不同种植年限下油茶产地土壤化学计量特征分析
2021-08-13孙万流
孙万流
(宁化县水土保持站,福建 宁化 365413)
油茶是中国典型食用油料经济树种,目前已在中国丘陵山地具有悠久的经营历史和良好的生产基础。茶油不饱和脂肪酸高达90%左右,素有“东方橄榄油”之称。随着我国经济的发展和人民生活质量的提高,油茶产业迎来了新的发展机遇。近年来,为促进油茶产业发展,国家林业局以及相关部委和省(区、县)都出台了系列促进油茶产业发展的政策。目前油茶已在福建省、江西省、湖南省等地进行了广泛种植,由于经营方式和土壤肥力特征,部分区域出现大规模的中低产油茶林。针对当地的土壤肥力特征,结合油茶的生态特性,提高油茶林产地土壤肥力已迫在眉睫。福建山地油茶在推进特色林业产业发展,巩固脱贫攻坚,推动乡村振兴发展战略等领域起着举足轻重的作用。为此,本论文以福建山区油茶产地土壤为研究对象,通过对比研究不同种植年限下油茶产地土壤化学计量特征,找出土壤养分的主要限制因子,为实现福建省油茶产业快速发展和提质增效提供基础数据。
1 材料与测试方法
1.1 土样采集与前处理
通过实地考察和GPS定位,于2018年3月—2020年4月,连续3年在福建省宁化县石碧镇油茶种植基地土壤进行定点采集土壤样品。采用梅花型采样,按照国家标准,采集林下表层土壤,总共采集30个土壤样品。土壤样品采集完毕带回实验室后按国家标准进行前处理。
1.2 土壤理化指标测定
本研究的土壤理化指标主要有pH值、有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷,所有指标参照试验指导书《土壤农化分析》相关内容进行前处理和测试,每次土壤样品的测定做平行试验,控制质量标准[1]。
2 结果与分析
2.1 不同种植年限下土壤有机碳、全磷、全钾、全氮
土壤养分全量是植物生长的关键因子,更是土壤肥力的重要特征[2]。油茶在不同年份种植下土壤有机碳、全磷、全钾、全氮的含量见图1。由图1可知,在不同种植年份下土壤养分全含量不同。本研究中的土壤养分全量指标(碳、磷、氮)的平均含量的最大值均出现在2020年当中,最小值则表现在2018年,大小关系为2020年>2019年>2018年,全钾的最大含量出现在2018年,最小值是2020年的2.18 g/kg,大小为2018年>2019年>2020年。按照中国第二次土壤普查养分分级标准,从图1可发现,2018年—2020年土壤全氮含量都处于第5个等级;全磷在不同年份养分含量差异不大,2018年、2019年、2020年土壤全磷都处于第6个等级,整个研究区域全钾含量相对比较丰富,都处于第1个等级,土壤有机质含量差异较大,其中2020年的有机质含量最丰富,为第3个等级,2019年为第4个等级,2018年为第5个等级,整体表现为随着时间的增加,土壤有机质含量逐渐增大的趋势。
图1 不同年份下土壤有机碳、全磷、全钾、全氮的含量Fig.1 The contentsof soil organic carbon,phosphorus,potassium and nitrogen in different years
2.2 不同种植年限下土壤pH值和土壤养分有效态含量
土壤pH值是反映植物正常生长的土壤酸度指标,更会影响土壤理化性质[7]。从表1可知,油茶产地不同年份的土壤pH值各有不同。闽西油茶产地土壤不同年份pH值均在4.37~5.12,不同年份土壤pH值变化为:2018年>2019年>2020年。油茶生长的原生区域多为荒草地,长期栽培茶树的土壤,常有进一步酸化的趋势[3]。由表1可知,闽西油茶产地土壤在不同年份下土壤中,土壤碱解氮在2020年最高为239.32 mg/kg,不同种植年限下油茶产地土壤速效钾随年份变化表现为2020年>2019年>2018年。总体而言,人为获得对土壤养分各指标有改善的趋势。
表1 连续种植下土壤pH值和土壤养分有效含量特征Tab.1 The characteristicsof soil pH and soil nutrient available content under continuousplanting
2.3 不同年份土壤有机碳、全磷、全钾、全氮的生态化学计量特征
表2所示为油茶在不同年份种植下土壤有机碳、全磷、全钾、全氮各指标的生态化学计量比。从表2可知,土壤C/N比随着种植年限的增加而逐渐变大的趋势,大小关系为2020年>2019年>2018年;土壤C/P比在不同年份变化差异较大,最大值是2020年64.947,从大到小的关系为2020年>2019年>2018年;土壤C/K比最大值是2020年,为0.449,不同年份土壤C/K变化是和C/N、C/P规律基本相似;土壤N/P、土壤N/K与土壤P/K比变化相同,相差数值不大,基本上比较接近。
表2 土壤有机碳、全磷、全钾、全氮的生态化学计量特征Tab.2 Theecological stoichiometric characteristicsof soil organic carbon,total phosphorus,total potassium and total nitrogen
3 结语
不同年份种植下土壤养分全含量不同。土壤有机碳、全磷、全氮的平均含量的最大值都出现在2020年,最小值都出现在2018年。闽西油茶产地土壤不同年份pH值均在4.37~5.12,土壤碱解氮在2020年最高为239.32 mg/kg,不同种植年限下油茶产地土壤速效钾随年份变化表现为2020年>2019年>2018年。整个研究区域土壤土壤生态化学计量特征都呈现出逐渐增大的趋势,其中C/N、C/P、C/K大小关系明显,大小均为2020年>2019年>2018年;而土壤N/P、N/K、P/K比变化不大。