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Distribution of available soil nutrients in Duolun County located in the interlaced area of agriculture and pasture and reclaimation measure

农牧交错带土壤营养元素分布及其改善途径——以内蒙古自治区多伦县为例



全 文 :第 11卷 第 1期
2 0 0 3年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.11 NO.1
Jan., 2003
农牧交错带土壤营养元素分布及其改善途径
— — 以内蒙古 自治 区多伦县 为例
刘全友 童依平 孙建华 李继云
(中国科学院生态环境研究 中心 北京 100085)
摘 要 对农牧交错带内蒙古 自治区多伦县 61个表层土样测定分析表 明,有 32.0%的土样有机质含 量40%的土样有机质含量为 1~3g/kg,属 中等水平,仅有 28%的土样有机质含量为 3g/kg。大量元素 中 32.7%的土
壤缺 N,58.9%缺 P,19.5%的土壤缺 K;微量元素中 100.0%的土壤缺 Mo,88.7%的土壤缺 Zn,52.7%的土壤缺 B,
24.3%的土壤缺 Mn等。并进行综合评价,指 出不同地型各类土壤合理施肥 、退耕增产及其沙化治理、改善生态环
境 的对 策 。
关键 词 农 牧 交错 带 土 壤 元 素 改 善途 径
Distribution of available soil nutrients in Duolun County located in the interlaced area of agriculture and pasture and re-
claimation measure.LIU Quan—You,TONG Yi—Ping,SUN Jian—Hua,LI Ji—Yun(Research Center for Eco—environmental
Sciences,ChineseAcademy of Sciences,Beijing 100085),a EA ,2003,11(1):88~90
Abstract Sixty—one topsoil samples around Duolun County were colected and analyzed.The results show that soil organic
matter content averages 3.10g/kg(0.89~13.68g/kg),alkaline hydrolytic nitrogen 26.6mg/kg(50.1~ 1325.0mg/kg),
Olsen-P 4.89mg/kg(1.0~ 15.0mg/kg),available potassium 126.0mg/kg,available zinc 0.68mg/kg(0.18~4.18
mg/kg),available manganese 12.9mg/kg(2.44~34.57 mg/kg),water soluble boron 0.49mg/kg(0.12~0.94mg/kg),
and available molybdenum 0.05mg/kg(0.027~0.091mg/kg).Evaluations according to the above results indicate that
32.7% of the soil samples are deficient in available N ,58.9% in P,19.5% in K,88.7% in Zn,52.7% in boron,24.3%
in Mn.Distribution map of the available soil nutrients are drawn and reclamation measures are recommended also .
Key words Agriculture and pasture interlaced area ,Soil,Element,Reclamation measures
1 研 究地概况与研究方法
内蒙古 自治区多伦县位于内蒙古波状高原南缘 ,阴山山脉的北坡,东部与大兴安岭向西南延伸的余脉衔
接 ,属低山丘陵区,四周高、中间低的非环形向斜盆地 ,全县总土地面积 3891.7kin ,总人 口 10.2万人 ,其中
农业人 口占 80%。现有耕地 7.4万 hm ,可利用天然草场 27.5万 hm ,其 中低 山丘陵 占全县总面积的
21.97%,海拔 1300~1480m 的丘陵占全县总面积的 4.34%,河沟谷洼地 占全县总面积的 31.65%,山前倾
斜平 原及高平 台区 占全 县总面积 的 20.05% ,堆积类型沙 丘 占全县总面积 的 21.96%。该 区属 东部季风 区大
陆性气候,年均气温 1.6℃,平均最高气温 18.7℃ ,最低气温 一18.3℃,年温差 37℃,年降雨量 385.5mm,年
蒸发量 1748mm,年无霜期 100d,全 年以西北风为主,年均风速 3.6m/s,年均大风 日数 (风速 >17m/s)为
67.3d。该区主要有灰 褐土、黑钙 土、栗钙土、草甸土、盐 土、沼泽土 和风沙土 7类 土壤,其面 积分别为
3069.2hm 、13160.5hm 、270836.1hm 、26506.9hm 、23.Ohm 、7832.3hm 和 64513.7hm ,1997年 7月在
全县范围内采集 6个土类(因盐土面积小而未采集)61个具代表性的农田和草地表层土壤样品,经风干过筛
后测定 。土壤 pH用 电位法测定 ,有机质 含量用油 浴加热一K Cr2O 容 量法 测定 ,碱 解氮 用碱解 扩散 法测定 ,
速效磷用 0.5mol/L NaHCO,(pH8.5)浸提一钼锑抗 比色 法测定 ,速 效钾 用 lmol/L NH4OAc浸 提一火焰光 度法
测定 ,有效锌 、有效锰、有效铁用原子吸收分光光度计测定,有效硼用沸水浸提一姜黄素比色法测定 ,有效钼用
草酸铵浸提一极谱法测定⋯,并根据表 1评价标准对土壤各营养元素含量进行评价 ’ ,分析不同土壤各元素
含量丰缺差异及在不同地貌的分布特征 ,为合理施肥提供依据。
*“九五”中国科学院农业重点资助项目
收稿 日期 :2001—12—22 改 回 日期 :2002—02—26
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第 1期 刘全友等 :农牧交错带土壤营养元素分布及其改善途径 89
2 结果与分析
2.1 土壤营养元素有效态含量丰缺评价
研究评 价 结 果 表 明 ,该 区 32% 的土
壤有机质含量极低 ,40%为中等水平(见
表 2),1/3的土壤碱解氮含量<80mg/kg,
属缺 N,近 1/3的土壤碱解氮含量为 80~
130mg/kg,属轻度缺 N;平均土壤有效磷
含量仅 4.2mg/kg,58.9%土壤有效磷含
量 <5mg/kg,属 严重 缺 P,缺 P土壤 占
27%,有效磷含量为 5~10mg/kg;土壤有
效钾含量较高 ,仅 19.5%土壤缺 K,其余
土壤有效钾含量均 >80mg/kg,这表明有
效磷含量低是限制该区农作物产量的主
要因 素 ,其 次 是 N,并 应 重 视 K 肥 的投
入 。土壤微 量元 素 中土 壤 有效 钼 含 量均
表 1
Tab.1
土壤 有机 质及 有 效态 营 养元 素丰 缺 评价 标准
Criteria for evaluation on the abundance of soil
available nutrients and organic matter
有机质/g·kg
碱解氮/mg·kg
速效磷/mg·kg
速效钾/mg·kg
有效锌/mg·kg
有效锰/mg·kg
有效硼/mg·kg
有效钼/mg·kg
有效铁/mg·kg
< 1.0 1.0~3.0 >3.0
<6.00 60~80 80~ l30 l30~ l80 > 180.0 80.0
< 5.0 5.0~ l0.0 > l0.0 l0.0
<60.0 60~80 80~ l30 130~ 160 > 160.0 50.0
<0.50 0.5~ 1.0 1.0~2.1 2.1~ 5.0 >5.0 1.0
<3.00 3.0~7.0 7.0~ 9.0 9.0~ l5.0 > l5.0 7.0
< 0.25 0.25~ 0.5 0.5~ 1.0 1.1~ 2.0 > 2.0 0.5
<0.10 0.10~0.15 0.16~0.2 0.2l~ 0.3 >0.3 0.1
< 5.00 5.0~ 7.0 7.1~ l0.0 l0.1~ l5.0 > l5.0 7.0
极低 ,Mo是豆科植物根瘤菌固定 N素的关键酶之一钼铁蛋白的重要组成成分,土壤严重缺 Mo将降低豆科
植物培肥地力的作用 ;有效锌含量严重缺乏 ,1/2的土壤有效锌含量为极低,33.4%为低水平 ,中等含量的土
壤仅占 11.3%;52.7%的土壤有效硼含量 <0.5mg/kg,属缺 B土壤 ,其他土壤 有效硼含量 为 0.5~1.0
mg/kg,属中等水平 ,油菜对 B的需要量较高,应注意有效硼含量中等的土壤种植油菜增施 B;20.6%的土壤
缺 Mn;有效 铁含量 较高 ,为高值 或极 高值 。若 以低 于中等含量 水平计 算 ,各 元素 缺乏 的顺 序依 次为
表 2 土 壤有 机质 及 营养 元素 有 效态 含量 分布 状 况
Tab.2 Results of evaluation on soil available
nutrients and organic matter
腐殖 层较 厚 ,其 有 机 质 多 处
于 积 累状 态 ,其 他 元 素 也 不
易流失和迁移。栗钙土广泛
分布于丘 陵高平 台,多为沙
壤 ,土壤肥力低,有机质含量
约 3.Og/kg,多 被 开 垦 为 农
田,水土流失 严重 ,有 机质 及
营养 元 素 受 到 淋 失 ;草甸 土
与沼泽 土主要分 布于河 流 两
岸 冲 积平 原 、淖 边 洼 地 及 平
Mo(100.0% )> Zn (83.8% ) > P
(58.7%)>B(52.7%)>N(30.8%)
>Mn(20.6%)>K(19.5%)>Fe。
2.2 土壤营养元素有效态含量的分布
各类土壤中营养元素有效态含量
分异见表 3,表 3表 明 由海拔较高 的灰
褐 土至海拔较 低 的沼泽土依 次 分布灰
褐土 、黑 钙 土 、栗钙 土 、草甸 土 和 沼 泽
土。灰褐土与 黑钙 土主要 发育 于坡 积
残积和沙性母质的山地及低山丘陵上
部 ,以疏 林 灌 木 的 阔 叶林 和 针 茅 羊 草
等为主,枯枝落叶层丰富,植被繁茂 ,
表 3 不 同类型 土壤 有 机质 与有 效 态营 养元 素 含量
Tab.3 Organic matter and soil available nutrient contents in different soil types
* 为样品数 ,下表同;**为 1988年《多伦县土壤》数据。
坦排水不畅的洼地,受地下水影响明显 ,腐殖质层积累和盐化现象较突出,具有泥炭化和潜育化过程,易于
有机质 和其他元素 的形成与积 累。与栗钙土相 比 ,灰褐土 、黑钙 土及 草甸土 、沼泽 土 的成土环 境有 利于 有机
质积累,故有机质含量呈先低(栗钙土为最低点)后高的规律性变化 ,有效氮、有效磷、有效钾、有效锰 、有效铁
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
含 量与有机质的变化规律相一致 ,而有效锌 、有效硼、有效钼的含量均无明显规律性变化 ,这可能与其有效
表 4 不同地貌土壤有机质与营养元素有效态含量状况
Tab.4 Organic matter and soil available nutrient contents in different topography
态含 量 较 低 有 关 。风 沙 土 是 风 成
沙性 母 质 的 幼 年 土 ,其 风蚀 严 重 ,
有机质及 其 他元 素受 到损 失 ,有 机
质含 量 显 著 低 于 其 他 土 类 ,有 效
氮 、有效磷 、有效 钾、有效锰、有效
铁 、有 效 钼 等 含 量 均 低 于 其 他 土
类。不 同地貌 土壤 营养元 素有效
态含 量见 表 4,表 4表 明不 同地 貌
类型土壤有机质含量差异较大,具有丘陵高地以积累为主、坡地处于分解状态、滩地处于积累与淋失共存和
低湿洼地处 于积 累状态的规律 。与 1988年多伦县土壤有 机质 含量相 比 ,灰褐土 和黑 钙土 无明显 变化 ,栗 钙
土因开垦播种其含量明显降低 ,达 32%,风沙土也 明显降低 ,草甸土与沼泽土却明显升高 ,其原 因主要是由
施用化肥与畜牧业发展 ,有机粪便最终积 累在湿洼地所致。该 区碱解氮含量平均为 249.1mg/kg,范围为
50.1~1325mg/kg,标准偏差 4l1.0,水平分布与有机质含量分布规律相一致,二者相关系数为 0.843(P<
0.01)。碱解氮含量的动态水平分布规律与地貌的关系,与有机质随地貌变化的规律基本一致,即缓坡地<
丘陵高地 <滩 地 <低 湿 洼 地 。该 区 58.7% 的土 壤 有 效 磷 含 量 为 低 值 ,主 要 是 风 沙 土 和 栗 钙 土 ,全 区有
14.3%的土壤有效磷含量为高值 ,主要分布于河漫滩地 的沼泽土及城郊菜园土。而 P的变化规律与有机
质、碱解氮趋势一致,呈随海拔降低而由丘陵高地 P含量较高至缓坡地和滩地较低再到低湿洼地升高的变
化规 律。
3 改善生态环境 的对策
多伦县 改善生态环境 的对策一是压缩 耕地面积 ,使坡耕 地 、“三跑地”退下 来 ,还牧 场 、还生 态 ,充分 利用
河滩草甸与沼泽洼地 ,实行用地养地、以地养人的原则 ,建设人均 0.2hm 的稳产高产 田,大面积发展坡地牧
草 ,变放养为圈养 ,使草场得以休牧 ,并增加林地面积,发展与保护并举。二是引进新品种 ,调整种植结构 ,适
度提高土壤肥力,培肥部分中高产 田。压缩耕地面积后应适度增施高效经济肥 ,合理配施 N、P、K肥 ,培肥
少量中高产 田地块 ;引进双低油菜 、玉米、油葵及小麦高产新品种 ,提高产量和经济效益;推广地膜覆盖技术 ,
提高肥料利用率 ;推广豆禾间作并施 Mo肥 ,增加两类作物产量 ;大力推广微量元素肥料 ,促进作物生长发
育。三是推广饲料添加剂 ,增加经济效益。增施微量元素可增加作物产量和秸秆中微量元素含量,提高饲草
的营养组分 ,促进 畜牧业发展 。
参 考 文 献
1 中国土壤学会农业化学专业委员会 土壤农业化学常规分析方法.北京:科学出版社 ,1983
2 中国农业科学院土壤肥料研究所.中国肥料 上海:上海科学技术出版社,1994
3 刘 铮等 .我国缺乏微量元素的土壤及其区域分布 土壤学报 ,1982,19(3):209~223
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