黔南荔波縣農(nóng)業(yè)示范園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分調(diào)查評(píng)級(jí)

張 濤 ，周文龍，忙是材，張慶華

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴州 貴陽 550003)

土壤養(yǎng)分是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，土壤養(yǎng)分含量隨著人類生產(chǎn)活動(dòng)發(fā)生不斷變化，適時(shí)了解土壤養(yǎng)分含量變化，是農(nóng)作物有效栽培、生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)[1]。土壤養(yǎng)分含量的高低直接影響農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量與品質(zhì)。所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上通常以土壤耕層養(yǎng)分含量作為衡量土壤肥力高低的重要依據(jù)[2]。土壤養(yǎng)分元素含量高低直接影響農(nóng)作物生長(zhǎng)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。

本次研究以“貴州省荔波縣1∶5萬耕地土壤地球化學(xué)調(diào)查”為基礎(chǔ)，在農(nóng)業(yè)示范園區(qū)以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)旱地、水田、果園和茶園等類型耕層土壤為研究對(duì)象，選擇全氮、全鉀、全磷，研究其地球化學(xué)變化特征并進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)。弄清貴州荔波縣農(nóng)業(yè)示范園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺狀況，為園區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局與區(qū)劃提供科學(xué)依據(jù)。為調(diào)整和優(yōu)化園區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和發(fā)展貴州山地特色高效農(nóng)業(yè)助力脫貧攻堅(jiān)和為實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供基礎(chǔ)支撐[4]。

1 研究區(qū)背景與方法

研究區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣溫溫和，日照充足，全年平均氣溫18.3℃；年降雨量1153mm～1350mm。園區(qū)隸屬珠江水系，樟江河由北東向西南流經(jīng)整個(gè)園區(qū)。總體地貌屬巖溶中低山丘陵寬河谷類型，地勢(shì)東北高西南低，平均海拔460m，最低海拔位于瑤山鄉(xiāng)高橋村樟江河下游河段，海拔高度380m；最高海拔位于玉屏街道辦事處時(shí)來村，海拔高度620m。園區(qū)采集表層土壤樣277件，共覆蓋4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、下轄21個(gè)行政村水田、旱地、果園類型的耕地層土壤。

1.1 采樣方法及加工

樣品采集先確定中心樣點(diǎn)，以30m～50m點(diǎn)間距。采樣地塊為長(zhǎng)方形時(shí)，采用“S”或“Z”形布設(shè)子樣點(diǎn)；采樣地塊近似正方形時(shí)，采用“X”形或棋盤形布設(shè)子樣點(diǎn)。4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行取樣。采取土壤樣品以表層(約0cm～20cm)的標(biāo)準(zhǔn)土柱，然后將5個(gè)土樣混合組成1件樣品。表層樣采樣密度每平方公里不少于1件，采樣點(diǎn)布置于同一類耕地中，避開明顯污染地段、垃圾堆，避開施肥期、離開主干公路、鐵路100m以外[5]。

野外采集的土壤樣品及時(shí)清理登記后經(jīng)充分晾干、初步加工碾壓后過10目尼龍篩，按縮分法組合成質(zhì)量不小于300g的樣品送檢分析。

1.2 樣品分析測(cè)定

本次樣品測(cè)試由國(guó)土資源部昆明礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心嚴(yán)格按照《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求》、《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》、《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1：250000)》執(zhí)行完成。土壤全氮含量采用蒸餾法測(cè)定，全磷采用等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定，全鉀采用X射線熒光光譜法測(cè)定。

2.1 耕地土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

養(yǎng)分指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照全國(guó)第二次土壤養(yǎng)分地球化學(xué)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表1。

表1 土壤養(yǎng)分氮、磷、鉀等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)(單位：毫克/克)Tab 1.Soil Nutrient N，P，K Assessment Classification Standard

2.1.2 綜合評(píng)價(jià)

在氮、磷、鉀土壤單元素養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上，按照公式(1)計(jì)算土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分，進(jìn)行土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分見表2。

表2 土壤養(yǎng)分綜合等級(jí)劃分表Tab 2.Soil Nutrient Comprehensive Assessment Classification Standard

式中：f養(yǎng)綜—土壤氮、磷、鉀評(píng)價(jià)總得分1≤f養(yǎng)綜≤5；ki—氮、磷、鉀權(quán)重系數(shù)，分別為0.4，0.3和0.3。fi—土壤氮、磷、鉀的單元素等級(jí)得分，評(píng)價(jià)結(jié)果為五等、四等、三等、二等、一等所對(duì)應(yīng)的fi分別為1、2、3、4、5分。

2.2 數(shù)據(jù)分析處理

本次調(diào)查工作采用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)管理與維護(hù)(應(yīng)用)子系統(tǒng)”處理數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS 20和Microsoft Excel 2007等軟件統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用AreGIS10.0軟件對(duì)園區(qū)耕地圖斑進(jìn)行分區(qū)編碼、圖斑插值、數(shù)據(jù)合并、圖斑賦值，最后運(yùn)用地球化學(xué)指標(biāo)等級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)制圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分的等級(jí)

耕地土壤氮0.41mg/g～3.71mg/g，平均值1.82mg/g，耕地土壤磷0.11mg/g～1.47mg/g，平均值0.55mg/g，耕地土壤鉀0.65mg/g～22.51mg/g，平均值10.6mg/g。表3。

表3 耕地土壤養(yǎng)分元素氮、磷、鉀特征統(tǒng)計(jì)表(單位：毫克/克)Tab 3.Statistics of Till Soil Nutrient N，P，K Characteristics

全氮：根據(jù)圖1及表4結(jié)果分析；一等(豐富)耕地面積主要分布在山江村、洪江村、岜馬村、板麥村和菇類村；二等(較豐富)耕地面積主要集中在羅家寨村、福利村、板旺村、八爛村、紅光村和高橋村；三等(中等)耕地面積集中在時(shí)來村；四等(缺乏)和五等(較缺乏)耕地面積主要分布在時(shí)來村東部，水甫村中部。

表4 園區(qū)土壤養(yǎng)分氮元素評(píng)價(jià)結(jié)果表Tab 4.Soil Nutrient N Assessment Result of Field

圖1 園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分氮元素等級(jí)分布圖Fig 1.Till Soil Nutrient N Classification Map of Field

全磷：根據(jù)圖2及表5結(jié)果分析；一等(豐富)和二等(較豐富)耕地面積少量零星分布于朝陽村、八爛村等；三等(中等)耕地面積集中分布于朝陽村、八爛村、岜馬村、板麥村、高橋村和菇類村；四等(缺乏)耕地面積主要分布于水春村、時(shí)來村、建設(shè)村、板旺村、山江村中部、洪江村北部、紅光村；五等(較缺乏)耕地面積主要分布于時(shí)來村東部，水甫村、山江村西部、洪江村零星分布。

圖2 園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分磷元素等級(jí)圖Fig 2.Till Soil Nutrient P Classification Map of Field

表5 園區(qū)土壤養(yǎng)分磷元素評(píng)價(jià)結(jié)果表Tab 5.Soil Nutrient P Assessment Result of Field

全鉀：根據(jù)圖3及表6分析結(jié)果；二等(較豐富)耕地面積園區(qū)分布極少。三等(中等)耕地面積集中分布于羅家寨村、板旺村、岜馬村、板麥村和高橋村。四等(缺乏)耕地面積主要分布于福利村、朝陽村、和高橋村。五等(較缺乏)耕地面積集中分布于水莆村、水春村、時(shí)來村、水瑤新村、山江村、洪江村、拉片村、紅光村、菇類村、群里村。

圖3 園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分鉀元素等級(jí)圖Fig 3.Till Soil Nutrient K Classification Map of Field

表6 園區(qū)土壤養(yǎng)分鉀元素評(píng)價(jià)結(jié)果表Tab 6.Soil Nutrient K Assessment Result of Field

園區(qū)養(yǎng)分綜合：根據(jù)圖4及表7分析結(jié)果；一等(豐富)園區(qū)耕地?zé)o分布。二等(較豐富)耕地面積主要集中分布在岜馬村、板麥村、高橋村北部區(qū)域。三等(中等)耕地面積主要集中分布在板旺村、拉岜村、福利村、朝陽村、岜馬村、山江村、洪江村、高橋村、紅光村、拉片村和菇類村沿河耕地最為集中。四等(缺乏)耕地面積分布在時(shí)來村龍寶山和羅布木一帶、山江村和水甫村也有集中分布。五等(較缺乏)耕地面積分布于時(shí)來村東部。

表7 耕地土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)綜合等級(jí)統(tǒng)計(jì)表Tab 7.Statistics of Till Soil Nutrient Comprehensive Assessment Classification

圖4 園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)綜合等級(jí)圖Fig 4.Till Soil Nutrient Comprehensive Assessment Classification Map of Field

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明：(1)全氮含量以二等(較豐富)為主，面積45475.02畝，占全區(qū)耕地面積88.72%，說明園區(qū)耕地土壤氮素含量豐富，主要分布于山江村、洪江村、岜馬村、板麥村、菇類村、羅家寨村、福利村、板旺村、八爛村、紅光村和高橋村，暫時(shí)不需要施氮肥。(2)全磷含量以四等(缺乏)為主：耕地面積26018.04畝，占全區(qū)耕地面積的50.76%，主要分布于水春村、時(shí)來村、建設(shè)村、板旺村、山江村中部、洪江村北部、紅光村，說明可在相應(yīng)缺乏村適量加強(qiáng)對(duì)磷肥的補(bǔ)充。二等(較豐富)以上耕地面積1790.84畝，僅占全區(qū)耕地面積3.5%。(3)全鉀含量以五等(較缺乏)為主：耕地面積22577.71畝，占全區(qū)耕地面積44.05%，集中分布于水莆村、水春村、時(shí)來村、水瑤新村、山江村、洪江村、拉片村、紅光村、菇類村、群里村。二等(較豐富)以上耕地面積266.42畝，僅占全區(qū)耕地面積0.52%。說明園區(qū)耕地土壤全鉀含量較為缺乏，可在相應(yīng)缺乏村加強(qiáng)對(duì)鉀肥的補(bǔ)充。

綜上，園區(qū)耕地土壤養(yǎng)分為中等，二等(較豐富)以上耕地面積3830.74畝，占全區(qū)耕地面積7.47%。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)土壤肥力具體情況科學(xué)增施磷、鉀補(bǔ)充土壤養(yǎng)分元素。