怀化市油茶林地土壤养分分析

2015-12-30 04:10王耀辉石家喜向红艳
浙江林业科技 2015年2期
关键词:全钾铵态氮根际

王耀辉,石家喜,向红艳

(1. 湖南省怀化市林业科学研究所,湖南 怀化 418000;2. 湖南省沅陵县林业局,湖南 沅陵 419600)

怀化市油茶林地土壤养分分析

王耀辉1,石家喜2,向红艳1

(1. 湖南省怀化市林业科学研究所,湖南 怀化 418000;2. 湖南省沅陵县林业局,湖南 沅陵 419600)

为探明怀化市油茶(Camellia oleifera)林地土壤养分状况,对该地区沅陵县、辰溪县、溆浦县等9个县的油茶林地0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40 cm土层及根际土壤进行了调查分析,结果表明:怀化地区油茶林地土壤pH值4.3 ~

油茶;土壤养分;怀化

油茶(Camellia oleifera)是山茶科山茶属常绿小乔木或灌木,是我国特有的木本食用油料树种[1]。湖南省油茶林面积达118.53万hm2,占全国油茶林面积的1/3,居全国首位[2]。油茶主要分布在南方酸性红壤地区[3],其中林地养分缺乏严重制约了油茶产业的发展[4]。怀化地区地处湘西,自然条件优越,是油茶的适宜栽培区。该地区属于中亚热带湿润季风区,年降水量1 160.7 ~ 1 456.7 mm,年均温度16.3 ~ 17.1℃,无霜期279 ~ 302 d。本研究根据怀化地区油茶的生产分布情况,结合行政区域分布图,研究油茶林地土壤养分的含量及分布规律,并对林地土壤的常量养分进行综合分析,为提高当地的油茶产量以及林地施肥管理提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 采样地概况

于2013年10月在湖南省怀化市沅陵县、辰溪县、溆浦县等9个县进行调查采样,每个采样地详细取样地点的经度、纬度、海拔、树龄等相关数据,基本情况见表1。

表1 试验样地基本情况Table 1 Basic information of sample plots

1.2 样品采集与分析方法

1.2.1 样品采集 非根际土壤采集:在选取的油茶林地内,随机选取3个点,用环刀取0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40 cm土层的原状土,同层混匀,去除土壤中的石砾和植物残体(根、茎和叶);根际土采集:在油茶植株冠幅周边随机选择3个点,刨开土壤,将须根带土取出,通过抖落法将距离根表面4mm以外的土壤抖落下来,粘附于根系表面4 mm以内的土壤为根际土。

1.2.2 分析测定 对采集的土壤中的铵态氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾进行测定,具体测定方法为:铵态氮采用2 mol/L KCl浸提;有效磷用0.03 mol/L NH4F+0.025 mol/L HCL浸提;速效钾用1 mol/L CH3COONH4浸提[5];全氮用HClO4-H2SO4消化;土壤全磷、全钾采用NaOH熔融消解。其中铵态氮、有效磷、全氮和全磷含量采用全自动间断化学分析仪测定(Smartchem 200,Westco Scientific Instruments,Italy),速效钾和全钾采用原子吸收分光光度计(TAS-990,普析通用,中国)测定。

1.3 数据处理与分析

所有分析均为3次重复,实验数据分析用SPSS17.0软件进行,图表均采用Excel 2007软件制作。

2 结果与分析

2.1 油茶林地土壤氮、磷、钾全量分析

由表2可知,土壤中全氮、全磷、全钾的含量在0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40cm土层以及根际土壤中无显著差异。全氮含量 0.378 ~ 0.481 g/kg,全磷含量0.126 ~ 0.505 g/kg,全钾含量16.176 ~ 45.368 g/kg。土壤中 pH值 4.38 ~ 4.65,其中根际土壤中pH最低,平均仅4.50,说明油茶适应生长在偏酸性土壤环境中,根际土壤的pH明显偏低可能与根际微生物,根系分泌物等因素有关。

2.2 油茶林地土壤铵态氮含量分析

由图1可知,铵态氮在土壤中的含量具有明显的层次性,其在0 ~ 20 cm土层中含量最高,平均可达24.130 mg/kg,明显高于 > 20 ~ 40 cm土层,且差异显著。在根际土壤中含量最低,平均只有20.215 mg/kg。在0 ~ 20 cm和 > 20 ~ 40 cm土层中,麻阳县林地土壤铵态氮含量均达最高,分别为28.120、24.833mg/kg;在0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40 cm以及根际土壤中,通道县林地土壤中铵态氮含量均最低,分别为17.178、16.618、16.587mg/kg。

表2 油茶林地土壤养分描述性分析Table 2 Soil nutrient content at different soil layer of oil-tea stands

图1 油茶林地土壤铵态氮含量Figure 1 Ammonium nitrogen content at different soil layers of different sample plots

2.3 油茶林地土壤有效磷含量分析

由图2可知,土壤中有效磷含量在0 ~ 20 cm土层中明显高于 > 20 ~ 40cm,在0 ~ 20 cm土层中麻阳县最高达2.244 mg/kg,是 > 20 ~ 40cm土层的2.55倍。根际土壤中有效磷含量均高于非根际土壤,其中沅陵县最高达3.224 mg/kg,会同县最低仅1.400 mg/kg。有效磷在全磷中所占的比例在0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40 cm以及根际土壤中分别为0.65%、0.21%、0.85%。可见土壤中能直接被油茶根系吸收利用的有效磷含量相当低。

图2 油茶林地土壤有效磷含量Figure 2 Available phosphorus content at different soil layers of different sample plotssample plots

2.4 油茶林地土壤速效钾含量分析

由图3可知,与全钾含量不同,油茶林地土壤中速效钾的含量呈现明显的层次特点,0 ~ 20 cm土层土壤中速效钾含量均高于 > 20 ~ 40 cm土壤,其中会同县最高,达到148.43 mg/kg。与有效磷含量特点相似的是,根际土壤中速效钾含量也均高于非根际土壤,在0 ~ 20 cm、> 20 ~ 40 cm土层以及根际土壤中,溆浦县林地土壤中速效钾含量均最低,分别为71.744、43.592、89.106 mg/kg。

图3 油茶林地土壤速效钾含量Figure 3 Available potassium content at different soil layers of different sample plotssample plots

3 结论与讨论

怀化地区油茶林地土壤偏酸性,适合油茶的生长,但土壤中氮、磷、钾等营养成分含量较低,尤其是磷元素的缺乏较为严重。总的来说,怀化地区油茶林地土壤较贫瘠,为提高油茶产量,应采取措施提高林地土壤肥效。在本研究中,非根际土壤中有效磷含量平均为1.189 mg/kg,根际土壤中有效磷含量平均为2.515 mg/kg,可见油茶林地根际土壤有效磷含量明显高于非根际土壤,可能是由于油茶根系的分泌物或者根际土壤微生物的活动促使土壤中难容磷向有效磷转化所致[6]。铵态氮的含量分布呈现明显的层次性,表层含量高,向下逐渐降低,可能是植物对土壤养分的表聚效应[7]。

本研究仅对有效磷、铵态氮、速效钾、PH值、全氮、全磷、全钾进行了综合评价,在实际生产中,有机质、中微量元素等都对油茶的生长起着重要的作用,如何对这些因素进行合理的分析,是以后研究的方向。本研究还表明,油茶确实能适宜低磷环境,这与前人的研究结果一致[8],但其适应低磷环境的机制还有待进一步研究。

参考文献:

[1] 庄瑞林. 中国油茶[M]. 北京:中国林业出版社,2008.

[2] 黎先胜,黄光文. 湖南油茶产业化现状与发展对策[J]. 中国林业经济,2010(5):47-50.

[3] 何方,何柏. 油茶栽培分布与立地分类的研究[J]. 林业科学,2002,38(5):64-72.

[4] 国家林业局. 全国油茶发展规划(2009-2020)[M]. 北京:中国林业出版社,2009.

[5] 全国农业技术推广服务中心. 土壤分析技术规范[M]. 北京:中国农业出版社,2006.

[6] Neumann G, Romheld V. Root excretion of carboxylic acids and protons in phosphorus-deficient plant[J]. Plant Soil, 1999(211):121-130.

[7] 巩杰,陈利顶,傅伯杰,等. 黄土丘陵区小流域植被恢复的土壤养分效应研究[J]. 水土保持学报,2005,19(1):93-96.

[8] 袁军,谭晓风,叶思诚,等. 不同磷源对酸性红壤养分及油茶幼苗生长的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2013(4):155-160.

Soil Nutrient Contents in Camellia oleifera Stands in Huaihua

WANG Yao-hui1,SHI Jia-xi2,XIANG Hong-yan1
(1. Huaihua Forestry Institute of Hunan, Huaihua 418000, China; 2. Yuanling Forestry Bureau of Hunan, Yuanling 419600, China)

Investigations were carried out on nutrient contents at 0-20cm, >20-40cm soil layer and rhizosphere soil in Camellia oleifera stands of 9 counties in Huaihua, Hunan province. The results showed that pH value varied between 4.3-4.6, content of nitrogen, phosphorus, potassium was relative higher, but available nutrients was low, such as ammonium nitrogen, phosphorus and potassium had only 16.587mg/kg, 0.172mg/kg and 43.592mg/kg. Available nutrient content in rhizosphere soil was evidently higher than that in others, especially the content of phosphorus, the average content in rhizosphere soil was 2.515 mg/kg, which was 1.38 time of that at layer of 0-20cm, 4.54 time of 20-40cm. Availability ammonium nitrogen, phosphorus and potassium content in the soil at 0-20cm was greater than that at 20-40cm.

Camellia oleifera; soil nutrient; Huaihua

S714.8

B

1001-3776(2015)02-0050-04

2014-07-28;

2014-12-12

湖南省林业科技创新专项(湘农财指2014-48)

王耀辉(1967-),男,湖南祁东人,高级工程师,从事经济林培育及育种工作。

4.6;土壤氮、磷、钾的含量较高,而有效养分较低,铵态氮、有效磷和速效钾含量最低,分别仅为16.587、0.172、

43.592 mg/kg;根际有效养分含量明显高于非根际土壤,其中有效磷最明显,根际土壤的平均含量为2.515 mg/kg,是0 ~ 20 cm土层的1.38倍,> 20 ~ 40 cm土层的4.54倍;铵态氮、有效磷和速效钾在0 ~ 20 cm土壤中的有效性均大于 > 20 ~ 40 cm土层土壤。

猜你喜欢
全钾铵态氮根际
早实薄皮核桃根际与非根际土壤微生物多样性分析
离子型稀土尾矿深层土壤剖面铵态氮污染特征及影响因素*
锰离子对引黄灌区不同质地土壤铵态氮吸附影响
根际微生物对植物与土壤交互调控的研究进展
植物根际土壤生态研究进展
不同质地土壤铵态氮吸附/解吸特征
土壤质地及砧木影响苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用
不同盐碱化土壤对NH+4吸附特性研究
微波消解-火焰光度法测定植物中全钾
土壤全磷全钾同时测定方法研究