文山州白革龙小流域坡耕地土壤理化特征分析

刘 艳，施文超

（云南省水文水资源局文山分局，云南 文山 663000）

文山州位于云南省东南部，总面积31456 km2，人口351.79万。其中，农业人口占总人口的92.3%，为典型的农业州。全州山区、半山区占总面积的94.6%，耕地仅占总面积的7.26%，水土流失较严重。开展坡耕地水土流失综合治理，是有效治理水土流失，加强农业基础设施建设，改善山丘区群众生产生活条件，巩固退耕还林成果的一项重要举措。

2010年云南省开始实施坡耕地水土流失综合治理试点工程。经实地查勘和研究后，文山州确定白革龙小流域为坡耕地水土流失综合治理试点工程实施地点。工程主要对流域范围内小于25°坡耕地进行坡改梯、大于25°坡耕地退耕还林种植经济果木林，同时提高改造后梯田的水利化程度，改善农村生产条件和农业基础设施，建立起坡耕地水土流失综合防护体系。在工程实施的同时开展了项目土壤理化性质监测，以掌握白革龙小流域试验区土壤理化特性，分析评价坡改梯工程对土壤肥力的影响情况①。

1 文山州白革龙小流域概况

1.1 白革龙小流域

白革龙小流域位于文山州文山市马塘镇，地处东经 104°03′00″～ 104°06′04″，北纬 23°31′18″～23°34′01″，小流域东西宽3.1 km，南北长3.8 km。小流域土地总面积4.74 km2，水土流失面积4.32 km2，属构造剥蚀、侵蚀中山河谷地貌，总体地势北部高、南部低，最高海拔1563 m，最低海拔1376 m，相对高差约187 m。

1.2 耕作情况

小流域涉及行政村主要粮食作物有玉米，主要经济作物有甘蔗、烤烟、蔬菜等。由于高稳产农田少、中低产农田多，且分布不均匀，受水源条件和地理位置影响，水利化程度低，已建水利工程陈旧老化，生产用水困难，不能充分发挥有效灌溉效益，产量较低。

2 土壤理化监测方案

2.1 监测点布设

为使土样具有代表性，每次取样不少于3个点，每个点分3层采样。

2.2 样品采集

采样要求采土壤剖面样。在采样点挖掘规格为长1.5 m，宽1.0 m，深1.2 m的长方形土壤剖面坑。每坑分3层（上、中、下）逐层采集，每层采集1个样品。

2.3 监测项目

土壤理化性质测定主要监测：pH、有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷。

2.4 监测时段与频次

监测时段与频次分3次，分别为：坡改梯前，开展第一次土壤分析；坡改梯后，进行第二次土壤分析；坡改梯后大春收割完成，开展第三次土壤分析。

2.5 土壤监测成果

文山州分中心按监测时段分3次采样，每次9个样品，3次共27个。按土壤理化性质对6个监测项目进行分析，得出每个时段上层、中层、下层平均值，结果详见表1。

表1 白革龙小流域土壤监测成果

3 土壤肥力评价及理化特征分析

3.1 土壤肥力评价

依据《南方地区耕地土壤肥力诊断与评价》（NY/T1749-2009），采用改进后的内梅罗（Nemerow）指数法进行评价。因监测区域为旱地，主要理化指标标准取值见表2、表3。

表2 土壤肥力评价主要理化指标Si标准值

表3 土壤肥力评价主要理化指标Pi标准值

3.1.1 土壤肥力单项指数

肥力属性指标值的评价采用单项肥力指数，按下式计算：

式中：

Pi——土壤中某指标i 的单项肥力指数，Pi高低直接反映该肥力指标丰富程度；

Ci——土壤中某项指标i 的实测数据；

Si——土壤中某项指标i 的评价标准值。

3.1.2 土壤肥力综合指数

综合指数P综按下式计算：

式中：

P综——土壤肥力综合指数（数值保留2 位有效数字）；

(Ci／Si)2min——土壤所有指标中单项肥力指数最小值平方；

(Ci／Si)2ave——土壤所有肥力指数的平均值平方；

N ——参与评价的土壤肥力指标个数。

3.1.3 土壤肥力等级划分

通过综合土壤肥力指数全面反映土壤肥力水平，土壤肥力等级评价分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级具体详见下表4。

表4 土壤肥力等级评价

3.1.4 土壤肥力评价结果

表1中土壤监测成果按照以上方法计算出土壤肥力单项指数和土壤肥力综合指数，根据土壤肥力综合指数划分土壤肥力等级，结果详见下表5。

表5 土壤肥力单项指数及等级评价

3.2 土壤理化特征分析

3.2.1 土壤肥力单项指数分析

根据表5土壤肥力单项指数分别对土壤质地、pH、有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷7个项目对坡改梯前后土壤各层变化特征进行分析。

土壤质地：上层、中层、下层土壤质地的Pi值都为1.0，根据表3土壤肥力评价主要理化指标Pi建议参考标准值，土质为砂土。

pH：pH的Pi值上层范围为1.0～1.5之间；中层都为1.0；下层范围为1.0～1.5之间。根据表3土壤肥力评价主要理化指标Pi建议参考标准值，三个土壤层的Pi值都在范围之内，土质属弱酸性土壤，适宜栽种。

有机质：上层单项指数范围为1.33～2.84之间；中层单项指数范围为0.43～0.98之间；坡改梯后土壤肥力变大，大春收割之后土壤肥力变小。下层单项指数范围为0.24～0.86之间，坡改梯后和大春收割之后土壤肥力变小。

全氮：上层单项指数范围为1.22～1.45之间，坡改梯后肥力变小，大春收割后土壤肥力变大。中层单项指数范围为0.71～0.93之间，坡改梯和大春收割之后土壤肥力变小。下层单项指数范围为0.89～1.05之间，坡改梯和大春收割之后土壤肥力变大。

水解氮：上层单项指数范围为0.82～1.30之间；中层单项指数范围为0.26～0.67之间；下层单项指数范围为0.19～0.47之间；坡改梯和大春收割之后土壤肥力变小。

全磷：上层单项指数范围为1.40～1.59之间；中层单项指数范围为0.90～1.84之间；坡改梯后土壤肥力变大，大春收割之后土壤肥力变小。下层单项指数范围为1.44～2.71之间，坡改梯和大春收割之后土壤肥力变大。

有效磷：上层单项指数范围为0.58～2.50之间；中层单项指数范围为0.39～1.40之间；下层单项指数范围为0.74～1.37之间；坡改梯和大春收割之后土壤肥力变小。

从以上分析结果可见：上层，坡改梯后有机质、全磷肥力变大，全氮、水解氮、有效磷肥力变小；坡改梯大春收割后，全氮肥力变大，有机质、水解氮、全磷、有效磷肥力变小。

中层：坡改梯后有机质、全磷肥力变大；全氮、水解氮、有效磷肥力变小；坡改梯大春收割后有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷肥力都变小。

下层： 坡改梯后全氮、全磷肥力变大；有机质、水解氮、有效磷肥力变小；坡改梯大春收割后全氮、全磷肥力变大，有机质、水解氮、有效磷肥力都变小。

坡改梯后土壤中全磷肥力变大，水解氮、有效磷肥力变小，而有机质和全氮时大时小。坡改梯大春收割后全氮总体肥力变大，有机质、水解氮、全磷、有效磷肥力变小。

3.2.2 土壤肥力等级评价

根据表5土壤肥力等级对坡改梯3个时段土壤进行等级评价。

上层： 土壤肥力Ⅱ～Ⅲ级，坡改梯后肥力不变为Ⅱ级，大春收割之后肥力降为Ⅲ级。Ⅱ级土壤肥力处于一般水平、尚可，个别指标可能显示缺乏，作物产量随施肥量提高较明显。Ⅲ级土壤肥力处于低水平、贫瘠，作物处于缺肥状态，大部分肥力指标缺乏，个别指标严重缺乏或不宜，施肥增产显著。

中层：土壤肥力都为Ⅲ级，无变化。

下层：坡改梯后土壤肥力为Ⅲ级，无变化。大春收割之后肥力升为Ⅱ级，主要原因是大春栽种过程中为提高产量施肥所至。

4 结语

通过对白革龙小流域坡耕地土壤理化特征分析和土壤肥力等级评价，可以看出坡改梯和大春收割完成之后土壤中各层理化指数都有变化，土壤肥力指数有的变大，有的变小。但从土壤肥力等级变化可见，白革龙小流域坡改梯后土壤肥力仍介于Ⅱ～Ⅲ级之间，坡改梯后可根据不同的农作物和经济作物施肥仍增产显著。建议：（1）增施有机肥，培肥土壤；（2）秸秆还田；（3）因土种植，用养结合；（4）综合治理，创造良好土壤环境。

注释：

①文中的土壤理化监测方案，参考了2010年云南省坡耕地水土流失综合治理工程土壤理化指标监测工作方案，对土壤肥力的影响情况分析，参考了由文山州壮族苗族自治州土壤普查办公室编制的《文山州土壤》。