摘要 為了解廣西西部地區(qū)油茶核心產(chǎn)區(qū)林地的土壤養(yǎng)分狀況,本研究以廣西田林縣油茶示范林為研究對(duì)象,分析了油茶林分土壤養(yǎng)分的變化規(guī)律并對(duì)土壤進(jìn)行分級(jí)歸類(lèi)。結(jié)果表明,土壤中有機(jī)質(zhì)物質(zhì)含量豐富,土壤的pH偏弱酸性,有機(jī)碳含量中等。4級(jí)土壤中有效磷含量比例為8.38%,屬于偏低水平。有效磷及速效鉀的分布相對(duì)集中,在4~6級(jí)土壤中均由分布。除有效磷含量在0~20 cm土層差異不顯著外,其余養(yǎng)分值在0~20、20~40、40~60 cm 3個(gè)層級(jí)之間差異顯著,速效鉀及水解氮值在不同土層間差異極顯著。土壤總體養(yǎng)分分布隨著土層的加深逐漸降低,78.43%養(yǎng)分集中分布在0~40 cm的土層區(qū)域。
關(guān)鍵詞 桂西;油茶;土壤養(yǎng)分;土壤等級(jí)
中圖分類(lèi)號(hào) S794.4? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào) A
文章編號(hào) 1007-7731(2023)06-0125-04
油茶(Camellia oleifera)是廣西主要的木本食用油料特色經(jīng)濟(jì)林,是該省五大林業(yè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一。油茶籽中的高含量不飽和脂肪酸可與橄欖油相媲美,是世界四大木本食用植物油之一[1-4],并且在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、生態(tài)建設(shè)方面有多種用途[5-7]。經(jīng)過(guò)近十來(lái)年的發(fā)展,廣西油茶的種植面積由2013年的4 000 km2不斷擴(kuò)大,但現(xiàn)有林分中90%為20世紀(jì)種植的實(shí)生林,品種老化、產(chǎn)油量低,油茶林土壤缺肥尤其嚴(yán)重,林地土壤科學(xué)管理的缺乏嚴(yán)重制約油茶產(chǎn)量的提高[8-13]。土壤為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分來(lái)源,其物理性質(zhì)是水土保持、水源涵養(yǎng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),也是反映土壤肥力水平的重要指標(biāo)[14-20]。因此,如何在充分掌握油茶林地土壤養(yǎng)分本底值的前提下進(jìn)行精準(zhǔn)的施肥管理就顯得十分緊迫[21],油茶林地養(yǎng)分與生長(zhǎng)的相關(guān)研究也對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了大量探索,研究表明油茶林套種能顯著提高土壤的含水量、通氣孔隙度等指標(biāo)[22]。廣西北部油茶成林林地土壤偏強(qiáng)酸性,土壤堿解氮含量缺乏,尤其是速效磷含量、速效鉀含量處于極缺乏水平[23]。土壤中的氮、磷、鈣元素不能充分釋放成為限制土壤養(yǎng)分吸收的主要原因[24,25]。油茶幼林和成林土壤的對(duì)比分析以及土壤空間分布特征的探索,可初步揭示其變化的規(guī)律[26]。
桂西地區(qū)種植油茶已有500多年的歷史,該地氣候和環(huán)境十分適宜油茶的生長(zhǎng),但由于油茶林長(zhǎng)期粗放管理,造成土壤板結(jié)、土壤養(yǎng)分流失,處于低產(chǎn)狀態(tài)。我國(guó)近年來(lái)高度重視油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將其作為保障國(guó)家糧油安全、有效利用國(guó)土資源、促進(jìn)林業(yè)又好又快發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。因此,研究油茶林土壤理化性質(zhì)變化對(duì)低效油茶林改造極具意義。目前關(guān)于桂西地區(qū)油茶林地土壤理化性質(zhì)與油茶嫁接幼齡的研究較少,本研究對(duì)桂西地區(qū)田林縣油茶林樣地不同土層土壤中的理化指標(biāo)進(jìn)行分析,研究林分中土壤養(yǎng)分的變化特征,以期為低效油茶林改造和油茶高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)施肥提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于廣西田林縣(106°08′~106°23′ E、24°37′~25°00′ N),屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),陽(yáng)光充足,雨量充沛,霜少無(wú)雪,氣候溫和,1月最冷,平均為10.5 ℃,7月最熱,平均為31.3 ℃,年平均氣溫在24.6 ℃左右。年平均雨量在1 599 mm,夏季為降雨高峰季節(jié),占全年52%~64%,春季為降雨次高峰期,占全年27%~33%。年均日照數(shù)1 735.3 h,年均無(wú)霜期331 d,平均相對(duì)濕度為83%,主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是夏季潮濕,而冬季稍顯干燥,干濕季節(jié)分明,春秋兩季氣候溫和。該試驗(yàn)區(qū)土壤為紅壤,排水良好,水源灌溉條件好,中度粘土,土壤肥沃,土壤pH呈弱酸性。
1.2 試驗(yàn)方法
對(duì)6年生油茶林進(jìn)行土壤取樣測(cè)定。使用羅盤(pán)儀進(jìn)行定位,調(diào)查樣地規(guī)格為20 m×20 m,按照“之”字型取樣法共設(shè)置取樣地12個(gè)。使用5 m測(cè)桿測(cè)量樣地內(nèi)油茶樹(shù)高、地徑以及油茶冠幅。每個(gè)樣地選擇3個(gè)取樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)剖面按照0~20、20~40、40~60 cm分層環(huán)刀取樣,每層取樣250 g,每個(gè)點(diǎn)取一個(gè)混合土樣500 g。
按常規(guī)分析法對(duì)土壤pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀進(jìn)行測(cè)定:pH測(cè)定采用電位法;有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法;堿解N測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法;速效P采用雙酸浸提-鉬銻抗比色法;速效K采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定[27]。選擇0~40 cm的土層土壤進(jìn)行土壤養(yǎng)分分級(jí)研究,參考廣西油茶土壤分布[28]的調(diào)查并結(jié)合試驗(yàn)點(diǎn)的實(shí)際情況,進(jìn)行土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分(如表1所示)。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法
采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算。采用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析等統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 油茶不同土壤層養(yǎng)分含量的分析
不同土層土壤中養(yǎng)分的含量不同(表2),各種養(yǎng)分隨著土層的加深都呈現(xiàn)出含量下降特征,林地土壤中有機(jī)質(zhì)含量豐富,在0~60 cm的3個(gè)土層中,有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、速效鉀、水解氮的含量均表現(xiàn)出顯著差異,且速效鉀及水解氮值在不同土層間差異極顯著,而有效磷則是在0~20 cm土壤層差異不顯著,有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、有效磷、速效鉀、水解氮在0~40 cm土壤層占各自0~60 cm土層平均百分含量分別為77.25%、75.35%、81.35%、78.71%、79.48%,可見(jiàn)在40~60 cm的土層中各養(yǎng)分的平均含量低于25%,有78.43%的土壤養(yǎng)分含量集中分布在0~40 cm的土層區(qū)域,而該區(qū)域?yàn)橛筒鑲?cè)須根分布最為集中的區(qū)域,土壤養(yǎng)分的分布為油茶生長(zhǎng)提供了豐富的養(yǎng)分。
2.2 油茶林地土壤養(yǎng)分等級(jí)分析
按照表1土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將試驗(yàn)林土壤養(yǎng)分進(jìn)行等級(jí)劃分(表3),由表3可知,不同采樣點(diǎn)的土壤層養(yǎng)分含量分布存在等級(jí)差別,有機(jī)質(zhì)及有效磷含量分別在5~6等級(jí)及1~2等級(jí)的占比為0,有機(jī)質(zhì)及有效磷含量分別集中分布在1~3等級(jí)及5~6等級(jí),1~3等級(jí)有機(jī)質(zhì)含量占比高達(dá)98.37%,有機(jī)質(zhì)含量最高的是2級(jí),樣地占比為44.16%,說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量非常豐富,而有效磷含量則較為缺乏,缺磷樣地占總量達(dá)87.47%,其中6級(jí)類(lèi)型樣地占比為67.92%,為十分缺磷類(lèi)型。速效鉀及水解氮雖然在各個(gè)等級(jí)土壤中均有分布,但都相對(duì)集中在3~5級(jí)中等偏低的類(lèi)型,其中4級(jí)類(lèi)型的速效鉀及水解氮含量樣地占比最多,分別為51.28%及34.18%,屬于養(yǎng)分含量中等偏低水平。
2.3 油茶林地不同土層土壤養(yǎng)分含量的變化分析
2.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化。油茶試驗(yàn)林土壤有機(jī)質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4,可知有機(jī)質(zhì)含量在3個(gè)土壤層的含量不同,隨著土層的加深其含量不斷降低,土壤有機(jī)質(zhì)的變幅為41.39~84.37 g/kg,各土壤層的變異系數(shù)也不同,其中40~60 cm土層的變異系數(shù)最大,各土壤層之間的有機(jī)質(zhì)含量差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),表明該層有機(jī)質(zhì)差別較大,而0~20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量差異則相對(duì)較小。
2.3.2 土壤pH變化。從表5土壤pH統(tǒng)計(jì)可知,試驗(yàn)林土壤均呈弱酸性特征,其酸性隨著土壤層的加深而增強(qiáng),但土壤層的酸堿度變化較小,其變幅為4.01~5.88,各土壤層pH的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),且其變異系數(shù)的較小,在5.32%~7.45%之間,為弱等級(jí)的變異程度。
2.3.3 土壤有效磷含量變化。土壤中有效磷的含量在3.897~6.229 mg/kg之間(表6),且有效磷的含量在深層土層含量較低(平均值為0.816 mg/kg),而在淺土層中,其含量是深土層(40~60 cm)的2.6倍,有效磷含量與油茶的根系對(duì)養(yǎng)分的吸收密切相關(guān),這也是該樹(shù)種須根系大部分分布于該土層的原因。由有效磷含量的變異系數(shù)(47.88%~74.29%)可知,該試驗(yàn)林的土層有效磷含量差異較大,屬于中等強(qiáng)度的變異水平。
2.3.4 土壤速效鉀含量變化。油茶各土壤層速效鉀含量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7,從表中統(tǒng)計(jì)可知速效鉀含量的變化與有效磷含量變化相類(lèi)似,隨著土層的加深含量逐漸降低,在0~20、20~40 cm土層速效鉀含量差異不顯著(P>0.05),而在20~40、40~60 cm土層速效鉀含量差異顯著(P<0.05),在0~40 cm土層間,速效鉀含量變異屬于中等強(qiáng)度水平(43.36%~58.55%),而在40~60 cm土層則為強(qiáng)度變異水平(80.28%),速效鉀含量差異較大。
2.3.5 土壤水解氮含量變化。油茶試驗(yàn)林土層土壤水解氮的含量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表8,可知水解氮的含量為速效鉀、有效磷3類(lèi)營(yíng)養(yǎng)元素中含量最高的,其平均值為79.73 mg/kg,且其變幅也是最大,其值為8.55~327.37 mg/kg,各土壤層水解氮的變異系數(shù)在44.22%~57.35%,其中0~20 cm土層水解氮的變異最大。
3 結(jié)論與討論
桂西地區(qū)油茶試驗(yàn)林0~60 cm土壤層的有機(jī)質(zhì)、速效鉀、水解氮、有效磷等養(yǎng)分含量總體上呈現(xiàn)為,土壤上層養(yǎng)分含量高于下層土壤,并且隨著土層的加深其含量不斷降低,有78.43%的土壤養(yǎng)分含量集中分布在0~40 cm的土層區(qū)域,1~3等級(jí)有機(jī)質(zhì)含量占比高達(dá)98.37%,其中2級(jí)有機(jī)質(zhì)含量最高。但同時(shí)該試驗(yàn)林地的有效磷含量偏低,缺磷樣地占總量達(dá)87.47%,其中6級(jí)類(lèi)型樣地占比為67.92%,為十分缺磷類(lèi)型,有效磷含量的降低不利于油茶根系對(duì)養(yǎng)分的吸收,進(jìn)而影響油茶林的生長(zhǎng)。另外,所調(diào)查的試驗(yàn)林地土壤呈現(xiàn)為弱酸性,弱酸性值較為適合油茶吸收養(yǎng)分對(duì)土壤酸堿度的要求,但過(guò)低的土壤pH并不利于有效養(yǎng)分的吸收[29-30]。建議在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中加強(qiáng)對(duì)土壤pH的監(jiān)測(cè),確保其酸堿度保持在適中水平。由于土壤中的氮、鉀含量并不十分豐富,尤其是有效磷含量極低,在油茶林的養(yǎng)分管理中,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)補(bǔ)施用磷肥或林下套種喜陰的綠肥農(nóng)作物來(lái)改善林地土壤肥力。
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(責(zé)編:張 蓓)
作者簡(jiǎn)介 岑祚舟(1990—),男,廣西樂(lè)業(yè)人,工程師,從事森林培育研究工作。