摘要 [目的]了解來賓市興賓區蔗田土壤理化性質狀況。[方法]以來賓市興賓區蔗田土壤為研究對象,對其含水率、pH、有機質、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等理化指標進行分析和檢測。[結果]興賓區蔗田土壤整體呈偏酸性,pH平均值為5.4,有機質含量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。[結論]廣西來賓市興賓區土壤養分整體情況較差,為推進來賓市糖料蔗綠色高產高糖產業發展,可通過改良機耕、施肥、灌溉等農業種植方式,改善蔗田土壤養分狀況。
關鍵詞 蔗田;土壤;理化指標;理化性質;來賓市興賓區
基金項目 2019年度廣西壯族自治區中青年教師基礎能力提升項目(2019KY0862);廣西糖資源工程技術研究中心培育建設項目(桂科AD16450040);廣西科技師范學院糖蔗資源綠色高效技術開發與應用青年科研創新團隊(GXKS2020QNTD01)。
來賓市地處桂中腹地,系典型的亞熱帶季風氣候,日照、氣溫和降水等自然條件十分適合甘蔗生長需求,其中來賓市興賓區甘蔗種植面積、產量和產糖量已連續10年位居全國縣(區)首位,2019—2020年榨季產糖量64.24萬t,是名副其實的“中國糖都”[1]。2020年來賓市通過發展甘蔗循環經濟鏈,形成制糖、造紙、酵母等協同發展的新格局,蔗渣、糖蜜、濾泥等蔗糖產業副產物循環利用率均達到100%,年制糖及副產品綜合利用價值近100億元,約占當年來賓市地區生產總值的14.17%[2]。土壤是農作物賴以生存的基礎,土壤理化性質直接影響農作物的生長狀態,進而影響到農作物的產量和品質[3-4]。陽景陽等[5]研究表明,在中等養分水平范圍內,土壤有機質變化量對甘蔗莖長、莖粗和節長的提高具有極顯著影響,土壤全氮變化量影響甘蔗節的生產,土壤全磷變化量對甘蔗莖長、莖粗的提高有顯著影響。近年來,隨著農業機械化、產業化的不斷推進,受農機具壓實、機耕方式和化肥濫用等因素影響,部分蔗田土壤惡化現象突出,出現土壤肥力下降、農作物產量和品質提升困難等問題[6]。該研究通過對土壤含水率、pH、有機質、總碳、全鉀、全磷、全氮、速效鉀、有效磷等的測定來分析來賓市興賓區蔗田土壤的理化性質,以期為來賓市糖料蔗綠色高產高糖(簡稱綠色雙高)產業發展提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 研究區概況
來賓市興賓區地處廣西壯族自治區中部(108°44′~109°36′E、23°16′~24°04′N),位于紅水河下游,東與象州、武宣縣交界,南連貴港市、賓陽縣,西與上林縣接壤,北鄰忻城、柳江區,西北與合山市毗鄰。全區總面積4 364.18 km2,耕地面積16萬hm2。區境南北最大縱距88.6 km,東西最大橫距88.2 km。興賓區屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫為20.9 ℃,年均降水量為1 327.5 mm,年均日照時數為1 567.2 h。氣候濕暖、雨量充沛、日照充足、雨熱同季、干濕季節分明、無霜期長。興賓區極端氣溫在-3.3~39.1 ℃,全年最熱月是7月,最冷月為1月。日照變化特點為夏季最多,其中7月份可達54%;春季最少,其中2月僅為19%。
1.2 樣品采集
2020年12月選取來賓市興賓區甘蔗種植較為集中、種植時間較久的3個收獲期水澆旱田糖蔗種植區,在每片種植區內隨機布點,并用GPS進行定位(表1)。每個采樣點用五點法采集表層(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粉碎,使樣品全部通過80目孔徑尼龍篩,封裝標記并置于陰涼處備用。
1.3 樣品分析與測試
土壤水分測定采用烘干法(NY/T 52—1987);pH測定采用2.5∶1水土比電位法(NY/T 1377—2007);碳含量測定采用氣體容量法(GB/T 6730.50—2016);有機質測定采用重鉻酸鉀容量法(NY 525—2012);全鉀測定采用火焰光度法(GB/T 14506.11—2010);全磷測定采用鉬銻抗比色法(GB/T 9837—88);全氮測定采用半微量凱氏法(NY 525—2012);有效磷測定采用鉬銻抗比色法(NY/T 1121.7—2014);速效鉀測定采用火焰光度法(NY/T 1849—2010)。
1.4 土壤理化性質評價
土壤養分采用全國第二次土壤污染普查分級標準,見表2;土壤水分含量和干旱程度分級標準見表3。土壤pH分級標準[9]:pH<4.5,強酸性;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,強堿性。
1.5 數據統計
采用 Excel 2010和Origin 2018進行數據處理、統計分析和圖表繪制。
2 結果與分析
2.1 土壤含水率
從來賓市興賓區蔗田土壤含水率(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2號取樣點土壤為重旱外,其他9個取樣點土壤含水率均在5%~12%,呈中旱狀態。來賓市興賓區位于桂中腹地,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。
2.2 土壤pH
土壤pH直接影響土壤中化學成分的遷移,進而影響農作物對土壤養分的吸收利用,其中甘蔗生長和發育最適宜的土壤pH為5.5~8.0[11]。來賓市興賓區蔗田土壤pH測定結果如圖2所示,蔗田土壤呈現偏酸性,pH平均值為5.4,其中強酸性和酸性土壤占50%;適宜甘蔗生長和發育的微酸性、中性土壤占50%,來賓市興賓區華僑農場(4~6號)蔗田土壤整體呈較強酸性。
2.3 土壤有機質含量
土壤有機質是反映土壤營養狀態的重要指標,土壤有機質與土壤供氮、供硫能力有直接的對應關系,與土壤的保水保肥能力密切相關[12-13]。來賓市興賓區蔗田土壤有機質含量如圖3所示,土壤有機質含量在0.73%~2.60%,平均值為1.67%,土壤養分含量處于缺乏等級。在所有土壤采樣點中,僅有2個采樣點土壤樣本中的有機質含量超過2%,有1個采樣點土壤樣本中的有機質含量還不足1%處于很缺等級,有7個采樣點土壤樣本中的有機質含量屬于缺乏等級。這可能與來賓市當地秸稈還田率偏低、露天焚燒多發、有機肥施用率偏低等農業活動有關。
2.4 土壤總碳含量
農田土壤碳庫是陸地生態系統碳庫的重要組成部分,具有較強的固碳能力,受到人類活動的影響強烈[14]。土壤總碳由總無機碳和總有機碳兩部分構成,土壤有機碳能夠為植物提供生長所必需的養分,是土壤微生物維持生命活動的重要能量來源。來賓市興賓區蔗田土壤總碳含量如圖4所示,土壤總碳含量在0.53%~1.34%。
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