秀洲區(qū)第二次土壤普查與2007—2017年的水田土壤有機(jī)質(zhì)含量變化趨勢(shì)分析

朱日清，張建英，沈小紅，盧義珮，許長(zhǎng)芬

(嘉興市秀洲區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)推廣總站，浙江 嘉興 314000)

第二次土壤普查以來(lái)，秀洲區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響因素復(fù)雜，受到長(zhǎng)期耕種習(xí)慣、農(nóng)作物秸稈還田[1-2]、畜禽養(yǎng)殖廢棄物利用[3-4]和土地整理[5]等復(fù)合影響，南部以洪合鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)為代表的箱子田區(qū)域受到高強(qiáng)度推土整理工程影響，土壤有機(jī)質(zhì)指標(biāo)存在退化風(fēng)險(xiǎn)，北部以油車(chē)港鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)為代表的地勢(shì)平坦區(qū)域受到人為耕種習(xí)慣影響為主，也存在農(nóng)戶掠奪性生產(chǎn)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)指標(biāo)下降風(fēng)險(xiǎn)，需在實(shí)際生產(chǎn)中注意保持和提升。通過(guò)對(duì)1984年第二次土壤污染普查和2007—2017年兩個(gè)階段水田土壤有機(jī)質(zhì)含量時(shí)空分布特征變化趨勢(shì)分析，旨在指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)分類施策。

1 材料與方法

1.1 基本情況

秀洲區(qū)現(xiàn)有五鎮(zhèn)二街道，嘉興在1983年撤地建市時(shí)將原嘉興縣分設(shè)為城區(qū)、郊區(qū)，把原嘉興縣農(nóng)村部分建立為嘉興市郊區(qū)，1999年6月更名為秀洲區(qū)，將原郊區(qū)的一部分劃入南湖區(qū)，一部分劃入秀洲區(qū)。本文根據(jù)現(xiàn)有行政區(qū)劃及第二次土壤普查時(shí)相對(duì)應(yīng)區(qū)域范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和匯總分析。

1.2 材料

根據(jù)目前五鎮(zhèn)行政區(qū)劃范圍，分別整理采用1984年第二次土壤普查和2007—2017年水田土壤有機(jī)質(zhì)含量分析數(shù)據(jù)。嘉興郊區(qū)第二次土壤普查始于1981年，于1983年12月底完成土壤理化性狀分析，1984年數(shù)據(jù)匯總整理成冊(cè)。采用1984年18個(gè)公社的824個(gè)土樣數(shù)據(jù)。采用2007—2017年五鎮(zhèn)依托中央測(cè)土配方施肥等項(xiàng)目的3 067個(gè)土樣數(shù)據(jù)(表1)。

表1 秀洲區(qū)第二次土壤普查與2007—2017年水田土壤有機(jī)質(zhì)含量分析數(shù)據(jù)的采用情況

1.3 分析

通過(guò)對(duì)秀洲區(qū)第二次土壤普查和2007—2017年水田土壤有機(jī)質(zhì)含量時(shí)空分布特征變化趨勢(shì)的分析，剖析原因用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)分類施策。

2 結(jié)果與分析

2.1 空間分布特征變化

1984年第二次土壤普查時(shí)水田土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值空間分布由高到低依次為，油車(chē)港鎮(zhèn)39.7 g·kg-1、新塍鎮(zhèn)和王江涇鎮(zhèn)35.2 g·kg-1，王店鎮(zhèn)30.7 g·kg-1，洪合鎮(zhèn)28.4 g·kg-1。2007—2017年分別為，油車(chē)港鎮(zhèn)45.9 g·kg-1，王江涇鎮(zhèn)38.5 g·kg-1，新塍鎮(zhèn)31.0 g·kg-1，王店鎮(zhèn)19.8 g·kg-1，洪合鎮(zhèn)17.3 g·kg-1(表2)。與1984年第二次土壤普查時(shí)相比，油車(chē)港鎮(zhèn)和王江涇鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值呈上升趨勢(shì)，王店鎮(zhèn)、洪合鎮(zhèn)、新塍鎮(zhèn)則呈下降趨勢(shì)。各鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量≤20 g·kg-1的占比(表3)與土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值變化呈顯著負(fù)相關(guān)。自20世紀(jì)90年代開(kāi)始，王店鎮(zhèn)和洪合鎮(zhèn)箱子田土地整理項(xiàng)目以推土為主，通過(guò)推土將有機(jī)質(zhì)含量很低的母質(zhì)層及以下層次土壤倒置、混合于耕層，嚴(yán)重影響土壤有機(jī)質(zhì)含量水平。王江涇鎮(zhèn)和油車(chē)港鎮(zhèn)土地整理則以路渠埠提升為主，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響最小，以人為耕種影響為主。新塍鎮(zhèn)兼有推土整理和路渠埠提升整理兩種方式，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響居中。

表2 秀洲區(qū)1984年與2007—2017年水田土壤

2.2 時(shí)間分布特征變化

1984年第二次土壤普查時(shí)水田土壤有機(jī)質(zhì)含量最大值和最小值間變幅均<35.0 g·kg-1，以新塍鎮(zhèn)32.0 g·kg-1為最高值(表2)，以>20～40 g·kg-1及以上含量土壤為主體，少數(shù)土壤出現(xiàn)<20 g·kg-1情況(表3)。2007—2017年土壤有機(jī)質(zhì)含量最大值和最小值間變幅則都>35 g·kg-1，以油車(chē)港鎮(zhèn)最高，為63.5 g·kg-1。與1984年第二次土壤普查時(shí)數(shù)據(jù)相比，除王江涇鎮(zhèn)外。其他各鎮(zhèn)標(biāo)準(zhǔn)偏差均顯著變大，各鎮(zhèn)均出現(xiàn)了一定比例<20 g·kg-1的土壤，同一區(qū)域內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著時(shí)間推移離散現(xiàn)象明顯(圖1)，主要原因是1984年第二次土壤普查時(shí)土地整理、耕種強(qiáng)度相對(duì)較少，有機(jī)肥源投入相對(duì)單一量少，梯度差異化不明顯，而20世紀(jì)90年代后土地整理、耕種強(qiáng)度明顯增加，有機(jī)肥源投入相對(duì)復(fù)雜、量多。

表3 秀洲區(qū)1984年與2007—2017年水田土壤

2.3 梯度分布特征變化

不同土壤有機(jī)質(zhì)含量梯度差異化變化明顯，油車(chē)港鎮(zhèn)和王江涇鎮(zhèn)受長(zhǎng)期耕種影響土壤有機(jī)質(zhì)含量以升為主、降為輔，洪合鎮(zhèn)和王店鎮(zhèn)主要受推土整理影響則以降為主、升為輔，新塍鎮(zhèn)受部分推土整理和長(zhǎng)期耕種等復(fù)合影響向兩級(jí)分散現(xiàn)象明顯。與1984年第二次土壤普查時(shí)數(shù)據(jù)相比，洪合鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量下降比例最大，<20 g·kg-1梯度的土壤占比在1984年到2007—2017年間分別由12.8%增至73.9%、4.2%增至59.9%。新塍鎮(zhèn)下降比例居中，以推土整理為主的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)因心土與熟土倒置、混合影響造成土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯退化，甚至出現(xiàn)相當(dāng)比例<10 g·kg-1梯度的土壤。油車(chē)港鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量上升比例最大、質(zhì)量最佳，>40 g·kg-1梯度的土壤占比在1984年到2007—2017年間分別由17.1%增至39.5%、41.2%增至77.8%(表3)，以路渠埠提升為主的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)完好保持了土壤耕層，土壤有機(jī)質(zhì)含量受長(zhǎng)年累月耕種影響積累效果明顯。

3 小結(jié)

1984年第二次土壤普查和2007—2017年間土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布特征變化顯示，王店鎮(zhèn)和洪合鎮(zhèn)箱子田受高強(qiáng)度土地整理影響，退化現(xiàn)象明顯。王江涇鎮(zhèn)和油車(chē)港鎮(zhèn)受人為耕種影響為主，受土地整理影響最輕，積累提升效果明顯。時(shí)間分布特征變化顯示，同一區(qū)域內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量受到土地整理、耕種強(qiáng)度、有機(jī)肥源投入等復(fù)合因素影響離散現(xiàn)象明顯，油車(chē)港鎮(zhèn)和王江涇鎮(zhèn)受長(zhǎng)期耕種影響以升為主、降為輔，洪合鎮(zhèn)和王店鎮(zhèn)主要受推土整理影響以降為主、升為輔，新塍鎮(zhèn)受部分推土整理和長(zhǎng)期耕種等復(fù)合影響向兩級(jí)分散現(xiàn)象明顯。綜上所述，要慎重推廣應(yīng)用大規(guī)模以推土為主的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田整理項(xiàng)目，嚴(yán)防土壤有機(jī)質(zhì)指標(biāo)退化。洪合鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)是土壤有機(jī)質(zhì)提升重點(diǎn)區(qū)，要通過(guò)施用商品有機(jī)肥、秸稈還田等途徑重點(diǎn)提升土壤有機(jī)質(zhì)指標(biāo)，油車(chē)港鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)是土壤有機(jī)質(zhì)保持重點(diǎn)區(qū)，要在確保土壤有機(jī)質(zhì)平衡的基礎(chǔ)上防止優(yōu)質(zhì)耕層遭到破壞，新塍鎮(zhèn)則要分類施策。

圖1 秀洲區(qū)第二次土壤普查和2007—2017年水田土壤有機(jī)質(zhì)含量的時(shí)空分布特征