47 g/kg，在水稻土的3個(gè)亞類中，潛育型水稻土的有機(jī)質(zhì)含量最高，均值為26.19 g/kg，并在所有亞類中土壤有機(jī)質(zhì)含量均值也最高;紅色石灰土和紅壤有機(jī)質(zhì)含量較低，平均值分別為20.05和18.62 g/kg，變幅分別為10.00～89.10和10.00～62.50 g/kg;紫色土的有機(jī)質(zhì)含量最低，平均值為16.11g/kg，變幅為10.00～76.50 g/kg。吉首市耕地不同土壤類型的成土條件、利用方式、保育措施等因素很大程度上影響著土壤有機(jī)質(zhì)的含量。

2.3 吉首市土壤有機(jī)質(zhì)空間分布特征

吉首市土壤有機(jī)質(zhì)含量由西北方向至東南方向遞減（圖2），高值區(qū)主要出現(xiàn)在西北部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的矮寨鎮(zhèn)及馬頸坳鎮(zhèn)，這兩個(gè)鎮(zhèn)的主要土類為水稻土（表3），土壤條件較好，加之施入了大量有機(jī)肥，且土壤環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)積累，因而有機(jī)質(zhì)含量較高;而低值區(qū)主要出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的太平鎮(zhèn)及河溪鎮(zhèn)，這兩個(gè)鎮(zhèn)是紫色土集聚地，由于其紫色土結(jié)構(gòu)松散，易水土流失和風(fēng)化，保水保肥性能較差，加之土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)源有限，有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低。整體來(lái)看，有機(jī)質(zhì)含量集中分布在10～30 g/kg范圍內(nèi)，其中土壤有機(jī)質(zhì)在10～20 g/kg屬全國(guó)四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的面積最大，面積為523 km2，占研究區(qū)面積的49.58%;20～30 g/kg屬全國(guó)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的面積為438 km2，占研究區(qū)面積的41.57%;而有機(jī)質(zhì)含量在≥30 g/kg的面積為94 km2，占研究區(qū)面積的8.85%。根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，吉首市有0.26%的有機(jī)質(zhì)含量屬于極高水平，8.59%的土壤有機(jī)質(zhì)屬高等水平，41.57%的土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)到中等水平，另有49.59%的土壤有機(jī)質(zhì)為較低水平。

3 吉首市土壤有機(jī)質(zhì)提升對(duì)策

土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤類型有著密切的關(guān)系，土壤類型一定程度上決定了土地利用方式。根據(jù)吉首市不同土壤類型有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀提出相應(yīng)的土壤有機(jī)質(zhì)提升對(duì)策。

3.1 紅 壤

吉首市紅壤主要分布在地勢(shì)相對(duì)較高的位置，有機(jī)質(zhì)含量較低，土地利用方式主要為園地，主要障礙因素為干旱和水土流失。改良利用紅壤必須與治水、治山結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合治理。一方面要加強(qiáng)吉首市水利工程的建設(shè)，疏通河道渠系，并完善配套工程設(shè)施;另一方面要提高地下水開發(fā)利用技術(shù)，實(shí)行井渠結(jié)合，擴(kuò)大灌溉面積;與此同時(shí)推廣滴灌、噴灌、微灌等節(jié)水灌溉方式;并在此基礎(chǔ)上選擇合適樹種植樹造林，平整土地，修建防護(hù)帶，保持水土。

3.2 黃 壤

吉首市黃壤主要分布在低山地帶，有機(jī)質(zhì)含量較高，土地利用方式以園地為主，但植被覆蓋情況較好，需要注意的主要問(wèn)題為科學(xué)應(yīng)對(duì)干旱及適地種樹。在加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)和發(fā)展多種灌溉方式的同時(shí)，根據(jù)不同位置及實(shí)際情況，因地制宜選用黃山松、馬尾松、華山松、杉木和楠竹等種植防護(hù)林或用材林，或種植黃柏、厚樸、茶葉等經(jīng)濟(jì)林和經(jīng)濟(jì)作物[14];同時(shí)，挖截水溝，平整土地，逐漸將坡土改梯土，并間種綠肥，增施有機(jī)肥，培肥土壤;強(qiáng)令禁止濫砍濫伐，發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)，形成產(chǎn)業(yè)效應(yīng)。

3.3 黑色石灰土

吉首市黑色石灰土集中分布在丘陵等海拔較高的位置，由于黑色石灰土地區(qū)的氣候條件有利于植物的生長(zhǎng)，土壤中又富含碳酸鈣，因此有利于有機(jī)質(zhì)的積累，黑色石灰土有機(jī)質(zhì)含量較高。但其土層較淺薄，一般在分布在巖石裸露的地塊，其植被一旦被破壞，土壤肥力會(huì)迅速下降，土壤質(zhì)地變得粘重緊實(shí)。其利用應(yīng)以封山育林為主，盡量保護(hù)自然植被。在植被已被破壞的區(qū)域，先促進(jìn)草本植被的生長(zhǎng)發(fā)育，再過(guò)渡到灌叢植被，最后營(yíng)造新林。

3.4 紅色石灰土

吉首市紅色石灰土有機(jī)質(zhì)含量較低，土層一般較為淺薄，質(zhì)地粘重，層次發(fā)育不明顯，地面部分基巖裸露，通透性較差，不耐干旱。宜種植經(jīng)濟(jì)果木林或營(yíng)造用材林和薪炭林，對(duì)水土流失較為嚴(yán)重的區(qū)域，營(yíng)造防護(hù)林或種草;同時(shí)，加強(qiáng)水利建設(shè)，發(fā)展多種灌溉方式;并實(shí)行輪種、套種等，增施有機(jī)肥和種植綠肥。

3.5 紫色土

吉首市紫色土區(qū)自然植被稀疏，總體有機(jī)質(zhì)含量嚴(yán)重不足，尤其是石灰性紫色土分布地區(qū)，荒山禿嶺較多，不利于腐殖質(zhì)的累積，但在部分植被較好的地段，土壤有機(jī)質(zhì)含量可達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此要提升紫色土土壤肥力，需從多個(gè)方面入手，綜合治理。一是要防止水土流失，適宜營(yíng)造水土保持林，并采用特殊的整地方式，保水保土，為植被生長(zhǎng)提高必要的水肥條件;二是要修建水利設(shè)施，發(fā)展多種灌溉，提高蓄水抗旱能力，保證穩(wěn)產(chǎn);三是要間種綠肥，增施有機(jī)肥，同時(shí)可發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，利用廝肥培肥地力，增加有機(jī)肥來(lái)源，培肥地力。

3.6 水稻土

吉首市水稻土總體有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高，但綜合理化性質(zhì)、養(yǎng)分含量和生產(chǎn)性能來(lái)看，仍有一些地方需進(jìn)行改良。一是要平衡土壤養(yǎng)分，增施有機(jī)肥，實(shí)行測(cè)土配方施肥，在土壤瘠薄的地區(qū)，提高養(yǎng)分的有效性;二是合理輪作，提高復(fù)種指數(shù)，充分利用自然資源，提倡每隔2～3 a改單一稻—肥（麥）耕作制為稻—油耕作制;三是要興修水利設(shè)施，因地適宜，提高排灌能力;四是要深耕深松，改善由于長(zhǎng)期耕作擠壓而形成的底土緊實(shí)情況，加深耕作層，使原來(lái)堅(jiān)實(shí)土層的容重減小，孔隙度增大，從而改善土壤的水、肥、氣、熱狀況。

4 結(jié) 論

吉首市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量主要在10.0～89.1 g/kg范圍內(nèi)，平均值為20.19 g/kg，屬中等水平，不同土類間、區(qū)域間差異較大，各土類耕層有機(jī)質(zhì)均值由高到低依次為黃壤>黑色石灰土>水稻土>紅色石灰土>紅壤>紫色土，從空間分布來(lái)看，土壤有機(jī)質(zhì)含量由西北方向至東南方向遞減。紫色土與黃壤之間的有機(jī)質(zhì)含量差別較大，太平鎮(zhèn)及河溪鎮(zhèn)與矮寨鎮(zhèn)及馬頸坳鎮(zhèn)區(qū)域間的有機(jī)質(zhì)含量差別也較大，有機(jī)質(zhì)含量較高區(qū)集中分布在矮寨鎮(zhèn)及馬頸坳鎮(zhèn)?？筛鶕?jù)不同土類可采取增施有機(jī)肥、種植綠肥、實(shí)行秸桿還田、推廣測(cè)土配方施肥、興修水利、提高排灌能力等方式培肥地力，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

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