湖北省大别山区花生耕地土壤研究分析

李 宁，王明辉，吴 鹏，，肖齐圣，3，赵俊立，陶 江，徐华涛，5，范周雄

（1.黄冈市农业科学院，湖北 黄冈 438000；2.黄冈市耕地质量与肥料管理站，湖北 黄冈 438000；3.麻城市农业技术推广中心，湖北 麻城 438300；4.红安县农业技术推广中心，湖北 红安 438400；5.大悟县农业农村局，湖北 大悟 432800）

湖北省花生（ArachishypogaeaL.）产区属春夏花生区，是长江流域主要的花生产区之一，据统计2020年花生种植面积为24.36万hm2，总产量为85.7万t，平均产量为3 517.95 kg/hm2，种植面积居于长江流域产区的第二位［1］；湖北省花生主产区包括鄂东大别山区域的团风县、麻城市、红安县、大悟县、罗田县，黄梅县和浠水县部分乡镇种植；鄂北地区的宜城市、襄城区、襄州区；其他地区零星种植。湖北省大别山区位于湖北省东部、长江中游北岸，属于大别山南麓，区域内多为丘陵岗地和山地，早在清光绪年间即开始种植花生，花生常年种植面积为7万hm2［2，3］。

在花生生产上，由于多年连作以及化学肥料的大量施用，花生耕地土壤板结和青枯病发生严重，花生苗黄、苗弱、老小苗现象逐年加重，严重影响了花生产量及品质。土壤养分状况和机械组成是评价土壤生产力的重要指标，也是提高花生栽培产量和品质的关键因素。摸清土壤养分状况和机械组成对更好地发挥土壤生产力具有重要的指导意义［4，5］。之前，已有大量关于现有基本农田土壤肥力状况的研究［6-11］。但对不同花生耕地的土壤养分状况研究较少。

本研究选取了湖北省大别山区7个主要花生种植县市，对沙壤地、黏土地、棕红壤地、壤土地等不同花生耕地进行土壤养分和机械组成分析，了解土壤养分和类型特征，探讨制约花生耕地生产力的因素，对花生耕地土壤改良和培肥提出针对性的措施，为提高花生产量及品质提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

大别山位于鄂、皖、豫三省毗邻地区，地处北亚热带季风气候区，气候温暖湿润，介于北纬30°10′—32°30′、东经112°40′—117°10′。具有典型的山地气候特征，气候温和，雨量充沛。年平均气温12.5℃，平均降水量1 832.8 mm，年降水日数161 d，空气平均相对湿度79%，年日照时数平均1 400～1 600 h，年雾日数平均102 d，太阳平均辐射量462 kJ/cm2，无霜期179～190 d，大别山区位于鄂东、鄂东北，涉及湖北省黄冈市8个县（市、区）和孝感市大悟、孝昌2个县。

1.2 采样点选取

选取湖北省大别山区7个主要花生种植县市88个样点（图1），根据不同的土壤类型（表1），按梅花采样法采集土壤样品，取土壤表层0～20 cm土层的土样，每个土样1 kg，记录其地理位置、采集时间、海拔、土壤类型、种植模式等基本信息，装袋带回实验室进行室内分析。

表1 土壤采样点及土壤类型

图1 采样点分布示意

1.3 测定项目及方法

土壤pH采用玻璃电极法测定；全碳采用重铬酸钾氧化-外加热法测定；全氮采用半微量凯氏法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾采用中性醋酸铵浸提-火焰光度法测定；土壤机械组成采用甲种比重计法测定，同一土样相同指标平行测定3次，取其平均值［12］。

1.4 数据分析及处理

数据利用Excel 2010软件和DPS 7.05软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同地区花生耕地土壤p H及养分含量分析

由表2可知，湖北省大别山区7个主要花生种植县市土壤pH为6.25～7.95，平均为6.12；变异系数为4.90%～24.54%，平均为14.86%；湖北省大别山区花生耕地总体呈弱酸性，土壤pH属于轻度变异，表明pH在各县市花生耕地土壤样本中比较稳定，黄梅县花生耕地土壤pH最高，为7.95，与其他地区之间差异显著。

表2 湖北省大别山区花生耕地土壤养分和p H分析

土壤的全碳含量为0.88～1.51 g/kg，平均为1.22 g/kg；变异系数为21.33%～41.76%，平均为28.50%；土壤的全碳含量属于中度变异，不同地区之间的土壤全碳含量差异性较大，大悟县花生耕地土壤的全碳含量最低，为0.88 g/kg，与团风县和罗田县之间差异显著；罗田县花生耕地土壤的全碳含量最高，为1.51 g/kg，与大悟县之间显著差异；其他县之间花生耕地土壤的全碳含量无显著差异。

土壤的全氮含量为0.09～0.17 g/kg，平均为0.14 g/kg；变异系数为18.01%～34.57%，平均为25.06%；土壤的全氮含量属于中度变异，不同地区之间土壤全氮含量差异性较大，黄梅县和大悟县花生耕地土壤全氮含量较低，分别为0.09 g/kg和0.11 g/kg；罗田县花生耕地土壤全氮含量最高，为0.17 g/kg，与黄梅县和大悟县之间差异显著；其他县之间花生耕地土壤全氮含量无显著差异。

土壤速效钾含量为106.71～149.94 mg/kg，平均为128.53 mg/kg；变异系数为16.47%～49.00%，平均为36.24%，属于中度变异，不同地区之间土壤速效钾含量无显著差异。

土壤速效磷含量为11.60～13.91 mg/kg，平均为12.49 mg/kg；变异系数为11.02%～23.21%，平均为15.18%；属于轻度变异，不同地区之间土壤速效磷含量无显著差异。

土壤碱解氮含量为50.05～87.88 mg/kg，平均为75.59 mg/kg；变异系数为15.58%～51.79%，平均为35.33%；属于中度变异，不同地区之间土壤碱解氮含量无显著差异。

根据全国第二次土壤普查养分分级标准，划分湖北省大别山区不同地区花生耕地土壤养分等级，结果如表3所示。大部分地区花生耕地土壤全碳含量为4级，大悟县为5级，整体花生耕地土壤全碳含量偏低；大部分地区花生耕地土壤全氮含量整体较高，为2～3级，这可能与花生本身可以固氮有关，但黄梅县花生耕地土壤全氮含量较低，为4级；大别山区花生耕地土壤速效钾和速效磷含量整体较高，均为3级；大部分地区花生耕地土壤碱解氮含量整体偏低，为4级，黄梅县花生耕地土壤碱解氮含量为5级。

表3 不同地区花生耕地土壤养分分级评价

2.2 不同种植模式下花生耕地土壤p H及养分含量分析

由表4可知，轮作种植的花生耕地土壤pH比连作冬闲田的pH高，但2种种植模式下，花生耕地土壤总体呈弱酸性；轮作种植的花生耕地土壤养分要好于连作冬闲田，各项指标均高于连作冬闲田，但两者之间无显著差异，这可能与轮作种植施用肥料较多有关，湖北省大别山区花生一般与油菜轮作。

表4 不同种植模式下花生耕地土壤养分和p H分析

2.3 不同地区花生耕地土壤机械组成分析

采用甲种比重计法对88个样点土壤进行土壤机械组成测定，参照中国（1978）拟定的土壤质地分类标准对土壤粒径的划分，通过试验得出沙粒（1.00～0.05 mm）、粗粉粒（0.05～0.01 mm）以及黏粒（<0.001 mm）的粒级含量（%）。结果显示，88个样点的土壤组成含量分别为沙粒（27.7%～79.1%）、粉粒（20.6%～70.6%）、黏粒（0.2%～2.1%），表明不同地区田块土壤机械组成有差异；整体上湖北省大别山地区花生耕地土壤的粒径组成基本表现为粗粉粒>沙粒>黏粒，不同地区之间花生耕地土壤机械组成分析平均值如表5所示，对其进行聚类分析，结果如图2所示，黄梅县和浠水县的花生耕地土壤机械组成与其他几个地区的差别较大，红安县与罗田县的土壤机械组成最接近。

图2 不同地区土壤机械组成聚类分析

表5 不同地区花生耕地土壤机械组成平均值（单位：%）

3 小结

湖北省酸化土壤面积达113万余公顷，占全省耕地总面积的36.13%，其中，酸化土壤（pH≤6.50）面积达105.8万hm2以上，严重酸化（pH≤4.50）土壤面积达8.29万hm2，主要分布在鄂东大别山区、鄂西武陵山区和鄂南幕阜山区的46个县（市、区），严重制约现代农业发展［13］。花生适宜微偏酸性的土壤，pH以6.0～6.5为好，适宜花生根瘤菌繁育的pH为5.8～6.2，适于花生对磷肥吸收利用的pH为5.5～7.0，pH为6.5时最为有利。湖北省大别山区花生耕地总体呈弱酸性，平均为6.12，土壤pH属于轻度变异，适宜花生种植。

根据全国第二次土壤普查养分分级标准可知，湖北省大别山区花生耕地土壤全碳含量偏低，大部分花生耕地土壤全碳含量为4级；大部分地区花生耕地土壤全氮含量整体较高，为2～3级，可能与花生本身可以固氮有关，花生耕地土壤速效钾和速效磷含量整体较高；土壤碱解氮含量整体偏低。综合分析，大别山区花生耕地土壤养分肥力中等。不同种植模式下花生耕地土壤pH均呈弱酸性，轮作种植的花生耕地土壤养分要好于连作冬闲田，但两者之间无显著差异。

影响土壤机械组成的指标是多元的，地形、成土母岩、土壤类型等是影响土壤机械组成的重要指标［14］，土壤机械组成对土壤的肥力保持及土壤的透性影响密切，土壤黏粒含量越大，土壤养分含量越多，透性越差；土壤沙粒含量越多，土壤肥力越差，但土壤的透性就越好［15］。通过对不同地区88份土壤样品进行土壤机械组成的测定，湖北省大别山地区花生耕地土壤的粒径组成基本表现为粗粉粒>沙粒>黏粒，大部分花生耕地土壤是肥力较高、微偏酸性的沙壤土，这种土壤通透性好，花生根系发达，结瘤多；土壤松紧适宜，有利于荚果发育；特别是红安、大悟、麻城等县，花生果壳光洁，果形大，质量好，商品价值高。

尽管湖北省大别山地区花生耕地土壤肥力较高，适宜种植花生，但由于农民种植管理比较粗放，花生产量不高，加上多年连作以及化学肥料的施用，花生耕地土壤板结和青枯病发生严重，花生苗黄、苗弱、老小苗现象逐年加重，严重影响了花生产量及品质。因此，今后要推广种植抗青枯病的花生品种，多施有机肥，绿色防控病虫草害，改良土壤肥力，提高花生产量和品质。