靈璧縣砂姜黑土酸堿度和有機質變化趨勢探討

徐茂林 李明兵 吳蘭云 趙開兵 周得寶 張玉坤

摘 要：該文通過對靈璧縣黃灣、韋集2鄉鎮土壤普查和農業部測土配方施肥項目化驗，表明土壤酸堿度呈下降趨勢，其pH值已由偏堿性的8.5下降到偏酸性的6.5，個別田塊已接近5.0；2個鄉鎮的酸堿度相差0.5個單位，說明相鄰鄉鎮的pH值差異是由于施肥習慣、種植模式等人為農事操作造成的，次數分布呈正態分布。土壤有機質從20世紀70～80年代持續增加，以后的近20a則表現出增長緩慢或略有降低趨勢。相關分析表明：pH值在6.5～7.0之間，相關系數最高，r=0.279233*，說明土壤有機質積累需要合適的酸堿度。

關鍵詞：砂姜黑土；pH值；土壤有機質；變化趨勢；探討

中圖分類號 S153 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）02-60-03

全國沙姜黑土面積371.1萬hm2，淮北地區占總面積1/2以上[1]。砂姜黑土粘粒含量較高、質地粘重、土壤結構和孔隙性差、土壤有效水含量和有機質含量低。受不良的土壤理化性質影響， 砂姜黑土在生產性能上表現為適耕期短，易受旱、澇（漬）災害，作物產量年際間波動較大[2-3]。

在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效應、對產量的影響及土壤改良等方面研究較多[5-7]，針對淮北地區沙姜黑土酸堿度和有機質隨時間的變化規律及它們之間的關系研究報到尚少，本文從典型砂姜黑土區——靈璧縣黃灣、韋集2個鄉鎮35a時間跨度的測土結果來分析研究，以期發現淮北地區砂姜黑土酸堿度和有機質變化之間的規律，為培肥土壤、增加肥力和提高農作物產量提供依據。

1 材料與方法

靈璧縣的沙姜黑土主要分布在該縣縣南、沿北沱河到淮河之間，研究黃灣、韋集2鄉鎮土樣理化性狀和肥力水平有較強的代表性。

根據黃灣、韋集2次土壤普查結果和2007—2009年農業部測土配方施肥項目中832個土樣的化驗結果進行對比分析，采用次數分布、T測驗和相關分析的方法。

2 結果與分析

2.1 1973年和1985年2次土壤普查結果 從表1中可以看出：1973年當時的土壤堿性較強，盡管取樣深度不同，但pH值沒有變化，是典型的堿性土壤。耕層土壤有機質含量在11.2g/kg，隨深度增加，有機質含量有下降趨勢。

1985年隨著家庭承包責任制的實行，農民種田的積極性空前高漲，加之化肥的普遍使用，土壤有機質含量增加很快，已由原來的11g/kg左右提高到18g/kg；pH值已由原來的8.5下降到8.0左右，并越往下堿性越強。

2.2 2007—2009年農業部測土配方施肥項目化驗結果 從表2中可以看出：土壤有機質的變幅很大，黃灣鎮高低相差近5倍，有機質含量和80年代相比沒有增加，基本持平；韋集雖有增加，但和前2次增加速度相比，相對較小。pH值下降速度之快，出乎意料。

2.3 酸堿度、有機質變化趨勢

2.3.1 砂漿黑土的酸堿度變化趨勢 結合表1、2可得出：1973年，土壤pH值為8.5，而1985年降到8.0，70cm以下仍為8.2；從2個鄉鎮化驗結果來看耕層已經降到總體平均的6.44～6.91。在相近的時間段內，降幅越來越大，特別是后10多年，pH值下降1.0～1.5個單位。表3中不難看出，盡管2個鄉鎮的酸堿度有差異，但總體都在不同程度的下降，極端最低值接近5.0。相鄰2鄉鎮出現的差異可能與化肥的選用、種植習慣、栽培技術等方面關系密切。為了更真切的反應變化趨勢，采用次數分布進行進一步分析，以0.5個pH值作為區段，進行劃分，可以看出黃灣土壤的酸堿度眾值，主要集中在5.7～7.2，而韋集則相對集中在6.2～7.7中間，雖然都呈正態分布，但黃灣土壤的pH值要低于韋集0.5個單位。另外還體現出黃灣鎮的偏堿性土壤有一定比例。

表4的T測驗結果：黃灣高出95%置信區間的ph值在7.5～8.7，平均值8.16，沒有低出的數值，這可能與黃灣鎮本身的pH值較低有關，都涵蓋在區間值范圍內。韋集鎮的酸堿度從統計數來看，分布相對較為集中，即使是最高值間僅相差0.6，最低值只相差0.3。

2.3.2 土壤有機質積累與變化 從表1可知：20世紀70～80年代土壤有機質含量呈增加趨勢；以后的近20a則表現出增加緩慢或略有降低趨勢。將土壤的有機質按遞增3‰為梯度進行歸類，并統計次數（見表5）。可以看出，不同的地方土壤有機質含量分布不同，黃灣鎮有機質大都集中在13～19g/kg，明顯低于第二次土壤普查結果，而韋集鎮的有機質分布在16～22g/kg；這就是韋集有機質高于黃灣的原因。另一方面，黃灣鎮還有個別土壤有機質含量低于10.0以下；韋集則出現大于31.0g/kg以上的土樣。

表6的T測驗結果：黃灣有機質高出95%置信區間的，分布在18.5～30.8g/kg，平均為23.6g/kg；韋集較高，分布在23.5～33.4g/kg，平均為26.51g/kg；黃灣有機質低出95%區間的，主要分布在6.2～11.9g/kg；韋集14.0～14.9g/kg。平均為14.4g/kg。

2.4 土壤有機質含量與土壤酸堿度之間的關系

2.4.1 2個土壤理化性狀的次數分布 雖然有機質和酸堿度是土壤的2個獨立的理化指標，但從次數分布來看，盡管度量單位不同，劃分區段有異，但表3、表5向我們揭示出：都呈正態分布，黃灣鎮pH值眾值在5.7～6.7，而其有機質含量13～21g/kg；韋集的pH值眾值6.2～7.2時，其有機質含量則在16～26.5g/kg。在5.7～7.2區間內，pH值每升高0.5個單位，有機質含量上升5g/kg左右。

2.4.2 土壤酸堿度、有機質極值之間的關系 表4中，黃灣鎮17個土樣，其pH值7.5～8.7，有機質含量范圍8.8～23.8g/kg；韋集14個樣本，其pH值7.2～7.8，有機質含量波動17.3～26.7g/kg。pH值低出的樣本較少，只有韋集的3個土樣，有機質區間在13.9～23.4g/kg，pH值在6.3～6.5。說明在酸性較強的土壤中，其有機質含量波動很大，且沒有極端值出現，不利培肥土壤。

表6數據則反應出黃灣的15個樣本中，有機質高出的pH值是7.9以上的有3個，但平均值較低；而pH值低于6.2的，出現4個樣本，都在20.5以下，其中有機質30.80g/kg的土樣，其pH值為6.5；韋集數據也反應出相同的變化趨勢，它的有機質最大值33.4g/kg的pH值是6.8。

有機質低出范圍的可以看出：黃灣的pH值大都集中在8.0以上或6.0以下，而韋集出現的土樣較少，應該沒有代表性。

2.4.3 劃分不同的pH值取值范圍 6.0以下、6.0～7.0、7.0～8.0，進行pH值與有機質含量之間的相關分析，相關系數依次為r=0.055869、0.260603、-0.01294。再細分pH值范圍，按pH值<6.5、6.5～7.0、7.0～7.5、7.5～8.0、>8.0再進行相關分析，其相關系數以pH值取6.5～7.0，相關系數最高，r=0.279233，其余都為負值。由此看來，土壤有機質積累需要合適的酸堿度，結合以上分析，其底線應該在6.0以上，最佳范圍是6.5～7.0。這就能解釋黃灣偏酸性土壤較多，其有機質含量明顯低于韋集的原因。

3 小結與討論

（1）沙姜黑土的酸堿度有逐漸降低的趨勢，正在由偏堿性向偏酸性逐漸過渡。因種植習慣、施肥種類、栽培技術等人為因素而差異較大，個別田塊酸堿度已接近5.0。土壤有一定的修復緩沖作用，但超過一定的數值以后作物就不能正常生長或嚴重減產。隨著土壤酸化進程加快，有必要開展這方面研究工作。

（2）20世紀80年代中后期以前土壤有機質積累逐年增加，隨后增長緩慢，后發展到與第二次土壤普查持平（1985年），有的還有所降低。分析表明：土壤有機質快速積累要求一定的酸堿度范圍，當土壤pH值較低時，可能加劇有機質礦化，土壤pH值在6.5～7.0范圍內有利于有機質增加。

參考文獻

[1]張佳寶.砂姜黑土障礙因子消減與地力提升技術[R]，合肥：全國高產創建暨增產模式攻關技術培訓資料，2014.

[2]砂姜黑土綜合治理研究編委會.砂姜黑土綜合治理研究[M].合肥：安徽科學技術出版社，1983.

[3]鳳陽縣土壤普查辦公室.鳳陽土壤[M].鳳陽：鳳陽縣印刷廠，1986.

[4]李錄久，郭熙盛，王道中，等.淮北平原砂姜黑土養分狀況及其空間變異[J].安徽農業科學，2006，04：722-723.

[5]丁兆運.棗莊市砂姜黑土的改良利用途徑初探[J]，棗莊師專學報，2000，17（2）：80-81.

[6]張義豐，王又豐，劉錄祥.淮北平原砂姜黑土旱澇（漬）害與水土關系及作用機理[J].地理科學進展，2001，20（2）：169-176.

[7]何傳龍，閆曉明，殷雄.砂姜黑土土壤改良技術研究[J].土壤通報，1997，28（5）.

（責編：張長青）