2008-0616-佘贵连-海南省暗红湿润铁铝胶园土壤肥力综合评价及时空变化研究.doc

基金项目：公益性项目(2004DIB3J075)胶园土壤质量的评价，监测预警与保护技术研究。第一作者简介：佘贵连，男，1983年出生，贵州省安龙县人，在读硕士研究生，研究方向为土壤与植物营养研究。通信地址：571737 海南省儋州市中国热带农业科学院橡胶研究所，TelE-mail：。通讯作者：何鹏，男， 1974年出生，安徽，博士，助理研究员，研究方向为土壤与植物营养研究。通信地址：571737 海南省儋州市中国热带农业科学院橡胶研究所，Tel：089823309498，E-mail：收稿日期：2008-4-7 海南省暗红湿润铁铝胶园土壤肥力综合评价及其变化初探佘贵连，何 鹏，韦家少，吴 敏，吴炳孙，张焱华(中国热带农业科学院橡胶研究所，海南儋州 571737)摘要：本文对海南省暗红湿润铁铝胶园地的土壤肥力进行评价分析。评价结果表明，海南省暗红湿润铁铝胶园的土壤综合肥力普遍较低，综合评价指标值介于0.230.50之间。不同割龄湿润铁铝胶园土壤综合评价指标平均值都低于0.4， 等级都为低。同纬度地区的土壤综合评价指标值介于0.230.35之间，除文昌外从西向东升高；同经度地区的土壤综合评价指标值介于0.230.50之间，除海口外从南向北升高。关键词：暗红湿润铁铝土;土壤肥力;综合评价;变化中图分类号：S151.9+3 文献标识码：AAn Integrated Evaluation of Soil Fertility in Dark Red Humid Ferralsol for Rubber Plantation and Initial Probe of Its Change in Hainan ProvinceShe GuiLian,He Peng,Wei JiaShao,Wu Min,Wu BingSun,Zhang YanHua(Rubber Reserch Institute,CATAS,Danzhou,Hainan 571737)Abstract This paper evaluates the soil fertility of dark red humid ferralsol for rubber plantation in Hainan province.The evaluating results indicate the soil fertility of dark red humid ferralsol for rubber plantation is generally low and the integrated evaluation index is from 0.23 to 0.50. The average integrated evaluation indexes of soil fertility in different tapping years are all under 0.4 and the grades are all low. In the same latitude, east is above the west except WenChang ,the integrated evaluation index of soil fertility is from 0.23 to 0.35,; In the same longitude, north is above the south except HaiKou, the integrated evaluation index of soil fertility is from 0.23 to 0.50.Key words：dark red humid ferralsol,soil fertility,integrated evaluation,diversification暗红湿润铁铝土是海南土壤系统分类中的一个主要土壤类型。暗红湿润铁铝土形成条件年均温2426，10积温75009200，年雨量16002000mm，高温高湿、干湿季节明显的热带季风气候1。成土母质为各类母岩强分化、沉积物，海南主要以玄武岩、花岗岩、浅海沉积物为主。该土壤类型在海南省有较大面积的分布，主要分布在北部和东部地区如图12，包括海口市，文昌市，琼海市，万宁市，临高县，澄迈县和定安县等市县，且该类型土壤有大面积的橡胶林分布3。为此，本文通过对海南省北部和东部地区不同割龄暗红湿润铁铝胶园土壤肥力进行评价分析，探讨该土壤类型不同地区，不同割龄橡胶园土壤肥力的变化，能更好地促进该土壤类型胶园土壤可持续发展。1材料与方法1.1材料与采样方法 图1 海南暗红湿润铁铝土分布Fig.1 The dark red wettish ferralsol distributing in Hainan本文选取海南省暗红湿润胶园土为研究对象，土壤样品采集于2006年79月，按照统一的采样规程进行。在ARCGIS中，将1:20万土壤图与1:20万地形图相交得到单元斑，然后对土壤类型和地形相同的图斑进行融合处理，最后得到采样单元。但考虑到海南省地形、气候条件的空间变异较大，故采样时对相同采样单元分不同的空间位置重复采样。每块采样单元图斑分别将割龄分为110年、1120年、2130年和31年四个时间段，取每个时间段中间割龄的胶园土壤代表该时间段土壤，共计采取土样56个。1.2样品测定项目及测定方法测定项目：有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾等。测定方法：有机质-重铬酸钾容量法，全氮-浓硫酸凯氏定氮法，全磷-硫酸、高氯酸钼锑抗比色，有效磷-盐酸氟化铵钼锑抗比色，全钾-NaOH熔融火焰光度计法，有效钾-醋酸铵火焰光度计法4。1.3土壤养分肥力的综合评价方法5在研究土壤肥力时,本文利用多元统计分析原理,参考沈德福等6研究建立了一个综合评价土壤肥力的方法。利用该方法求出土壤肥力综合评价指标值,并对各种单项养分的肥力现状及总体综合肥力进行了评价。具体步骤如下:（1）确定各土壤养分肥力等级标准 根据不同利用条件下养分含量特征及养分与植物生长关系,并参考沈德福等研究,把土壤养分的肥力水平分为三个等级:高、中和低6。划分标准如表1。表1 土壤养分肥力标准Tab.1 Designated Index of Soil Fertility等级有机质/(gkg-1)全氮/(gkg-1)全磷/(gkg-1)全钾/(gkg-1)速效磷/(mgkg-1)速效钾/(mgkg-1)高40212515150中2040120.51102551550150低2010.510531年（0.24）1120年（0.23）、2130年（0.23）。割龄110年、1120年、2130年的橡胶林土壤使用过程中综合肥力下降。其原因可能是：橡胶生长生产消耗；地表覆盖物减少,有机物含量的降低；速效养分淋失和固定加强7。当割龄31年人为干扰减少，土壤综合肥力开始恢复8。2.1.2不同地区养分肥力评价由表5可知：澄迈全磷含量等级为高，单项指标评价平均值为1；全氮、全钾、速效磷和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值都为0.1；有机质含量等级为中，单项指标评价平均值是0.19。定安全磷和速效磷含量等级为高，单项指标评价平均值都为1；全钾和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值都为0.1；有机质和全氮含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.51和0.40。临高全磷含量等级为高，单项指标评价平均值为1；全钾、速效磷和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值都为0.1；有机质和全氮含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.20和0.15。琼海全磷含量等级为高，单项指标评价平均值为1；全钾、速效磷和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值为0.1；有机质和全氮含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.54和0.33。海口全磷含量等级为高，单项指标评价平均值为1；全钾、速效磷和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值都为0.1；有机质和全氮含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.60和0.27。万宁有机质、全氮和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值为0.1；全磷、全钾和速效磷含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.51、0.28和0.38。文昌全磷含量等级为高，单项指标评价平均值为1；全钾、速效磷和速效钾含量等级为低，单项指标评价平均值为0.1；有机质和全氮含量等级为中，单项指标评价平均值分别是0.16和0.14。海南地区暗红湿润铁铝胶园土壤综合肥力较差。综合评价指标平均值的大小顺序是定安（0.50）海口（0.35）琼海（0.34）临高（0.25）文昌（0.24）澄迈（0.23）、万宁（0.23），仅有定安的综合评价指标平均值大于0.4，等级为中，而其他地区的综合评价指标平均值都小于0.4，等级都为低。造成暗红湿润铁铝胶园土壤肥力较差的原因可能是：该类型土壤分布在海南东部和北部,这些地区高温,高湿,养分淋失严重，并且由于橡胶林是人工林,地表覆盖植物被严重破坏,加速了养分的淋失速度，使得有机物、全氮、速效磷和速效钾的含量大幅度降低；另外由于暗红湿润铁铝土是典型的酸性土壤，磷的固定作用较强，使土壤速效磷含量较低 9。表5海南暗红湿润铁铝胶园土壤进行地区综合评价值表5 海南暗红湿润铁铝胶园土壤进行地区综合评价值Tab.5 Evaluating indicator of Soil Fertility of dark red wettish ferralsol in different region指标地区澄迈定安临高琼海海口万宁文昌土样个数1261212966有机质0.190.510.200.540.600.100.16全氮0.100.400.150.330.270.100.14全磷1.001.001.001.001.000.511.00全钾080.10速效K000.10速效磷0.101.0000.380.10综合0.240.500.250.340.3.1土壤养分肥力随割龄的变化根据图3可以得到：速效钾含量随着割龄的增长是先降低后升高；最低值在开割2130年间。其原因可能是：橡胶树生长周期中，割龄在110年时，橡胶树产胶和材积积累的重要时期，消耗逐步增加；割龄在1120年时，橡胶树产胶量和材积积累量不断增加，该时期是养分消耗增加最旺盛时期；割龄在2130年时，橡胶树产胶增加量降低和生长速度慢下来，该时期养分消耗增加速度减弱；割龄31年时，橡胶树产胶逐步停止。橡胶树生长和生产可能是速效钾的变化的主要原因。有机质和全氮在不同割龄中变化较小。全磷和速效磷含量随着割龄的增长是先增加后减少，且最高值都出现在开割1120年间。其原因可能是土壤中磷的淋失作用弱与胶园管理中施肥共同作用，使速效含量在开割120年间增加；但开割2130年间橡胶树高产稳产的消耗，速效磷含量又降低10。图3 不同开割年限土壤的养分变化Fig.3 Soil Nutrient with Time Change in different tapping years注：养分含量为各割龄段平均值。有机质：gkg-1，全氮、全磷、全钾单位：10gkg-1，速效磷：10mgkg-1，速效钾单位：mgkg-1。2.2.2土壤养分肥力的空间变化不同地区养分肥力等级如图4。图4不同地区不同养分变化Fig 4 The Change of Soil Nutrient in Different Region in the Different territory根据图5，同纬度的临高、澄迈、海口、文昌等不同地区单项肥力变化为：有机质海口高出其他三个地区平均值的42%；全氮海口高出其他三个地区平均值的17%。全磷从西向东逐渐增加，临高比文昌低84%；速效钾从西向东逐渐增加，临高比文昌低49%；速效磷从西向东逐渐降低，临高比文昌高44%，全钾从西向东和逐渐降低，临高比文昌高53%。同纬度的四个地区土壤综合肥力除文昌外从西向东升高。临高、澄迈和海口是以玄武岩发育为主，土壤较粘，保肥性较好；文昌是以浅海沉积物土发育为主，土壤较沙，保肥性较差。图5 临高、澄迈、海口、文昌同纬度不同地区养分变化Fig 5 The Change of Soil Nutrient in Different Region in The Same Latitude in Lingao Chengmai Haikou or Wenchang图6 海口、定安、琼海、万宁同经度不同地区养分变化Fig 6 The Change of Soil Nutrient in Different Region in The Same Longitude in Haikou Dingan Qionghai Wanning注：养分含量为各地区平均值。有机质单位：gkg-1，全氮单位：10gkg-1，全磷单位：10 gkg-1，全钾单位：5 gkg-1，速效钾单位：mgkg-1，速效磷单位：10 mgkg-1。以上单位换算为实现在同一图中表示养分变化。根据图6，同经度的海口、定安、琼海、万宁等不同地区单项肥力变化分别为：有机质从北向南逐渐降低，海口比万宁高95%；全氮万宁低于其他三个地区平均值的19%；全磷定安高出其他三个地区平均值的413%。速效磷定安高出其他三个地区平均值的194%。全钾万宁和海口均比其他两个地区高，万宁高出定安、琼海平均值的822%，海口高出定安、琼海平均值的372%。速效钾从北向南逐渐增加，海口比万宁低58%。同经度的四个地区土壤综合肥力除海口外从南向北升高。其原因可能是地形、母质和气候的差异。北部的海口、定安主要是以玄武岩发育为主，土壤较粘，保肥性较好；琼海、万宁主要是浅海沉积物和花岗岩发育为主，土壤较沙，保肥性较差1。而且由于地形和气候的原因，琼海、万宁等地处降水较多11，淋失作用较海口、定安强。3 结论3.1海南暗红湿润铁铝胶园土壤只有全磷含量单项指标评价值为1，含量较高；其他养分单项指标评价值都在0.10.6之间，含量都偏低。土壤综合评价指标值在0.240.50之间，综合肥力总体情况较差。3.2不同割龄湿润铁铝胶园土壤综合评价指标值大小顺序是110年（0.26）31年（0.24）1120年（0.23）、2130年（0.23）