紫色土坡耕地耕层土壤质量区域差异性研究

摘要

坡耕地作为区域性水土流失和面源污染最为严重土地利用类型,直接威胁着当地粮食安全和生态安全;耕层土壤质量对自然因素和人为耕作活动的影响反映较敏感.本文以南方不同区域紫色土坡耕地耕层土壤为研究对象,对比分析了不同区域及其垂直深度的耕层土壤物理性质、土壤水库特征、土壤养分特征及耕作性能差异性及形成原因.结果表明:(1)不同区域紫色土坡耕地耕层土壤物理性质差异明显,其中以重庆坡耕地土壤物理质量最差,表现为土壤砂粒含量大于60％、土壤容重最大(1.43g/cm2)、土壤总孔隙度和毛管孔隙度最小,分别为45.97％和34.36％;从耕层垂直变化特征看,土壤物理性质耕作层(0～20cm)优于心土层(20～40cm)和底土层(40～60cm).(2)紫色土坡耕地耕层土壤初始入渗率以江西坡耕地耕层最大(0.32mm/min),而以重庆坡耕地耕层最小(0.19mm/min);土壤稳定入渗率和平均入渗率均表现为云南＞重庆＞江西;坡耕地耕层土壤最大有效库容以云南最好(873.311t/hm2),说明云南坡耕地耕层土壤具有较好的抵御季节性干旱的能力;不同区域坡耕地耕层土壤总库容、死库容、兴利库容、滞洪库容、最大有效库容在耕层垂直变化特征表现为耕作层(0～20cm)大于心土层(20～40cm)和底土层(40～60cm).(3)坡耕地耕层土壤有机质表现为云南(28.80g/kg)＞江西(9.03g/kg)＞重庆(8.80g/kg);除全钾含量外,土壤全量养分和速效养分的含量表现为云南＞江西＞重庆;坡耕地耕层速效养分垂直分布变化规律基本一致,速效养分主要在0～20cm土层富集,而20～40cm和40～60cm的土层无显著差异.(4)不同区域紫色土坡耕地耕层土壤抗剪强度和贯入阻力呈现出相同变化规律;土壤抗剪强度表现为重庆(15.39kg/cm2)＞云南(14.74kg/cm2)＞江西(10.66kg/cm2),而土壤贯入阻力值为重庆(424.83kPa)＞云南(252.50kPa)＞江西(188.87kPa);这说明重庆紫色土坡耕地耕层土壤具有较好的抵抗剪切破坏的能力和较大的耕作阻力.上述研究结果为区域性坡耕地耕层土壤质量诊断和评价提供理论依据和数据支持.