地貌類型和土地利用方式對浙南地區耕地土壤肥力的影響

張麗君 張禹 吳學榮 張佳佳

摘 要：為了解浙南地區不同地貌類型和土地利用方式對耕地土壤肥力的影響，以平陽縣為例，比較分析了水網平原、濱海平原、河谷平原、山地丘陵等4種地貌類型和茶園、水田、番薯地、果園、蔬菜地、拋荒地等6種利用方式之間耕地土壤肥力的差異。結果表明，從山地丘陵至河谷平原到濱海平原、水網平原，土壤有機質含量、全氮、保蓄能力、速效鉀呈現增加趨勢，土壤酸度減弱。土壤有效磷以山地丘陵區最高，其次為河谷平原，而水網平原的土壤最低。茶園和番薯地土壤的酸度明顯高于其他用地，稻田土壤的pH值略高于其他用地;土壤有機質積累和氮素積累以稻田為最高;土壤有效磷以拋荒地最低，而果園、番薯地和其他用地相對較高;土壤速效鉀含量以果園較高，其他用地之間差異不大。總體上，平陽縣耕地土壤肥力具有酸化明顯、土壤保蓄能力較弱、速效鉀素不足及土壤缺磷較為普遍等特點。因此，建議增加有機肥投入，適當增施鉀肥，合理施用磷肥，加強耕地土壤酸化的治理。

關鍵詞：土壤肥力;地貌類型;土地利用方式;耕地;酸化;有效鉀

中圖分類號 S158文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）09-0115-05

Effects of Geomorphic Types and Land-use Patterns on Soil Fertility of Cultivated Land in Southern Zhejiang Province

——Taking Pingyang County as an Example

Zhang Lijun1 et al.

（1Pingyang County Agricultural and Rural Bureau， Pingyang 325400， China）

Abstract： To understand the influence of geomorphic types and land use patterns on the soil fertility of cultivated land in southern Zhejiang， Pingyang county was taken as an example to compare and analyze the difference in the soil fertility of cultivated land between four geomorphic types of water network plain， coastal plain， valley plain， mountain and hill and six utilization patterns of tea garden， paddy field， sweet potato land， orchard， vegetable land， abandoned land.The results showed that， from mountain hills to river valley plain to coastal plain and water network plain， soil organic matter content， total nitrogen， CEC， and available potassium increased， soil acidity decreased， soil available phosphorus was the highest in mountain hills region， followed by river valley plain， and the lowest in water network plain.The soil acidity of tea garden and sweet potato land was significantly higher than that of other land， and the pH value of paddy soil was slightly higher than that of other land.Accumulation of soil organic matter and nitrogen was the highest in paddy field.Wasteland had the lowest available phosphorus， while orchard， sweet potato land and other land had relatively high available phosphorus.Content of soil available potassium was higher in orchard， and there was little difference among other land.On the whole， the soil fertility of Pingyang county was characterized by obvious acidification， low soil CEC， and lack of available potassium and phosphorus.Therefore， it is necessary to increase the input of organic fertilizer， potassium fertilizer， and phosphorus fertilizer， and intensify the control of soil acidification.

Key words： Soil fertility; Geomorphic type; Land use pattern; Cultivated land; Acidification; Available potassium

土壤肥力是耕地地力的中心[1-2]，對農作物生長和產量起著非常重要的影響。因此，認識耕地土壤肥力的形成及地理空間差異的原因，對于深入理解耕地地力的空間異質性和培育土壤肥力具有重要的指導意義[3-5]。耕地土壤肥力是多種因素綜合作用的產物，自然條件、人為活動、管理水平等均可對耕地肥力產生影響[6-7]。影響耕地土壤肥力的自然因素包括地形地貌、成土母質、植被及氣候條件等，人為因素包括土地利用方式和施肥水平。成土母質是土壤形成的物質基礎，其對土壤質地和無機養分具有很大的影響[8]。氣候因素可通過水分和溫度狀況改變土壤中的物質循環，從而影響土壤的養分水平和有機質狀況。研究表明[9-10]，施肥可直接改變土壤肥力，隨著肥料投入的增加，土壤肥力也隨之增加。在以往的研究中，有關耕地肥力的變化普遍采用田間試驗來開展，較多關注施肥與管理措施的影響[11-14]，而對自然因素對土壤肥力的影響研究則相對較少。為此，本研究以平陽縣為例，從不同地貌區（反映地學基礎的差異）引起的土壤肥力的空間差異性和土地利用方式（反映人為活動）對土壤肥力的影響2個方面，分析了地形和利用方式較為復雜的浙南地區耕地土壤肥力的空間分異規律。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 平陽縣地處南亞熱帶，位于浙江省東部沿海地區，縣境內地貌類型種類較多，從西向東呈現有規律的變化，分別為山地丘陵、河谷平原、水網平原、濱海平原。低山丘陵由南雁蕩山系的山脈構成，占全縣總面積的65%，地形起伏較大;河谷平原主要分布在縣中部，構成了開闊地，約占全縣面積的11.5%左右，地勢平坦，起伏小，高差僅有數米;水網平原是縣東部萬全和鰲江二片平原，占全縣總面積的15.3%;濱海平原位于縣東部宋埠和榆垟，瀕臨東海，呈條帶狀，占全縣面積的8.2%。隨著產業結構的調整，近年來，平陽縣種植業如糧食、蔬菜、水果、茶葉等都有了較大的發展。

1.2 供試土壤 研究共采集2392個代表性土壤樣品，采樣方法按農業部《測土配方施肥技術規范（2008）》進行。其中，按地貌類型歸類，屬于山地丘陵區、河谷平原區、水網平原區和濱海平原區的土壤樣品分別為386、1349、470和187個。按土地利用方式分，茶園11個，糧地（水稻）2177個，番薯地20個，果園34個，蔬菜地63個，拋荒地36個，其他耕地35個。

1.3 測定方法 分析項目包括pH、CEC、水溶性鹽、有機質、全氮、有效磷和速效鉀等，采用常規方法測定[15]。其中，土壤pH值采用電位法測定;土壤陽離子交換量（CEC）采用EDTA-醋酸銨鹽交換法測定;土壤水溶性鹽分總量采用電導率法或重量法測定;土壤有機質采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法測定;土壤有效磷采用0.5mol/L NaHCO3提取鉬銻抗比色法測定;土壤有效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法測定;土壤全氮采用凱氏蒸餾法測定。

2 結果與分析

2.1 不同地貌類型對耕地土壤肥力的影響

2.1.1 山地丘陵區 由表1可知，山地丘陵區耕地土壤酸化明顯，最低值為4.02，最高值為6.24，pH均值為4.85，土壤主要為酸性、強酸性;pH值主要在5.5以下，占95.34%;土壤pH值在5.5以上的只占4.66%。土壤有機質含量變化較大，在5.91～83.60g/kg，平均為28.34g/kg，總體上處于中等水平;其中，有機質在20～40g/kg的占72.28%。土壤全N含量在0.35～3.21g/kg變化，平均為1.62g/kg，其中78.76%的耕地土壤全N在處于中等（1～2g/kg）。土壤有效磷在0.3～297.72mg/kg，平均為28.95mg/kg，多數土壤有效磷在10～40mg/kg，但有50%以上的土壤存在磷素不足。土壤速效K含量在10.18～325.14mg/kg，平均值為57.60mg/kg，速效K處于低級別（<80mg/kg）的樣點比例達81.09%，土壤速效K明顯不足。土壤CEC在1.04～23.93cmol/kg，平均10.63cmol/kg，對土壤養分的保蓄能力較弱。

2.1.2 河谷平原區 由表1可知，河谷平原區耕地土壤酸化也很明顯，但變幅較大，最低值為3.91，最高值為8.80，均值為5.21，土壤以酸性、強酸性為主，pH值在5.5以下土壤占79.53%，另有19.95%的土壤pH值在5.5～8.5。土壤有機質含量在2.67～79.80g/kg，平均為29.29g/kg，約75.83%的土壤有機質在20～40g/kg，總體上處于中等水平。土壤全N含量在0.17～4.39g/kg，平均為1.75g/kg，土壤全N處于中等（1～2g/kg）的樣點比例為67.75%，基本上處于中量水平。土壤有效磷在0.04～311.97mg/kg，平均為25.11mg/kg;土壤有效磷在10mg/kg以下的樣點占34.64%;在10～20mg/kg和20～40mg/kg的分別占24.70%和22.55%，約50%以上的土壤存在磷素不足。土壤速效K含量在5.39～393.00mg/kg，平均值為64.83mg/kg，處于低級別（<80mg/kg）的比例達73.59%，多數耕地土壤速效K明顯不足。土壤CEC在1.03～31.40cmol/kg，平均11.69cmol/kg，對養分的保蓄能力也較弱。

2.1.3 水網平原區 由表1可知，水網平原區耕地土壤也呈現酸化趨勢，最低值為4.38，最高值為9.47，均值為5.65，主要為酸性、微酸性;pH值在5.5以下和5.5～8.5的土壤各占48.94%和49.57%。土壤有機質含量在10.76～75.48g/kg，平均達42.27g/kg，有機質在40g/kg以上的占57.87%，在20～40g/kg的占38.51%，土壤有機質較高。土壤全N含量在0.85～4.13g/kg，平均為2.23g/kg，處于高量（>2g/kg）的比例達67.97%，N處于中等（1.0～2.0g/kg）的占31.59%，也基本上處于中高水平。土壤有效磷變化較大，在0.12～130.58mg/kg，平均為9.25mg/kg，變異系131.14%。土壤有效磷在10mg/kg以下的樣點達73.62%，在10～20mg/kg的樣點占18.08%，土壤磷素普遍不足。土壤速效K含量在20.57～311.85mg/kg，平均值為87.74mg/kg，處于低級別（<80mg/kg）的占55.96%，處于中等（80～150mg/kg）的占32.98%，主要屬于低量和中量。土壤CEC在0.90～31.24cmol/kg，平均為17.20cmol/kg，對養分的保蓄能力屬于中等。

2.1.4 濱海平原區 由表1可知，濱海平原區耕地土壤存在酸化的跡象，最低值為4.03，最高值為9.10，均值為5.56，主要為酸性、微酸性;pH值在5.5以下的占56.15%，在5.5～8.5的占41.18%。土壤有機質含量在5.87～56.85g/kg，平均為32.52g/kg，主要在20～40g/kg，占71.12%。土壤全N含量在0.59～3.12g/kg，平均為1.89g/kg，處于高量（>2g/kg）的樣點比例39.57%，處于中等（1.0～2.0g/kg）的占57.75%，基本上處于中等和中高水平。土壤有效磷在0.34～75.118mg/kg，平均為12.79mg/kg;土壤有效磷在10mg/kg以下的達55.08%，大部分耕地土壤磷素不足。土壤速效K含量在20.52～204.09mg/kg，平均值為78.20mg/kg，處于低級別（<80mg/kg）的比例為59.89%，處于中等（80～150mg/kg）的比例為36.90%。土壤CEC在6.00～24.32cmol/kg，平均為13.08cmol/kg，土壤保蓄性屬于中下水平。

2.1.5 不同地貌區耕地土壤肥力的比較 由表2可知，不同地貌區耕地肥力存在一定的差異。土壤保蓄能力和土壤有機質及氮素的積累在水網平原區明顯高于其他地區，并以山地丘陵區的土壤為最低;土壤酸化以山地丘陵區土壤最為明顯，其次為河谷平原區，而水網平原區與濱海平原區的土壤酸化相對較弱，這顯然與土壤物質來源有關，山地丘陵區和河谷平原區的物質來源主要為高度風化的紅壤物質。土壤有效磷含量與有機質卻好相反，以山地丘陵區最高，其次為河谷平原，而水網平原的土壤最低，這可能與紅壤優先施用磷肥的導向有關（歷史上，紅壤被認為缺磷最嚴重的土壤）。不同地貌類型上的土壤速效鉀平均含量都較低，且山地丘陵區、河谷平原低于水網平原區和濱海平原區。山地丘陵區速效鉀最低與長期淋溶作用有關。

2.2 不同土地利用方式對耕地土壤肥力的影響

2.2.1 稻田 由表3可知，稻田土壤以酸性和微酸性為主，土壤pH值主要在5.5以下（占樣點的72.67%）。土壤有機質含量在2.67～83.60g/kg，平均為32.59g/kg，主要在20～40g/kg（占樣點的67.13%）。土壤全N含量在0.17～4.39g/kg，平均為1.86g/kg，主要在1～2g/kg（占60.31%）。土壤有效磷在0.04～311.97mg/kg，平均為21.70mg/kg，主要在10mg/kg以下（占樣點的42.90%）。土壤速效K含量在5.39～393.00mg/kg，平均值為68.91mg/kg，主要在80mg/kg以下（占70.56%）。土壤CEC在0.90～31.40cmol/kg，平均12.86cmol/kg。

2.2.2 茶園 由表3可知，茶園地土壤酸性強，土壤pH值全在5.5以下，平均pH值為4.54。土壤有機質含量在19.33～39.38g/kg，平均為26.44g/kg，主要在20～40g/kg（占90.91%）。土壤全N含量在0.89～2.40g/kg，平均為1.65g/kg，主要在1～2g/kg（占72.73%）。土壤有效磷在0.62～74.27mg/kg，平均為15.38mg/kg，主要在10mg/kg以下（占72.73%）。土壤速效K含量在34.40～128.76mg/kg，平均值為72.18mg/kg，主要在80mg/kg以下（占63.64%）。土壤CEC在8.74～17.67cmol/kg，平均12.09cmol/kg。

2.2.3 果園 由表3可知，果園地土壤的酸性也較強，土壤pH值主要在5.5以下（占85.29%）。土壤有機質含量在10.93～45.78g/kg，平均為27.15g/kg，主要在20～40g/kg（占73.53%）。土壤全N含量在0.61～2.46g/kg，平均為1.66g/kg，主要在1～2g/kg（占58.82%）。土壤有效磷在0.31～112.89mg/kg，平均為27.72mg/kg，在各級有效磷中分布較為均一。土壤速效K含量在20.36～258.84mg/kg，平均值為93.42mg/kg，主要在80mg/kg以下（占52.94%）。土壤CEC在5.61～19.99cmol/kg，平均11.24cmol/kg。

2.2.4 蔬菜地 由表3可知，蔬菜地土壤以酸性和微酸性為主，土壤pH值主要在5.5以下（占85.71%）。土壤有機質含量在8.64～57.80g/kg，平均為25.63g/kg，主要在20～40g/kg（占63.49%）。土壤全N含量在0.61～2.83g/kg，平均為1.53g/kg，主要在1～2g/kg（占79.37%）。土壤有效磷在0.85～119.20mg/kg，平均為20.58mg/kg，主要在10mg/kg以下（占41.27%）。土壤速效K含量在20.25～202.23mg/kg，平均值為70.33mg/kg，主要在80mg/kg以下（占68.25%）。土壤CEC在5.02～23.93cmol/kg，平均11.90cmol/kg。

2.2.5 番薯地 由表3可知，番薯地土壤以酸性為主，土壤pH值在5.5以下。土壤有機質含量在6.77～35.16g/kg，平均為23.09g/kg，主要在20～40g/kg（占75.00%）。土壤全N含量在0.47～2.11g/kg，平均較低，為1.38g/kg，主要在1～2g/kg（占80.00%）。土壤有效磷在0.96～97.33mg/kg，平均為28.07mg/kg，主要在20～40mg/kg和10mg/kg以下（分別占40.00%和35.00%）。土壤速效K含量在26.24～105.52mg/kg，平均值為63.83mg/kg，主要在80mg/kg以下（占70.00%）。土壤CEC在7.40～19.99cmol/kg，平均11.66cmol/kg。

2.2.6 拋荒地 由表3可知，拋荒地土壤以酸性為主，土壤pH值主要在5.5以下（占91.67%）。土壤有機質含量在13.55～40.82g/kg，平均為26.65g/kg，主要在20～40g/kg（占83.33%）。土壤全N含量在0.94～2.74g/kg，平均為1.67g/kg，主要在1～2g/kg（占80.56%）。土壤有效磷在0.31～44.87mg/kg，平均含量很低，只有8.72mg/kg，主要在10mg/kg以下（占69.44%）。土壤速效K含量在27.37～120.46mg/kg，平均值為69.09mg/kg，主要在80mg/kg以下（占72.22%）。土壤CEC在5.76～16.27cmol/kg，平均10.75cmol/kg。

2.2.7 不同利用方式耕地土壤肥力的比較 由表4可知，因主要生長在紅壤上，茶園和番薯地土壤的酸度明顯高于其他用地;而稻田因經常處于還原狀態，土壤中亞鐵等離子的緩沖作用，使稻田土壤的pH值略高于其他用地。但總體上，所有用地土壤都呈現較強的酸度。土地利用方式對CEC沒有明顯影響，這與CEC主要取決于質地和粘土礦物類型有關。土壤有機質積累和氮素積累，一般以稻田為最高，這與種植水稻環境下土壤長期淹水、有機物質不易分解有關。土壤有效磷的差異較明顯，拋荒地因土地被拋荒，多年不施用肥料，其有效磷最低;而果園、番薯地和其他用地相對較高。土壤速效鉀含量因果園施肥鉀肥量較大而較高外（93.47mg/kg），其他用地土壤速效鉀都在70mg/kg左右，差異不大。

3 結論與討論

本研究結果表明，不同地貌區的耕地肥力存在一定的差異。總體上，4類地貌的肥力水平排序如下：水網平原>濱海平原>河谷平原>山地丘陵，從山地丘陵至河谷平原到濱海平原、水網平原，土壤有機質含量、全氮呈現增加，速效鉀增加，土壤酸度減弱;土壤保蓄能力增強;土壤有效磷則是以山地丘陵區最高，其次為河谷平原，而水網平原的土壤最低。茶園和番薯地土壤的酸度明顯高于其他用地，稻田土壤的pH值略高于其他用地;土壤有機質積累和氮素積累一般以稻田為最高;土壤有效磷以拋荒地最低，而果園、番薯地和其他用地相對較高;土壤速效鉀含量以果園較高，其他用地之間差異不大。

雖然耕地土壤肥力性狀因地貌類型和土地利用方式的不同有所差異，但平陽縣耕地土壤也有其共性，主要表現在以下幾個方面：酸化明顯、土壤保蓄能力較弱、速效鉀素不足、除水田土壤外有機質和氮素偏低，土壤缺磷較為普遍。因此，建議增加有機肥投入，增加土壤有機質含量，增強土壤的保蓄性能。根據土壤養分狀況，適當增加鉀肥投入，特別是茶園、蔬菜地、稻田;鉀肥優先施于河谷平原和山地丘陵的耕地中。注意磷肥的合理施用，重點把磷肥施入水網平原和濱海平原的耕地。平陽縣耕地土壤普遍酸化，已經在一定程度上影響了水稻、蔬菜、果樹等作物的生長，有必要進一步研究，制定土壤酸化的防治對策。對于土壤pH已降至5.0特別是4.5以下的耕地，應使用石灰性物質進行酸度校正，減少酸性肥料的施用頻率。

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（責編：張宏民）