文山州白革龍小流域坡耕地土壤理化特征分析

劉 艷，施文超

（云南省水文水資源局文山分局，云南 文山 663000）

文山州位于云南省東南部，總面積31456 km2，人口351.79萬。其中，農業人口占總人口的92.3%，為典型的農業州。全州山區、半山區占總面積的94.6%，耕地僅占總面積的7.26%，水土流失較嚴重。開展坡耕地水土流失綜合治理，是有效治理水土流失，加強農業基礎設施建設，改善山丘區群眾生產生活條件，鞏固退耕還林成果的一項重要舉措。

2010年云南省開始實施坡耕地水土流失綜合治理試點工程。經實地查勘和研究后，文山州確定白革龍小流域為坡耕地水土流失綜合治理試點工程實施地點。工程主要對流域范圍內小于25°坡耕地進行坡改梯、大于25°坡耕地退耕還林種植經濟果木林，同時提高改造后梯田的水利化程度，改善農村生產條件和農業基礎設施，建立起坡耕地水土流失綜合防護體系。在工程實施的同時開展了項目土壤理化性質監測，以掌握白革龍小流域試驗區土壤理化特性，分析評價坡改梯工程對土壤肥力的影響情況①。

1 文山州白革龍小流域概況

1.1 白革龍小流域

白革龍小流域位于文山州文山市馬塘鎮，地處東經 104°03′00″～ 104°06′04″，北緯 23°31′18″～23°34′01″，小流域東西寬3.1 km，南北長3.8 km。小流域土地總面積4.74 km2，水土流失面積4.32 km2，屬構造剝蝕、侵蝕中山河谷地貌，總體地勢北部高、南部低，最高海拔1563 m，最低海拔1376 m，相對高差約187 m。

1.2 耕作情況

小流域涉及行政村主要糧食作物有玉米，主要經濟作物有甘蔗、烤煙、蔬菜等。由于高穩產農田少、中低產農田多，且分布不均勻，受水源條件和地理位置影響，水利化程度低，已建水利工程陳舊老化，生產用水困難，不能充分發揮有效灌溉效益，產量較低。

2 土壤理化監測方案

2.1 監測點布設

為使土樣具有代表性，每次取樣不少于3個點，每個點分3層采樣。

2.2 樣品采集

采樣要求采土壤剖面樣。在采樣點挖掘規格為長1.5 m，寬1.0 m，深1.2 m的長方形土壤剖面坑。每坑分3層（上、中、下）逐層采集，每層采集1個樣品。

2.3 監測項目

土壤理化性質測定主要監測：pH、有機質、全氮、水解氮、全磷、有效磷。

2.4 監測時段與頻次

監測時段與頻次分3次，分別為：坡改梯前，開展第一次土壤分析；坡改梯后，進行第二次土壤分析；坡改梯后大春收割完成，開展第三次土壤分析。

2.5 土壤監測成果

文山州分中心按監測時段分3次采樣，每次9個樣品，3次共27個。按土壤理化性質對6個監測項目進行分析，得出每個時段上層、中層、下層平均值，結果詳見表1。

表1 白革龍小流域土壤監測成果

3 土壤肥力評價及理化特征分析

3.1 土壤肥力評價

依據《南方地區耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T1749-2009），采用改進后的內梅羅（Nemerow）指數法進行評價。因監測區域為旱地，主要理化指標標準取值見表2、表3。

表2 土壤肥力評價主要理化指標Si標準值

表3 土壤肥力評價主要理化指標Pi標準值

3.1.1 土壤肥力單項指數

肥力屬性指標值的評價采用單項肥力指數，按下式計算：

式中：

Pi——土壤中某指標i 的單項肥力指數，Pi高低直接反映該肥力指標豐富程度；

Ci——土壤中某項指標i 的實測數據；

Si——土壤中某項指標i 的評價標準值。

3.1.2 土壤肥力綜合指數

綜合指數P綜按下式計算：

式中：

P綜——土壤肥力綜合指數（數值保留2 位有效數字）；

(Ci／Si)2min——土壤所有指標中單項肥力指數最小值平方；

(Ci／Si)2ave——土壤所有肥力指數的平均值平方；

N ——參與評價的土壤肥力指標個數。

3.1.3 土壤肥力等級劃分

通過綜合土壤肥力指數全面反映土壤肥力水平，土壤肥力等級評價分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級具體詳見下表4。

表4 土壤肥力等級評價

3.1.4 土壤肥力評價結果

表1中土壤監測成果按照以上方法計算出土壤肥力單項指數和土壤肥力綜合指數，根據土壤肥力綜合指數劃分土壤肥力等級，結果詳見下表5。

表5 土壤肥力單項指數及等級評價

3.2 土壤理化特征分析

3.2.1 土壤肥力單項指數分析

根據表5土壤肥力單項指數分別對土壤質地、pH、有機質、全氮、水解氮、全磷、有效磷7個項目對坡改梯前后土壤各層變化特征進行分析。

土壤質地：上層、中層、下層土壤質地的Pi值都為1.0，根據表3土壤肥力評價主要理化指標Pi建議參考標準值，土質為砂土。

pH：pH的Pi值上層范圍為1.0～1.5之間；中層都為1.0；下層范圍為1.0～1.5之間。根據表3土壤肥力評價主要理化指標Pi建議參考標準值，三個土壤層的Pi值都在范圍之內，土質屬弱酸性土壤，適宜栽種。

有機質：上層單項指數范圍為1.33～2.84之間；中層單項指數范圍為0.43～0.98之間；坡改梯后土壤肥力變大，大春收割之后土壤肥力變小。下層單項指數范圍為0.24～0.86之間，坡改梯后和大春收割之后土壤肥力變小。

全氮：上層單項指數范圍為1.22～1.45之間，坡改梯后肥力變小，大春收割后土壤肥力變大。中層單項指數范圍為0.71～0.93之間，坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。下層單項指數范圍為0.89～1.05之間，坡改梯和大春收割之后土壤肥力變大。

水解氮：上層單項指數范圍為0.82～1.30之間；中層單項指數范圍為0.26～0.67之間；下層單項指數范圍為0.19～0.47之間；坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。

全磷：上層單項指數范圍為1.40～1.59之間；中層單項指數范圍為0.90～1.84之間；坡改梯后土壤肥力變大，大春收割之后土壤肥力變小。下層單項指數范圍為1.44～2.71之間，坡改梯和大春收割之后土壤肥力變大。

有效磷：上層單項指數范圍為0.58～2.50之間；中層單項指數范圍為0.39～1.40之間；下層單項指數范圍為0.74～1.37之間；坡改梯和大春收割之后土壤肥力變小。

從以上分析結果可見：上層，坡改梯后有機質、全磷肥力變大，全氮、水解氮、有效磷肥力變小；坡改梯大春收割后，全氮肥力變大，有機質、水解氮、全磷、有效磷肥力變小。

中層：坡改梯后有機質、全磷肥力變大；全氮、水解氮、有效磷肥力變小；坡改梯大春收割后有機質、全氮、水解氮、全磷、有效磷肥力都變小。

下層： 坡改梯后全氮、全磷肥力變大；有機質、水解氮、有效磷肥力變小；坡改梯大春收割后全氮、全磷肥力變大，有機質、水解氮、有效磷肥力都變小。

坡改梯后土壤中全磷肥力變大，水解氮、有效磷肥力變小，而有機質和全氮時大時小。坡改梯大春收割后全氮總體肥力變大，有機質、水解氮、全磷、有效磷肥力變小。

3.2.2 土壤肥力等級評價

根據表5土壤肥力等級對坡改梯3個時段土壤進行等級評價。

上層： 土壤肥力Ⅱ～Ⅲ級，坡改梯后肥力不變為Ⅱ級，大春收割之后肥力降為Ⅲ級。Ⅱ級土壤肥力處于一般水平、尚可，個別指標可能顯示缺乏，作物產量隨施肥量提高較明顯。Ⅲ級土壤肥力處于低水平、貧瘠，作物處于缺肥狀態，大部分肥力指標缺乏，個別指標嚴重缺乏或不宜，施肥增產顯著。

中層：土壤肥力都為Ⅲ級，無變化。

下層：坡改梯后土壤肥力為Ⅲ級，無變化。大春收割之后肥力升為Ⅱ級，主要原因是大春栽種過程中為提高產量施肥所至。

4 結語

通過對白革龍小流域坡耕地土壤理化特征分析和土壤肥力等級評價，可以看出坡改梯和大春收割完成之后土壤中各層理化指數都有變化，土壤肥力指數有的變大，有的變小。但從土壤肥力等級變化可見，白革龍小流域坡改梯后土壤肥力仍介于Ⅱ～Ⅲ級之間，坡改梯后可根據不同的農作物和經濟作物施肥仍增產顯著。建議：（1）增施有機肥，培肥土壤；（2）秸稈還田；（3）因土種植，用養結合；（4）綜合治理，創造良好土壤環境。

注釋：

①文中的土壤理化監測方案，參考了2010年云南省坡耕地水土流失綜合治理工程土壤理化指標監測工作方案，對土壤肥力的影響情況分析，參考了由文山州壯族苗族自治州土壤普查辦公室編制的《文山州土壤》。