來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤理化性質(zhì)調(diào)查分析

孫曉波 郭松 李銀婷 王小明

摘要 [目的]了解來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤理化性質(zhì)狀況。[方法]以來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤為研究對(duì)象，對(duì)其含水率、pH、有機(jī)質(zhì)、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等理化指標(biāo)進(jìn)行分析和檢測(cè)。[結(jié)果]興賓區(qū)蔗田土壤整體呈偏酸性，pH平均值為5.4，有機(jī)質(zhì)含量0.73%～2.60%;全氮、全磷、全鉀含量分別在0.049%～0.210%、0.017%～0.093%、0.044%～0.130%，均呈很缺或極缺水平;速效鉀含量在46.21～146.67 mg/kg呈缺乏水平;有效磷分布差異較大，在0.97～302.10 mg/kg。[結(jié)論]廣西來(lái)賓市興賓區(qū)土壤養(yǎng)分整體情況較差，為推進(jìn)來(lái)賓市糖料蔗綠色高產(chǎn)高糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可通過(guò)改良機(jī)耕、施肥、灌溉等農(nóng)業(yè)種植方式，改善蔗田土壤養(yǎng)分狀況。

關(guān)鍵詞 蔗田;土壤;理化指標(biāo);理化性質(zhì);來(lái)賓市興賓區(qū)

中圖分類號(hào) S 153文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2022）02-0078-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.020

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Investigation and Analysis of Physical and Chemical Properties of Sugarcane Field Soil in Xingbin District of Laibin City

SUN Xiao-bo，GUO Song，LI Yin-ting et al

（College of Food and Biochemical Engineering， Guangxi Science and Technology Normal University， Laibin，Guangxi 546199）

Abstract [Objective]To understand the physical and chemical properties of sugarcane field soil in Xingbin District of Laibin City.[Method]Taking the sugarcane field soil in Xingbin District of Laibin City as the research object，its water content， pH， organic matter， total carbon， total potassium， total phosphorus， total nitrogen， available potassium， available phosphorus and other physical and chemical indicators were analyzed and tested.[Result]The overall soil of sugarcane field in Xingbin District was strongly acidic， with an average pH of 5.4 and organic matter content of 0.73%-2.6%.The contents of total nitrogen， total phosphorus and total potassium were 0.049%-0.210%， 0.017%-0093%， 0.044%-0.130% respectively，all showing very or extremely lacking levels.The content of available potassium ranged from 46.21 to 146.67 mg/kg， showing a deficiency level;the distribution of available phosphorus was quite different， ranging from 0.97 to 302.10 mg/kg.[Conclusion]The overall situation of soil nutrients in Xingbin District of Laibin City was poor. In order to promote the development of green， high-yield and high-sugar industry of sugarcane in Laibin City， soil nutrients in sugarcane field should be improved by improving agricultural planting methods such as machine ploughing， fertilization and irrigation.

Key words Sugarcane field;Soil;Physical and chemical indicators;Physical and chemical properties;Xingbin District of Laibin City

基金項(xiàng)目 2019年度廣西壯族自治區(qū)中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2019KY0862）;廣西糖資源工程技術(shù)研究中心培育建設(shè)項(xiàng)目（桂科AD16450040）;廣西科技師范學(xué)院糖蔗資源綠色高效技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用青年科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（GXKS2020QNTD01）。

作者簡(jiǎn)介 孫曉波（1987—），女，河南安陽(yáng)人，講師，碩士，從事糖資源與開(kāi)發(fā)利用研究。*通信作者，高級(jí)工程師，博士，從事糖資源與食品工程技術(shù)研發(fā)工作。

收稿日期 2021-04-18

來(lái)賓市地處桂中腹地，系典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，日照、氣溫和降水等自然條件十分適合甘蔗生長(zhǎng)需求，其中來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗種植面積、產(chǎn)量和產(chǎn)糖量已連續(xù)10年位居全國(guó)縣（區(qū)）首位，2019—2020年榨季產(chǎn)糖量64.24萬(wàn)t，是名副其實(shí)的“中國(guó)糖都”[1]。2020年來(lái)賓市通過(guò)發(fā)展甘蔗循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈，形成制糖、造紙、酵母等協(xié)同發(fā)展的新格局，蔗渣、糖蜜、濾泥等蔗糖產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物循環(huán)利用率均達(dá)到100%，年制糖及副產(chǎn)品綜合利用價(jià)值近100億元，約占當(dāng)年來(lái)賓市地區(qū)生產(chǎn)總值的14.17%[2]。土壤是農(nóng)作物賴以生存的基礎(chǔ)，土壤理化性質(zhì)直接影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)，進(jìn)而影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-4]。陽(yáng)景陽(yáng)等[5]研究表明，在中等養(yǎng)分水平范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)變化量對(duì)甘蔗莖長(zhǎng)、莖粗和節(jié)長(zhǎng)的提高具有極顯著影響，土壤全氮變化量影響甘蔗節(jié)的生產(chǎn)，土壤全磷變化量對(duì)甘蔗莖長(zhǎng)、莖粗的提高有顯著影響。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化的不斷推進(jìn)，受農(nóng)機(jī)具壓實(shí)、機(jī)耕方式和化肥濫用等因素影響，部分蔗田土壤惡化現(xiàn)象突出，出現(xiàn)土壤肥力下降、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)提升困難等問(wèn)題[6]。該研究通過(guò)對(duì)土壤含水率、pH、有機(jī)質(zhì)、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等的測(cè)定來(lái)分析來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤的理化性質(zhì)，以期為來(lái)賓市糖料蔗綠色高產(chǎn)高糖（簡(jiǎn)稱綠色雙高）產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

來(lái)賓市興賓區(qū)地處廣西壯族自治區(qū)中部（108°44′～109°36′E、23°16′～24°04′N(xiāo)），位于紅水河下游，東與象州、武宣縣交界，南連貴港市、賓陽(yáng)縣，西與上林縣接壤，北鄰忻城、柳江區(qū)，西北與合山市毗鄰。全區(qū)總面積4 364.18 km2，耕地面積16萬(wàn)hm2。區(qū)境南北最大縱距88.6 km，東西最大橫距88.2 km。興賓區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為20.9 ℃，年均降水量為1 327.5 mm，年均日照時(shí)數(shù)為1 567.2 h。氣候濕暖、雨量充沛、日照充足、雨熱同季、干濕季節(jié)分明、無(wú)霜期長(zhǎng)。興賓區(qū)極端氣溫在-3.3～39.1 ℃，全年最熱月是7月，最冷月為1月。日照變化特點(diǎn)為夏季最多，其中7月份可達(dá)54%;春季最少，其中2月僅為19%。

1.2 樣品采集

2020年12月選取來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗種植較為集中、種植時(shí)間較久的3個(gè)收獲期水澆旱田糖蔗種植區(qū)，在每片種植區(qū)內(nèi)隨機(jī)布點(diǎn)，并用GPS進(jìn)行定位（表1）。每個(gè)采樣點(diǎn)用五點(diǎn)法采集表層（0～20 cm）土壤混合樣品，共采集樣品10份，剔除石塊、磚頭等異物后用粉碎機(jī)粉碎，使樣品全部通過(guò)80目孔徑尼龍篩，封裝標(biāo)記并置于陰涼處備用。

1.3 樣品分析與測(cè)試

土壤水分測(cè)定采用烘干法（NY/T 52—1987）;pH測(cè)定采用2.5∶1水土比電位法（NY/T 1377—2007）;碳含量測(cè)定采用氣體容量法（GB/T 6730.50—2016）;有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法（NY 525—2012）;全鉀測(cè)定采用火焰光度法（GB/T 14506.11—2010）;全磷測(cè)定采用鉬銻抗比色法（GB/T 9837—88）;全氮測(cè)定采用半微量凱氏法（NY 525—2012）;有效磷測(cè)定采用鉬銻抗比色法（NY/T 1121.7—2014）;速效鉀測(cè)定采用火焰光度法（NY/T 1849—2010）。

1.4 土壤理化性質(zhì)評(píng)價(jià)

土壤養(yǎng)分采用全國(guó)第二次土壤污染普查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2;土壤水分含量和干旱程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。土壤pH分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[9]：pH<4.5，強(qiáng)酸性;4.5～5.5，酸性;>5.5～6.5，微酸性;>6.5～7.5，中性;>7.5～8.5，堿性;>8.5，強(qiáng)堿性。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用 Excel 2010和Origin 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析和圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水率

從來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤含水率（圖1）可以看出，土壤整體含水率偏低，平均值為6.89%;除良塘鎮(zhèn)2號(hào)取樣點(diǎn)土壤為重旱外，其他9個(gè)取樣點(diǎn)土壤含水率均在5%～12%，呈中旱狀態(tài)。來(lái)賓市興賓區(qū)位于桂中腹地，雖然雨熱同季、降水較多，但因低山丘陵地貌影響[10]，土地平整度較差，大量降雨通過(guò)地表徑流匯入西江上游干流紅水河，兼之日照充足、年均氣溫在20 ℃以上等因素共同影響，土壤含水率多處于中旱狀態(tài)。

2.2 土壤pH

土壤pH直接影響土壤中化學(xué)成分的遷移，進(jìn)而影響農(nóng)作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用，其中甘蔗生長(zhǎng)和發(fā)育最適宜的土壤pH為5.5～8.0[11]。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤pH測(cè)定結(jié)果如圖2所示，蔗田土壤呈現(xiàn)偏酸性，pH平均值為5.4，其中強(qiáng)酸性和酸性土壤占50%;適宜甘蔗生長(zhǎng)和發(fā)育的微酸性、中性土壤占50%，來(lái)賓市興賓區(qū)華僑農(nóng)場(chǎng)（4～6號(hào)）蔗田土壤整體呈較強(qiáng)酸性。

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)是反映土壤營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)，土壤有機(jī)質(zhì)與土壤供氮、供硫能力有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與土壤的保水保肥能力密切相關(guān)[12-13]。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤有機(jī)質(zhì)含量如圖3所示，土壤有機(jī)質(zhì)含量在0.73%～2.60%，平均值為1.67%，土壤養(yǎng)分含量處于缺乏等級(jí)。在所有土壤采樣點(diǎn)中，僅有2個(gè)采樣點(diǎn)土壤樣本中的有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)2%，有1個(gè)采樣點(diǎn)土壤樣本中的有機(jī)質(zhì)含量還不足1%處于很缺等級(jí)，有7個(gè)采樣點(diǎn)土壤樣本中的有機(jī)質(zhì)含量屬于缺乏等級(jí)。這可能與來(lái)賓市當(dāng)?shù)亟斩掃€田率偏低、露天焚燒多發(fā)、有機(jī)肥施用率偏低等農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)。

2.4 土壤總碳含量

農(nóng)田土壤碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的重要組成部分，具有較強(qiáng)的固碳能力，受到人類活動(dòng)的影響強(qiáng)烈[14]。土壤總碳由總無(wú)機(jī)碳和總有機(jī)碳兩部分構(gòu)成，土壤有機(jī)碳能夠?yàn)橹参锾峁┥L(zhǎng)所必需的養(yǎng)分，是土壤微生物維持生命活動(dòng)的重要能量來(lái)源。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤總碳含量如圖4所示，土壤總碳含量在0.53%～1.34%。

2.5 土壤全鉀含量

鉀具備促進(jìn)光合作用和蛋白質(zhì)合成等作用[15]。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤全鉀含量如圖5所示，含量在0.044%～0.130%，平均含量為0.084%，僅為土壤全鉀含量“很缺”狀態(tài)上限值的5.6%。測(cè)試結(jié)果顯示，蔗田土壤全鉀均處于很缺狀態(tài)。這可能是因?yàn)閬?lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤主要由含鉀量較低的巖石發(fā)育而成，在土壤風(fēng)化和淋溶等作用影響下，土壤中鉀含量整體偏低[16]。

2.6 土壤全磷含量

土壤全磷含量對(duì)甘蔗莖長(zhǎng)、莖粗的提高有顯著影響。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤全磷含量如圖6所示，含量在0.017%～0.093%，平均含量0.043%。受成土母質(zhì)影響，來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤全磷含量整體偏低。來(lái)賓市興賓區(qū)良塘鎮(zhèn)（1～3號(hào)）、華僑農(nóng)場(chǎng)（4～6號(hào)）蔗田土壤除個(gè)別區(qū)域外，其他土壤全磷含量均屬于“極缺”狀態(tài)。“綠色雙高基地”（7～10號(hào)）蔗田土壤全磷含量處于“很缺”狀態(tài)，但又分別超出良塘鎮(zhèn)、華僑農(nóng)場(chǎng)等蔗田土壤全磷含量1.56、1.69倍，這可能是近年來(lái)“綠色雙高基地”引導(dǎo)蔗農(nóng)科學(xué)施肥政策對(duì)改良土壤全磷含量起到積極作用。

2.7 土壤全氮含量

氮是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的三大元素之首，是構(gòu)成植物蛋白的主要成分，全氮含量是評(píng)價(jià)土壤供氮能力的重要指標(biāo)[17]。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤全氮含量如圖7所示，含量在0.049%～0.210%，平均含量為0.090%。除華僑農(nóng)場(chǎng)5號(hào)取樣點(diǎn)全氮含量達(dá)到很豐富水平外，其他9個(gè)取樣點(diǎn)土壤均呈現(xiàn)缺乏或很缺水平，其中“綠色雙高基地”9號(hào)取樣點(diǎn)全氮含量達(dá)到極缺水平。這可能與蔗田常年種植糖蔗、未與豆類植物輪種或施肥不當(dāng)有關(guān)。

2.8 土壤速效鉀含量

鉀對(duì)碳水化合物的合成、運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)化等起著重要的作用，可促進(jìn)作物的成熟，提高其品質(zhì)和耐貯性，提高其抗寒、抗旱、耐高溫和抗病蟲(chóng)能力，土壤中速效鉀為土壤全鉀中能夠被當(dāng)季植物直接吸收利用的部分[18]。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤速效鉀含量如圖8所示，含量在46.21～146.67 mg/kg，平均含量為87.20 mg/kg。興賓區(qū)蔗田大部分土壤的速效鉀含量在40.00～100.00 mg/kg，處于缺乏、很缺水平;僅有3個(gè)采樣點(diǎn)的土壤速效鉀含量超過(guò)100.00 mg/kg，達(dá)到中等水平。

2.9 土壤有效磷含量

土壤有效磷是土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的指標(biāo)，能夠提高農(nóng)作物根系的吸收能力，促進(jìn)新根的發(fā)生和生長(zhǎng)，提高作物抗寒、抗旱能力。來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤有效磷含量如圖9所示，含量在0.97～302.10 mg/kg，平均含量為97.49 mg/kg。華僑農(nóng)場(chǎng)（4～6號(hào)）、“綠色雙高基地”（7～10號(hào)）蔗田土壤有效磷含量均顯示為豐富、很豐富水平，僅良塘鎮(zhèn)2處（1號(hào)、3號(hào)）蔗田有效磷含量處于極缺水平，這可能與良塘鎮(zhèn)當(dāng)?shù)卣徂r(nóng)連茬種植糖蔗的種植方式有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

蔗田土壤是甘蔗賴以生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤抽樣檢測(cè)結(jié)果表明，蔗田土壤肥力總體水平較低。50%的土壤不在最適宜甘蔗生長(zhǎng)和發(fā)育的pH范圍內(nèi)，土壤呈現(xiàn)偏酸性;雖然來(lái)賓市年均降水量較多，但因受地貌、降雨量全年分布不均、耕作層較淺等因素影響，土壤整體含水率偏低，平均值為6.89%，全部土壤樣品呈現(xiàn)中旱和重旱狀態(tài);土壤有機(jī)質(zhì)含量整體偏低，平均值為1.67%，僅有2個(gè)樣本含量達(dá)到中等水平;土壤中全氮含量整體偏低，平均值為0.090%，9個(gè)土壤樣本含量與中等水平相差較大;土壤中全鉀平均含量為0.084%，屬于很缺水平;土壤中全磷含量處于極缺水平，平均值僅為0.043%，土壤樣本均顯示為很缺、極缺水平;土壤速效鉀分布不均，整體處于缺乏水平，平均值為87.20 mg/kg;土壤有效磷含量相對(duì)豐富，僅有2個(gè)樣本顯示極缺水平，其他樣本均處于豐富、很豐富水平。

為改良來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤狀況，提高土壤肥力，提升甘蔗品質(zhì)及產(chǎn)量，根據(jù)上述研究成果，對(duì)來(lái)賓市興賓區(qū)蔗田土壤提出以下建議：

①改良土壤酸堿性，甘蔗最適宜生長(zhǎng)和發(fā)育的土壤酸堿度為微酸性和中性，應(yīng)該通過(guò)增施石灰或有機(jī)肥等方式，中和土壤酸性。

②提高土壤蓄水能力，應(yīng)采取深松耕的機(jī)耕方式，將機(jī)耕深度由常規(guī)的淺旋耕方式的25 cm 增加到犁底層的35 cm左右;增施有機(jī)肥，提高土壤保水能力;改良灌溉技術(shù)，以噴灌方式取代傳統(tǒng)的大水漫灌，改善土壤板結(jié)狀況，提高水資源利用效率。

③合理施肥，按照土壤各養(yǎng)分的狀況及甘蔗生長(zhǎng)周期不同養(yǎng)分需求，有機(jī)肥、化肥混合施用，確保土壤養(yǎng)分均衡，肥效持久。

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