孟 博，周一帆，楊林生，彭國(guó)政，李加群，鄧 燕*

勐?？h甘蔗土壤養(yǎng)分空間分布特征及肥力評(píng)價(jià)①

孟 博1，周一帆1，楊林生1，彭國(guó)政2，李加群3，鄧 燕1*

(1 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究中心，重慶 400716；2 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201；3 勐海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南勐海 666200)

對(duì)勐?？h10個(gè)甘蔗生產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行土壤調(diào)研取樣，共采集0 ～ 20 cm土層樣品200份，測(cè)定了土壤pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量，運(yùn)用ArcGIS 的Kriging插值法分析了蔗區(qū)土壤肥力現(xiàn)狀與空間分布特征，并采用改進(jìn)后的Nemerow綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)了土壤的肥力等級(jí)。結(jié)果表明：勐?？h蔗區(qū)土壤主要為酸性(pH 4.5 ～ 5.5)土壤，占比高達(dá)73.5%，pH<4.5的強(qiáng)酸性土壤占比9.5%；有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量總體較高，中等及以上等級(jí)占比分別為88.5%、83.5%、71.0%、91.5%、73.5%、85.0%。從空間分布特征看，勐海縣南部土壤pH較高，有機(jī)質(zhì)和速效氮磷鉀含量偏低的區(qū)域主要在西部和南部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，交換性鈣鎂含量則在西北部和中東部部分區(qū)域偏低。蔗區(qū)土壤肥力綜合指數(shù)為1.52，土壤肥力等級(jí)為Ⅱ級(jí)，即中等偏上肥力水平?？傊?，勐?？h蔗區(qū)土壤普遍呈酸性，大部分土壤肥力水平整體較高，只有個(gè)別地區(qū)部分養(yǎng)分含量較低，養(yǎng)分條件總體上適合甘蔗的生長(zhǎng)。

甘蔗；土壤養(yǎng)分；GIS；土壤肥力評(píng)價(jià)

勐?？h位于我國(guó)西南邊陲，屬于熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，全年日照充足，降雨充沛，光熱水資源十分豐富，適合甘蔗生長(zhǎng)。勐海縣2019年甘蔗種植面積為1.35 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量為104.16萬(wàn)t[1]，是云南省主要的產(chǎn)蔗及產(chǎn)糖縣之一[2]。在有限的土地面積上，如何提高甘蔗單產(chǎn)是勐?？h發(fā)展蔗糖業(yè)面臨的主要問(wèn)題之一[3]。土壤是甘蔗生存和生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物屬性的綜合體現(xiàn)。評(píng)價(jià)土壤肥力重要指標(biāo)之一是土壤養(yǎng)分，其含量高低關(guān)系著甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育以及甘蔗的品質(zhì)與產(chǎn)量。研究表明，了解甘蔗種植區(qū)的土壤養(yǎng)分豐缺狀況，對(duì)甘蔗高產(chǎn)高糖的施肥指導(dǎo)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[4]。由于氣候、地形、成土母質(zhì)、栽培管理措施的差異，各蔗區(qū)的土壤養(yǎng)分問(wèn)題不盡相同。如云南省耿馬縣蔗區(qū)土壤主要缺乏磷和鉀[5]，云南省新平縣蔗區(qū)土壤主要缺乏有機(jī)質(zhì)、氮和鉀[6]，廣西桂南蔗區(qū)土壤肥力總體水平不高、有機(jī)質(zhì)偏低[7]。除了分析土壤養(yǎng)分含量豐缺狀況，許多學(xué)者將GIS 和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相結(jié)合，系統(tǒng)揭示特定區(qū)域土壤養(yǎng)分的空間分布特征，為制定精準(zhǔn)的土壤和施肥管理對(duì)策提供了更可靠的依據(jù)。如，王秀華等[8]采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的 Kriging 插值法對(duì)西雙版納州的耕地土壤養(yǎng)分時(shí)空變化進(jìn)行了研究，以此對(duì)全州的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理進(jìn)行指導(dǎo)。勐?？h作為云南省甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一，當(dāng)前甘蔗土壤養(yǎng)分限制因子還未明確，無(wú)法針對(duì)性指導(dǎo)科學(xué)施肥以增加甘蔗產(chǎn)量。因此，本研究通過(guò)調(diào)研廣泛采集勐?？h甘蔗種植區(qū)土壤樣品，對(duì)主要養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，分析土壤養(yǎng)分空間分布特征，并綜合評(píng)價(jià)土壤肥力狀況，以為勐?？h蔗區(qū)土壤改良及精準(zhǔn)施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 土樣采集與處理

本次調(diào)研于2020年10月開(kāi)展，調(diào)研區(qū)域包括勐海縣西定鄉(xiāng)、勐阿鎮(zhèn)、勐遮鎮(zhèn)、勐滿鎮(zhèn)、勐往鄉(xiāng)、勐海鎮(zhèn)、勐宋鄉(xiāng)、勐混鎮(zhèn)、格朗和鄉(xiāng)和布朗山鄉(xiāng)10個(gè)主要甘蔗種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中，甘蔗種植面積最大的是西定鄉(xiāng)，其次為勐遮鎮(zhèn)、勐阿鎮(zhèn)、勐滿鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。調(diào)研取樣點(diǎn)如圖1所示，本次共采集土壤樣品200 份。采樣時(shí)，利用GPS定位，每個(gè)調(diào)研地塊采集0 ～ 20 cm土層的土壤樣品，避開(kāi)施肥位置按照“S”型路線隨機(jī)選擇5點(diǎn)取樣，樣品混合后，用四分法取1 kg左右的樣品代表該地塊土壤。所有樣品做好取樣標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室。土樣放在陰涼通風(fēng)的樣品室風(fēng)干，去掉植物根系、小礦石等雜質(zhì)，用橡膠錘粉碎后過(guò)2 mm篩、瓷研缽磨碎后過(guò)0.15 mm篩，分別用于不同土壤指標(biāo)測(cè)定。

(該圖基于國(guó)家測(cè)繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2017)1267 號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改；下同)

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

依據(jù)鮑士旦[9]主編的《土壤農(nóng)化分析》對(duì)土壤樣品進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試項(xiàng)目及方法如下：土壤pH(土水質(zhì)量比1︰2.5)采用電位計(jì)法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法(外加熱法)測(cè)定；堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效磷含量采用氟化銨–鹽酸浸提，紫外分光光度法測(cè)定；速效鉀含量測(cè)定采用乙酸銨提取，火焰光度法測(cè)定；交換性鈣和交換性鎂含量采用乙酸銨浸提，原子吸收光譜法測(cè)定。

1.3 土壤養(yǎng)分等級(jí)分析

土壤pH分級(jí)及土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照曾艷等[10]介紹的甘蔗土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表1、表2。

1.4 土壤養(yǎng)分空間分析

地理信息系統(tǒng)(geographical information system，GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，借助計(jì)算機(jī)功能進(jìn)行分析、模擬以及顯示空間相關(guān)數(shù)據(jù)的一種時(shí)空信息系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)用地理模型處理功能可為揭示土壤養(yǎng)分空間分布特征提供理論依據(jù)[11]。Kriging 插值法是利用原始數(shù)據(jù)和半方差函數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)未知采樣點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行最優(yōu)、無(wú)偏估計(jì)的一種方法[12]。本研究采用 ArcGIS 提供的 Ordinary Kriging 方法，對(duì)研究區(qū)土壤7項(xiàng)指標(biāo)作空間插值分析，得出其空間分布。

表1 土壤pH分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表2 土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.5 土壤肥力綜合評(píng)價(jià)

與單因素評(píng)價(jià)相比，土壤綜合肥力評(píng)價(jià)更能真實(shí)反映土壤質(zhì)量。本研究選取測(cè)定的7個(gè)指標(biāo)對(duì)勐海縣蔗區(qū)土壤進(jìn)行綜合肥力評(píng)價(jià)，采用修正的Nemerow綜合指數(shù)法計(jì)算土壤肥力綜合指數(shù)[13]。

土壤肥力指標(biāo)高低評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一是根據(jù)評(píng)價(jià)目的參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選定適宜的指標(biāo)體系，確定相應(yīng)的各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值(S)；二是根據(jù)表3和表4建議作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(S)或單項(xiàng)肥力指數(shù)(P)。本研究采用改進(jìn)后的Nemerow法，進(jìn)行單項(xiàng)及綜合肥力指數(shù)計(jì)算。

單項(xiàng)肥力指數(shù)：

P=C/S(1)

式中：P為土壤中指標(biāo)的單項(xiàng)肥力指數(shù)，P越高表明該指標(biāo)越豐富，肥力越高；C為土壤中指標(biāo)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；S為土壤中指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(本研究標(biāo)準(zhǔn)值參照表3和表4)。

土壤肥力綜合指數(shù)：

=(2)

本研究通過(guò)計(jì)算土壤肥力綜合指數(shù)，并采用表5[10]中建議對(duì)研究區(qū)土壤綜合肥力進(jìn)行劃分。

表3 土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)值

表4 土壤pH單項(xiàng)肥力指數(shù)

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用 Excel 2016、SPSS 21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析。

表5 土壤綜合肥力等級(jí)劃分[10]

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分現(xiàn)狀

從表6可知，研究區(qū)所有土樣均表現(xiàn)為偏酸性，其中酸性(pH 4.5 ～ 5.5)土壤占比高達(dá)73.5%，且有9.5% 屬于pH<4.5的強(qiáng)酸性土壤。土壤有機(jī)質(zhì)含量處于高等級(jí)土樣比例最大，達(dá)31.0%，極高等級(jí)土樣占28.0%，研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量總體處于較高水平(表7)。土壤堿解氮含量處于高和極高水平的土樣比例約占60%，總體較豐富。土壤平均有效磷含量處于較高水平，處于高和極高等級(jí)的土樣占比42.0%，但有29.0% 的土樣有效磷缺乏。土壤速效鉀的含量處于高和極高等級(jí)的土樣比例高達(dá)78.0%，總體處于豐富水平。土壤交換性鈣和鎂含量總體處于較高水平，分別有73.5% 和85.0% 的土樣處于中等及以上等級(jí)。有效磷、速效鉀和交換性鈣鎂含量的變異范圍均較大，其中速效鉀的變異性最大。

2.2 土壤pH、有機(jī)質(zhì)與有效養(yǎng)分的相關(guān)性

從表8 可知，調(diào)研土壤pH與速效鉀(= 0.282**)、交換性鈣(=0.593**)和交換性鎂(=0.566**)含量均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，與土壤有機(jī)質(zhì)(= –0.184**)和堿解氮(= –0.270**)含量呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤有機(jī)質(zhì)與堿解氮(=0.458**)和有效磷(=0.220**)含量極顯著正相關(guān)，而與交換性鎂(= –0.14**)含量極顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 土壤pH、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分空間分布特征

2.3.1 土壤pH及有機(jī)質(zhì) 從圖2可知，勐海縣蔗區(qū)土壤除南部和北部小部分土壤表現(xiàn)為弱酸性，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)大多表現(xiàn)為酸性，沒(méi)有堿性土壤。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中布朗山鄉(xiāng)的pH平均值最高，為5.59，酸性土壤占比為60.0%；勐遮鎮(zhèn)的pH平均值最低，為4.90，酸性土壤占比高達(dá)75.0%，強(qiáng)酸性土壤占比為20.0%。

表6 勐?？h蔗區(qū)土壤pH狀況

表7 勐?？h蔗區(qū)土壤養(yǎng)分狀況

表8 勐海縣蔗區(qū)土壤養(yǎng)分相關(guān)性

注：** 表示在<0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

勐?？h中東部蔗區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量總體處于豐富水平，北部及西部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量多為中等水平，而在西南部有機(jī)質(zhì)含量則較低(圖2)。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中格朗和鄉(xiāng)有機(jī)質(zhì)含量平均值最高，為42.97 g/kg，其中極高和高等級(jí)土壤占比為80.0%；勐滿鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)含量平均值最低，為26.00 g/kg，其中低等級(jí)土壤占比為35.0%。

2.3.2 土壤堿解氮、有效磷及速效鉀 勐海縣蔗區(qū)土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量空間分布特征如圖3所示。中部和北部蔗區(qū)土壤堿解氮含量大多處于豐富水平，南部多處于中低或極低水平。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中勐遮鎮(zhèn)的堿解氮含量平均值最高，為135.27 mg/kg，其中極高和高等級(jí)共占比為85.0%；勐混鎮(zhèn)的堿解氮含量平均值最低，為49.73 mg/kg，其中低和極低等級(jí)占比為80.0%。

勐?？h蔗區(qū)土壤有效磷含量呈東西部偏低、中部及南北部較高的分布趨勢(shì)。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中勐阿鎮(zhèn)有效磷含量平均值最高，為38.24 mg/kg，其中極高和高等級(jí)土壤共占比為75.0%；勐宋鄉(xiāng)有效磷含量平均值最低，為10.76 mg/kg，其中低和極低等級(jí)土壤占比為50.0%。

圖2 勐?？h蔗區(qū)土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量空間分布特征

圖3 勐?？h蔗區(qū)土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量空間分布特征

勐海縣蔗區(qū)土壤速效鉀含量總體處于較豐富水平，較缺乏的區(qū)域集中在東南部和西北部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中勐遮鎮(zhèn)速效鉀含量平均值最高，為405.05 mg/kg，其中極高和高等級(jí)土壤共占比為85.0%；勐滿鎮(zhèn)速效鉀含量平均值最低，為97.20 mg/kg，其中低和極低等級(jí)土壤占比為30.0%。

2.3.3 土壤交換性鈣及交換性鎂 勐?？h蔗區(qū)土壤交換性鈣鎂含量空間分布特征見(jiàn)圖4。大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤交換性鈣含量豐富，僅在東部和西北部少數(shù)地區(qū)表現(xiàn)為中低水平。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中勐往鄉(xiāng)交換性鈣含量平均值最高，為2 108.00 mg/kg，其中高等級(jí)土壤共占比為75.0%；格朗和鄉(xiāng)交換性鈣含量平均值最低，為612.00 mg/kg，其中低和極低等級(jí)土壤占比為50.0%。

圖4 勐?？h蔗區(qū)土壤交換性鈣和交換性鎂含量空間分布特征

同樣，勐?？h蔗區(qū)土壤交換性鎂含量總體豐富，僅在西北部和中部少部分地區(qū)表現(xiàn)為中等偏低水平。10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中勐往鄉(xiāng)交換性鎂含量平均值最高，為500.40 mg/kg，其中高等級(jí)土壤占比為80.0%；勐海鎮(zhèn)交換性鎂含量平均值最低，為89.04 mg/kg，其中低和極低等級(jí)土壤占比為35.0%。

2.4 土壤綜合肥力評(píng)價(jià)

從表9可知，勐海縣蔗區(qū)土壤堿解氮的單項(xiàng)肥力指數(shù)最低，為1.00，有效磷的單項(xiàng)肥力指數(shù)最高，為2.95，土壤綜合肥力指數(shù)為1.52，肥力等級(jí)為Ⅱ級(jí)，處于中等偏高肥力水平。單項(xiàng)肥力指數(shù)排序依次為：堿解氮P≥1.7)，分別為2.75、2.95、2.76、1.73和2.02，占所有測(cè)定指標(biāo)之和的71.4%；pH和堿解氮的單項(xiàng)肥力指數(shù)達(dá)到Ⅱ級(jí)(0.9≤P<1.7)，分別為1.50和1.00，占所有測(cè)定指標(biāo)之和的28.6%。

3 討論

此次調(diào)研結(jié)果表明，勐海縣蔗區(qū)酸性(pH 4.5 ～ 5.5)土壤占比高達(dá)73.5%，且有近10% 屬于pH<4.5的強(qiáng)酸性土壤。土壤酸堿性是土壤理化性狀的基礎(chǔ)，對(duì)土壤肥力、養(yǎng)分循環(huán)、微生物活性以及甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育均有明顯影響[14]。甘蔗最適宜生長(zhǎng)的土壤pH范圍是6.1 ～ 7.7[15]，土壤過(guò)酸會(huì)導(dǎo)致土壤陽(yáng)離子交換量和鹽基飽和度降低、土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素缺乏等現(xiàn)象，從而影響甘蔗的產(chǎn)量及品質(zhì)[16-17]。本次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，土壤pH與速效鉀和交換性鈣鎂含量均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明較高的pH有利于鉀鈣鎂養(yǎng)分的供應(yīng)。導(dǎo)致土壤呈現(xiàn)酸性的原因很多，而土壤自然酸化的過(guò)程比較緩慢，因此人為活動(dòng)的增加是造成土壤酸化加劇的主要因素[18]。研究表明，農(nóng)田土壤酸化加劇主要是因?yàn)榇罅炕瘜W(xué)肥料尤其是尿素和銨態(tài)氮肥的不合理施用[14]。本次調(diào)研中土壤pH與堿解氮含量之間呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，也可以表明偏施氮肥對(duì)土壤pH的影響。古慧娟等[19]研究表明，緩/控釋肥料可以在作物不減產(chǎn)的基礎(chǔ)上明顯提高肥料利用率，從而減少氮的輸入，減輕土壤酸化作用。大量研究表明，蔗葉還田不僅可以提高蔗田土壤pH，還可以增有機(jī)質(zhì)和速效氮磷鉀含量，培肥地力，促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)[20]。龐孜欽等[21]研究表明，在酸化程度較高的土壤上施入適量石灰可以直接減輕土壤酸化，提高土壤養(yǎng)分有效性，還可以增加微生物物種豐富度，抑制土壤中致病微生物功能。勐海蔗區(qū)針對(duì)土壤普遍酸化的問(wèn)題，應(yīng)綜合采用多種措施改良酸性土壤，尤其是酸化比較嚴(yán)重的西南部區(qū)域應(yīng)重視。

表9 勐?？h蔗區(qū)土壤肥力檢測(cè)與結(jié)構(gòu)分析

郭家文等[16,22]2005—2008年對(duì)云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分的研究表明，云南蔗區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷含量處于中等偏低水平，速效鉀含量處于中等偏高水平。王秀華等[8]對(duì)西雙版納州1983年和2013年的耕地土壤養(yǎng)分進(jìn)行時(shí)空變化分析，結(jié)果表明西雙版納州耕地土壤肥力處于中等偏上水平，堿解氮和速效磷含量呈明顯上升趨勢(shì)。本次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，勐海縣蔗區(qū)土壤肥力總體較高，與前人研究相比，主要養(yǎng)分水平有所上升。土壤有機(jī)質(zhì)含量的上升可能與當(dāng)?shù)赝茝V酒精廢液施用、蔗葉還田等措施有關(guān)。本研究中，土壤有機(jī)質(zhì)與堿解氮和有效磷含量極顯著正相關(guān)，表明土壤有機(jī)質(zhì)含量增加有助于提高土壤氮磷供應(yīng)水平，需要繼續(xù)推廣提升土壤有機(jī)質(zhì)的措施。除了有機(jī)質(zhì)水平升高的影響，土壤氮磷鉀速效養(yǎng)分含量上升主要與甘蔗生產(chǎn)中氮磷鉀肥的大量施用有關(guān)[2]。氮磷鉀肥合理施用可以增產(chǎn)增糖，但過(guò)量施用增加了種植成本，也加大了環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，最好結(jié)合基礎(chǔ)地力進(jìn)行合理施肥。從養(yǎng)分空間分布特征可知，勐海縣西部和南部部分區(qū)域土壤速效氮磷鉀含量偏低，尤其是有效磷缺乏的比例近30%?？傮w來(lái)說(shuō)，勐?？h蔗區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前土壤氮磷鉀養(yǎng)分含量水平，針對(duì)性制定進(jìn)一步提升或維持養(yǎng)分水平的施肥推薦策略，并且基于“4R”的施肥原則從施肥量、施肥時(shí)期、肥料形態(tài)和施肥位置這4方面探索氮磷鉀肥高效利用的途徑。雖然勐海縣蔗區(qū)土壤交換性鈣鎂含量總體較豐富，但在西北和中東部區(qū)域有部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在含量較低的情況，主要是勐滿鎮(zhèn)、勐海鎮(zhèn)和格朗和鄉(xiāng)，這些區(qū)域需因地制宜，推廣鈣鎂肥與氮磷鉀大量元素肥料配合施用，爭(zhēng)取更好的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益[23]。

本研究主要對(duì)勐?？h蔗區(qū)土壤pH、有機(jī)質(zhì)及大量營(yíng)養(yǎng)元素現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研分析，未對(duì)土壤物理、生物學(xué)性狀及微量元素含量做更多探討，今后需要進(jìn)一步開(kāi)展工作，以更加全面了解勐海蔗區(qū)土壤肥力狀況。

4 結(jié)論

勐海縣蔗區(qū)土壤以酸性為主，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量均處于較高水平，土壤肥力總體較高，大部分種植區(qū)域比較適合甘蔗生長(zhǎng)。建議勐?？h蔗區(qū)重視土壤酸化的治理，合理施用氮磷鉀肥料，做好蔗葉還田和酒精廢液合理施用，繼續(xù)提高土壤肥力。

[1] 伍彩云, 旗爾, 紀(jì)新時(shí), 等. 勐海甘蔗溫水脫毒種苗試驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)糖料, 2016, 38(1): 25–26, 28.

[2] 樊仙, 郭家文, 鄧軍, 等. 云南不同生態(tài)蔗區(qū)甘蔗施肥現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2018, 24(1): 245–254.

[3] 李春秀, 特芮, 楊建榮, 等. 勐?？h蔗糖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 現(xiàn)代園藝, 2012(20): 21–23.

[4] 郭家文. 云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況研究[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2011.

[5] 刀靜梅, 劉少春, 張躍彬, 等. 耿馬甘蔗種植區(qū)土壤速效養(yǎng)分狀況分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2015, 31(21): 194–198.

[6] 馬家斌, 楊敏芳, 田旺海, 等. 新平縣蔗區(qū)土壤養(yǎng)分狀況及施肥水平建議[J]. 中國(guó)糖料, 2014, 36(2): 56–58.

[7] 曾艷, 黃金生, 周柳強(qiáng), 等. 廣西桂南蔗區(qū)土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 45(12): 2198–2202.

[8] 王秀華, 謝志英, 黃立文, 等. 基于GIS的西雙版納州耕地土壤養(yǎng)分時(shí)空變化分析[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)), 2014, 29(5): 727–733.

[9] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析. 3版[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000.

[10] 曾艷, 周柳強(qiáng), 黃金生, 等. 廣西蔗區(qū)土壤肥力特征與評(píng)價(jià)[J]. Agricultural Science & Technology, 2017, 18(3): 443–448, 451.

[11] 張濤. 基于GIS的江漢平原土壤養(yǎng)分空間分異及土壤有機(jī)碳研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015.

[12] 王歷, 周忠發(fā), 牛穎超, 等. 基于熵權(quán)TOPSIS模型和GIS的黔北農(nóng)產(chǎn)品區(qū)土壤養(yǎng)分空間分析及綜合評(píng)價(jià)[J]. 水土保持研究, 2018, 25(4): 274–282.

[13] 包耀賢, 徐明崗, 呂粉桃, 等. 長(zhǎng)期施肥下土壤肥力變化的評(píng)價(jià)方法[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(20): 4197–4204.

[14] 徐仁扣. 土壤酸化及其調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2015, 47(2): 238–244.

[15] 張躍彬, 劉少春. 南方蔗作土壤與養(yǎng)分狀況分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2004, 17(S1): 130–133.

[16] 郭家文, 劉少春, 張躍彬, 等. 云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)土壤pH、全氮磷鉀的分布狀況[J]. 土壤, 2012, 44(5): 868–872.

[17] 李素麗, 梁曉瑩, 韋本輝, 等. 有機(jī)肥對(duì)粉壟蔗地土壤養(yǎng)分及甘蔗產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 廣西植物, 2021, 41(9): 1509–1515.

[18] 易杰祥, 呂亮雪, 劉國(guó)道. 土壤酸化和酸性土壤改良研究[J]. 華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006(1): 23–28.

[19] 古慧娟, 石元亮, 于閣杰, 等. 我國(guó)緩/控釋肥料的應(yīng)用效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào), 2011, 42(1): 220–224.

[20] 樊仙, 郭家文, 張躍彬. 國(guó)內(nèi)外甘蔗養(yǎng)分管理概況[J]. 中國(guó)糖料, 2014, 36(3): 71–73, 81.

[21] 龐孜欽, 胡朝華, 袁照年. 石灰改良對(duì)甘蔗生長(zhǎng)及其土壤微生物組成和功能的影響[C]. 2019年中國(guó)作物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集, 杭州, 2019-10-27.

[22] 郭家文, 張躍彬, 劉少春, 等. 云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分分布研究[J]. 土壤通報(bào), 2010, 41(4): 872–876.

[23] 劉遜忠, 黃健, 朱倫. 磚赤紅壤施用鈣鎂肥對(duì)甘蔗的效應(yīng)[J]. 中國(guó)糖料, 2013, 35(2): 11–14.

Nutrient Spatial Distribution and Fertility Evaluation of Sugarcane Soils in Menghai County

MENG Bo1, ZHOU Yifan1, YANG Linsheng1, PENG Guozheng2, LI Jiaqun3, DENG Yan1*

(1 College of Resources and Environment, Southwest University, Interdisciplinary Research Center for Agriculture Green Development in Yangtze River Basin, Chongqing 400716, China; 2 College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 3 Menghai County Agricultural Technology Extension Center, Menghai, Yunnan 666200, China)

The field survey was conducted in 10 sugarcane-growing towns in Menghai County, and a total of 200 soil samples were collected from the 0–20 cm layer to determine soil pH, organic matter (OM), alkali-hydrolyzable nitrogen (AN), available phosphorus (AP) and potassium (AK), exchangeable calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+). ArcGIS Kriging interpolation method was used to study the spatial distributions of soil fertility indicators, and improved Nemerow comprehensive index method was applied to evaluate soil comprehensive fertility. The results showed that soil is serious acid, 73.5% and 9.5% of soil samples was in pH 4.5–5.5 and pH<4.5. OM, AN, AP, AK, Ca2+and Mg2+were generally high, with the proportions of the medium and high grades of 88.5%, 83.5%, 71.0%, 91.5%, 73.5%, and 85.0%, respectively. pH was higher in the south, while low levels of OM, AN, AP, AK mainly occurred in the west and south, and low levels of Ca2+and Mg2+were mostly in the northwest and middle-east. The comprehensive soil fertility index was meanly 1.52, belonged to the grade II (middle to high fertility level). In conclusion, soils in sugarcane area of Menghai are mainly acid and the fertility is high in most regions, suitable for sugarcane-growing.

Sugarcane; Soil nutrients; GIS; Soil fertility evaluation

S158

A

10.13758/j.cnki.tr.2022.02.009

孟博, 周一帆, 楊林生, 等. 勐?？h甘蔗土壤養(yǎng)分空間分布特征及肥力評(píng)價(jià). 土壤, 2022, 54(2): 277–284.

財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-170210)資助。

(dyan0907@swu.edu.cn)

孟博(1997—)，男，河南省駐馬店人，碩士研究生，研究方向?yàn)樽魑镳B(yǎng)分管理。E-mail：mengbo7@email.swu.edu.cn