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Main features of soils with different soilmass structural patterns in Leling jijithus producing area

乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤的主要表征



全 文 :乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤的主要表征*
盛学斌* *  孙建中  刘云霞  (中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085)
陈庆沐  (中国农业科学院区划研究所, 北京 100081)
田敬义  蔡华清  (山东乐陵市林业局,乐陵 253600)
摘要  研究表明, 乐陵金丝小枣区 3 种土体构型的优劣依粘质物土体构型> 泥壤质土体构型> 砂壤质土体
构型排序, 此序列恰与土壤营养素含量的多寡呈正相关, 与该土体构型区枣果品质优中劣相对应.
关键词  乐陵金丝小枣  不同土体构型  表征
Main features of soils with different soilmass structural patterns in Leling jijithus producing area. Sheng Xuebin,
Sun Jianzhong, Liu Yunxia ( Resear ch Center f or Ecoenv ir onmental Sciences , A caclemia Sinica, Beij ing 100085) ,
Chen Qingmu ( I nstitute f or Agr icul tural Regionaliz ation, Chinese A cademy of Agr icultural Sciences , Beij ing
100081) , T ian Jingyi and Cai Huaqing ( For est Bureau of L eling City , Shandong Prov ince, L eling 253600) . Chin .
J . A pp l. Ecol . , 1999, 10(6) : 673~ 675.
The study indicated that three soilmass structur al patterns found in Leling jijithus producing area were in the following
sequence in accordance with their quality: clayey > muddyloam > sandyloam. This sequence was just posit ively
co rrelated w ith soil nutrient contents and consistent to the quality sequence of jijit hus: high, moderate, and low
quality.
Key words  Leling jijithus, Different soilmass structural patterns, Soil featur e.
  * 国家自然科学基金资助项目( 49472169) .
  * * 通讯联系人.
  1999- 03- 24收稿, 1999- 07- 19接受.
1  引   言
  乐陵金丝小枣素以肉质脆甜、营养丰富而享誉国
内外[ 1] .然而, 以往研究多侧重于枣果形态描述与比
较,很少注意其所处区位的土壤环境,尤其是影响枣果
优劣的土体构型微境.因此,研究枣区不同土体构型主
要特征、不同土体构型中主要营养素的组分、形态及其
该土体构型下枣果品质间的相关关系, 有着十分重要
的实践意义;同时也是试图人工调控、扩大资源、满足
需求的一次尝试.
2  研究区概况与研究方法
2. 1  研究区概况
  乐陵金丝小枣区位于鲁西北黄河冲积平原区, 德惠新河与
漳卫新河分别为乐陵南北边界河,马颊河则平行于上两河横穿
该区中部. 因历次泛滥, 境内地势平坦; 因交错沉积, 产生土性
差异[ 2, 5, 6] .经对土体剖面研究, 优质枣区的朱集乡, 土体构型
为缓流沉积的粘质物, 中质枣区的双庙赵乡为缓流流水交替
沉积的泥质轻壤质沉积物, 劣质枣区的杨家乡则为急水沉积
的沙壤质沉积物.
2. 2  研究方法
2. 2. 1 选点与采样  依地貌类型、沉积环境、枣果长势, 先后对
研究区进行了踏查,最后依树体与枣果差异选定乐陵市境的朱
集乡、双庙赵乡与杨家乡分别为果质优、中、劣的自然乡作为研
究点,同时按各点土壤发生层次逐层采集深至 1m 以上的土样,
相应点的枣果与枣叶样.
2. 2. 2 样品分析  土壤样品进行了机械组成(粒度仪法)、代换
总量( EDTA铵盐交换, 蒸馏仪法)、有机质 (重铬酸钾硫酸氧
化法)、全 N(硒粉硫酸铜硫酸消化法)、速效 N(碱解蒸馏法 )、
P( 2%碳酸铵浸提, ICPAES 法)、K(醋酸铵浸提, ICPAES 法 )、
有效 Mo(草酸草酸铵浸提, 极谱法 )、B(沸水回流提取, ICP
AES 法)、Fe、Mn、Cu、Zn( DT PA浸提剂提取, ICPAES 法)、全
量(氢氟酸硝酸高氯酸液溶解试样, ICPAES 法)等理化性能
的分析;枣果进行了总糖(裴林氏容量法)、Vc( 2, 6二氯苯酚吲
哚酚容量法)等内容的测试; 枣叶进行了 N(硫酸高氯酸消解
试样,凯氏法)、无机元素 (硝酸高氯酸消解试样, ICPAES 法)
等项目的测定.
3  结果与分析
3. 1  土体构型与枣果品质的相关性
机械组成是土体构型的重要因子之一, 是导致构
型差异的要素之一. 不同构型的土壤, 机械组成不一,
性质优劣不一. 由表 1 可知, 粘质物土体构型中, <
0. 001mm 粒级量为砂壤质土体构型的 1. 4倍,而 0. 10
~ 0. 025mm 的粒级量则反之,后者为前者的 1. 6倍.
应 用 生 态 学 报  1999 年 12 月  第 10 卷  第 6 期                                
CH INESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Dec. 1999, 10( 6)!673~ 675
表 1  乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤机械组成及代换量
Table 1 Mechanical composition and total substi tution amount of soil with different soilmass structural patterns in Leling jiji thus area
土体构型
S oilmass structural
patterns
采样深度
Depth
( cm )
机械组成 Mechanical composit ion (mm , % )
0. 10~ 0. 05 0. 05~ 0. 025 0. 025~ 0. 02 0. 02~ 0. 01 0. 01~ 0. 005 0. 005~ 0. 001 < 0. 001
代换量
Exchange capacity
( cmol∀kg- 1)
粘质物 0~ 40 6. 40 19. 40 6. 80 14. 70 12. 30 12. 90 27. 40 7. 90
Clayey 40~ 90 1. 10 2. 30 1. 10 2. 60 5. 20 31. 50 56. 20 26. 05
90以下 1. 10 21. 30 14. 40 29. 80 12. 50 6. 30 14. 60 7. 40
均值 Average 2. 87 13. 67 7. 43 15. 7 10. 00 16. 90 32. 73 13. 78
泥壤质 0~ 30 4. 10 20. 40 10. 50 19. 10 8. 90 10. 90 26. 00 10. 40
Muddyloam 30~ 54 0. 10 4. 30 2. 10 16. 50 23. 00 15. 40 38. 60 16. 10
54以下 4. 0 28. 40 16. 10 31. 10 6. 80 3. 40 10. 20 3. 90
均值 Average 2. 73 17. 70 9. 57 22. 23 12. 90 9. 90 24. 93 10. 13
砂壤质 1~ 123 17. 40 52. 50 8. 50 8. 10 3. 00 2. 10 8. 40 3. 60
S andyloam 123~ 150 / 3. 70 8. 60 36. 20 29. 10 8. 40 14. 00 8. 00
150~ 162 0. 10 1. 20 1. 00 3. 20 7. 70 29. 00 57. 80 27. 00
162以下 1. 40 22. 00 12. 80 27. 00 16. 50 14. 90 15. 40 8. 09
均值 Average 6. 30 19. 85 7. 73 18. 63 14. 08 13. 60 23. 90 11. 67
表 2  乐陵不同土体构型金丝小枣枣果生化成分比较
Table 2 Comparison between biochemical compositions of ji ji thus on soil s
with di fferent soilmass structural patterns in Lel ing jijithus area
土体构型
S oilmass structural
patterns
总  糖
Total sugar
( % )
氨基酸
Amino acid
( % )
粗蛋白
Crude protein
( % )
Vc
( mg∀
kg- 1)
粘质物 Clayey 20. 50 4. 45 1. 39 350
泥壤质 Muddyloam 21. 39 3. 71 1. 46 239
砂壤质 Sandyloam 19. 27 3. 30 1. 35 187
泥壤质土体构型的不同粒级量则介于两者之间.
  从表 2可见, 与总糖、氨基酸、粗蛋白、Vc等生化
成分含量高低相关联的枣果优、中、劣区, 依次恰为粘
质物土体构型、泥壤质土体构型与砂壤质土体构型区.
由此可说明,不同土体构型的土壤,则蕴育着不同粒级
土粒含量的差异,而其差异导致土壤微环境不一, 营养
素丰缺不等,枣果品质[ 4]优劣之差.
3. 2  土体构型与土壤常、微量元素含量的关系
矿物风化之物即为土壤矿质营养源, 其强弱直接
关系着养分的含量差异. 矿物镜鉴证实:粘质物土体构
型区矿物风化强烈、营养源丰富;而砂壤质土体构型区
则非如此.矿物风化强、中、弱之差,导致土壤颗粒细粗
不等, 土壤常、微量元素含量多寡不均[ 3] , 而此现象恰
与土体构型相对应. 研究区不同土体构型与土壤常、微
量元素的相关关系为粘质物土体构型含量> 泥壤质土
体构型含量> 砂壤质土体构型含量(表 3、4) .
3. 3  土体构型与枣果、叶元素含量的比较
枣果、叶营养元素含量像土壤一样,与土体构型密
切相关. 由表 5可见, 枣果中的 B、Mo, 枣叶中的 Fe、
Cu、B以及 N、K 量,均以粘质物土体构型高,泥壤质土
体构型次之,砂壤质土体构型最低.其中, 枣果中的 B、
Mo量,粘质物土体构型分别为砂壤质土体构型的 2. 2
与 1. 5倍; 枣叶中的 Fe、Cu、B、N、K量,前者依序为后
者的 1. 2、1. 9、1. 1、1. 1与 1. 57倍,但 P 含量后者却高
表 3  乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤常量元素分析
Table 3 Analysis of nutrients in soils with different soilmass structural patterns in Leling jijithus area
土体构型
S oilmass structural
patterns
有机质
Organic mat ter
( % )
全  氮
Total N
( %)
全  磷
Total P
( % )
全  钾
T otal K
( % )
速  N
Available N
( mg∀kg- 1)
速  P
Available P
( mg∀kg- 1)
速  K
Available K
( mg∀kg- 1)
粘质物 Clayey 0. 94 0. 061 0. 144 2. 58 8. 25 0. 2974 11. 01
泥壤质 Muddyloam 0. 82 0. 049 0. 152 2. 30 8. 50 0. 2035 8. 64
砂壤质 Sandy loam 0. 65 0. 043 0. 135 2. 44 13. 74 0. 1036 4. 44
表 4  乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤微量元素分析
Table 4 Analysis of microelements in soils with different soilmass structural patterns in Leling jijithus area
土体构型
S oilmass structural
patterns
水溶 B
Soluble B
( mg∀kg- 1)
有效 Fe
Ef fective Fe
( mg∀kg- 1)
有效 Mn
Ef fect ive Mn
( mg∀kg- 1)
有效 Cu
Ef fective Cu
( mg∀kg- 1)
有效 Zn
Ef fective Zn
( mg∀kg- 1)
有效 Mo
Effect ive Mo
( mg∀kg- 1)
Se
(g∀g- 1)
粘质物 Clayey 0. 1317 9. 78 4. 19 1. 388 0. 3548 0. 0325 0. 132
泥壤质 Muddyloam 0. 3233 7. 53 3. 62 0. 9957 0. 2856 0. 1192 0. 132
砂壤质 Sandy loam 0. 3224 8. 72 3. 94 0. 8334 0. 3449 0. 0446 0. 057
表 5  乐陵不同土体构型金丝小枣枣果、叶元素含量比较
Table 5 Comparison between element contents in soil s wi th different soilmass structural patterns in Leling jijithus area
土体构型
S oilmass structural
patterns
枣果 Jijithus f ruit s
B
(g∀g- 1) Mo(g∀g- 1)
枣叶 Jijithus leave
Fe
( g∀g- 1) Cu(g∀g- 1) B(g∀g- 1) N( % ) P( % ) K( % )
粘质物 Clayey 7. 07 0. 48 236. 10 18. 72 39. 66 2. 79 0. 34 1. 96
泥壤质 Muddyloam 4. 73 1. 01 201. 50 10. 94 40. 71 3. 07 0. 35 1. 60
砂壤质 Sandy loam 3. 18 0. 33 198. 20 9. 71 37. 50 2. 58 0. 38 1. 25
674 应  用  生  态  学  报                    10卷
于前者,为其 1. 1倍.从表 5可知, 土体构型不一, 寓意
着其中矿物组合特征与矿物源不同, 矿物中直接为果
树各器官提供的养分有效性丰缺不等, 故有枣果、叶中
一些营养素含量上的差异. 由表 3、表 5还可看出, 不
同土体构型土壤中 K素含量上的差异,恰与生长于该
土体构型中的枣器官叶片 K 素含量相吻合. 而且, 上
述土体构型的地下水的 K素含量亦如此.其量依序为
12. 06、16. 50与 0. 8514mg∀L - 1. 据前人研究, K 的功
能有促进枣体中酶活力、光合产物形成、糖分输送和积
累的生理生化作用.
3. 4  土体构型与土壤矿物含量多寡的对照
土壤矿物含量(表 6)表明, 3 种不同土体构型中,
粘质物土体构型的含量仍高于泥壤质和砂壤质两种土
体构型,无论中量、微量成分均如此. 但个别有益元素
( Na2O)例外. 粘质物土体构型中矿物全量的优势, 砂
壤质土体构型中矿物全量的劣势, 源于土壤中矿物源
的差异.一般而言, Al2O3、Na2O、K2O与石英、长石、云
母等矿物相关性大, Fe2O3、MgO、MnO 与角闪石、辉
石、不透明矿物等相关性大, CaO与硅酸盐、绿帘石、辉
石等相关性大. 凡土壤中矿物全量高,表明该土中提供
矿物全量高的矿物源相对丰富,反之则贫乏. 研究区的
粘质物土体构型矿物全量所以高于砂壤质土体构型的
表 6  乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤矿物全量分析
Table 6 Analysis of mineral contents in soils with di fferent soilmass structural patterns in Lel ing jijithus area(%)
土体构型
S oilmass structural patterns
Al2O3 Fe2O3 CaO MgO TiO 2 MnO K 2O Na2O P2O 5
粘质物 Clayey 11. 75 4. 71 5. 26 2. 27 0. 54 0. 091 2. 33 1. 60 0. 163
泥壤质 Muddyloam 12. 32 4. 48 6. 64 2. 27 0. 53 0. 084 2. 24 1. 85 0. 167
砂壤质 Sandyloam 9. 85 3. 78 5. 36 1. 98 0. 52 0. 069 2. 11 2. 05 0. 143
矿物全量,正是基于此因.
4  结   论
4. 1  乐陵金丝小枣区土壤中的常量、中量和微量元素
含量上的差异与该区粘质物、泥壤质和砂壤质 3种土
体构型特性不一紧密关联. 3种土体构型中的常量、中
量和微量元素含量的递降排序恰与该区粘质物土体构
型> 泥壤质土体构型> 砂壤质土体构型的排序相对
应.
4. 2  3种土体构型中,粘质物土体构型中< 0. 001mm
粒级量为砂壤质土体构型的 1. 4 倍, 而 0. 01~ 0. 25
mm的粒级量后者则为前者的 1. 6倍.泥壤质土体构
型的不同粒级量则介于两者之间.
4. 3  3种土体构型矿物含量的不一, 是基于该土体构
型基质中的各种矿物源的差异, 而此差异恰与粘质物
土体构型> 泥壤质土体构型> 砂壤质土体构型的优劣
序相吻合.
4. 4  枣果优中劣集中产区的朱集乡、双庙赵乡与杨家
乡,恰好对应 3种土体构型区并依粘质物土体构型>
泥壤质土体构型> 砂壤质土体构型之序排列.
参考文献
1  山东省果树研究所、山东省农业区划办. 1983.山东省果树资源和
区划.济南:山东科学技术出版社.
2  山东省土壤肥料工作站. 1994.山东土壤.北京:中国农业出版社.
3  吴建明等. 1990.山东省土壤微量元素含量分布.土壤学报, 27( 1 ) :
87~ 93.
4  陆景陵等. 1994.植物营养学.北京:北京农业大学出版社, 17~ 91.
5  高善明等. 1989. 黄河三角洲的形成和沉积环境.北京:科学出版
社.
6  盛学斌、戴昭华、孙建中等. 1998.乐陵金丝小枣区生态环境地质特
征.应用生态学报, 9( 5) 487~ 490.
作者简介  盛学斌,男, 1940 年生, 研究员, 主要从事土壤物化
及生物地球化学循环方面的研究, 发表论文 71 篇. 合作专著 4
部. Email: Xuebinsh@ mail. rcees. ac. cn
6756 期              盛学斌等:乐陵金丝小枣区不同土体构型土壤的主要表征