吉林省白漿土耕地質量概述

楊松 朱健菲 尤迪

摘 要：吉林省白漿土耕地主要分布在東部和東南部山區和半山區山麓及河谷臺地，質地粘重，剖面表現為緊實型。白漿土耕地主要障礙因素為障礙層次（白漿層）和酸化;有效土層和耕層厚度平均水平較低;pH平均值為5.3，偏酸性，有機質、全氮和有效磷平均含量處于較高水平，速效鉀和緩效鉀平均含量處于中等水平。

關鍵詞：白漿土;耕地質量;養分指標

中圖分類號：S341.1 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201030011

吉林省是我國糧食主產區之一，是重要的商品糧基地[1]。白漿土是吉林省東部和東南部山區和半山區山麓及河谷臺地上的主要耕作土壤之一，分布于舒蘭、永吉、磐石、輝南、梅河口等縣（市）范圍內的白漿土，地形多為海拔300～600m的丘陵崗地和山麓臺地;位于長白山區的長白、撫松、靖宇等縣范圍內的白漿土，地形多為海拔700～1000m的玄武巖高臺地。白漿土成土母質主要是第四紀河湖粘土沉積物，質地粘重，水分物理性質不良，并且有一個瘠薄的白漿層[2]。曾昭順認為，白漿土的形成過程，具有潴育、淋溶、草甸3種過程的特征。由于白漿土表層（A層）疏松透水、亞表層（Aw層）透水極慢，下層（B及BC）緊實不透水，表層干濕交替甚至滯水，促進潴育過程發展，FeO和Fe2O3活躍，在滯水的還原條件下，高價鐵錳變低價態隨水游離出土體，隨水運動，在水分蒸發后的氧化條件下，低價鐵錳變高價態，固定在土體中，形成鐵錳結核，少量活性鐵錳不能形成結核的隨著側滲水流流出土層以外，或隨著沿裂隙下滲的水流淀積在B層上部的結構面上，使得白漿土的亞表層中原來均勻分布的鐵錳等有色礦物發生了重新分配，其大部分集中于鐵錳結核之中，一部分流出土層以外，因而使這個土層脫色，成為一個白色或淡黃色的土層，這就是白漿層形成的主要過程，簡稱為白漿化過程，白漿土就是白漿化過程的產物[3]。

當前有關白漿土的研究多集中在肥力及其對作物產量的影響，鮮有白漿土耕地質量特性方面的研究，本研究將對吉林省白漿土耕地質量特性深入了解，對其耕地主要性狀有更明確地認識，以期對提升白漿土耕性提供科學依據。

1 研究地區與數據獲取

1.1 研究區概況

分布區氣候屬于溫帶季風氣候，冬季寒冷干燥;夏季溫暖濕潤，年平均溫度5～8℃。年平均降水量500～700mm，5—10月降水較多，占年降水量的80%以上，冬季降水少，土壤凍結時間可達200～240d。

1.2 數據來源

本研究數據來源于耕地質量評價采樣點數據。在2017年的野外調查工作中，采集1338個樣品。野外調查主要包括地理位置、地形部位、土壤類型、有效土層厚度、耕層厚度、耕層質地、質地構型、障礙因素等。對采集樣品進行化驗分析，測定土壤pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀和緩效鉀含量。

2 研究方法

所有樣本檢測pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀，分析方法為常規法。其中，酸堿度（pH）采用pH計法;有機質采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法;全氮采用自動定氮儀法;有效磷采用Bray法/Olsen法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法;緩效鉀采用熱硝酸-火焰光度法。

3 結果與分析

3.1 概念型指標分析

調查表明，白漿土分布的地形部位為丘陵、平原、山地、盆地，面積占比分別為41.73%、35.16%、13.20%、9.91%;耕層質地為重壤、黏土、中壤和砂壤，分別占90.51%、6.89%、2.29%、0.32%;主要質地構型為緊實型，占比100%;障礙因素為障礙層次、酸化、漬潛、瘠薄，分別占57.10%、40.65%、2.24%、0.01%，見圖1。可以看出，白漿土多分布在坡面比較平緩的階地或臺地，質地黏重，有白漿層，并呈現酸化的特性。

3.2 數值型指標分析

由表1、2可知，吉林省白漿土有效土層在33～58cm范圍內，主要分布在40～60cm（4級）和≤40cm（5級）這2個區間，分別占81.09%和18.91%，有效土層平均值為46cm，在分級標準中處于較低水平。耕層厚度在13～25cm范圍內，以15～20cm（4級）的最多，占67.26%，其次為20～25cm（3級），占18.76%，其余為≤15cm（5級），占13.98%，平均值為19cm，在分級標準中處于較低水平。pH在4.0～6.5，其中5.0～5.5（3級）的占36.32%，4.5～5.0（4級）的占23.84%，5.5～6.0（2級）的占23.39%，6.0～7.5（1級）的占10.69%，≤4.5（5級）的占5.75%，pH平均值為5.3，偏酸性。有機質含量在19.70～57.58g·kg-1，其中30～40g·kg-1（2級）的最多，占54.71%，其次為20～30g·kg-1（3級），占40.51%，大于40g·kg-1的占4.26%，10～20g·kg-1（4級）的占0.52%，有機質平均值為33.62g·kg-1，在分級標準中處于較高水平。全氮含量在0.87～3.02g·kg-1，其中含量在1.5～2.5g·kg-1（2級）的耕地占54.26%，1.0～1.5g·kg-1（3級）的占34.90%，>2.5g·kg-1（1級）的占7.92%，0.5～1.0g·kg-1（4級）的占2.91%，全氮的平均值為1.72g·kg-1，在分級標準中處于較高水平。有效磷在12.10～154.00mg·kg-1，其中>40mg·kg-1（1級）最多，占44.25%，30～40mg·kg-1（2級）的占33.26%，20～30mg·kg-1（3級）的占14.13%，10～20mg·kg-1（4級）的占8.37%，有效磷的平均值為51.97mg·kg-1，在分級標準中處于高水平。速效鉀含量在65～255mg·kg-1，其中100～150mg·kg-1（3級）最多，占36.47%，其次為150～200mg·kg-1（2級），占25.26%，含量在50～100mg·kg-1（4級）占20.25%，>200mg·kg-1（1級）的占18.01%，速效鉀的平均值為146mg·kg-1，在分級標準中處于中等水平。緩效鉀含量在265～1239mg·kg-1，多集中在≤200mg·kg-1（5級），占59.17%，200～500mg·kg-1（4級）的耕地占35.29%，500～800mg·kg-1（3級）的占5.55%，緩效鉀含量的平均值為599mg·kg-1，在分級標準中處于中等水平。

4 討論

吉林省白漿土耕地質地粘重，剖面構型為緊實型，主要障礙因素表現為障礙層次，即白漿層，還有淋淀粘化層，土壤的容水量較小，既不抗旱也不抗澇，這是白漿土耕地質量的主要限值因子，也是今后改良的重要方向。白漿土有效土層和耕層厚度在較低水平，說明白漿土耕地有效土層厚度及耕層厚度有待提高;pH平均值為5.3，偏酸性，是待改良的障礙因素;有機質含量均在10g·kg-1以上，平均水平較高;全氮的平均值水平較高;有效磷半數以上在高水平范圍內，平均含量水平較高;速效鉀和緩效鉀平均含量在中等水平。可以看出，白漿土耕層養分平均含量水平均在中等以上，可能是由于底層土壤粘緊、不透水，植物根系向下發展困難，80%以上根系都集中到A1層，因而白漿土中地上和地下部分有機物也均集中在表層，這里腐殖質累積過程和元素的生物聚集過程都特別顯著[3]。因此，白漿土改良應從打破障礙層，增加耕層厚度和有效土層厚度，調節酸堿度入手。

研究表明，可以用淀積層的“黏”來治白漿層的“砂”，探索出“上翻20cm，下混30～40cm”的改土方法[4-6]。在此基礎上研制了三段式心土混層犁，這一改土機械可以在保持黑土層位置不變的條件下，將白漿層和淀積層按約1∶1厚度混拌，土壤通透性能和貯水能力顯著改善[7-11]。在已有三段式心土混層犁的基礎上，開發出具有將根茬秸稈和改土物料混入心土的秸稈心土混合犁[12]，這一兼具綜合改土目標的改土機械為進一步解決白漿土心土養分貧瘠的不良化學性提供了可行性，也為解決作物結構調整以后出現的秸稈過剩問題開辟了新的途徑，為機械配施改土物料改良白漿土心土技術的廣泛應用提供技術支撐。

參考文獻

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（責任編輯 周康）