温宿县春季萌发受抑早实核桃园土壤粒度和盐分分析

温宿县春季萌发受抑早实核桃园土壤粒度和盐分分析

新疆是中国的主要坚果产区之一。新疆新疆南部地区自然生态具有其自身的优势。核桃适应性强,便于管理,具有高而稳定的经济收益,在优化农业农村经济结构、增加农民收入中,被广大农民群众所接受。近几年,同一生产园内相同栽培管理水平下,单株或局部盛果期核桃树屡屡出现萌发延迟或不萌芽等现象,为此,本项目针对核桃园土壤粒度和盐分开展研究。以往对核桃园土壤的研究主要集中在土壤养分状况方面,对人为耕作条件下土壤粒度的研究及其与盐分的关系研究较少。本文通过对研究区土壤粒度剖面层次分布特点的分析研究,试图进一步揭示温宿县核桃园土壤粒度分布规律及其与盐分的相关性,以期为下一步寻找盛果期核桃树萌发受抑的原因提供理论依据。1材料和方法1.11.7n研究区位于阿克苏地区温宿县木本粮油林场核桃生产园,试验点海拔1192m,80°12′41.5″E,41°19′11.7″N。属典型的大陆性气候,昼夜温差较大,年平均气温10.1℃,年较差32.5℃,年均日较差16℃,最冷月为1月,最热月为7月,极端最低气温为-27.4℃,极端最高气温为37.6℃,年降水量65.2mm,蒸发量795.1mm,无霜期211.7d,年日照时数约2765.9h。1.2粒度及盐分分析土壤样品于2013年4月采自温宿县木本粮油林场核桃生产园,树龄8~12a。在萌发受抑现象比较突出的核桃园随机选择5株有代表性核桃萌发受抑植株,并在同一园中选取3株正常植株作为对照,在树冠外围1~1.5m处挖掘土壤剖面,剖面深度1.0m,按每20cm一层分别采集土样带回实验室风干进行粒度和盐分分析。土壤粒度分析。采用马尔文激光粒度仪(MALVERN2000)测定,其粒度测定范围为0.2~2000μm。采用国际土壤质地分类标准:沙粒0.02~2mm;粉沙0.002~0.02mm;黏粒<0.002mm。粒度分析结果以质量百分含量表示。测试数据采用福克-沃德(Folk&Ward,1957)提出的公式利用GRADISTAT粒度处理软件计算平均粒径(MZ)、标准偏差(σ1)、偏度(SK1)和峰度(KG)等粒度参数。土壤盐分分析。土样经风干,磨碎,过2mm筛后备用,取50g风干土与250mL蒸馏水混合,经过浸泡和振动使土壤盐分充分溶解,进行土壤盐分及八大离子(Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的测定。数据处理采用DPS7.05统计软件。2结果与分析2.1土壤粒度分析2.1.1样地与对照土壤剖面粒级百分含量的变化试验结果(图1)显示,试验地土壤主要组成为沙粒和粉粒,沙粒含量是26.72%~93.87%,粉粒含量总体在5.03%~62.07%之间变化;黏粒含量较低,总体在1.1%~15.3%波动。从样地与对照土壤剖面的粒级百分含量变化趋势来看,黏粒(<2μm)含量变化不大,波动较为缓和;粉粒和沙粒含量变化较为明显。按照国际土壤质地分类标准,总体属于壤土或沙土质地。2.1.2样地与对照的标准偏差和偏度土壤的粒度参数能够很好表征其成土过程中的母质(沉积物)来源、搬运介质和动能条件,以及经后期物理、化学和生物作用的情况。平均粒径代表粒度分布的集中趋势,即碎屑物质的粒度一般是趋向于围绕着一个平均的数值分布,这个数值就是平均粒径,在实际意义上,它反映了搬运介质的平均动能。样地的平均粒径在3.581~6.535μm,对照介于2.181~6.468μm。标准偏差(σ1)是用来表示颗粒大小均匀程度的参数,指示沉积物粒度的分选程度,反应颗粒的分散和集中的状态。若粒级少,主要粒径很突出,百分含量高,分选就好,标准偏差或分选系数的数值小;反之,粒级分布范围很广,主要粒级不突出。按FolkandWard(1957)给出的分选程度评价标准,样地和对照的标准偏差介于1.438~2.842,分选性很差。偏度是用来表示频率曲线对称性的参数,实质上反映粒度分布的不对称程度的。样地与对照的偏度除了2个负值外其他全部为正值,介于0.074与0.346之间,属于正偏态,说明土壤以粗组分为主,分选性较差。峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数。样地与对照的峰度介于0.79与1.423之间,除对照中20~40cm土层为1.423,粒度频率曲线较为尖锐,其他接近正态分布。2.2土壤盐分变化分析2.2.1差分析结果萌发受抑植株样地与对照的盐分特征方差分析结果见表2。由表2可以得出,样地的平均总盐含量显著高于对照,达到了极显著水平(P<0.01)。2.2.2样地和对照土壤盐分含量的比较萌发受抑植株样地与对照不同土层之间含盐量方差分析结果见表3。由表3可以得出,样地和对照表现出相同的趋势,80~100cm土层的盐分均高于其他4层土壤,尤其高于0~20cm土层,通过方差分析均达到了极显著水平(P<0.01)。2.2.3土壤总盐含量与cl-、k-和na+的相关性在盐渍化土壤中,不同离子与总盐的相关性不同,为了解盐分在土壤中的存在形态及积累特点,需要分析土壤总盐与主要离子之间的内在关系。通过对土壤中的总盐与盐基离子的相关性分析表明,总盐含量与Cl-的相关系数达0.58,呈高度正相关;总盐含量与SO42-、Ca2+和Mg2+的相关系数超过了0.96,存在显著相关;同时SO42-与Ca2+和Mg2+的相关系数也超过了0.96,呈显著相关;并且Cl-与SO42-和Mg2+相关系数达到0.52,呈高度相关,与Na+的相关系数达到0.85,存在显著性相关;总盐含量与HCO3-、K+和Na+相关性较低,见表4。而对照中土壤总盐除了与HCO3-和K+的相关性不显著外,其余均呈显著相关;并且除了HCO3-和K+外,其他离子之间的相关性也非常显著,见表5。2.3粗砂与总盐、粉粒、粗沙粒的相关性土壤剖面颗粒大小是影响剖面内部及表层的土壤盐分含量的重要因素。土壤粒度各粒级含量与总盐含量的相关性分析结果见表6。由表6可以得出,总盐与粉粒呈高度正相关,与粗沙粒呈高度负相关。这也说明土壤盐分含量与机械组成有很强的相关性,土壤剖面上,颗粒越细的层位其盐分含量越大,颗粒越粗的层位其盐分含量越低。这是由于黏质土壤颗粒细,毛管水上升高度大,临界深度较小,土壤易于盐化;沙质土壤,颗粒粗,地下水在毛管力作用下上升速度快,上升高度低,临界深度较大,不易盐化。3土壤盐分含量与沉积相的关系温宿县萌发受抑核桃园土壤主要有细沙和粉粒组成,总体属于壤土或沙土质地,与对照基本无异。灌溉淤积、耕作、施肥、管理等人类扰动等对沙、粉粒和黏土粒度的分布影响显著,表现出上层土壤的沙粒、粉粒和黏土含量差异比下层土壤要小。温宿县早实核桃园土壤以粗组分为主,只含少量细组分,分选性很差。从各项粒度参数可以看出,偏度反映出研究区土壤沉积主要是河流冲积作用,而与标准偏差反映有一定出入,峰度值大多为负值,说明土壤沉积物是偏河流上游沉积,这是因为受人为翻耕等影响很大,使得粒度参数不能很准确反映沉积物的性质。萌发受抑核桃园土壤总盐含量显著高于对照,不同土层之间含盐量存在较大差异,土壤中的总盐含量与Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+呈高度正相关,达到极显著水平(P<0.01);土壤质地不同,土壤的孔隙状况不同,直接影响着盐分的积累过程。土壤盐分含量与机械组成有很强的相关性。与沙粒含量呈显著负相关,而与土壤粉粒和黏粒含量呈正相关,与粉粒含量的相关性达到极显著水平(P<0.01);土壤