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土壤类型范文精选

土壤类型范文第1篇

关键词:土壤类型;烟田土壤微生物;根土比;多样性指数

中图分类号:S154 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)01-0056-04

土壤微生物是陆地生态系统中最丰富的物种,相关研究表明,每克农田土壤拥有的基因组量为140~8 800个,相当于400~26 000个不同物种。土壤微生物组成与活性决定了生物地球化学循环、土壤有机质的周转及土壤肥力和质量,也与植物的生产力有关。土壤微生物还可以敏感地指示气候和土壤环境条件的变化,土壤微生物参数可能是最早用于反映土壤质量的指标。土地利用方式、种植制度、农地管理方式及作物种类都会对土壤微生物产生影响[1-3]。Waldrop等[4]在研究森林转换为耕地条件下的土壤微生物群落结构时发现土壤中有机碳和氮下降了50%~55%,微生物量下降了75%,β-葡萄糖苷酶活性下降了54%,微生物特征和种类发生明显的变化。

土壤类型对微生物生长发育有着较大影响。土壤类型不同,土壤微生物种群数量和组成也必然会存在某种程度的差别,这种差异反过来又会对土壤结构以及土壤肥力特别是对烟草的生长产生一定的影响[5]。土壤微生物是土壤中动植物残体分解的主要推动者,在土壤物质转化中具有多种重要作用,与土壤肥力和植物营养有密切关系。因此土壤微生物是反映土壤供肥能力、土壤健康状况的敏感性参数。为此,在湖北省保康县和兴山县选取两种有代表性的土壤类型,研究不同类型土壤中主要微生物类群数量的变化规律,为合理利用土地资源、保证其可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2009年5~12月在湖北省保康县和兴山县进行。选取黄棕壤和紫色土两种土壤类型,育苗、肥水管理、病虫害防治及其他田间管理均按照当地农民种植习惯进行。供试烟草品种为K326。

1.2 土壤样品采集

分别于移栽前期(5月12-13日)、旺长期(7月8-9日)及采收期(8月15-16日)取样。采用5点取样法采集5~20 cm根际土和非根际土,用无菌自封袋包装,立即带回实验室。将新鲜土样研磨过2 mm筛存放在4 ℃冰箱中。

1.3 土壤微生物测定

采用稀释平板法测定土壤微生物总数;细菌采用牛肉膏蛋白胨固体培养基;固氮菌采用阿须贝氏琼脂培养基;放线菌采用高氏1号培养基;真菌采用马丁氏(Martin)培养基。结果以每克干土所含微生物数量表示[6]。

1.4 数据分析

根土比(R/S)是指根际土中微生物数量与非根际土中微生物数量的比,其中R表示根际土中微生物数量,S表示非根际土中微生物数量。

微生物数量变化速率是指根际土中微生物数量与移栽前期根际土中微生物数量的比。

生物多样性指数是描述生物类型数和均匀度的一个度量指标,它在一定程度上可反映生物群落中物种的丰富度及其各类型间的分布比例。本研究中土壤微生物菌群多样性指数和土壤微生物菌群的均匀度计算方法如下:

1)土壤微生物菌群多样性指数(Shannon-Wiener指数[7]):H=-∑Pi×1nPi

2)土壤微生物菌群的均匀度[8]:

R=(-∑Pi×1nPi)/1nS

式中,Pi=Ni/N为某群落中第i个类型的个体数占总个体数的百分比,S为微生物类群数量。

2 结果与分析

2.1 不同类型烟田土壤中微生物数量

由图1至图4可知,在不同土壤类型烟田土壤中4种微生物数量从多到少依次为:细菌、固氮菌、放线菌、真菌。其中,细菌数量最多,占微生物总量的58.77%~82.98%,固氮菌占微生物总量的10.80%~32.75%,放线菌占微生物总量的3.79%~10.39%,真菌数量最少,占微生物总量的0.04%~0.22%。由此可见细菌在烟田土壤微生物中占绝对优势。

在不同生育时期不同土壤类型的烟田土壤中,旺长期细菌数量高于采收期,保康县黄棕壤和紫色土烟田旺长期土壤中细菌数量分别为11.740 2×107 cfu/g和11.654 2×107 cfu/g,兴山县黄棕壤和紫色土烟田旺长期土壤中细菌数量分别为29.437 0×107 cfu/g和11.295 9×107 cfu/g。

不同类型的烟田土壤中,黄棕壤中细菌和固氮菌数量均高于紫色土,保康县黄棕壤烟田旺长期土壤中细菌和固氮菌数量分别为11.740 2×107 cfu/g和24.033 4×106 cfu/g,保康县紫色土烟田旺长期土壤中细菌和固氮菌数量分别为11.654 2×107 cfu/g和15.163 0×106 cfu/g;保康县黄棕壤烟田采收期土壤中细菌和固氮菌数量分别为11.250 4×107 cfu/g和34.551 7×106 cfu/g,保康县紫色土烟田采收期土壤中细菌和固氮菌数量分别为10.302 8×107 cfu/g和31.938 6×106 cfu/g。兴山县黄棕壤烟田旺长期土壤中细菌和固氮菌数量分别为29.437 0×107 cfu/g和99.007 3×106 cfu/g,兴山县紫色土烟田旺长期土壤中细菌和固氮菌数量分别为11.295 9×107 cfu/g和32.766 6×106 cfu/g;兴山县黄棕壤烟田采收期土壤中细菌和固氮菌数量分别为16.694 6×107 cfu/g和66.275 2×106 cfu/g,兴山县紫色土烟田采收期土壤中细菌和固氮菌数量分别为7.679 0×107 cfu/g和23.956 8×106 cfu/g。

2.2 不同类型烟田土壤中微生物数量变化速率

以移栽前期根际土中微生物数量为参照,不同类型烟田土壤中微生物数量变化速率如图5和图6所示,黄棕壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌的变化速率都高于1,表明在烟草生长过程中黄棕壤烟田土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌数量在增加,而紫色土中固氮菌和放线菌的变化速率存在低于1的情况,表明在烟草生长过程中紫色土烟田土壤中固氮菌和放线菌数量存在减少的趋势。

在黄棕壤烟田土壤中,细菌变化速率高于固氮菌变化速率,固氮菌变化速率高于放线菌变化速率,放线菌变化速率高于真菌变化速率。在兴山县黄棕壤烟田旺长期土壤中,细菌、固氮菌、放线菌和真菌的变化速率分别为6.895 5、4.161 8、2.561 1和1.529 9。

在不同类型烟田土壤中,黄棕壤烟田土壤中细菌变化速率、固氮菌变化速率、放线菌变化速率和真菌变化速率分别高于紫色土中4种微生物变化速率。兴山县黄棕壤烟田采收期土壤中,细菌、固氮菌、放线菌和真菌的变化速率分别为3.910 7、2.785 9、2.659 0和2.136 4,兴山县紫色土烟田采收期土壤中,细菌、固氮菌、放线菌和真菌的变化速率分别为1.636 5、1.527 7、1.583 8和1.911 7。

2.3 不同类型烟田根际土中微生物根土比

由图7和图8可知,不同类型土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌根土比都大于1,表明根际土中细菌、固氮菌、放线菌和真菌数量均高于非根际土,表现出明显的根际效应。不同类型烟田土壤中,黄棕壤中固氮菌根土比高于紫色土,兴山县黄棕壤中固氮菌根土比最高,为7.007 1。黄棕壤中4种微生物根土比之和高于紫色土,旺长期保康县黄棕壤和紫色土中4种微生物根土比之和分别为5.958 3和4.820 9,旺长期兴山县黄棕壤和紫色土中4种微生物根土比之和分别为13.852 2和6.742 4。

2.4 不同类型烟田土壤中微生物种群结构变化

细菌与真菌数量的比值(B/F)是表征土壤肥力的一个潜在指标。有资料表明,土壤中细菌密度高,表明土壤肥力水平较高。表1为不同土壤类型烟田土壤中微生物的B/F变化趋势。黄棕壤烟田土壤中旺长期细菌与真菌数量的比值(B/F)高于采收期,兴山县黄棕壤烟田土壤中旺长期和采收期细菌与真菌数量的比值(B/F)分别为26.431 4和11.541 7。不同类型烟田土壤中,黄棕壤中细菌与真菌数量的比值(B/F)几乎都高于紫色土,兴山县黄棕壤中旺长期细菌与真菌数量的比值(B/F)最高,为26.431 4。黄棕壤烟田土壤中细菌与真菌数量的比值(B/F)高于紫色土,表明黄棕壤烟田土壤更适合烟草种植。

2.5 不同土壤类型对土壤微生物多样性指数的影响

土壤微生物菌群多样性指数(H)反映微生物群落的丰富度,用根际土中微生物菌群多样性指数与非根际土中微生物菌群多样性指数之比(R/S)衡量烟叶种植对烟田生态系统中微生物多样性指数的影响。从表2可知,黄棕壤根土比大于紫色土。保康县黄棕壤和紫色土根土比分别为0.887 18和0.748 94,兴山县黄棕壤和紫色土根土比分别为1.019 26和0.866 43。

3 小结

对不同类型的烟田土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌进行分离,对不同微生物种群进行数量和多样性分析。结果表明,不同类型烟田根际土壤中,黄棕壤中细菌和固氮菌数量均高于紫色土。在黄棕壤烟田土壤中,细菌变化速率高于固氮菌变化速率,固氮菌变化速率高于放线菌变化速率,放线菌变化速率高于真菌变化速率。黄棕壤烟田土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌变化速率分别高于紫色土中4种微生物变化速率。黄棕壤中4种微生物根土比之和高于紫色土,兴山县黄棕壤中固氮菌根土比最高。黄棕壤中细菌与真菌数量的比值(B/F)几乎都高于紫色土,兴山县黄棕壤中旺长期细菌与真菌数量的比值(B/F)最高,为26.431 4。黄棕壤根际土中微生物菌群多样性指数与非根际土中微生物菌群多样性指数之比高于紫色土。

参考文献:

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土壤类型范文第2篇

关键词:土壤改良;土壤沙化;土壤侵蚀;土壤污染

中图分类号:S156 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160932033

随着社会经济的快速发展,人口数量不断增多,生活的环境日益遭受着破坏。大气污染、食品安全、土地退化等成了21世纪的热点问题。根据2000年世界粮农组织(FAO)世界土壤资源报告,全球严重土地退化面积约为3500万 km2,占总土地面积的26%,其中用于农业生产活动造成的严重土地退化面积占总土地面积的9%[1]。农民一味地追求高产,过度施用化肥,导致土壤板结;大量工厂的建立,导致了土壤污染;大量的砍伐树木,导致了土壤的沙漠化等,如今土壤退化问题成了亟待解决的问题。

因此,如何保持土壤质量,防止土壤退化,成为了国内外研究的热点。施用土壤改良剂是一种既经济又方便的方法,它可以改善土壤理化性质、提高土壤肥力,还能降低土壤中污染物的迁移,对于改良退化土壤有非常好的效果。本文从退化土壤的改良出发,介绍了土壤改良剂的不同类型及其在3种土壤退化类型中的应用,以期为不同类型退化土壤改良提供思路。

1 土壤改良剂介绍

土壤改良剂,又称土壤调理剂,能有效改善土壤理化性质和土壤养分状况,并对土壤微生物产生积极影响,从而提高退化土壤的生产力,使其更适宜于植物生长,而不是主要提供植物养分的物料。在20世纪50年代以前,土壤改良剂的研究只限于天然改良剂,随着研究的不断深入,科学家们从天然有机物、无机物提取到合成高分子化合物,根据不同土壤类型制成不同改良剂。按原料来源可将土壤改良剂分为天然改良剂、人工合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂和生物改良剂等4大类[1],其中天然改良剂又可以分为无机物料和有机物料2种。其具体分类如图1所示。

1.1 天然改良剂

天然改良剂根据原料的性质,可以分为无机物料和有机物料2类。无机物料又可以分为天然矿物和无机固体废弃物;有机物料包含了有机固体废弃物、天然提取高分子化合物和有机物料。主要有石灰石、膨润土、蛭石、粉煤灰、畜禽粪便、泥炭等。

1.2 人工合成改良剂

人工合成改良剂是一种高分子有机聚合物,是通过对天然改良剂的分析研究,合成的一种与天然改良剂结构形态类似的改良剂。国内外研究和应用的人工土壤改良剂有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇等,其中聚丙烯酰胺是目前土壤改良剂的研究热点。

1.3 天然-合成共聚物改良剂

为了达到高效的治理效果,将天然改良剂与人工改良剂合成,用人工合成改良剂去弥补天然改良剂的不足,使其效果达到最佳,扩大适用范围,是一种新型的共聚物改良剂。其中包含了腐殖酸-聚丙烯酸、纤维素-丙烯酰胺、磺化木质素-醋酸乙烯等。

1.4 生物改良剂

目前研究和应用的生物改良剂包括一些商业的生物控制剂、微生物接种菌、菌根、好氧堆制茶、蚯蚓等。

2 土壤改良剂在几种土壤退化类型中的应用

土壤退化是指在各种自然,特别是人为因素影响下发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降,甚至完全丧失其物理、化学和生物学特征的过程。由于土壤退化是土壤物理、化学、生物学性质恶化导致肥力下降的总称,赵其国[2]将土壤退化分为土壤物理退化、土壤化学退化、土壤生物退化。中国科学院南京土壤研究所借鉴国外的分类,将我国土壤退化分为土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染以及不包括上列各项的土壤性质恶化、耕地的非农业占用6类。

2.1 土壤改良剂在防治土壤沙化中的应用

土壤沙化指良好的土壤或可利用的土地变成含沙量很多的土壤或土地变成沙漠的过程。随着土壤沙漠化程度的加重,土壤物理性质、生物学特性都会发生一系列的变化,土壤水分、养分含量等降低,土壤生物酶活性下降,最终影响地上植被生长、发育和分布。在改良沙土时,研究学者更多关注的是如何增加土壤的保水能力、土壤养分含量、土壤有机质含量等。

2.1.1 天然改良剂

在天然矿物中,石灰石、膨润土等都具有保水保肥的改良作用,其中膨润土、沸石、石膏和蛭石还具有增肥作用。膨润土自身具有较强的吸水性、膨胀性、吸附性、粘着性等,施入沙土中可以增加土壤中团聚体的数量,降低土壤容重。膨润土与腐殖质作用形成有机无机复合体,施入土壤后,能够降低有机物料的分解速率,提高腐殖化系数,增加土壤有机质的累积,两者的相互结合存在着明显的交互作用[3]。粉煤灰自身的理化特性是改良沙土的物质基础,粉煤灰的平均粒径约为0.01~100 m,平均容重约为0.81~1.16g・cm-3,持水能力可达到45%~60%,显著高于沙土[4]。泥炭作为有机物料改良剂,能够提高混合沙土的持水能力,降低沙土的pH值和容重,增加沙土的有机质、速效氮和腐殖酸含量,对白菜的生长和生物量都有促进作用[5]。

2.1.2 人工合成改良剂

聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性高分子聚合物,具有很强的亲水性及絮凝性,能够增加土壤团聚体数量,还能够减少土面水分蒸发,保蓄水分,提高水分利用效率。Johnson通过添加PAM增加了土壤的持水能力,为植物生长提供了更多的有效水[6]。将粉煤灰和聚丙烯酰胺混合施用,形成互补效应,但施用效果并不是简单的叠加,与对照相比,能够显著提高土壤田间持水量,同时增加土壤有效水含量。

2.1.3 生物改良剂

丛枝菌根真菌能和世界上90%以上的有花植物形成互惠互利的共生体,接种菌根真菌能够促进植物对土壤水分和养分的吸收,提高植物的抗逆性,同时菌根真菌分泌的球囊霉素相关蛋白能够改善土壤的团聚性,同时也是土壤碳的一个重要来源。丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用能够改善土壤微环境,同时提高了土壤酸性磷酸酶活性和有效磷的释放,沙土中细菌、真菌和放线菌数量也得到了显著的提高,进而促进土壤的形成和发育,改变土壤的理化性质[7]。

2.2 土壤改良剂在防治土壤侵蚀中的应用

土壤侵蚀是指土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。在防治土壤侵蚀过程中,主要有生物防治、物理化学防治、工程防治以及综合防治技术,这些防治措施的基本原理都是减少坡面径流量、减缓径流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗冲能力,并尽可能抬高侵蚀基准面。

改良剂在防治土壤侵蚀中的应用主要集中在改良土壤结构,增加土壤的凝聚力,提高土壤吸水能力等方面。Brandsma[8]研究4种土壤改良剂(Agri-Sc、Soiltex、Humus和Kiwi Green)发现,土壤改良剂可以降低土壤密度,提高总孔隙度,其中Agri-Sc改良剂能够使土壤平均溅蚀量降低14.3%,Soiltex和Kiwi Green可使土壤结壳强度增加。人工合成改良剂中聚丙烯酰胺(PAM)处理过的土壤表面紧密的结构和较高的团聚体稳定性有效抑制了土粒的分散,增加土壤的水稳性团粒体,提高土壤渗水速度,可以有效地防止土壤的侵蚀。利用小型水道进行了针对壤土和黏土的PAM沟灌试验发现,壤土的渗透率减少了59%,黏土减少量22%,能够有效地减少流水侵蚀。在喷淋灌溉系统中模拟雨滴降落试验中,2 kg・ha-1的PAM有效地减少了径流和侵蚀,且对侵蚀的控制比对径流更有效[9]。

2.3 土壤改良剂在防治土壤污染中的应用

土壤污染破坏了土壤的自然生态平衡,并导致土壤的自然功能失调,土壤质量恶化。土壤污染可以分为无机污染和有机污染,无机污染物主要有汞、铬、铅、铜、砷、镉、酸、盐碱等,有机污染物主要有石油、氰化物、有机农药等。其中土壤重金属具有累积性、不可逆性的特点,因此重金属污染治理是现在研究热点。

2.3.1 天然改良剂

在修复重金属污染土壤中,常用的改良剂有石灰石、沸石、碳酸钙、硅酸盐和促进还原作用的有机物质,而不同改良剂改良重金属污染土壤的作用机理也是不同的。石灰是使用较为广泛的一种改良剂,能够降低土壤中重金属的移动性及其在植物体内的累积。由于石灰本身具有碱性,施用石灰可以提高土壤pH值,促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn等元素形成氢氧化物或碳酸盐沉淀。施用少量石灰,可以使土壤有机质中的羟基和羧基与OH-反应,促使土壤可变电荷增加,土壤中Cd2+与CO32-发生化学反应生成难溶于水的CdCO3[10]。与其有同样效果的改良剂还有粉煤灰或改性粉煤灰,同样能够使土壤pH值升高,降低重金属污染土壤中Cd、Pb、Zn、Co、Cu、Ni等的迁移能力,抑制作物对重金属的吸收。沸石是碱金属或碱土金属的水化铝硅酸盐晶体,含有大量的三维晶体结构和很强的离子交换能力,从而能通过离子交换吸附和专性吸附降低土壤中重金属的有效性。在天然矿物中,膨润土和蛭石同样能够吸附土壤中的重金属,如Pb、Ni、Cu、Zn、As、Sb、Cd等,降低其生物有效性。

有机物料作为土壤重金属的吸附材料,其原理是重金属能够与有机物料中的有机配位体形成稳定的络合物,从而减轻重金属离子的生物有效性。常见的有机物料有畜禽粪便、污泥、绿肥、泥炭等。畜禽粪便在吸附土壤重金属的同时,还能够培肥土壤,增加土壤有机质含量,促进作物生长,在Cd污染土壤上施用鸡粪堆肥,可以促进冬小麦的生长,同时抑制了冬小麦根系对Cd的吸收 [11]。造纸污泥与土壤相互作用能形成新的吸附位点,使土壤对Cd和Sb的吸附量增加,降低其生物有效性。用粉煤灰将污水污泥结合钝化后,再施入土壤中,能够显著提高酸性土壤的pH值和Ca、Mg、B的含量,降低土壤的电导率和重金属的有效性,同时还能够增加土壤的N、P养分[12]。泥炭能吸附土壤中的重金属如Pb、Ni、Cu、Zn、As、Sb、Cd等,降低其生物有效性,同时还是良好的土壤调解剂,含有腐殖酸及营养成分,能够保肥、持水,增强土壤微生物的活动,可以提高0.25~1.61个单位的土壤pH值,增加土壤有机质,显著降低土壤中Cd有效态含量[13]。绿肥作为一种养分完全的生物肥源,不仅能够改良土壤,增加土壤养分,还能够作为土壤重金属改良剂,降低土壤中可提取性Al的浓度。

2.3.2 生物改良剂

重金属污染的土壤中,常富集有多种耐重金属的真菌和细菌。采用生物改良剂对土壤中重金属进行吸附,主要表现在胞外络合作用、胞外沉淀作用和胞内积累3种作用方式,目前主要的修复技术分为原位修复技术和异位修复技术2种。其中丛枝菌根能够通过直接作用(如螯合作用、菌丝的“过滤”机制等)和间接作用(改善矿质营养状况、改变根系形态等)修复污染土壤,包括有机烃类污染、重金属污染、石油污染、农药污染等。在灭菌土壤中添加AM真菌,可以促进海州香薷向地上部分转运Cu,提高其地上部分Cu吸收量,进而使得土壤中Cu含量减少[14]。接种菌根真菌还能够显著减少重金属复合污染土壤中三叶草对Cu、Cd、Pb的吸收。

3 总结与展望

土壤改良剂相对于其他改良方法简单易行,且效果显著,所以一直是研究者的关注点,但单一改良剂的改良效果存在不全面或不同程度的负面影响。在实际中,遇到的土壤改良问题并不是单一的,因此在选择改良剂时,通常会几种改良剂配合施用,但配施比例以及配施方法仍是值得探讨的问题。同时,针对不同的改良土壤,配施方法也有所差异。另者,在施用改良剂的同时要防治二次污染,例如在施用畜禽粪便、泥炭、粉煤灰时,可能会引入重金属,导致土壤、水体、生物的二次污染。对于一些合成有机改良剂尚有很多问题不能解释,例如PAM会与土壤中的粘土矿物相互作用,但作用机理尚不清楚,同时对土壤微生物生态系统及其生物转化产物对整个生态的影响还不太了解。生物改良剂对于重金属的改良有很好的效果,但丛枝菌根种类繁多,高效菌种的筛选问题需要解决,且其纯培养技术尚待突破。

综上所述,应用改良剂改良土壤尚有许多问题亟待解决,配施比例、配施方法、应用机理等都是今后的研究热点,同时针对不同问题的土壤,所采用的改良方法也不同。

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土壤类型范文第3篇

0引言 不同土地利用引起的土壤特性的变化各不相同.有关土地利用变化引起的土地覆被及土壤特性等方面的变化一直是众多学者研究的热点.例如,在地表植被[1]、植物凋落物和残余量[2]、土地管理措施[3]、土壤性质[4-7]、地表反射率[8]、土壤微生物活动[9]及土壤养分[10-11]等方面的变化研究均取得显著成果.同时,土地利用变化还可引起生物多样性[12]、地表径流和侵蚀[13]、土壤环境[14-16]等生态过程[17]的变化.合理的土地利用可以改善土壤结构,增强土壤对外界环境变化的抵抗力[18],反之将会导致土壤质量下降[19-20],并导致土地沙漠化.古尔班通古特沙漠与绿洲交错带不仅土壤盐渍化严重,而且面临沙漠化的威胁.其植被群落结构简单,生态环境十分脆弱.随着人类活动干扰强度的增大,资源与环境之间的矛盾日益突出,土地利用变化必然对该区土壤特性产生重大的影响.我国土地利用变化对土壤特性的影响研究大多集中在典型岩溶区[10]、自然保护区[21]、低山丘陵区[22]和集约化农业区[23]等.而有关土地利用在干旱区的研究主要表现在绿洲[11,24-25]和典型流域[26]方面.因此,开展绿洲-沙漠交错带土地利用变化对土壤特性的影响研究具有重要意义.本文对比研究了绿洲-沙漠交错带不同土地利用类型对土壤机械组成、总盐和土壤养分等土壤特性的影响,并对其进行了土壤退化评价和养分评价.可为合理的利用土地资源、规划经营管理方式及土地评价和恢复等提供理论基础,对于土壤盐渍化的防治、改良、有效利用和沙漠化的防治,具有科学实践意义和生态价值. 1研究区概况 研究区位于古尔班通古特沙漠与奇台县绿洲的交错带.古尔班通古特沙漠位于新疆北部准噶尔盆地腹地,是我国面积最大的固定和半固定沙漠,地处44°11′~46°20′N和84°31′~90°00′E之间,面积约4.88×104km2.其年平均降水量不超过150mm,且主要集中在春季.年平均蒸发潜力较高,在2000mm以上,年均温为6~10℃.奇台县位于天山北麓,准噶尔盆地东南缘,地处89°13′~91°22′E,43°25′~49°29′N,全县面积1.93×104km2.农区年平均气温为4.7℃,7月份极端最高气温43℃,1月份极端气温为-42.6℃.年平均降水量为176mm,蒸发潜力2141mm,无霜期平均156d,年日照时数2840~3230h. 2材料与方法 2008年10月,在古尔班通古特沙漠与奇台县绿洲交错带8种土地利用类型土壤选择样地分别为:荒草地(花花柴Kareliniacaspic、芦苇Phrag-mitesaustralis及猪毛菜Salsolacollina为主,A1)、天然灌木林地(柽柳TamarixchinensisLour为主,A2)、无植被生长的盐碱地(A3)、种植3a的生态防护林地(沙枣树Elaeagnusangustifolia为主要建群种,A4)、耕种3a(B1)、5a(B2)、10a(B3)的农田及耕种5a的菜园地(B4).按“S”型采样法,挖取深度为40cm的土壤剖面,按0~20cm和20~40cm土层取样.每种样地,分别从不同的地块上挖取6个土壤剖面,每样重复3次,每层共取样18个.采集的土样在实验室内自然风干,分散,过1mm筛,按水土比5∶1配置土壤浸提液.用残渣烘干法测定可溶性总盐含量;用数字式酸度计测定pH值;用K2Cr2O7容量法测定有机质含量;用半微量开氏法测定全氮;用硫酸-高氯酸消煮-钼锑抗比色法测定全磷;用碱解-扩散法测定碱解氮;用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定速效磷;用1mol•L-1乙酸铵浸提-火焰光度法速效钾;采用双指示剂-中和滴定法测定CO2-3和HCO-3;采用硝酸银滴定法测定Cl-;采用源自吸收分光光度法测定Ca2+和Mg2+;采用火焰光度法测定K+和Na+;采用硫酸钡质量法测定SO2-4.按美国制土壤分类标准分析土壤颗粒组成.分析测定由中国科学院新疆生态与地理研究所土壤理化分析实验室的专业人员完成.土壤有机碳含量源自于土壤有机质含量,其计算方法如下[27]:OM(%)=C(%)×1.724(1)则,C(%)=OM(%)×0.58(2)式中:OM为土壤有机质(%);C为土壤有机碳(%). 本文运用单因素方差分析、F检验法、综合指数法、聚类分析及相关分析等方法进行分析土地利用变化对土壤特性的影响.所有图表的绘制及数据的分析在Excel2003、DPS8.01及SPSS13.0软件上进行.利用综合指数的计算形式,定量地对某现象进行综合评价的方法,称为综合指数法(syntheticin-dex).综合指数I较为复杂,没有统一的表达形式,一般根据实际问题确定计算模式,并可表示为各个指标的相加或相乘,如取相加,则有[28]:I=1n∑m1y或I=∑ki=1∏lj=1yij(3)式中:I为综合指数;y为个体指数;m为指标数;n为分组数;k为指标类别数;l为各类内的指标数. 3结果与分析 3.1土壤理化性质及盐分特征 绿洲-沙漠交错带各土地利用类型土壤(0~40cm土层)主要组成为极细砂(表1),其平均含量在63%~66%之间变化;其次为细砂,含量远低于前者,大体在19%~22%之间波动.按粒度的平均值衡量,土壤质地上层(0~20cm)和下层(20~40cm)没有显著差异.按照美国制土壤分类标准,属于砂土.土壤pH值>8.0.据土壤肥力分类标准[29],有机质平均含量在24~32g•kg-1之间,属于2~3级,为中上水平,有利于作物生长,但全磷含量(0.71~0.85g•kg-1)较低.上层土壤养分(除全钾外)均高于下层土壤,而且除有机质和全钾外上层和下层土壤养分元素均具有P<0.05信度水平的显著性差异.按照土壤盐渍化分类标准,属于强盐渍土[30].上层土壤盐分及其离子含量普遍大于下层土壤,但其含量不具有显著性的差异.#p#分页标题#e# 3.2土地利用变化对土壤机械组成的影响 不同的土地利用类型的上层、下层土壤的粉砂含量均具有显著性差异(表2),而极细砂和细砂的差异性不显著.上层土壤机械组成的变异系数均小于下层.同时,各土地利用系统上层土壤的粉砂和极细砂含量基本高于下层土壤,可能是由于上层土壤易受到外界自然因素(如风蚀、动物活动及植物根系等)和人为因素(如放牧、耕种等)的影响.受人类干扰活动较强的耕种3a及以上的农田和菜园地较无人类耕种活动的荒草地、盐碱地、天然灌木林地和人类干扰活动较弱的3a防护林地粉砂和极细砂(0~40cm土层)的平均增加率分别为31.59%和9.50%,而且粉砂含量以人类耕种时间较长、干扰强度较大的10a地最高;而细砂表现出与之相反的分布态势,平均减少率为17.60%.这反映出人类活动干扰的时间与强度对土壤机械组成的影响. 3.3土地利用变化对土壤养分和pH值的影响 3.3.1土壤养分和pH值的统计特征 土地利用变化对土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾)和土壤pH值的变化有着较大的影响(表3).而且,不同土地利用系统的上层和下层土壤的有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾和上层土壤的全磷和pH值均具有显著的差异性土壤pH值在无人类耕作活动干扰的荒草地、天然灌木林地和盐碱地(>8.34)明显高于有人类活动干扰的土地利用类型(<8.33).其中,盐碱地pH值最高(>8.5),碱性较强.在有人类活动干扰的土地利用类型中,多年生防护林地、5a菜园地和10a农田地的土壤pH值明显低于耕种时间(≤5a)较短的一年生作物农田,一方面与植被特性有关;另一方面与人类活动干扰的时间、强度及管理方式(如:有机肥施用量、灌溉量等)有关.荒草地、盐碱地、防护林地和3a农田地有机质(表层>35g•kg-1)、全氮(表层>2.6g•kg-1)及碱解氮(表层>125g•kg-1)的分布状况较为一致,且含量较高.荒草地和盐碱地反映了研究区土壤养分的背景值.因此,在养分循环尚未开始,人类活动干扰时间较短的防护林地和3a农田地的有机质和全氮含量高,仅是在土壤养分背景值较高条件下的延续.而后随着耕作时间的延长,对土壤养分的消耗进一步加大,5a农田地及菜园地有机质、全氮及碱解氮含量降低.但随着耕作时间的进一步加长,养分循环系统的功能逐步完善,10a地农田有机质、全氮及碱解氮含量逐渐升高.全磷在天然灌木林地和盐碱地含量明显高于其他土地利用类型,但其他土地利用类型的全磷含量相差不大.而全钾的分布则相反,并且在农田中,随着耕作时间的加长,全钾含量逐渐增加.菜园地的全钾含量最高,这与其有机肥施用量高有关.速效磷和速效钾在盐碱地和灌木林地含量最高,荒草地和防护林地次之,农田及菜园地含量较低.但菜园地速效磷含量明显高于其他农田. 3.3.2不同土地利用系统的土壤养分评价 为进一步明确土地利用变化对土壤养分的影响,特引入土壤养分指数.所谓土壤养分指数,是以土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等土壤养分监测数据计算出的无量纲相对数,用来反映土壤养分的综合状况.利用综合指数法[28],对各土地利用系统的土壤养分进行综合评价,进而求出其土壤养分指数(图1).不同土地利用系统的土壤养分指数高低变化依次为:盐碱地>生态防护林地>荒草地>天然灌木林地>10a农田地>5a菜园地>3a农田地>5a农田地.首先,采用欧式距离法将各土地利用类型的土壤养分指数聚类分析成4类(图2),然后依据土壤养分指数大小依次将各土地利用类型的土壤养分类别划分为4个等级:1级为盐碱地,属于最高等级;2级为生态防护林地、荒草地和天然灌木林地;3级为10a农田、5a菜园地和3a农田地;4级为5a农田地,属于最低等级.由于盐碱地无任何植被生长,并没有产生新的养分循环系统,而它的土壤养分等级最高,说明研究区在1970年代次生盐渍化发生之前土质肥沃,较适合作物生长.养分等级为二级的生态防护林地、荒草地和天然灌木林地均源自于盐碱地,且受人类活动影响少,故其延续了高养分背景值的特点.有人类耕作活动干扰的土地利用类型,在新的养分循环系统的功能较低(≤5a)时[31],耕作时间越长,对背景值养分的消耗量越大,养分等级就越低.因此,3a农田地的养分等级高于5a农田地.但随着耕作时间的延长(>5a),新的养分循环系统的功能不断加强,土壤养分的等级逐渐提高.所以,10a农田地的土壤养分等级高于5a农田地.另外,由于菜园地的耕作、管理方式不同,土壤养分等级高于与其耕作时间相同的农田地. 3.4土地利用变化对土壤盐分的影响 土地利用变化对土壤总盐含量及其离子组成的影响显著(表4).而且,各土地利用类型的上层和下层土壤总盐及离子(HCO-3、Cl-、SO2-4、Ca2+、Mg2+、K+和Na+)含量均具有显著的差异性.未受人类活动影响的各土地利用类型(盐碱地、荒草地和天然灌木林地)上层总盐含量明显高于下层,且上下两层总盐含量较高(>26g•kg-1);而有人类活动干扰的各土地利用系统,上层总盐含量低于下层,且总盐含量较低(农田、菜园地小于2.5g•kg-1,生态防护林地小于18g•kg-1).表明人类活动对土壤盐分的空间分布有着重要影响.在有人类活动干扰的土地利用系统中,人类活动干扰强度大的农田,随着耕作时间的延长,其总盐含量逐渐减少.另外,人类对5a菜园地特殊的耕作方式,使其总盐含量低于农田(≤10a).说明人类活动干扰时间越长、强度越大,土壤含盐量越小,这与他人的研究结论一致[25,32].生态防护林地总盐含量最高,这是因为人类仅对其进行每年1~2次的灌溉,洗盐量小,并未有深翻犁地等活动,对其干扰时间和强度较小.从变异系数来看,Cl-、SO2-4、Mg2+和Na+的变异性(CV>1.0)最大,为强变异性.Ca2+和K+离子(CV<1.0)次之,为中等(偏强)变异性.HCO-3离子(CV<0.35)的变异性最小,为中等(偏弱)变异性.#p#分页标题#e# 3.5土壤盐分与其组成离子相关性分析 为进一步了解土地利用变化过程中,土壤盐分与其组成离子之间的变化关系,分别对其进行了相关分析.土壤总盐与Cl-、SO2-4、Ca2+、Mg2+、K+和Na+离子均呈极显著正相关性,而仅与HCO-3离子呈显著负相关性(表5).而HCO-3易发生水解反应,其含量越高,碱性越强.表明土壤总盐与碱性呈反比.另外,HCO-3与Cl-、SO2-4、Ca2+和Na+离子均呈显著负相关性,而与Mg2+和K+离子相关性较差.Cl-与SO2-4、Ca2+、K+和Na+离子(极显著正相关)的相关性要好于与Mg2+离子(显著正相关)的相关性.SO2-4与其他阳离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)均呈现极显著正相关性.阳离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)之间,除Ca2+与Mg2+、Mg2+与K+离子呈显著正相关外,其他两两之间均呈极显著正相关性. 3.6不同土地利用类型的退化评价 为了定量描述土地利用变化引起的土壤退化程度,本文引进了土壤退化指数[33].土壤退化指数的计算首先是以某种土地利用类型作为基准,假设其他的土地利用类型都是由作为基准的土地类型转变而来的;然后计算土壤各个属性在其他土地利用类型与基准土地利用类型之间的差异(以百分数%表示),最后将各个属性的差异求和平均,从而得到各土地利用类型的土壤退化指数.具体公式如下[22]:式中:DI为土壤退化指数;p1′,p2′,…,pn′为基准土地利用类型下土壤属性1,属性2,…属性n的值;p1,p2,…,pn为其他土地利用类型下土壤属性值;n为选择的土壤属性数.土壤退化指数可以为正数也可以为负数,负数表明土壤退化,正数表明土壤不仅没有退化,而且质量还有所提高.本文以无植被生长的盐碱地作为基准的土地利用类型,其上层土壤属性为基准值进行计算各土地利用类型的土壤退化指数.选择的土壤属性包括土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾.研究区5a农田地的土壤退化指数(-30.58%)最低(图3),表明其退化程度最高,且与盐碱地相比退化程度显著(通过P<0.05水平下显著性检验).而其他各土地利用类型的土壤退化指数均大于-21%,且与盐碱地相比退化不显著.另外,受人类活动干扰强度较小的荒草地、天然灌木林地和生态防护林地的退化指数明显高于人类活动干扰强度大的农田和菜园地.一方面表明农田退化速率高于耕种相同时间的菜园地;另一方面说明人类活动干扰的强度与土壤退化密切相关. 4结论 (1)研究区土壤主要由极细砂和细砂组成,其含量在不同土地利用类型下的差异性不显著,但粉砂含量的差异性显著(P<0.05).各土地利用类型的粉砂和极细砂含量与土层深度成反比,与人类活动干扰的时间、强度成正比.而细砂的分布规律与之相反.(2)土地利用类型对土壤养分和pH值的影响显著.不同土地利用类型的土壤养分指数由大到小依次为:盐碱地>生态防护林地>荒草地>天然灌木林地>10a农田>5a菜园地>3a农田>5a农田.有人类活动干扰的土地利用类型的土壤pH值(<8.33)明显低于无人类活动干扰的土壤(>8.34).(3)人类活动对土壤盐分的干扰,主要表现在空间和时间序列中.无人类活动干扰的土地利用类型的上层(0~20cm)土壤含盐量高于下层(20~40cm),且含量(上、下层平均为35.60g•kg-1、25.93g•kg-1)高;而有人类活动干扰的土壤盐分分布规律相反.(4)土地利用变化的过程中,土壤盐分与Cl-、SO2-4、Ca2+、Mg2+、K+和Na+离子均呈极显著正相关性,而与HCO-3离子呈显著负相关性.除HCO-3与Mg2+、K+相关性较差外,其他各离子之间相关性均较好.(5)与盐碱地相比,5a农田地退化显著(通过P<0.05水平下显著性检验),而其他土地利用类型退化不显著.

土壤类型范文第4篇

关键词 小麦;水稻土;潮土;肥力;供氮量

中图分类号 S512.1;S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)24-0012-02

小麦优质高产与氮肥的合理施用密不可分,但不同肥力水平的土壤基础供氮能力差异较大。为研究不施氮肥条件下小麦当季土壤供氮能力和基础地力产量,张家港市大新镇农业服务中心于2007年秋播在张家港市耕地面积最大的潮土和水稻土2个类型区进行了小麦无氮基础地力测定试验,以期建立小麦测土配方施肥技术参数体系,实现小麦精确定量施氮、分类指导提供科学依据[1]。现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

供试土壤为全市耕地面积最大的潮土和水稻土,成土母质分别为全新统海积冲积物和全新统泻湖相沉积物。田间试验按肥力高、中、低3种不同水平布设32个试验点,涉及乐余、南丰、锦丰、大新、凤凰、塘桥、杨舍、常阴沙8个镇,其中潮土布设23个点,水稻土布设9个点,前茬作物均为水稻,供试小麦品种为扬麦13号、扬麦16号,无氮基础地力测定区供试肥料为单质肥料,磷肥为过磷酸钙(含P2O5 13%),钾肥为氯化钾(含K2O 60%)。

1.2 试验设计

各试验点统一设无氮基础地力测定区和常规施肥区2个处理,无氮基础地力y定区面积66.7 m2,小麦全期不施氮肥,水稻土分别统一施用过磷酸钙555 kg/hm2、氯化钾210 kg/hm2,潮土分别统一施用施用过磷酸钙534 kg/hm2、氯化钾222 kg/hm2,磷、钾肥统一作基肥一次施用;常规施肥区按试验点当地常规施肥,一律施用无机肥,不施有机肥。

1.3 测定内容与方法

小麦生产的农艺措施统一按当地高产要求进行,在上茬水稻成熟收割后、土壤板田耕翻前按“S”型多点采集试验田耕层0~15 cm土样1 kg,分析土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等常规项目。在小麦成熟时实收各小区产量,并采集麦粒和茎秆样品分析全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量。

检测方法引用中国土壤学会编制的《土壤农业化学分析方法》[2]。土壤有机质采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法,全氮采用半微量开氏法,全磷采用高氯酸-硫酸―钼锑抗比色法[3-4],碱解氮采用扩散皿法,速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法,速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法,缓效钾采用硝酸浸提-火焰光度法[5-6]。植株分析采用硫酸-过氧化氢一次消煮后分别测定,氮用凯氏法,磷用分光光度法,钾用火焰光度法。

2 结果与分析

2.1 小麦生长当季土壤供氮量

2.1.1 对土壤有效氮吸收率。经对各试验点土壤养分和无氮区小麦籽粒、茎秆分析,小麦对当季土壤有效氮的利用率平均为32.38%,不同土壤类型对土壤有效氮的利用率差异较大,表现为沿江潮土高于水稻土,潮土23个试验点平均为36.59%,水稻土9个试验点平均25.91%。不同肥力水平之间,水稻土和潮土2个主要土壤类型地区均表现为高肥力土壤有效氮利用率明显高于中肥力土壤和低肥力土壤(表1)。

2.1.2 小麦生长当季土壤供氮量。据32个只施磷、钾肥,不施氮肥的N0处理结果汇总,当季小麦平均产量3 081.30 kg/hm2,占常规施肥产量5 611.8 kg/hm2的54.91%,土壤对小麦当季的供氮量平均为61.50 kg/hm2,但不同土壤类型对小麦当季的供氮量具有较大差异,表现为水稻土稍高于潮土,分别为62.25、61.35 kg/hm2。同一土壤类型的不同肥力水平,均表现为高肥力水平供氮量明显高于中、低肥力。土壤的供氮量与土壤的基础产量有类似趋势,随着土壤供氮量的增加,小麦的土壤基础产量也相应提高。高、中、低3种肥力水平之间,水稻土的基础产量差数分别为1 158.9、784.2 kg/hm2,潮土分别为973.95、811.50 kg/hm2。在相等肥力水平时,小麦基础产量水稻土比潮土分别增加180.3 kg/hm2、减少4.65 kg/hm2、增加22.65 kg/hm2(表1)。

2.2 小麦单位产量吸氮量

对32个试验点结果资料汇总,小麦常规施肥区平均标准产量5 611.80 kg/hm2,茎秆产量5 770.65 kg/hm2,麦粒、麦秆平均含氮量分别2.03%、0.40%,吸收氮素养分总量137.70 kg/hm2,折合形成100 kg麦粒平均吸氮量2.16 kg。

土壤类型范文第5篇

关键词 芒果园;土壤类型;土地利用历史;土壤养分;海南

中图分类号 S158.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)04-0246-02

芒果原产印度、马来西亚等地。海南地处热带地区,气候条件适宜种植芒果,是我国主要芒果种植地之一。芒果对土壤要求不严,海南土壤呈酸性或微酸性,多为花岗岩、砂质岩、浅海沉积物发育而成的砖红壤、赤红壤,土壤质地以壤土、壤质砂土为主,土层深厚,排水良好[1-2],能满足芒果生长,但海南芒果园土壤养分普遍不高(除Fe、Mn外)[3],且差异很大,尤其是微量元素,使芒果的产量和果实品质受到一定限制。前人做过一些有关海南芒果园土壤养分的研究[3-4],但土壤类型及土地利用历史对海南芒果园土壤养分含量的影响研究还鲜见报道。该研究以海南陵水、三亚两地芒果园土壤为例,分析海南芒果园的土壤养分特征以及土壤类型和利用历史与芒果园土壤养分的变化关系,揭示海南芒果园土壤养分特征及主要影响因素,为芒果园的土壤改良、培肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样地选择与取样

该研究共有5个样地,分别为H10、H19(采自海南陵水光坡镇东艾村,花岗岩赤土,于10年前和19年前开荒种植芒果)、C4(采自海南陵水英州镇大英村,为潮沙泥土,4年前从椰子地改种芒果)、C11(采自海南陵水新华区岭门农场,为潮沙泥土,11年前开荒种植芒果)、C15(采自海南三亚海棠湾,为潮沙泥土,15年前从农作旱地改种芒果)。每块样地选择3个样点,取0~20 cm土样。

1.2 测定方法

该研究土壤全氮用半微量凯氏法测定;全磷用氢氧化钠熔融,钼蓝比色法测定;全钾用氢氧化钠熔融,火焰光度法测定;碱解氮用碱解扩散法测定;速效磷用NH4F提取,钼蓝比色法测定;速效钾用NH4OAc提取,火焰光度法测定;土壤微量元素用0.1 mol/L盐酸溶液浸提,用ICP-AES法同时测定有效态铁、锰、铜、锌的含量[5]。

2 结果与分析

从表1可以看出,C4、C11、C15土壤全氮含量显著高于H19、H10,H19和H10土壤全氮含量差异不显著,C4、C11、C15土壤全氮含量差异也不显著;H19、H10、C11和C15土壤全磷含量显著高于C4,H19、H10、C11和C15土壤全磷含量之间差异不显著;H19、H10土壤全钾含量显著低于C4、C11、C15,H19和H10土壤全钾含量差异不显著,C4、C11、C15土壤全钾含量差异不显著;C4、C11、C15土壤碱解氮含量显著高于H19、H10,H19和H10土壤碱解氮含量差异不显著,C4、C11、C15土壤碱解氮含量差异不显著;所有土壤速效磷含量差异不显著;H19、C4、C11和C15土壤速效钾含量显著高于H10,H19、C4、C11和C15土壤速效钾含量差异不显著;H19、H10土壤有效锰含量显著高于C4、C11、C15,H19和H10土壤有效锰含量差异不显著,C4、C11、C15土壤有效锰含量差异也不显著;H19、H10土壤有效铁含量显著高于C4、C11、C15,H19和H10土壤有效铁含量差异不显著,C4、C11、C15土壤有效铁含量差异也不显著;H19、H10、C11和C4土壤有效铜含量显著高于C15,H19、H10、C11和C4土壤有效铜含量差异不显著;H19土壤有效锌含量显著高于H10、C15、C11和C4,H10、C15、C11和C4土壤有效锌含量差异不显著。

3 结论与讨论

3.1 结论

研究表明:一是芒果园土壤养分含量较低;二是芒果园土壤全氮、速效氮、全钾、有效铁和有效锰受土壤类型的显著影响,2种土壤全磷、速效磷、速效钾、有效铜和有效锌含量受土壤类型的影响不显著;芒果种植历史对土壤养分影响不显著。

3.2 讨论

土壤有机质含量及其矿化速率能影响土壤中氮、磷、钾和微量元素的水平。该研究土壤全量和速效氮、磷、钾含量都较低,可能是因为研究区域芒果园土壤属于砂土,黏粒含量相对较少,对土壤有机碳保护能力较弱的有机无机团聚体少,土壤有机质含量较低,而土壤中的氮素绝大部分以有机态存在[5]。

C4、C11、C15土壤全氮、碱解氮、全钾含量显著高于H19、H10,而H19和H10之间以及C4、C11、C15之间土壤全氮、碱解氮、全钾含量差异不显著,说明研究区域内土壤类型对土壤全氮含量的影响远高于芒果种植历史的影响。这与土壤有机质随土壤类型的变化而显著变化的趋势是一致的。调查表明,土壤类型和芒果种植历史对土壤全磷含量的影响并不显著。

土壤中锰的有效性主要受土壤pH值和氧化还原电位的影响,在好气条件下,锰以高价化合物形态存在,锰的有效性会降低。该研究芒果园土壤pH值接近中性,土壤砂质、通气良好,是芒果园土壤中有效性锰含量不高的原因,土壤类型显著影响着土壤中有效性锰的含量。

由于芒果园土壤均属旱地,氧化还原电位没有太大差异,因而不是影响土壤中有效铁的主要因素,芒果种植历史对土壤有效铁没有影响,与土壤有效锰一样,土壤类型是土壤中有效铁含量的主要影响因素,这与魏孝荣等[6]的研究结果一致。

土壤全量、微量元素主要受成土母质的影响[7],而土壤微量元素的有效性随着pH值和土壤有机质含量的变化而变化,且有效态微量元素含量对施肥处理反应灵敏[8]。该研究土壤中有效铜、有效锌含量虽有显著差异,但土壤有效铜、有效锌含量未表现出明显变化规律,可能是pH值、土壤有机质含量以及施肥等共同影响的结果。单纯的土壤类型或芒果种植历史对土壤有效铜、有效锌含量影响不显著。

4 参考文献

[1] 廖香俊,丁式江,张本仁,等.海南省东北地区土壤环境地球化学研究[J].生态环境调查,2003,39(6):68-70.

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土壤类型范文第6篇

关键词:土壤;成土母质;气候;农业区

土壤是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成的大自然主体。它是矿物和有机物的混合组成部分,疏松的土壤微粒组合起来,形成充满间隙的土壤形式。受成土母质和气候等多种因素的影响形成了各种各样的土壤类型。

按成土母质的影响因素土壤可分为沙质土、黍质土和壤土,其中沙质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通气性能一般。

按气候影响因素土壤可分为砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤、棕黄壤、棕壤、暗棕壤、寒棕壤、坚土、褐土、黑钙土、栗钙土、棕钙土、黑垆土、荒漠土、高山草甸土、高山漠土等。

我国是世界上最早进行农耕的古老民族之一,对土地有着深厚的情谊,在几千年的农业生活中对土壤对农业的影响理解更为深刻。我国幅员辽阔,大体又可分为南方农业区、北方农业区、东北农业区、西北农业区和青藏高寒农业区。各区土壤类型不同,农业生产方式多样。

南方农业区为红壤、砖红壤,含水量高、透气性能差,风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地黏重,肥力差,呈酸性至强酸性。非常适合水稻生长,故又称水稻土。另外还能生长油菜、棉花、甘蔗等热带和亚热带作物。耕作制度为一年两熟到三熟,产品质地不高,产量不稳定。

北方农业区为黄壤和棕黄壤,土壤中的黏化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较黏重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。适合小麦、玉米生长,还有大面积谷类作物及棉花种植,并且此类土壤还能进行各种蔬菜培育。耕作制度一年两熟到两年三熟。

东北农业区是我国重要的粮仓,黑钙土、钙土广布,腐殖质含量最为丰富,腐殖质层厚度大,土壤颜色以黑色为主,呈中性至微碱性反应,钙、镁、钾、钠等无机养分也较多,土壤肥力高。世界三大黑土分布地区之一,也是我国重要商品粮基地,作物种植小麦和玉米以及甜菜、亚麻等经济作物。冻土广布,下渗微弱,内涝严重。

西北农业区水资源不足,农业类型为灌溉农业,土壤类型为荒漠土,风化作用强烈,有机质含量低,土质疏松,只能生长草类或沙生植物(如沙棘、白杨、狗尾草),但冲积扇(绿洲农业)土层深厚,肥力高,不灌溉水源,适合种植业发展(如南疆棉花种植)。

青藏高寒农业区土壤剖面由草皮层、腐殖质层、过渡层和母质层组成。土层薄,土壤冻结期长,通气不良,土壤呈中性反应,只能种植青稞等农作物,且由于积温较低,农业只能分布在藏南谷地当中。

土壤类型范文第7篇

1森林土壤类型的特征

1.1燥红土燥红土分布于深切割的金沙江河谷地区,海拔在1200m以下地带,焚风效应显著,具有热量高、蒸发强、旱季长的特点。气候类型为南亚热带河谷气候,年均降雨量850mm以下,蒸发量则为降雨量的3.5倍。成土母质有冲积物、坡积物和零积物等,母岩有砂岩、砾岩和页岩。主要植被以合欢为主的落叶阔叶林和车桑子为主的灌草丛。土壤剖面号:01号地点:金塘镇附近的河谷山坡上大地形属乌蒙山系西坡地形:中山下部河谷海拔:990m。坡向:南偏西60°坡位:下部坡度:25°母岩:石灰岩母质:坡积物植被:车桑子、山绿豆、余甘子、苦刺、扭黄茅、拟金茅、桔草等。(1)剖面特征A层0~10cm,灰棕色,质地中壤,粒块状结构,紧密度为紧。湿度为干,草根多,有石块侵入,石砾含量为30%,层次过度不明显。B层10~28cm,黄红色。质地为中壤,块核状结构。湿度为干,植物根系多,有少量半风化母质,含石量为30%,层次过度不明显。C层28cm以下,棕褐色。有少量植物根,湿度为干,是半风化母质。(2)理化性质

1.2红壤红壤是巧家县的主要土壤,分布在海拔1200~2400(2600)m间的中低山地,气候类型为中、北亚热带高原季风气候。主要植被为:半湿润常绿阔叶林、云南松林、云南松与阔叶混交林,成土母质主要是沉积的冲积物、堆积物,母岩为石灰岩、砂岩、页岩。在地形、气候和森林植被的综合作用下,形成了各种亚类。据调查,巧家县境内红壤亚类有红壤、黄红壤、褐红壤和粗骨性红壤等4个亚类。

1.3黄棕壤黄棕壤是在暖湿气候条件下发育形成的土壤,成土母岩为玄武岩、石灰岩,母质多为坡积物、原物。主要分布于红壤和棕壤之间,在海拔1800~3000m间的山地。植被类型以华山松林、常绿阔叶林为主,土层一般为中厚层,肥力较高,呈灰黄色、黄棕色,土壤质地以中壤为主。(1)剖面特征A层0~5cm,灰黄色,质地为中壤,粒状结构,紧密度为疏松,温度为润,有根系盘结,有小石块入侵,含石量为10%,层次过度不明显。B层5~25cm,黄棕色,质地为重壤,块状结构,紧密度为疏松,温度为润,根系较多,有结核与腐烂根,含石量10%。BC层25~66cm,黄棕色,质地为重壤,块状结构,紧密度为紧密,有少量根系分布,有结核,含石量20%,层次过度不明显。C层66cm以下,黄棕色,质地重壤,核状结构,紧密度为较紧密,有石块侵入,含石量30%,母质与母岩交错分布,层次过度为逐渐过度。(2)理化性质。

1.4棕壤棕壤在巧家县分布范围较广,主要分布在海拔2800~3500m之间,有季节性冻层出现。成土母质有残积物、坡积物,母岩主要以玄武岩、石灰岩为主,是暖温带湿润针阔混交林下发育的土壤类型。原生植被以针阔混交林为主,但原生植被遭破坏严重,多为阔叶灌丛或箭竹林,在2800m左右有人工华山松林。棕壤区降水丰沛,雨季多雾雨,土层一般比较深厚,土壤有机质及矿物含量较高,自然肥力高。植被:箭竹、锈斑杜鹃、大白花杜鹃、锈线菊、小蘖、黄连刺、牛毛草、鞭打绣球、野青茅、翻白叶、草血竭等。(1)剖面特征A0层0~5cm,半分解和未分解的草叶和箭竹叶、苔藓等。A层5~31cm,表层冻结8cm,暗棕色,质地为重壤,粒块结构,湿度为潮湿,结持力疏松,有大量草根与箭竹根盘结,有石块侵入,含石量25%,层次过度明显。B层31~45cm,棕色,质地为重壤,块状结构,湿度为湿,结持力为紧密,有少量根系盘结和石块侵入,含石量15%,层次过度明显。C层45cm以下,黄棕色,质地为粘壤,块核状结构,湿度为湿,结持力为紧密,半风化和未风化的母岩占40%。

1.5暗棕壤暗棕壤分布在海拔3300~3700m范围内,主要在药山国家级自然保护区内,植被有箭竹、杜鹃多种,草本以牛毛草、翻白叶为主。主要有草甸暗棕壤亚类,成土母质以玄武岩为主的残积物、坡积物,土层以中层居多,自然肥力较高。

1.6亚高山草甸土亚高山草甸土在海拔3600m以上,主要分布在药山顶部,该地区气候寒冷而湿润,常年积雪达10个月左右,其成土过程以腐殖质积累和融冻作用为主,母质为玄武岩风化的残积物,土壤颜色为暗褐色。植被以零散低矮分布的箭竹、单花金丝桃、胡颓子、黄连剌、牛毛草、羊茅、白斑人参果、沿叶香青、翻白叶等,地表附生物有地衣、苔鲜等。酸性土壤,有机质及全氮、全磷、全钾等含量较高。

2森林土壤的分布规律

2.1土壤的垂直地带谱巧家县因地形复杂,相对高差悬殊,生物气候发生变化而形成土壤的垂直分布,由金沙江河谷区(牛栏江河谷区)的基带土壤燥红土(褐红壤)开始,随着海拔升高依次出现一系列与较高纬度带相应的土壤类型。巧家县出现的土壤垂直地带谱,从南亚热带,中、北亚热带,南温带,中、北温带和寒温带的垂直地带谱结构呈现有规律的变化,是山地生物气候条件变化的必然反映。巧家县土壤垂直地带谱为:517~1200(1500)m燥红土(褐红壤)1200~2400(2600)m红壤1800~3000m黄棕壤2800~3500m棕壤3300~3700m暗棕壤3600~4040m亚高山草甸土。详见图1。

土壤类型范文第8篇

关键字:土壤污染污染、现状、特性、成因及类型

中图分类号:TE08 文献标识码: A

1、引言

土壤是环境要素之一,是人类生存、兴国安邦的战略资源。近20年来,随着社会经济的高速发展,我国因污染退化的土壤数量日益增加、范围不断扩大,土壤质量恶化加剧,危害更加严重,己经影响到小康社会的建设和可持续发展战略目标的实现,土壤污染防治刻不容缓。

对于土壤污染这个问题,一种观点认为,只要外源污染物进入土壤,便可称为土壤污染;而另一种观点认为,外源污染物不仅需要存在于土壤中,而且要对土壤本身或者土壤中附着的植物或者周围的生态环境造成损害,才能称之为土壤污染。综合来说,土壤污染,就是由于人类的生产、生活等活动产生的污染物、废弃物等直接或者间接的进入土壤,使得土壤的形状和性质等发生变化,并且超出了土壤的自净能力,破坏土壤乃至整个生态平衡的现象。

2、我国土壤污染现状

现如今制约我国经济社会可持续发展的重要因素之一就是土壤污染,由于我国工业化和城市化的进程加快,导致受污染土地的面积不断扩大,这一问题已制约着我国经济社会的发展。

2014 年 4 月 17 日,环境保护部和国土资源部了全国土壤污染状况调查公报,本次土壤污染状况调查的范围是除香港、澳门特别行政区和台湾省以外的陆地国土,调查点位覆盖全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建设用地,实际调查面积约 630 万平方公里。调查采用统一的方法、标准,基本掌握了全国土壤环境总体状况。调查结果显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为 16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为 11.2%、2.3%、1.5%和 1.1%。从土壤利用类型看,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为 19.4%、10.0%、10.4%。

我国目前土壤污染呈污染种类多、污染途径广、有机无机污染物混合污染、新老污染并存的多元素复杂形式,防治难度极大。农产品的质量安全和人民的身体健康受到土壤污染的严重威胁,同时也影响社会和谐。我国土壤污染状况总体呈现污染物种类多、含量大、受污染土地面积广的特点,农村、城市和矿区呈现不同程度的土壤污染状况,尤其是耕地受污染严重。目前,有关研究表明,我国耕地受重金属污染严重,约有五分之一的耕地被重金属污染,而农产品被有机污染和农用化学品污染,导致其产量和质量均有下降,每年的直接损失至少数百亿。

近几年来,环保问题随着经济社会的迅速发展日益受到人们的关注。土壤环境保护和治理问题也成为除了水、大气、固体废弃物污染以外的新的关注热点。目前,我国生态环境、食品的安全、农业可持续发展等问题已受到土壤污染的严重威胁,土壤污染问题引起了环保治理者的高度重视,为此,国务院办公厅于今年初《关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》,要求到2015年,在全面摸清我国土壤被污染状况的前提下,建立严格的涉及耕地和集中式饮用水水源地的土壤环境保护和治理制度,遏制土壤污染的上升趋势,保证全国耕地土壤环境质量的调查点位达标率高于80%。并提出到2020年,力争建成我国土壤环境保护体系,明显改善全国土壤环境质量。

3、土壤污染的主要成因及类型

化学污染、生物污染、物理污染、放射性污染等都是土壤污染物的来源,这些有机和无机污染物造成了土壤污染的多样性。通过污水排放、化肥农药的使用、废气和固体废物,这些污染物质进入土壤并大量累积。随着近几年来人口的急剧增长和工业的迅速发展,大量固体物质堆放和倾倒在土壤表面,土壤层中也渗透着大量有害废水,大气中的飘尘及有害气体也会随雨水进入土壤,另外农业化学肥料污染也是导致土壤污染的重要因素。由于人类的生产和生活过程过多的介入土壤,导致土壤污染的未知来源范围广、种类复杂。

3.1水质污染型

主要由于污染水源(指未经处理、未达排放标准的城市生活或工业废水等)通过被污染的地表水灌溉农田,最终污水中的有毒有害物质随着污水进入农田而污染土壤。

3.2大气污染型

工业活动排放到大气中的有害气体通过空气沉降、化学反应等过程,产生酸雨进入土壤,引起土壤的酸化。另外空气中的粉尘、烟尘等粒子由于地球重力作用空降进入土壤,也形成了土壤污染。

3.3固体废物污染型

城市工业废渣(城市垃圾、煤渣、矿渣、粉煤灰等)大量堆放在土地表面,其中的有毒有害物质造成土壤污染,使环境恶化。这些工业企业及生产生活产生的废物、垃圾等固体有害物质在堆积、处理和掩埋的过程中,大量占用地表面积,并且随着大气的迁移、降水、扩散、地表径流等进而污染周围地区土壤,形成土壤污染的点源性污染。随着城市工业化进程的加速,固体废物污染的污染物性质和种类都逐渐复杂化,并且这种复杂趋势日渐扩大。

3.4农业污染型

农药、化肥在农业生产中过量或不合理的使用都会造成土壤的污染。例如,氮肥在农业生产活动中被大量使用,导致土壤自身成分被破坏,形成土壤表层硬化,造成土壤的生物本质变差,致使农业产品的产出和质地下降。农药虽然具有杀虫的作用,但在农业生产中大量使用会使农药中的有毒有害物质沁入土壤,长期大量使用农药就会引起土壤严重污染。

4、土壤污染特性

土壤污染因其组成结构和形成原因的复杂具有独特性,与大气污染、水污染等其他环境污染有极大差别,它有着自身特有的性质。

4.1隐蔽性和潜伏性

土壤污染是污染物在土壤中长期积累的过程,一般要通过对土壤污染物进行植物产品质量分析监测、植物生态效应监测、植物产品产量监测、以及环境效应监测等来发现。其后果要通过长期摄食由污染土壤生产的植物产品的人或动物的健康状况才能反映出来。因此,土壤污染不像大气和水体污染那样易被人们所觉察。

4.2不可逆转性和长期性

土壤一旦遭到污染后极难恢复,而重金属污染则是一个不可逆过程。许多有机化学物质也需要有一个比较长时间的降解过程。由于土壤是一个络合一鳌合体系,土壤中凡乎所有的金属离子都有形成络合物和鳌合物的能力,形成的络合物、鳌合物可以几十年甚至几个世纪存在于土壤中,在常态下难以分解、转化。因而,土壤一旦遭受污染,极难恢复。

4.3后果的危害性

土壤污染的后果十分严重:1、被污染耕地质量下降,经济损失严重。耕地中污水灌溉并长期使用肥料、农药、农膜,致使污染物在土壤大量累积,土壤肥力下降,农作物产量减少,质量下降。2、食品安全隐患增加,危及人体健康。农作物在被污染的土壤中生长,大量吸收来自污染土壤的有毒有害物质,最终通过食物链进入人体,导致各类疾病的产生,危害人体健康。3、生态安全受到威胁。生态系统是一个有机整体,土壤污染直接导致土壤的生态系统结构和功能产生改变,使得生物种群的多样性减少,结构改变,导致土壤生产力减弱,破坏生态安全。土壤污染不仅危及特定地区的一个人或几个人的人生和财产安全,甚至波及更广范围的多数人的人生和财产安全;不仅危及当代人的生命健康,甚至会殃及子孙后代的利益。

4.4难以治理性

由于土壤污染的来源具有多样性,在治理土壤污染时仅仅依靠治理污染源头是远远不够的。土壤会被重金属、有机物质、放射性元素等多种有毒有害物质污染,这些物质在土壤中积累,很难被土壤稀释,有时甚至需要换土或者淋洗等方法来治理土壤污染,因此治理土壤污染的成本相对较高,时间较长。而大气污染和水污染等则可以通过直接治理污染源头而达到短时间内稀释净化自然的效果。

5、总结

在2012年两会上周宜开委员说,目前我国土壤污染形势严峻,存在的突出问题。周宜开委员并建议:一、抓紧制订土壤污染防治法,规定专门的、行之有效的制度和措施,使土壤污染防治工作步入法制化轨道。二、尽快实施土壤污染防治战略。开展重点加密调查,评估土壤污染对生态环境的风险;建立国家区域土壤污染档案;加强土壤污染监测和风险管理体系建设;推进污染土壤的治理修复。三、严格保护耕地土壤环境。重点做好农产品基地和农业主产区土壤环境安全性评估和有效保护;全面推广数字化测土配方施肥技术,加强耕地质量管理信息化建设。

土壤是人与动植物赖以生存的基础,而随着人类的进化和社会的不断发展,土壤环境正逐渐被破坏,土壤污染问题日益严重。由于我国当前土壤污染形式严峻,所以一定要实施防治战略、加强管理、严格保护土壤环境。

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土壤类型范文第9篇

关键词:竞争型神经网络;离散化;粗糙集;“死”点

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)25-5708-03

目前土壤分类研究已经由单纯的形态描述向指标化和数量化方向发展[1-2]。土壤分类在中国土壤科学的发展和土壤资源的开发利用的作用是不言而喻的。随着各种相关技术的不断发展,土壤规划开始广泛的引入了地理信息系统技术、计算机技术和数学模型方法来解决很多实际问题,极大地提高了规划的科学性、工作效率和精确度[3]。但在实践过程中,也暴露出其不足之处,诸如缺乏定量指标,难以输入计算机,不能建立信息系统,更不能进行分类的自动检索,与现代信息社会难以适应[4-5]。

河南省是农业大省,不但要满足自身的粮食需求,还要为国家提供商品粮,因此针对本省土壤的特点和分类情况进行详细的研究,对农业发展和农民收入显得至关重要。对因土施肥、合理种植、调整农业结构,保护和利用土壤资源,进行土壤资源动态变化监测,实现土壤资源信息共享具有重要的现实指导意义。

LVQ神经网络通过寻找输入/输出数据之间的关系,来实现特征提取和统计分类等模式识别任务。经过几十年的发展,LVQ神经网络已经奠定了在模式识别领域不可或缺的地位。BP网络是一种最为普遍的网络,其缺点在于用了基于梯度下降的非线性优化策略,有可能陷入局部最小问题,不能保证求出全局最小值。其他一些优化策略如遗传算法、模拟退火法等,虽然可以求得全局最小,但是计算量很大,有时候会出现效率问题。另外也有一些利用SOFM网络的一些算法[6-8],该文尝试利用改进型的LVQ神经网络来对河南省部分地区出去的土壤样本进行分类。

2 以河南部分地区土壤抽样为例的聚类分析

2.1样本来源

选择本省主要土类:潮土、褐土、砂姜黑土、黄棕壤、水稻土等,主要分布在豫东的商丘、开封;豫北的安阳市、南东县;豫西(西南)洛阳市、洛宁县、三门峡市的陕县,平顶山市的舞钢市、宝丰县、南阳市郊;豫中南漯河市、临颖县、周口市,驻马店地区的汝南、遂平、确山、信阳市、罗山县等地(市县)。按照 Portch PPI/PPIC,Hunter(ASI,1984)的方法程序进行,如表1所示。

2.2对样本数据进行离散化处理

我们首先判定各个属性的重要性,并且通过引入阈值学习来对竞争型神经网络进行改进,然后利用竞争型神经网络的分类功能,将每一个连续属性分割成若干类,分割连续属性也就等于找到了一个断点集合。这样对每个连续属性离散化完毕之后,我们再次利用改进后的竞争型神经网络检测离散化后的属性是否仍然满足决策一致性,若满足就说明离散化成功,否则重新寻找断点集合,直到满足决策一致。

2.3利用改进后的LVQ神经网络进行聚类分析

糙集对数据的属性进行约简,用约简后的数据集作为竞争型神经网络的设计依据及训练数据。这样得到的训练数据表示清晰,从而使得两种方法进行互补,既能利用粗糙集简约数据,减少竞争型神经网络训练时间,又能利用竞争型神经网络降低噪声影响。

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土壤类型范文第10篇

关键词 土壤类型;耕层三相比;特点;改良措施;安徽利辛

中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)09-0257-01

Soil Types Characteristics and Improvement Measures of Cultivated Land in Lixin County

WANG Hui

(Agricultural Extension Center of Lixin County in Anhui Province,Lixin Anhui 236700)

Abstract The soil types and characteristics of soil three-phase ratio of cultivated land in Lixin County were introduced.The improvement measures for cultivated land in Lixin County were put forward,including biological improvement,chemical modification,physical modification,combination of organic fertilizer and inorganic fertilizer,so as to provide reference for modification of cultivated land in Lixin County.

Key words soil type;soil three-phase ratio;characteristics;improvement measures;Lixin Anhui

利辛县耕地土壤由于受地形、地貌、水文、气候以及人为因素的综合影响,种类繁多,分布复杂,具有明显的地带分布规律。根据土壤分类标准和方法,全县耕地土壤分为3个土类、4个分类、8个土属、19个土种。耕层构造复杂,三相比孔隙度、松紧度与容重、土壤机械阻力由于土壤类型不同各不相同,只有针对性的土壤改良,才能为农业生产奠定丰产丰收基础。

1 土壤类型和耕层三相比特点

1.1 砂姜黑土

母质为黄土性沉积物,富含碳酸钙,在生物作用下土壤上层的碳酸钙被淋溶而淀积于底土层,即形成砂姜结核。

1.1.1 普通砂姜黑土。耕层和犁底层颜色较深,较紧实,保墒性差,有机质含量低,颜色深,土壤干湿膨胀系数大,土壤棱柱结构发育良好,易漏水漏肥。

(1)砂姜黑土。分为黑土、青黑土、黄黑土3个土种,地势低,排水条件差,易受涝渍,结构差,较紧实,容重加大,大于1.5~1.6 g/cm3,孔隙度小于0.25 mm,机械阻力大,易受旱灾,肥力水平一般。

(2)青白土。分为白淌土、青白土、青土3个土种,粉砂砾含量高,结构不良,孔隙度大于0.3 mm,表土暗灰白色,质地为中壤,土壤松紧度适中,容重介于1.2~1.5 g/cm3之间,机械阻力小,耕性良好。易耕、易耙、易板结,有机质含量低,肥力水平中等,偏碱性[1-2]。

(3)砂姜黄土。分为黄土、青黄土2个土种,是土壤肥力水平较为一般的黄土类型,分布范围广,面积大,有机质及各种营养元素含量较高,耕性好,适耕期长,机械阻力小,易于犁耙,干旱时无大裂缝,保墒抗旱,排水条件也较好,耕层三相比协调,土壤固相、液相和气相比例合适[3-4]。

(4)死黄土。理化性质极差,土壤紧实,容重高,孔隙度大,适耕期极短,严重缺磷,产量低下。

(5)淤黑土。分为薄淤黑土、挂淤黑土、红花淤黑土、厚淤黑土4个土种,肥力水平高,结构好,容重介于1.2~1.3 g/cm3之间,毛管孔隙与非毛管孔隙的比例约为(2~3)∶1,保水保肥,耐旱涝。厚淤黑土强石灰性,质地重壤,有明显的黑土层。

1.1.2 砂化砂姜黑土。分为活碱土、死碱土2个土种,活碱土质地轻至重壤,土壤湿度70%时,机械阻力小,干旱时土壤紧实,易耕易板结,适耕期极短,耕层三相比受土壤湿度影响变化大,死碱土地表白色如霜。

1.2 潮土

分为淤土、红花淤土2个土种,颜色为浅红棕色,质地为重壤至轻黏土,机械阻力大,耕性差,湿时粘犁,干大坷垃,适耕期短,不能形成很好的团粒结构,不能协调土壤的水、肥、气、热状况,肥力较高,后劲足。

1.3 棕壤

分为薄淤坡黄土、厚淤黄土2个土种,颜色为棕黄色,有铁锰结核,中性或酸性,极难形成团粒结构,土壤孔隙状况、容重、持水能力等都不理想,更易涝渍。

2 改良措施

2.1 生物改良

2.1.1 主要作用。生物改良的主要作用有:固氮,增加土壤有机质(为土壤中的生物提供能源),分解有机态养料为无机态养料,保持水土,松土耕地,增加土壤的通透性,减少土壤容重,使土壤毛管孔隙和非毛管孔隙在内的总固相比例合适,利于作物幼根顺利通过孔隙,生物排除盐碱,有助于维持土壤养分的平衡,做到用中有养,养中有用,用养结合,有利于调节地力。

2.1.2 方法。一是增施农家肥。利用秸秆、杂草、树叶、各种绿肥、泥炭以及其他废弃物为主要原料,加入家畜粪尿进行堆积而成。二是秸秆还田。秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和中微量元素,通过地面覆盖或机械化直接翻压方式将其归还于土壤中,秸秆附近微生物大量繁殖,形成土壤微生物活动层,加速对秸秆中有机态养分的释放,既改善了土壤结构,又协调了土壤水、肥、气、热状况,形成良好的生态环境。三是施沼气肥。沼气肥是一种优质的有机肥,是生产无公害农产品和绿色食品的最佳施用肥料。沼肥不论作基肥还是做追肥,施后都要盖土,以减少养分损失,同时要做到随用随施;沼渣作基肥时可随时取用,作追肥时应堆腐后再施用;沼液应随出随用,如需贮存,发酵液应加盖密闭。四是种植绿肥。绿肥有机碳占干物重的40%左右,施入土壤后可以增加土壤有机质,改善土壤的物理性状,提高土壤保水、保肥和供肥能力;为作物提供养分;可以减少养分损失,保护生态环境。

2.2 化学改良

土壤中的矿物质是一切绿色植物唯一的养料,可以用化学肥料加上微量元素和硅质肥料来代替有机质肥料,化肥越多植物产品越多,植物残渣与翻入土壤中的植物有机体越多,土壤中腐殖质越多,对于有机肥源不足,把施用化肥作为改变农田物质恶性循环的突破口是切实可行的。

2.3 物理改良

可以通过深松、深翻、晒垡、冻垡、深旋等方式,以打破犁底层,在保持原土层的情况下,改善土壤团粒结构,提高土壤通透性,提高土壤蓄水能力,熟化深层土壤,以达到协调耕层三相比的目的。

2.4 有机肥与无机肥结合

有机肥料是一种全肥,这是化肥所缺少的,有机肥料还可以改善土壤的理化和生物学性质,培肥地力,使施用的化肥效果更好。长期肥料定位试验表明,化肥与有机肥对作物的增产效果可以分成3段;第1段化肥效果显著优于有机肥,一般增产5.8%~20.9%;第2段化肥与有机肥效果有增有减,二者肥效趋向于相等;第3段有机肥肥效高于化肥,一般增产10.4%~23.5%。

3 参考文献

[1] 张闯,包军善,沈利国,等.吉林地区土壤耕层调查报告[J].农业科技通讯,2011(6):129-130.

[2] 孙蓓,马玉莹,雷廷武,等.农地耕层与犁底层土壤入渗性能的连续测量方法[J].农业工程学报,2013(4):126-132.