不同鹽漬化棉田土壤肥力質(zhì)量評價(jià)

摘要：為評價(jià)新疆沙雅縣不同鹽漬化棉田土壤肥力質(zhì)量，探討綠洲棉田鹽漬化與土壤肥力的關(guān)系。以沙雅縣核心植棉區(qū)為研究對象，采用野外試驗(yàn)和室內(nèi)測試相結(jié)合的方法，測定土壤7項(xiàng)理化指標(biāo)，利用主成分分析法確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用土壤肥力綜合指數(shù)法對棉田土壤肥力狀況進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，不同鹽漬化水平棉田的土壤容重和堿解氮含量無顯著差異，非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田的多數(shù)養(yǎng)分指標(biāo)含量差異顯著，而鹽漬化棉田間的多數(shù)指標(biāo)含量比較接近。非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田的土壤肥力綜合指數(shù)差異顯著，鹽漬化棉田間土壤肥力綜合指數(shù)無顯著差異，土壤鹽漬化影響棉田肥力狀況；回歸分析可進(jìn)一步反映它們的關(guān)系，土壤全鹽量與土壤肥力綜合指數(shù)（IFI）呈拋物線變化趨勢，隨著土壤全鹽量的增加，養(yǎng)分有效性降低，土壤生物活性受到抑制，從而影響土壤肥力的形成和積累，當(dāng)全鹽量大于8.83 g/kg時(shí)，指數(shù)呈上升趨勢，土壤全鹽量（x）與IFI（y）的回歸方程為y=0.643 1-0.063 6x+0.003 6x2（r2=0.489 1）。

關(guān)鍵詞：棉田；土壤鹽漬化；土壤肥力質(zhì)量；主成分分析；新疆沙雅縣

中圖分類號：S562" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）06-0033-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.007 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Evaluation of soil fertility quality in different salinized cotton fields：Taking Shaya County， Xinjiang as an example

WU Chu-penga，b，SHENG Jian-donga，b，HU Yu-tonga，b，CHENG Zhi-huia

（a. College of Resources and Environment； b. Xinjiang Key Laboratory of Soil and Plant Ecological Processes，

Xinjiang Agricultural University，Urumqi" 830052，China）

Abstract： To evaluate the soil fertility quality in different salinized cotton fields in Shaya County， Xinjiang， the relationship between salinization and soil fertility in oasis cotton fields was discussed. Taking the core cotton planting areas of Shaya County as the research object， a combination of field experiments and indoor tests was adopted，seven physical and chemical indexes of soil were measured， and the weight of evaluation indexes was determined by principal component analysis. The soil integrated fertility index was used to evaluate the soil fertility of cotton fields. The results showed that there was no significant difference in soil bulk density and alkaline nitrogen content between cotton fields with different salinization levels. The content of most nutrient indicators in non salinized and salinized cotton fields showed significant differences， while the content of most indicators in salinized cotton fields was relatively similar.The soil integrated fertility index in non saline cotton fields was significantly different from that in saline cotton fields， while there was no significant difference in the soil integrated fertility index in saline cotton fields soil salinization affected the fertility status of cotton fields；regression analysis could further reflect their relationship. The total salt content of soil and the soil integrated fertility index （IFI） showed a parabola trend. With the increase of total salt content of soil， nutrient availability decreased， and soil biological activity was inhibited， thus affecting the formation and accumulation of soil fertility. When the total salt content was greater than 8.83 g/kg， the index showed an upward trend， and the regression equation between soil total salt content （x） and IFI （y） was y=0.643 1-0.063 6x+0.003 6x2（r2=0.489 1）.

Key words：cotton fields； soil salinization； soil fertility quality； principal component analysis； Shaya County， Xinjiang

目前，全球鹽漬地面積約為897×106 hm2，耕地鹽漬化已成為全球性農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題［1］。中國鹽漬地分布范圍廣，鹽漬地面積約占全球鹽漬地面積的10%［2］。由于西北干旱和半干旱地區(qū)地處內(nèi)陸，氣候干熱多風(fēng)，土壤鹽漬化較普遍。通常情況下，鹽分離子均為植物生長所需養(yǎng)分，但由于部分離子大量集聚，濃度過高，造成植物生理干旱和毒害作用［3］。沙雅縣位于南疆渭干河-庫車河流域，地勢平坦，土壤含鹽量高［4］，地下潛水位高［5］，沙性質(zhì)地，在干熱多風(fēng)的氣候因素驅(qū)動(dòng)下，表層土壤極易積聚鹽分，且由于長期連作棉花、過度施肥、過量灌溉和不合理耕作制度，棉田土壤鹽漬分化程度加強(qiáng)，土壤鹽漬化和次生鹽漬化已成為限制該縣棉田農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙［6］。

土壤肥力質(zhì)量是土壤維持土地生產(chǎn)能力的綜合反映［7］，開展土壤肥力質(zhì)量評價(jià)工作對維持土壤綜合肥力的穩(wěn)定和協(xié)調(diào)至關(guān)重要，是農(nóng)田土地資源開發(fā)利用的重要研究方向［8，9］。土壤作為棉花生長的基質(zhì)，其土壤質(zhì)量狀況亦備受關(guān)注。范君華等［10］、易海艷等［11］和田立文等［12］研究新疆主要棉區(qū)土壤養(yǎng)分分布特征。鄭琦等［9，13］探究棉田重金屬污染對棉田土壤質(zhì)量的影響。隨著長期連作，棉田土壤質(zhì)量變化受到廣泛關(guān)注，有學(xué)者研究不同連作年限對棉田土壤理化狀況、產(chǎn)量和土壤生物活性的影響［10，14，15］。在評價(jià)方法上，國內(nèi)外評價(jià)方法多樣，方法各有優(yōu)劣，主成分分析法應(yīng)用較廣泛，Gong等［16］利用主成分分析法，結(jié)合土壤質(zhì)量指數(shù)法對新疆玉田-和田綠洲棉田土壤質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，指導(dǎo)棉田合理開發(fā)利用和科學(xué)管理。Kamal等［17］利用主成分分析法，結(jié)合3種形式土壤質(zhì)量指數(shù)模型評價(jià)鹽漬化農(nóng)田土壤質(zhì)量。各參評指標(biāo)間由于量綱、數(shù)量級和作用的差異，需要對指標(biāo)變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使變量之間具有可比性，以便科學(xué)評價(jià)。一般采用隸屬度函數(shù)模型，將指標(biāo)結(jié)果轉(zhuǎn)換為0～1的分值。本研究采用非線性評分模型，對土壤指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，效果與模糊方法基本一致，因此該模型也常被使用［18-21］。

隨著學(xué)術(shù)界對農(nóng)田鹽漬化研究的重視，相關(guān)研究課題逐漸增多，主要圍繞區(qū)域農(nóng)田土壤鹽漬化的驅(qū)動(dòng)力以及成因分析［4，22］、鹽漬化特征［6，23］、土壤鹽漬化時(shí)空變異［22，24］及預(yù)測［25］、土壤剖面水鹽運(yùn)移及變化［26］等研究。一般來說，土壤鹽漬化后會(huì)使土壤溶液滲透壓增加，水氣交換受阻，影響土壤理化狀況，土壤鹽漬化與土壤肥力質(zhì)量的關(guān)系受到重視［15，27-29］。但棉花屬于耐鹽性作物，其土壤肥力狀況與一般作物有所不同，探討棉田土壤鹽漬化與肥力質(zhì)量狀況的關(guān)系具有重要理論價(jià)值和實(shí)際意義。目前對棉田鹽漬化與土壤綜合肥力質(zhì)量關(guān)系的研究較少。基于此，本研究以新疆沙雅縣不同鹽漬化棉田為研究對象，評價(jià)棉田土壤肥力綜合狀況，并進(jìn)一步探討棉田土壤鹽漬化與土壤肥力質(zhì)量的關(guān)系，為土壤鹽漬化防治提供治理思路，促進(jìn)棉田土壤肥力提高。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

沙雅縣位于新疆阿克蘇地區(qū)東南部，東經(jīng)81°45′—84°47′、北緯39°31′—41°25′。綠洲棉田區(qū)分布于渭干河綠洲平原，整體地形呈北高南低的態(tài)勢，北臨天山，其余三面皆被塔克拉瑪干沙漠包圍，生態(tài)環(huán)境脆弱。因?qū)贉貛?nèi)陸性干旱氣候類型，氣候干熱，多風(fēng)沙，降水量小，年均降水量57.44 mm，蒸發(fā)量大，年均蒸發(fā)量為降水量的42.3倍。年日照時(shí)數(shù)3 030 h，日照時(shí)間長，熱量充足，年均氣溫10.7 ℃，全年無霜期188 d，能為作物生長提供良好的光溫條件。多盛行偏北風(fēng)或東北風(fēng)。棉區(qū)主要土壤類型為草甸土、潮土、鹽土和風(fēng)沙土，土壤質(zhì)地偏沙性，棉田耕層厚度較淺。由于獨(dú)特的自然地理?xiàng)l件和成熟完備的栽培技術(shù)，沙雅縣棉花種植面積約" 1 333 km2，被譽(yù)為“中國塔里木棉花之鄉(xiāng)”。

1.2 土壤樣品采集與處理

本研究以沙雅縣海樓鎮(zhèn)、紅旗鄉(xiāng)、努爾巴克鄉(xiāng)和古勒巴格鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)棉田核心示范區(qū)為樣品采集區(qū)，共計(jì)49塊棉田。遵循隨機(jī)、均勻的土樣采集原則，采集棉田表層0～20 cm土壤，向四周輻射采集15～20個(gè)土壤分樣點(diǎn)，混合成1個(gè)待測樣品，以反映每塊棉田的土壤狀況。同時(shí)，調(diào)查并記錄棉田表面土壤特征。

土壤養(yǎng)分性質(zhì)和物理屬性對棉田土壤肥力質(zhì)量的影響較大，綜合考慮縣域棉田自然狀況和經(jīng)營模式，本次目標(biāo)評價(jià)指標(biāo)選用土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀和容重等理化指標(biāo)。野外采集樣品經(jīng)充分混勻，挑出根系、秸稈和地膜等雜物，反復(fù)四分法取舍，留取1.0～1.5 kg樣品裝入自封袋?；貙?shí)驗(yàn)室后，再經(jīng)室內(nèi)風(fēng)干、研磨和過篩以供測試。容重樣品利用環(huán)刀采集，每個(gè)樣點(diǎn)采集2～3個(gè)樣品，結(jié)果取均值。

1.3 樣品測定

有機(jī)質(zhì)含量的測定采用干燒法；全氮含量采用半微量凱氏法測定；堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定；速效鉀含量采用CH3COONH4浸提-火焰光度法測定；速效磷含量采用NaHCO3浸提法測定；棉田容重利用環(huán)刀法采集原狀土樣，測定其含水量，計(jì)算土壤容重；全鹽量采用烘干重量法測定［30］。

1.4 土壤肥力狀況評價(jià)方法

1.4.1 土壤肥力指標(biāo)評分模型 采用非線性評分模型［18］，將土壤肥力指標(biāo)測定值轉(zhuǎn)換為0～1的分值，計(jì)算公式如下：

式中，F(xiàn)i為土壤第i項(xiàng)指標(biāo)得分；x為指標(biāo)測定值；xo為指標(biāo)平均值；b為方程斜率，“越多越好”的指標(biāo)將被賦值-2.5，本評價(jià)指標(biāo)中全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀等指標(biāo)均屬于此類型；“越少越好”的指標(biāo)則賦值2.5［21］。

1.4.2 土壤肥力評價(jià)指標(biāo)權(quán)重 本評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定采用主成分分析法。它是一種能夠在保證原始數(shù)據(jù)信息丟失最少的情況下，將較多變量整合為少量主成分，同時(shí)，可反映出觀測變量與主成分之間的相關(guān)性，但各主成分變量之間不存在線性相關(guān)的多元統(tǒng)計(jì)方法。成分公因子方差是主成分對每個(gè)指標(biāo)的方差解釋度，可反映某項(xiàng)指標(biāo)對整體方差的貢獻(xiàn)程度，其值越大則說明對土壤肥力的作用越大。各指標(biāo)權(quán)重為評價(jià)指標(biāo)公因子方差占所有指標(biāo)公因子方差之和的比重［31］。

1.4.3 棉田土壤肥力綜合指數(shù) 依非線性模型評分值和主成分分析所得權(quán)重進(jìn)行整合求值，土壤肥力綜合指數(shù)（Integrated fertility index）的計(jì)算公式如下：

式中，IFI為土壤肥力綜合指數(shù)；Wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；Fi為第i項(xiàng)指標(biāo)得分；n為指標(biāo)數(shù)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析處理

采用SPSS 18.0軟件對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；利用單因素方差分析中最小顯著性檢驗(yàn)法（LSD）對棉田不同鹽漬化程度的土壤理化屬性進(jìn)行多重比較；基于RStudio構(gòu)建PCA模型提取公因子方差；采用ggplot2軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽漬化程度的棉田土壤理化特征比較

根據(jù)棉田土壤全鹽量的監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合新疆土壤鹽漬化分類標(biāo)準(zhǔn)［32］，確定不同鹽漬化程度棉田分布狀況（表1），其中，非鹽漬化棉田22塊，輕度鹽漬化棉田11塊，中度鹽漬化棉田6塊，重度鹽漬化棉田10塊。由圖1可知，非鹽漬化棉田土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效磷指標(biāo)含量最高，而重度鹽漬化棉地土壤速效鉀含量最高。結(jié)合養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)［33］可知，沙雅縣非鹽漬化棉田、輕度鹽漬化棉田和中度鹽漬化棉田的土壤有機(jī)質(zhì)含量適中。輕度鹽漬化棉田和重度鹽漬化棉田的土壤全氮含量中度，非鹽漬化棉田的土壤全氮含量較豐富，但中度鹽漬化棉田的土壤全氮含量較缺乏。不同鹽漬水平棉田的土壤堿解氮均低于最低分級水平，含量極缺乏。非鹽漬化棉田的土壤速效磷含量豐富，鹽漬化棉田的土壤速效磷含量均呈中等狀況。重度鹽漬化棉田的土壤速效鉀含量較豐富，其余棉田的土壤速效鉀含量適中。沙雅縣棉田的土壤容重整體偏大，差異性較小，土壤過緊。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷等養(yǎng)分指標(biāo)含量均隨土壤鹽漬化程度的增加整體呈降低趨勢，土壤速效鉀隨土壤鹽漬化程度的增加整體呈增加趨勢。

除堿解氮含量和土壤容重在不同鹽漬化程度間的差異不顯著外，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀等養(yǎng)分指標(biāo)含量在不同鹽漬化程度間存在顯著差異。非鹽漬化棉田土壤有機(jī)質(zhì)含量與中度鹽漬化、重度鹽漬化存在顯著差異，與輕度鹽漬化差異不顯著。非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田土壤全氮含量、速效磷含量均存在顯著差異，說明土壤鹽漬化能夠顯著影響有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷等養(yǎng)分指標(biāo)含量積累。輕度鹽漬化棉田與中度鹽漬化、重度鹽漬化棉田土壤全氮含量差異不顯著，中度鹽漬化棉田與輕度鹽漬化、重度鹽漬化棉田土壤速效鉀含量、速效磷含量差異不顯著。重度鹽漬化棉田與中度鹽漬化棉田土壤全氮含量存在顯著差異，輕度鹽漬化棉田與重度鹽漬化棉田土壤速效磷含量存在顯著差異，重度鹽漬化、非鹽漬化棉田土壤速效鉀含量與輕度鹽漬化棉田存在顯著差異。

2.2 不同鹽漬化程度的棉田土壤肥力質(zhì)量評價(jià)

經(jīng)KMO檢驗(yàn)，KMO統(tǒng)計(jì)量大于0.5，符合主成分分析檢驗(yàn)要求。Bartlett球狀度檢驗(yàn)結(jié)果P小于0.05，表明各項(xiàng)變量相互獨(dú)立，可做進(jìn)一步分析。由表2可知，全氮、速效磷、有機(jī)質(zhì)和速效鉀指標(biāo)公因子方差較大，占比接近90%。這些指標(biāo)權(quán)重較大，整體上對土壤肥力的作用較大，而堿解氮和容重的權(quán)重較小，對土壤肥力的作用較小。各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重排序依次為全氮gt;速效磷gt;有機(jī)質(zhì)gt;速效鉀gt;堿解氮gt;容重。

利用式（1）和式（2），結(jié)合指標(biāo)變量的評分和權(quán)重，計(jì)算棉田土壤肥力綜合指數(shù)（IFI），沙雅縣49塊棉田土壤肥力綜合指數(shù)（IFI）為0.24～0.68，數(shù)值越大，土壤肥力越高（IFI平均值為0.48），變異系數(shù)為24.83%，中等變異。

2.3 棉田鹽漬化與土壤肥力質(zhì)量的關(guān)系

以土壤肥力綜合指數(shù)的平均值劃分2類質(zhì)量樣地，質(zhì)量指數(shù)≥0.48的樣地?cái)?shù)占48.98%，此類樣地以非鹽漬化棉田為主，數(shù)量占87.50%。而質(zhì)量指數(shù)lt;0.48的樣地?cái)?shù)則占51.02%，此類樣地以鹽漬化棉田為主，鹽漬化棉田占96.00%，說明采用指數(shù)平均值的劃分方法可較好地區(qū)分非鹽漬化棉田和鹽漬化棉田。

利用單因素分析研究不同鹽漬化水平的棉田土壤肥力質(zhì)量差異。如圖2所示，非鹽漬化棉田土壤肥力綜合指數(shù)最高，中度鹽漬化棉田土壤肥力綜合指數(shù)最低，但鹽漬化棉田間的土壤肥力綜合指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田間的土壤肥力綜合指數(shù)存在顯著差異（P＜0.05）。

通過ggplot2構(gòu)建擬合回歸模型，并繪制棉田土壤全鹽量與土壤肥力綜合指數(shù)的關(guān)系散點(diǎn)圖。如圖3所示，土壤全鹽量（x）與棉田土壤肥力綜合指數(shù)（y）的回歸關(guān)系方程式為y=0.643 1-0.063 6x+0.003 6x2，r2=0.489 1，該模型相比線性模型有較好的擬合效果。棉田土壤肥力綜合指數(shù)隨土壤全鹽量增加呈拋物線變化趨勢。對該方程求解可知，棉田土壤全鹽量增加到8.83 g/kg的過程中，土壤肥力綜合指數(shù)呈下降的趨勢，在此區(qū)間內(nèi)，全鹽量越低，土壤各指標(biāo)屬性表現(xiàn)越佳；而當(dāng)全鹽量超過8.83 g/kg時(shí)，土壤肥力綜合指數(shù)又呈平緩上升趨勢，土壤已接近重度鹽漬化，一般作物的正常生長發(fā)育受到限制。

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

非鹽漬化棉田土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效磷等指標(biāo)含量最高，而重度鹽漬化棉田土壤速效鉀含量最高。除土壤容重和堿解氮含量在不同鹽漬化間無顯著差異外，非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田間多數(shù)養(yǎng)分指標(biāo)含量差異顯著。

由于多數(shù)指標(biāo)含量差異顯著，土壤肥力狀況也表現(xiàn)出明顯差異，非鹽漬化棉田與鹽漬化棉田的土壤肥力質(zhì)量差異顯著，而鹽漬化棉田間差異不顯著，說明土壤鹽漬化影響棉田土壤理化狀況，這就需要改善棉田鹽漬化狀況。通過回歸模型進(jìn)一步反映土壤鹽漬化與土壤肥力質(zhì)量關(guān)系，結(jié)果表明，土壤全鹽量與土壤肥力綜合指數(shù)呈拋物線變化趨勢，由于土壤鹽漬化影響棉花生長，棉田養(yǎng)分有效性降低，土壤生物活性受到抑制，從而降低土壤肥力，故表現(xiàn)出下降趨勢，但鹽分量超過一定值后，隨著土壤全鹽量的增加，土壤肥力綜合指數(shù)又呈上升的趨勢，擬合模型為y=0.643 1-0.063 6x+0.003 6x2，r2=0.489 1。

3.2 討論

沙雅縣棉田土壤肥力質(zhì)量狀況是長期耕作和自然條件綜合作用的結(jié)果。本研究中棉田種植方式、經(jīng)營管理方式和氣候因素比較一致，減少了大量需要評價(jià)和分析的影響因素，極大減輕了工作量。為反映棉田土壤肥力特征，選取土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀、速效磷和容重等進(jìn)行分析。不同鹽漬化水平棉田間多數(shù)養(yǎng)分指標(biāo)含量適中，其中棉田速效磷含量和速效鉀含量與前人研究結(jié)果［10，34］一致，棉田多偏施磷肥，且磷的移動(dòng)性小，被棉花利用率小，與土壤離子結(jié)合形成難溶態(tài)的緩效磷，從而不斷積累［13］，此外，土壤成土母質(zhì)中鉀素本就豐富［29］，當(dāng)季利用量少，所以速效磷和速效鉀含量比較充足。然而，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮與相關(guān)研究結(jié)果［35］存在差異，這主要是由于棉花收獲后，田間存留許多殘茬，經(jīng)分解后釋放養(yǎng)分，且長期重施氮肥［36］和一定年限連作棉花［15，37］，從而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分相對充足。

從不同鹽漬化棉田土壤理化特征的比較分析可知。相比鹽漬化棉田，非鹽漬化棉田多數(shù)養(yǎng)分含量較高，且與鹽漬化棉田差異顯著，說明土壤鹽漬化影響棉田土壤肥力狀況。由于棉田大部分堿解氮被棉花吸收，且受水熱條件變化和生物活動(dòng)等環(huán)境因素的影響較大，棉田堿解氮極缺乏，堿解氮特征與梁智等［14］、朱敏等［34］、劉建國等［36］的研究結(jié)果一致，南疆長期連作棉花，其堿解氮含量仍然比較缺乏，第二次全國土壤普查結(jié)果也表明新疆土壤缺氮、富鉀［33］。輕度、中度和重度鹽漬化棉田間多數(shù)土壤養(yǎng)分指標(biāo)含量無顯著差異，說明含量比較接近。此外，從田間實(shí)地調(diào)查可知，在分布著鹽斑的棉田中，棉苗難以存活，說明土壤鹽漬化已經(jīng)明顯影響棉花正常生長。

受土壤質(zhì)地影響［38］，土壤壓實(shí)，長期連作［39］，偏施化肥［40］，棉田經(jīng)營過程中缺乏中耕管理，導(dǎo)致棉田土壤容重整體偏大。此外，棉田土壤鉀素多源于成土母質(zhì)［29］，且與棉田秸稈和根的殘留也有關(guān)系［41］，與鹽分共同積累于土壤，所以鹽漬化越嚴(yán)重的棉田，土壤速效鉀含量也越高，故重度鹽漬化棉田速效鉀含量較高。

土壤肥力綜合指數(shù)評價(jià)可綜合反映土壤肥力屬性的狀態(tài)和性能［7］。土壤鹽漬化已是限制沙雅縣棉田土壤肥力質(zhì)量的主要障礙［4］，但由于棉花可適應(yīng)一定程度土壤鹽漬化，其土壤理化狀況與一般作物類型土壤有所不同，研究并反映它們之間的關(guān)系，對科學(xué)經(jīng)營管理和土壤培肥改良有重要意義。本研究表明，非鹽漬化棉田與各鹽漬化棉田存在顯著差異，而鹽漬化棉田間多數(shù)指標(biāo)含量比較接近，土壤肥力綜合指數(shù)并沒有表現(xiàn)出明顯差異，說明出現(xiàn)土壤鹽漬化現(xiàn)象的棉田土壤肥力受鹽漬化影響。通過回歸模型分析進(jìn)一步揭示它們之間的聯(lián)系，土壤全鹽量與棉田土壤肥力綜合指數(shù)呈拋物線變化趨勢，即隨著棉田全鹽量的增加，土壤肥力下降得比較快，但當(dāng)超過8.83 g/kg后，指數(shù)呈上升態(tài)勢，這可能是因?yàn)橥寥利}分在不斷增加的過程中，棉花正常生長狀態(tài)受限，土壤養(yǎng)分有效性降低［28，42］，抑制土壤生物活性［15，28，42］，導(dǎo)致土壤肥力難以積累，但土壤速效鉀含量又不斷增加，從而拉高指數(shù)。如能聯(lián)系棉花產(chǎn)量或生長狀況，則可進(jìn)一步分析曲線拐點(diǎn)的意義和作用，這也是今后需要繼續(xù)研究的方面。本研究結(jié)果可為防治棉田鹽漬化提供新的治理思路。

參考文獻(xiàn)：

［1］ METTERNIEHT G I， ZINEK J A. Remote sensing of soil salinity：Potentials and constraints［J］.Remote sensing of environment，2003，85：1-20.

［2］ 王遵親，祝壽泉，俞仁培，等. 中國鹽漬土［M］. 北京：科學(xué)出版社，1993.

［3］ 劉國花.植物抗鹽機(jī)理研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（23）：6111-6112.

［4］ 張 飛，塔西甫拉提·特依拜，丁建麗，等.干旱區(qū)土壤鹽漬化及其對生態(tài)環(huán)境的損害評估——以新疆沙雅縣為例［J］.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2009，18（4）：55-62.

［5］ 新疆渭干河流域管理處.渭干河流域水鹽監(jiān)測技術(shù)報(bào)告［R］.阿克蘇：新疆渭干河流域管理處，2003.

［6］ 張 飛，丁建麗，塔西甫拉提·特拉拜，等.干旱區(qū)典型綠洲土壤鹽漬化特征分析——以渭干河-庫車河三角洲為例［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2007（8）：34-40.

［7］ 陳美軍，段增強(qiáng)，林先貴.中國土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀及展望［J］.土壤學(xué)報(bào)，2011，48（5）：1059-1071.

［8］ 桂東偉，雷加強(qiáng)，曾凡江，等.綠洲化進(jìn)程中不同利用強(qiáng)度農(nóng)田對土壤質(zhì)量的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（7）：1780-1788.

［9］ 鄭 琦，王海江，董天宇，等.基于不同評價(jià)方法的綠洲棉田土壤質(zhì)量綜合評價(jià)［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2019，38（3）：90-98.

［10］ 范君華，龔明福，劉 明，等.南疆干旱區(qū)連作棉田土壤養(yǎng)分及生物活性的初步研究［J］.棉花學(xué)報(bào)，2009，21（2）：127-132.

［11］ 易海艷，馬劉峰，林 寧，等.新疆葉爾羌河流域棉田土壤養(yǎng)分分析與評價(jià)［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（7）：393-396.

［12］ 田立文，祁永春，戴 路，等.新疆南疆耕地土壤養(yǎng)分含量及其分布特征評價(jià)——以阿克蘇地區(qū)為例［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2020，34（1）：214-223.

［13］ 鄭 琦，王海江，呂 新，等.新疆棉田土壤質(zhì)量綜合評價(jià)方法［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2018，29（4）：1291-1301.

［14］ 梁 智，徐萬里，周 勃，等.新疆綠洲棉田土壤質(zhì)量演變與評價(jià)［A］.中國土壤學(xué)會(huì)第十一屆全國會(huì)員代表大會(huì)暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集（中）［C］.北京：中國土壤學(xué)會(huì)，2008.

［15］ 姜 艷，劉東陽，李健梅，等.瑪河流域不同連作年限棉田土壤質(zhì)量分析及綜合評價(jià)［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2021，39（4）：186-193.

［16］ GONG L， RAN Q Y， HE G X， et al.A soil quality assessment under different land use types in Keriya river basin，Southern Xinjiang，China［J］.Soil and tillage research，2015，146：223-229.

［17］ KAMAL N， RUHOLLAH T，RUTH K，et al.Assessment of soil quality indices for salt-affected agricultural land in Kurdistan Province，Iran［J］.Ecological indicators，2017，83：482-494.

［18］ MASTO R E，CHHONKAR P K，SINGH D，et al.Alternative soil quality indices for evaluating the effect of intensive cropping，fertilization and manuring for 31 years in the Semiarid soils of India［J］.Environmental monitoring and assessment，2008，136：410- 435.

［19］ RAIESI F. A minimum data set and soil quality index to quantify the effect of land use conversion on soil quality and degradation in native rangelands of upland arid and semiarid regions［J］.Ecological indicators，2017，75：307-320.

［20］ 劉 鑫，王一博，楊文靜.青藏高原植被退化背景下土壤質(zhì)量評價(jià)方法研究［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，56（2）：143-153.

［21］ 馬 寧，李 強(qiáng)，郭玉濤，等.神東礦區(qū)典型植被不同恢復(fù)年限對土壤質(zhì)量的影響［J］.中國水土保持，2019（11）：59-62，79.

［22］ 喬 木，周生斌，盧 磊，等.新疆渭干河流域土壤鹽漬化時(shí)空變化及成因分析［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2012，31（7）：904-910.

［23］ 艾薩迪拉·玉蘇甫，滿蘇爾·沙比提，阿依圖爾蓀·哈力穆拉提.渭干河-庫車河三角洲綠洲農(nóng)田表層土壤鹽分特征分析［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，44（8）：55-59.

［24］ 何寶忠，丁建麗，劉博華，等.渭庫綠洲土壤鹽漬化時(shí)空變化特征［J］.林業(yè)科學(xué)，2019，55（9）： 185-196.

［25］ 趙巧珍，丁建麗，韓禮敬，等.MODIS和Landsat時(shí)空融合影像在土壤鹽漬化監(jiān)測中的適用性研究——以渭干河-庫車河三角洲綠洲為例［J］.干旱區(qū)地理，2022（4）：1-12.

［26］ 趙振勇，張慧芝，黃俊芳，等.渭干河灌區(qū)水鹽動(dòng)態(tài)變化及其耦合分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008（10）：142-146.

［27］ 顧峰雪，張遠(yuǎn)東，劉永強(qiáng)，等.阜康綠洲土壤鹽漬化特征及其與肥力的相關(guān)性分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2003（2）：78-82.

［28］ 茹思博，楊 樂，錢文東，等.利用層次分析法和綜合指數(shù)法評價(jià)新疆棉區(qū)土壤質(zhì)量［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（8）：63-66.

［29］ 范向龍，呂 新，張 澤，等.基于距離聚類與K-means動(dòng)態(tài)聚類的棉田土壤養(yǎng)分評價(jià)研究［J］.干旱區(qū)研究，2021，38（4）：980-989.

［30］ NY/T 1634—2008，耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)程［S］.

［31］ 陳正發(fā)，史東梅，金慧芳，等，基于土壤管理評估框架的云南坡耕地耕層土壤質(zhì)量評價(jià)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35（3）：256-267.

［32］ 新疆維吾爾自治區(qū)土壤調(diào)查辦公室.新疆土壤［M］.北京：科學(xué)出版社，1996.

［33］ 全國土壤普查辦公室.中國土壤普查技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1992.43-92.

［34］ 朱 敏，梁 智，徐萬里，等.新疆綠洲棉田土壤養(yǎng)分時(shí)空分布特點(diǎn)［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，46（5）：1076-1081.

［35］ 陸 琦，馬克明，張潔瑜，等.三江平原退化濕地和農(nóng)田土壤養(yǎng)分的比較研究［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2007（2）：23-28.

［36］ 劉建國，張 偉，李彥斌，等.新疆綠洲棉花長期連作對土壤理化性狀與土壤酶活性的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（2）：725-733.

［37］ 劉建國，卞新民，李彥斌，等.長期連作和秸稈還田對棉田土壤生物活性的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008（5）：1027-1032.

［38］ 鄭存德，程 巖，張明明.質(zhì)地對土壤物理性質(zhì)的影響及調(diào)節(jié)研究［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014，28（4）：174-178.

［39］ 貢 璐，張海峰，呂光輝，等.塔里木河上游典型綠洲不同連作年限棉田土壤質(zhì)量評價(jià)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（14）：4136-4143.

［40］ 張北贏，陳天林，王 兵.長期施用化肥對土壤質(zhì)量的影響［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（11）：182-187.

［41］ 劉杏蘭，高 宗，劉存壽，等.有機(jī)-無機(jī)肥配施的增產(chǎn)效應(yīng)及對土壤肥力影響的定位研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，1996（2）：138-142，144-147.

［42］ 孫瑞蓮，趙秉強(qiáng)，朱魯生，等.長期定位施肥對土壤酶活性的影響及其調(diào)控土壤肥力的作用［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2003（4）：406-410.

收稿日期：2022-03-20

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項(xiàng)（2020A01002-3）

作者簡介：吳楚鵬（1995-），男，廣東揭陽人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源利用，（電話）13360394865（電子信箱）2078143296@qq.com；通信作者，胡雨彤（1989-），女，安徽亳州人，副教授，博士，主要從事養(yǎng)分資源高效利用研究，（電話）13899905549（電子信箱）hyt_533@163.com。