聊城市土壤质量时空演变及可持续利用研究

摘要

聊城市位于山东省西部，属平原地带，是山东省重要的粮食主产区。本研究对聊城市的土壤质量变异进行系统分析，掌握土壤质量变异方向、变化量及变异原因，对指导该区实际农业生产、提高土壤质量、改善农业生产环境及实现土壤资源的可持续利用具有重要意义。
　　 本研究收集聊城市1985年土壤普查等有关资料，根据网格法以GIS为平台确定采样位置和数目，采集0-25 c m深度的土壤样品，经风干后进行室内理化分析，根据化验结果和有关资料分析1985年至2005年土壤养分的时间变化，并在ArcGIS平台上运用地统计学技术分析土壤养分空间变异趋势，建立土壤养分空间变异图；运用土壤相对质量评价法和地统计学技术对土壤质量和空间变异趋势进行评价和分析，建立土壤质量空间变异图，在此基础上确定土壤质量空间变化特征。
　　 从时间上分析，与1985年相比，2005年聊城市土壤有机质、土壤全氮、土壤碱解氮、土壤速效磷等含量普遍增加，但整体水平不高；2005年土壤速效钾含量一级比重虽由1985年的零增加至11.4％，但五、六级比重增加幅度较大，其余各级比重均有所降低，说明聊城市土壤速效钾含量总体降低。
　　 土壤有机质的增加一是由于有机肥、畜禽厩粪肥的增施，二是由于大型小麦、玉米收割机等的运用增加了秸秆还田。土壤氮、磷含量增加主要因为大量氮、磷肥的施用，土壤速效K降低主要是长期以来忽视了对K肥的施用，导致土壤速效K降低。
　　 从空间上分析，聊城市土壤有机质和土壤全氮含量的空间差异都不大，且普遍水平偏低，有机质平均含量为0.972％，全氮平均含量仅为0.071％，碱解氮最高值主要分布在茌平、东阿等地，最低值主要分布在临清、高唐北部，莘县西北部等区域，大部分为黄河故道区。
　　 聊城市土壤碱解氮含量的差异不大，但含量普遍水平较高，碱解氮平均含量为62.910mg/kg，碱解氮含量大于60 mg/kg的土壤样本占总样本数的46.49％，茌平大部分区域碱解氮含量达到103 mg/kg以上，临清和高唐北部及莘县北部部分区域含量最低。
　　 聊城市土壤速效磷和速效钾含量差异较大，土壤速效磷含量总体水平不高，速效磷平均含量为15.257 mg/kg，东昌府区中部，冠县西北部及阳谷县西部含量较高，达47 mg/kg以上。最低值分布在临清和高唐北部。而聊城市大部分地区速效钾含量较低，平均值仅为94.96 mg/kg，速效钾含量在100 mg/kg以上的土壤样本仅占总样本的19.29％。
　　 从土壤质量评价的结果来看，聊城市土壤质量水平普遍不高，主要集中在中低水平。土壤质量为一等和二等的样本数量均仅占1.75％，三、四、五等样本数量分别占21.05％、32.46％和42.98％，低等级土壤主要分布在临清、高唐北部，莘县西北部及冠县中部等区域，较高等级土壤主要分布在茌平东部、莘县和东阿的南部等地。
　　 土壤质量的空间变异一方面与聊城地形的微地貌有关，尤其是黄河故道区域，土壤质地偏沙，灌溉条件较差，作物生长也较差，致使根下有机质积累较少，且容易漏水漏肥，土壤质量总体偏低；另一方面，家庭联产承包责任制导致农户土壤管理措施不统一，在精耕细作及农业物质投入等方面存在农户间的个体差异。
　　 为了实现聊城市农业的可持续发展，必须加强中低产田综合改造，提高土壤产出水平：同时实行合理的配方施肥，改善土壤性状，全面补充土壤的养分，不断提高单位面积产量和土壤肥力；再者，还要建立和完善土壤质量动态监测系统，为土壤的可持续利用提供理论依据。