湄潭县抄乐乡农田土壤氮分布研究

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第36卷第4期 2018年8月青海大学学报

Journal of Qinghai UniversityVol. 36 No. 4 Aug 2018

湄潭县抄乐乡农田土壤氮分布研究张宝成1 %邵代兴2! %苏丽萍3 %白艳芬1 %王平4 %李宪碧1(1.遵义师范学院生物与农业科技学院,贵州遵义563002; 2.遵义市土肥站,贵州遵义563000#3.青海大学,青海西宁810016#4.海南热带海洋学院海洋科学技术学院,海南三亚572022)

摘要:针对U斯特区域农田生态系统村级氮含量以及影响因子研究比较缺乏的问题,文中以释 北喀斯特湄潭县抄乐乡为例,通过硒粉一硫酸铜一硫酸消化法测定总氮、扩散吸收法测定碱解 氮及酸度计测定土壤pH的方法,研究其农田土壤总氮及碱解氮含量的变化。结果表明:(1) 抄乐乡土壤总氮的平均含量为2.10 g/kg,变异系数为17. 50%; 土壤碱解氮的平均含量为 208. 16 mg/kg,变异系数16. 60%。(2)不同土壤类型显著影响土壤总氮,水稻土的总氮含量 最高为2.20 g/kg,其次是石灰土和紫色土比较接近在2.07 ~2.10 g/kg波动,黄壤最小为 2.01 gkg。(3)影响土壤总氮的因子有土壤有机质、pH、年降水量、有效积温和海拔高度;土 壤碱解氮受pH、年降水量、有效积温、海拔高度、坡度和总氮的影响。说明抄乐乡农田土壤可 以通过增加土壤有机质等相关措施增加农田氮肥力。关键词:喀斯特;土壤氮;碱解氮;土壤类型;环境中图分类号:S153.6 文献标志码:A 文章编号:1006 -8996(2018)04 -0059 -05DOI:10. 13901/j. cnki. qhwxxbzk. 2018. 04. 011

Soil nitrogen distribution in farmland in Chaole Township of Meitan county

ZHANG Baocheng1, SHAO Daixing2* , SU Liping3, BAI Yanfen1, WANG Ping4, LI Xianbi^(1. College of Life and Agriculture Science, Zunyi Normal University, Zunyi 563002,China; 2. Soil and Fertilizer Station of Zunyi, Zunyi 563000, China; 3. Qinghai University, Xining810016, China; 4. School of Marine Scence and Technology, Hainan Tropical Ocean University,

Sanya 572022, China)

Abstract % Soil nitrogen plays an important role for plants, especially the type of alkali nitrogen. The amount of soil nitrogen affects the growth of crops and the emission from farmland. There are lack of research on the content of nitrogen and its farmland ecosystem of Karst area. The contents ofsoil nitrogen and alkali nitrogen in farmland werestudied in this study. The results showed that tlie average concentration of total nitrogen in soil 2. 10 gkg and the coefficient of variation was 17. 50%. The average concentration of soil all^ali ni­trogen was 208. 16 mg/kg and the coefficient of variation was 16. 60%. Different soil type signifi­cantly affected soil total nitrogen, and the total nitrogen content of paddy soil was the highest of 2. 20 g/kg,followed by lime soil and purple soil and with the fluctuation of 2. 07 ~2.

收稿日期=2017-12-14基金项目:国家自然科学基金项目(31660106);贵州省千层次创新型人才项目!遵市科合人才〔2016〕4);遵义师范学院博士基金项 目(遵师BS〔2014〕06和BS〔2014〕07);贵州省科学技术厅合作项目(黔科合LH字〔2017〕7063);大学生创新创业项目 (201710664053);海南省自然科学基金(417151);海南热带海洋学院博士科研启动基金项目(RHDXB201613)作者简介:张宝成(1978—),男,陝西南郑人,副教授,博士。研究方向:生态学及资源生态学。!通信作者,E- mail:65487525@ qq. com60青海大学学报第36卷

minimum was 2. 01 yellow loam. Soil total nitrogen is mainly affected by soil organic matter,pH, annual precipitation, effective accumulated temperature and altitude, and drought resistance a­bility. Soil alkali solution is mainly affected by pH value, annual precipitation, effective acumula-ted temperature and elevation, slope and total nitrogen contnt. This means that tlie country can in­crease the nitrogen fertilizer of farmland by increasing the soil organic matter and otlier relatedures.Key words:karst# soil nitrogen; alkaline hydrolysis nitrogen# soil type# environment

土壤氮是植物生长所需营养的重要来源,尤其是土壤中碱解氮是植物可直接吸收利用态氮。农田 土壤氮的供给影响农作物的生长、产量和品质[1]。氮是植物光合器官叶绿体中叶绿素的重要成分之 一[2],也是植物光合作用酶的重要组分之一。若植物缺乏氮,影响植物的分枝、分蘖以及花果等器官的 成熟,对作物的产量和品质造成一定的影响。由于土壤碱解氮容易被植物吸收,因此,土壤中的碱解氮 水平是评价土壤供氮能力的重要指标。土壤中氮的矿化受土壤水分、植物类型和pH等因子的影 响[3_5]很大,目前针对喀斯特区域农田生态系统村级氮含量及影响因子的研究在文献中比较少见。因 此,本文以黔北喀斯特区域湄潭县抄乐乡土壤氮为对象进行研究,旨在为农业相关部门的指导提供科学 依据。

1研究区概况抄乐乡位于贵州省湄潭县城东南部,距县城17 km。抄乐乡位于中亚热带湿润季风气候区,年均降 雨1 200 mm,多年平均温度14.9 o。抄乐乡面积为100. 8 km2,农用水田10 671 hm2 ,旱地10 182 hm2。主要种植水稻、玉米、油菜、烤烟、茶叶和辣椒等。土壤类型有黄壤、石灰土、水稻土和紫色土。

2材料与方法2.1 土壤样品的采集及分析在研究区每种典型土壤区,按照S形线路在农田采样[6],然后按照多点混勻的原则进行样品混勻, 剔除动植物残体和石块等,样品风干后磨细过筛备用。总氮采用硒粉一硫酸铜一硫酸消化法进行测定, 碱解氮采用扩散吸收法[7]进行测定,土壤pH的测定采用酸度计。采样点的环境参数参考根据采样点 位置在(World Clim global climate database http :// www. worldclim. org)获取相关的温度和降水等相关数据[8]。2.2数据分析测试样品数据用Excel和SPSS 11. 5进行处理,用Origin10. 0绘制图。变异系数(CV)=(标准偏差p平均值)X100%

3结果与分析

3.1抄乐乡氮特征由图1可知,土壤总氮和碱解氮近似服从正态分布。抄乐乡农田耕作层土壤总氮主要分布在2.5 ~ 1.5 gkg,土壤碱解氮在180 ~ 240 mg/kg。抄乐乡土壤总氮平均含量为2.10 gkg,变异系数为17.50% ,该值 高于全国第二次土壤肥力1级标准;土壤碱解氮的平均含量为208. 16 mg/kg,变异系数16. 60% ,该值 也高于1级标准。这表明抄乐乡土壤氮营养丰富。第4期张宝成等:湄潭县抄乐乡农田土壤氮分布研究

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1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 1〇〇 150 200 250 300总氮/(g.kg-1) 碱解氮/(mg .kg-1)

图1抄乐乡土壤总氮和碱解氮分布图Fig. 1 Distribution of soil total nitrogen and alkali hydrolyzable nitrogen in Chaole Township

3.2抄乐乡不同村氮特征由表1可见,研究区6个村总氮较高,有4个村达到国家1级土壤肥力指标,仅河平村土壤总氮较 低为1. 82 g/kg也符合国家2级标准。6个村的碱解氮含量远远高于150 mg/kg的1级标准,说明抄乐 镇的土壤氮充足。土壤碱解氮含量在一定程度上反映土壤氮供给植物氮能力。在河平村、沙塘村和群 丰村的碱解氮的含量占总氮的比值大于10h的分别为11'1h,10.87%和10. 19h,落花屯村为 9. 00h,最小的为群星村为8. 61h。

表1 抄乐乡不同村土壤氮含量特征Tab. 1 Characteristics of soil nitrogen content in different villages of Chaole Township