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贵州植茶土壤剖面酸化趋势研究

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本研究以贵州省植茶土壤剖面为研究对象,通过采样调查和实验室分析,对植茶土壤不同层次(0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm、80-100cm)酸度指标进行测定,分析植茶土壤剖面酸化特征,进而探究植茶土壤剖面酸化趋势影响因素,以期为贵州省茶树种植区土壤剖面酸化的改善提供科学依据。主要研究结果如下: (1)研究区内植茶土壤pH从0-20cm土层到80-100cm土层,随着土壤剖面深度加深,茶园土壤pH呈增大趋势;pH极小值为3.85,极大值为5.19,平均值在4.31~4.56范围内变化,属于强酸性土壤;在0-100cm土层,茶园土壤pH变异系数呈先增大后减小的变化趋势。在0-100cm土层,土壤交换性酸随着土壤层次的加深,含量呈逐渐减少的趋势,0-20cm土层交换性酸含量均大于80-100cm土层;0-100cm土层,交换性铝随着土壤层次的加深,含量呈逐渐减少的趋势;植茶土壤交换性酸与交换性铝变异系数均随土壤层次的加深呈变大的趋势;在0-100cm土层中,茶园土壤剖面交换性铝与交换性酸的占比在92.19%~94.66%范围内变化,土壤酸度越高,土壤交换性铝与交换性酸的比值就越大。在0-100cm土层中,随着土壤层次的加深,茶园有机质含量呈减小趋势。 (2)研究区植茶土壤阳离子交换量在0-100cm土层,随着土壤剖面土层深度增加,植茶土壤CEC均呈减小的趋势,0-20cm土层阳离子交换量显著高于80-100cm土层;在0-100cm土层,随着土壤剖面土层深度增加,植茶土壤剖面交换性盐基总量呈现出先增大后减小的趋势;在0-100cm土层,随着土壤剖面土层深度增加,植茶土壤剖面交换性钙呈递减的趋势;在0-100cm土层交换性镁含量无明显变化趋势;0-100cm土层,研究区土壤交换性钾含量大体上随土层深度的增加而呈下降趋势,在0-20cm土层土壤交换性钾显著高于80-100cm土层(P<0.05),占整个剖面的比例为42.39%。在0-100cm土层交换性钙、镁与交换性盐基总量比值在86.06%~97.20%之间波动,交换性钙、镁是交换性盐基离子的主体部分。0-100cm土层交换性钙与交换性钙、镁比值在65.63%~93.89%之间波动,交换性钙是交换性钙、镁的主体部分。交换性盐基离子含量呈现出Ca2+>Mg2+>K+>Na+的规律。 (3)植茶土壤0-20cm土层酸碱缓冲曲线大体上较20-100cm土层变化缓和,曲线斜率相对较小,整体上植茶土壤0-20cm土层较20-100cm土层酸碱缓冲性能强;pH呈增大趋势,而pH变化速率也越来越大;在0-100cm土层,随着土壤剖面土层深度增加,植茶土壤酸碱缓冲容量均呈减小的趋势,0-20cm土层酸碱缓冲容量高于80-100cm土层;不同土层间植茶土壤酸碱缓冲曲线均呈“S”型,可分为三个阶段,与不同土层深度间植茶土壤酸碱缓冲曲线变化趋势类似,植茶土壤剖面第一阶段土壤pH小于3.0,第二阶段土壤pH在3.0~5.0之间,第三阶段土壤pH大于5.0。 (4)植茶土壤剖面酸化趋势影响因素:通过相关分析表明,土壤各基本理化性质与土壤酸度指标之间存在不同程度的相关关系。在0-20cm土层,pH与交换性钙、酸碱缓冲容量均呈极显著正相关(P<0.01),与交换性酸呈极显著负相关(P<0.01);在20-40cm土层,pH与交换性钙、交换性镁、盐基饱和度均呈极显著正相关(P<0.01);交换性酸与阳离子交换量呈极显著正相关(P<0.01);在40-60cm土层,pH与交换性酸呈极显著负相关(P<0.01);在60-80cm土层,pH与全氮呈显著正相关(P<0.05);在80-100cm土层,交换性酸与交换性镁、盐基饱和度呈显著负相关(P<0.05);在0-80cm土层EA与SOM、CEC均呈极显著正相关关系,与BS呈极显著负相关关系;在整个剖面pH与ECa、EMg、BS均呈正相关关系,与EA呈极显著负相关关系。冗余分析表明,在0-40cm土层,BS、TP均对植茶土壤pH、交换性酸有影响;40-100cm土层,AN、pHBC、EMg均对植茶土壤pH、交换性酸有影响;在整个土壤剖面12个解释变量(BS、SOM、TN、pHBC、TP、EK、EMg、ENa、AK、AN、ECa、CEC)共解释pH、交换性酸的变化率在62.28%~90.87%范围内变化。

贾宽宽

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植茶土壤 酸化特征 离子交换量

硕士

资源利用与植物保护

舒英格

2021

贵州大学

中文

S5