全 文 :基金项目:浙江省科技厅项目(2009070009);浙江省农业综合开发办项目(200909001)。
第一作者简介:徐祖祥,男,1956年出生,浙江绍兴人,高级农艺师,研究方向:农田土壤长期定位监测研究及设施农业土壤障碍因子治理。通信地
址:310020浙江杭州市杭海路434-1杭州市植保土肥总站。E-mail:xzx6781317@163.com。
收稿日期:2010-02-07,修回日期:2010-04-16。
临安雷竹种植条件下土壤养分的变化
徐祖祥 1,陈丁红 2,李良华 3,楼 中 2,杨文叶 1
(1浙江省杭州市植保土肥总站,杭州 310020;2浙江省临安市农业局,浙江临安 311300;
3浙江省临安市锦城街道农办,浙江临安 311300)
摘 要:临安雷竹种植条件下由于长期偏施化学氮肥后,使雷竹生长所需的养分与投入的肥料养分不平
衡,导致土壤养分失衡,引起土壤退化。经连续8年对2种主要土壤长期肥力定位监测点土样分析,通过
对比2002、2009年土壤pH、土壤养分的分析结果表明,8年后,2个定位监测点耕层土壤pH分别从4.74
和 5.14下降到 3.39和 4.58;土壤有机质含量从 29.6 g/kg和 26.96 g/kg增加到 50.67 g/kg和 42.84 g/kg;全
氮含量从 1.70 g/kg和 2.16 g/kg增加到 2.98 g/kg和 2.59 g/kg;全磷含量从 0.76 g/kg和 0.94 g/kg增加到
1.27 g/kg和1.44 g/kg;全钾含量从29.1 g/kg和32.4 g/kg增加到33.4 g/kg和38.7 g/kg。连续8年种植雷竹
后,土壤速效氮、有效磷和速效钾含量均有不同程度增加,但有效硼、锌、锰、铜等土壤微量元素含量分别
下降,特别是土壤交换性H+、Al3+离子含量增加,而交换性盐基Ca2+、Mg2+、K+、Na+离子总量减少,导致土
壤盐基饱和度下降。因此,监测结果表明,连续种植雷竹的土壤会显现大量元素含量增加,微量元素减
少,土壤酸度增强的趋势。
关键词:雷竹;土壤养分;变化;临安
中图分类号:S644.2;S158.2 文献标志码:A 论文编号:2010-0438
A Study on the Change in Soil Nutrients under the Condition of Bamboo Shoot Planting in Lin’an
Xu Zuxiang1, Chen Dinghong2, Li Lianghua3, Lou Zhong2, Yang Wenye1
(1The General Station of Plant Protection, Soils and Fertilizers, Hangzhou 310020;
2Lin’an Agricultural Bureau, Lin’an Zhejiang 311300; 3Jincheng Sub-district Agro-office, Lin’an Zhejiang 311300)
Abstract: Due to the long-term partial application of chemical nitrogen fertilizer under the condition of
bamboo shoot (CV. Ventricousinternode) planting in Lin’an, there may be a difference between the input and
output of nutrients in the soil, which will probably result in the out-of-balance of soil nutrients and soil
degradation. By comparing the soil analysis data of 2002 and 2009 gathered from two main types of soils on the
two fixed-location soil fertility monitoring sites under the condition of bamboo shoot planting, the results
showed that eight years later, pH values of two plough-layer soils fell respectively from 4.74 and 5.14 to 3.39
from 29.60 g/kg and 26.96 g/kg to 50.67 g/kg and 42.84 g/kg; total N from 1.70 g/kg and 2.16 g/kg to 2.98 g/kg
and 2.59 g/kg; total P from 0.76 g/kg and 0.94 g/kg to 1.27 g/kg and 1.44 g/kg; total K from 29.10 g/kg and
32.40 g/kg to 33.40 g/kg and 38.70g/kg. Moreover, an increase at a different extent was observed when
comparisons were made in the contents of soil available N, P and K, but a decrease in the contents of available
B, Zn, Mn and Cu was found when made comparisons. After the bamboo shoot growth for the lasting eight years,
an increase in soil exchangeable H + and Al3 + , along with a decrease in the total amount of soil exchangeable
Ca2 + , Mg2 + , K + and Na + , has resulted in a fall in base-saturation percentage. As a conclusion, there was an
increase in the content of soil macronutrients and in soil acidity but a fall in the content of soil micronutrients
under the condition of consecutive bamboo shoot growth for years in Lin’an.
Key words: bamboo shoot; soil nutrients; change; Lin’an
中国农学通报 2010,26(13):247-250
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0 引言
雷竹(CV. Ventricousinternode),又名早竹、早
园竹。临安是中国集中种植雷竹的地域,主要分布于
平原和低丘缓坡地带。据统计,2009年临安雷竹种
植面积达3.2万hm2,年产量达33.75万 t[1],主要销往杭
州、上海、南京等地。由于面积扩大,雷竹种植立地条
件与成土过程及其土壤类型不同,对土壤理化性状差
异很大。同时,近年雷竹笋经济价值在提高,农户为获
得高产,普遍采取用谷壳或稻草覆土,大量施用化学氮
肥,缺乏施用雷竹所需的微量元素肥料。由于长期施
用化学氮肥后,雷竹生长和出笋所需的吸收养分与携
带的养分不平衡,长期施用会导致土壤养分失衡,出现
土壤理化性状的变化,引起土壤酸化[2],影响雷竹笋产
量与品质。针对这种现状,通过定位研究明确临安雷
竹土壤养分变化情况和使用的肥料进行改进,达到雷
竹土壤养分平衡的目的。
1 研究区域概况与研究方法
1.1 研究区域概况
临安市地处长江三角洲南翼,位于浙江省西北部
的天目山南麓,属中亚热带季风气候区,温暖湿润,四
季分明,具有春多雨、夏湿热、秋气爽、冬干冷的气候特
征,四季分明,全年平均气温 16.4℃,月均最低温度
4.1℃(1月),月均最高温度29.1℃,(7月);极端最高温
度38.2℃(8月),极端最低温度-13.1℃(1月);≥10℃积
温5 100℃,无霜期235天,全年降雨量1 628.6 mm,年
蒸发量1 450 mm,全年日照时数1847.3 h[3]。地理位于
东经 118° 51—119° 52,北纬 29° 56—30° 23,全市
3126.8 km2[4],耕地面积 19 124 hm2,其中水田 16909
hm2,是一个山多田少的山区市,具有八山一水一分田
之称。境内南、西、北属峰峦重叠,绵延百里;东部属低
山、丘陵、盆地与河谷平原错列其间。雷竹分布于平原
和低丘缓坡地带,集中在临安高虹、太湖、横板、锦城、
西天目、千洪、藻溪、于潜等乡镇。土壤类型为红泥土、
红泥砂土、红砾泥、洪积泥砂土、黄泥砂土、黄泥土[5]。
这类土壤类型质地属壤质土至黏土,土壤保水、保肥性
能较好,透水性能差、土壤pH 5.0~6.5。
1.2 研究方法
2002年5月份在临安建立雷竹种植的土壤养分定
位监测试验点 2个,选择有代表性土壤类型红泥砂土
和红泥土 2个土种,监测试验点设置在临安市高虹镇
马岭村和太湖源镇水口村。
试验前2个定位监测点采集A层和A[B]层段的土
壤。将原始土壤混合样品带到室内晾干,将土壤粉碎
后,先取1份通过60号筛后,直接测定土壤速效氮、速
效磷、速效钾、pH;另取 1份研磨,便其通过 100号筛
后,测定土壤有机质、全氮。其分析方法为[6]:土壤有
机质用重铬酸钾氧化—容量法测定,全氮用半微量开
氏法测定,速效氮用碱解扩散法测定,速效磷用钼锑抗
比色法测定,速效钾用乙酸铵提取法测定[2]。监测分
析数据用LSD新复极差法统计测验。其原始土壤样
品的基本理化性状分析结果见表1。
定位监测点每年 8月份采集土壤样品一次,此时
名称
层次
深度/cm
机械组成/%
pH
有机质/((g/kg)
全氮/(g/kg)
全磷/(g/kg)
全钾/(g/kg)
碱解氮/(mg/kg)
速效磷/(mg/kg)
速效钾/(mg/kg)
有效硼/(mg/kg)
有效锌/(mg/kg)
有效锰/(mg/kg)
有效铜/(mg/kg)
交换性钙/(mg/kg)
2~0.02 mm
0.02~0.002mm
<0.002 mm
临安市高虹镇马岭村剖面1
A
0~20
49.17
22.94
27.89
4.74
29.6
1.70
0.76
29.1
154.0
96.1
238.7
0.41
49.2
323.2
5.1
0.31
A[B]
20~37
37.99
26.46
35.55
4.69
25.9
0.97
0.54
17.4
97.2
104.9
274.1
0.29
22.4
171.7
3.5
0.28
太湖源镇水口村剖面2
A
0~20
27.91
32.98
39.11
5.14
26.96
2.16
0.94
32.4
146.2
17.4
609.9
0.56
47.5
290.2
5.4
0.37
A[B]
20~47
22.79
31.41
45.80
5.01
27.6
1.02
0.63
25.6
100.4
12.7
349.5
0.37
31.3
159.4
3.8
0.35
表1 供试土壤样品的基本理化性状分析结果
·· 248
不是施肥季节。采集方法:以雷竹基部向外沿伸取 3
条互成 120°角的直线确定采样点,分 20、40、60 cm的
距离各采1个点,共9个小点为一个土壤样品。采集耕
层(0~20 cm)土壤混合样品,测定土壤 pH、有机质、全
氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾。
2 结果与分析
2.1 土壤养分的变化
2.1.1 土壤 pH、有机质、全氮、全磷、全钾的变化 土壤
pH的变化直接影响土壤性状,土壤养分和物理性状,
严重时会引起土壤障碍;而土壤有机质、全氮、全磷和
全钾是反映土壤潜在的能力提供作物所需要的供应能
力。据 2002—2009年对雷竹土壤定位监测试验点分
析结果(表 2)表明,经 8年时间的监测,耕层土壤 pH
值、有机质、全氮、全磷和全钾含量有明显的变化。其
中,剖面 1耕层土壤 pH从监测前 4.74,8年后降到
3.39,土壤酸度明显增加,达到强酸性土壤;有机质含
量比监测前增加21.07 g/kg,提高71.18%;全氮含量比
监测前增加1.28 g/kg,提高75.3%;全磷含量比监测前
增加 0.51 g/kg,提高 67.1%;全钾含量比监测前增加
4.3 g/kg,提高 14.8%。剖面 2耕层土壤 pH从监测前
5.14下降至4.58,比监测前明显下降;有机质含量比监
测前增加15.88g/kg,提高58.6%;全氮含量比监测前增
加 0.43 g/kg,提高 19.9%;全磷含量比监测前增加 0.50
g/kg,提高 53.2%;全钾含量比监测前增加 6.3 g/kg,提
高 19.4%。2个监测点土壤有机质、全氮、全磷和全钾
分析数据与监测前进行LSD新复极差法统计测验,差
异均达到极显著的水平。
2.1.2 土壤速效养分的变化 从表2可以看出,2个监测
点土壤速效养分比监测前有明显的变化,其中剖面1,
耕层土壤碱解氮含量比监测前增加121.6 mg/kg,提高
78.96%;速效磷比监测前增加 190.5 mg/kg,提高
198.2%;速效钾含量比监测前增加 139.9 mg/kg,提高
58.6%。剖面 2耕层土壤碱解氮含量比监测前增加
91.8 mg/kg,提高62.79%;速效磷比监测前增加287.57
mg/kg,提高 165.3%;速效钾含量比监测前增加
468.2mg/kg,提高76.77%。经LSD新复极差法统计测
验(表 2),速效养分的含量比监测前差异均达到极显
著的水平。
名称
剖面1
剖面2
测定年份
2002
2009
2002
2009
测定深度/cm
0~20
0~20
0~20
0~20
pH
4.74
3.39
5.14
4.58
有机质/
(g/kg)
29.6
50.67aA
26.96
42.84aA
全氮/
(g/kg)
1.70
2.98aA
2.16
2.59aA
全磷/
(g/kg)
0.76
1.27aA
0.94
1.44aA
全钾/
(g/kg)
29.1
33.4aA
32.4
38.7aA
碱解氮/
(mg/kg)
154.0
275.6aA
146.2
238.0aA
有效磷/
(mg/kg)
96.1
286.6aA
17.4
305.1aA
速效钾/
(mg/kg)
238.7
378.6aA
609.9
1078.1aA
表2 2002和2009年耕层土壤养分分析
注:表中大写字母表示差异极显著,小写字母表示差异显著。下同。
2.1.3 对土壤微量元素养分的变化 2个剖面监测的数
据结果表明,雷竹耕层土壤微量元素(表 3)变化较
大。经 8年时间的监测,8年间对雷竹的施肥、管理及
产量的提高对微量元素的吸收影响较大,使土壤中有
效硼、有效锌、有效锰、有效铜的含量比监测前明显下
降,剖面1耕层土壤有效硼、锌、锰、铜和交换性钙比监
测前减少 0.14 mg/kg、17.5 mg/kg、71.3 mg/kg、1.2 mg/
kg 和 0.09 mg/kg,分别下降 34.1%、35.6%、22.1%、
23.5%和29.0%。剖面2耕层有效硼、锌、锰、铜和交换
性钙比监测前减少 0.18 mg/kg、11.4 mg/kg、52.5 mg/
kg、1.3 mg/kg和 0.12 mg/kg,分别下降 32.1%、24.0%、
18.1%、24.1%和 32.4%。经 LSD新复极差法统计测
验,土壤中有效硼、锌、锰、锰、铜和交换性钙的含量比
监测前下降的幅度达到极显著的水平。
2.1.4 土壤交换性能的变化 由表4可知,2个剖面土壤
交换性能及其盐基饱和度的变化基本一致。从 0~20
cm耕层土壤交换性H+、Al3+显示,土壤交换性H+、Al3+
含量比监测前增加。剖面1土壤交换性H+、1/3Al3+,比
监测前增加 1.32 cmol/kg和 2.29 cmol/kg,分别提高
206.3%和 27.5%,总酸度比监测前增加 3.61 cmol/kg,
名称
剖面1
剖面2
测定年份
2002
2009
2002
2009
测定深度/cm
0~20
0~20
0~20
0~20
有效硼/(mg/kg)
0.41aA
0.27
0.56aA
0.38
有效锌(mg/kg)
49.2aA
31.7
47.5aA
36.1
有效锰(mg/kg)
323.2aA
251.9
290.2aA
237.7
有效铜(mg/kg)
5.1aA
3.9
5.4aA
4.1
交换性钙(mg/kg)
0.31aA
0.22
0.37aA
0.25
表3 2002和2009年耕层土壤微量元素分析
徐祖祥等:临安雷竹种植条件下土壤养分的变化 ·· 249
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
提高 40.3%。剖面 2土壤交换性H+、Al3+,比试验前增
加 0.78 cmol/kg和 2.08 cmol/kg,分别提高 109.9%和
27.8%,总酸度比监测前增加 2.86 cmol/kg,提高
34.9%。从表 4显示,0~20 cm耕层土壤交换性盐基
Ca2+、Mg2+、K+、Na+组成的总量比监测前减少,其中剖
面 1比监测前减少 0.68 cmol/kg,下降 5.6%;剖面 2比
监测前减少0.4 cmol/kg,下降2.6%。
由表4所知,随着土壤性能的变化,土壤盐基饱和
度也有不同程度的影响,剖面 1、2耕层土壤盐基饱和
度比监测前分下降0.89%和1.27%。
3 讨论
经连续 8年对临安雷竹土壤的定位监测,研究了
土壤养分的流动与积累。文章在分析临安雷竹土壤养
分之后,得到如下讨论。
(1)雷竹土壤连续多年大量施用化学肥料,进而对
土壤 pH产生影响,在该研究中,红泥砂土和红泥土 2
个土种的成土母质为凝灰岩发育的第四季红土,土壤
pH均在5.0~6.5之间。但由于竹农每年施用大量的化
学肥料,特别施用碳酸氢铵和尿素,这类化肥都是酸性
肥料,经连续施用,使土壤pH下降,土壤酸度加大,由
原来的pH 4.74和5.14分别降至3.39和4.58。
(2)通过雷竹土壤定位监测研究,得出雷竹土壤有
机质、全氮、全磷、全钾及速效养分含量比 8年前明显
增加,增加幅度达到显著的水平。竹农每年10月份左
右将谷壳或稻草覆土,这类物料腐烂分解后变成有机
物,使土壤有机质、全氮、全磷、全钾及速效养分逐年提
高。
(3)经监测得出,雷竹种植的土壤交换性H+、Al3+
含量比 2002年增加,而交换性盐基Ca2+、Mg2+、K+、Na+
总量减少,使土壤盐基饱和度下降,这充分表明,雷竹
土壤酸度越来越强。
(4)经8年时间的监测,雷竹种植的土壤已出现严
重的障碍,使土壤变酸,养分不平衡的状态。可以通过
施用荣宝土壤消毒剂的途径,增加土壤钙元素,调节土
壤酸度,作者在设施农业土壤酸化试验结果中得出,施
用效果较好[7-9]。
(5)使用的肥料要进行改进,最好施用氮、磷、钾养
分齐全的复合肥料,还要兼有多种中量元素和微量元
素。所谓合理的复合(混)肥料,也就是氮的含量居高,
钾的含量适中,磷的含量较低的复合(混)肥料,即氮、
磷、钾含量为 15-7-10,这类比例的复合(混)肥料施用
效果较为理想[10-11]。
(6)每年5月下旬—6月上旬,春笋收获后,竹农要
对竹园土壤进行翻耕,一则使竹园地面上的有机物翻
入土壤中,使土壤有机质含量逐年增加;二则通过翻
耕,提高土壤熟化程度,有利于7、8月份夏季提高土壤
蓄水能力,既能改善土壤理化性状,又能促进根系的伸
展。
参考文献
[1] 临安市统计年鉴[M].杭州:浙江省科学技术出版社,2009:25-47.
[2] 符树根,黄宝祥,邵锦峰.毛竹配方施肥效果分析[J].现代农业科技
2006(10):11-13.
[3] 浙江省气象局,浙江省气象资料汇编.2008:59-103.
[4] 杭州市统计年鉴.中国统计出版社,2009:127-162.
[5] 浙江省土壤普查办公室.浙江土种志[M].杭州:浙江省科学技术出
版社,1993: 198-200.
[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,
2000: 146-195.
[7] 中国科学院南京土壤所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出
版社,1978:62-136.
[8] 徐祖祥.连续施用荣宝土壤消毒剂对番茄、辣椒产量及土壤肥力
的影响[J].江西农业学报,2010(3):91-93.
[9] 徐祖祥.荣宝土壤消毒剂对甜玉米、番茄、辣椒等作物产量与效益
的影响[J].中国农学通报,2009,25(06):162-164.
[10] 胡集瑞.施肥对毛竹笋产量和出笋规律的影响[J].福建林业科技,
2000(1):34-36.
[11] 郭晓敏,陈广生,牛德奎,等.平衡施肥对毛竹产量的影响效应研究
[J].江西农业大学学报:自然科学版,2003(1):48-53.
测定年份
2002
2009
2002
2009
剖面号
1
2
深度/cm
0~20
0~20
0~20
0~20
pH
4.74
3.39
5.14
4.58
交换性酸/(cmol/kg)
H+
0.64
1.96
0.71
1.49
1/3Al3+
8.32
10.61
7.49
9.57
总量
8.96
12.57
8.20
11.06
交换性盐基/(cmol/kg)
1/2Ca2+
0.57
0.31
0.44
0.39
1/2Mg2+
0.59
0.38
0.63
0.44
K+
0.47
0.39
0.59
0.51
Na+
0.26
0.13
0.27
0.19
总量
1.89
1.21
1.93
1.53
盐基饱和度/%
15.53
14.64
16.36
15.09
表4 2002和2009年耕层土壤化学性质对比
·· 250