溫宿縣春季萌發受抑早實核桃園土壤粒度和鹽分分析

新疆是中國的主要堅果產區之一。新疆新疆南部地區自然生態具有其自身的優勢。核桃適應性強,便于管理,具有高而穩定的經濟收益,在優化農業農村經濟結構、增加農民收入中,被廣大農民群眾所接受。近幾年,同一生產園內相同栽培管理水平下,單株或局部盛果期核桃樹屢屢出現萌發延遲或不萌芽等現象,為此,本項目針對核桃園土壤粒度和鹽分開展研究。以往對核桃園土壤的研究主要集中在土壤養分狀況方面,對人為耕作條件下土壤粒度的研究及其與鹽分的關系研究較少。本文通過對研究區土壤粒度剖面層次分布特點的分析研究,試圖進一步揭示溫宿縣核桃園土壤粒度分布規律及其與鹽分的相關性,以期為下一步尋找盛果期核桃樹萌發受抑的原因提供理論依據。1材料和方法1.11.7n研究區位于阿克蘇地區溫宿縣木本糧油林場核桃生產園,試驗點海拔1192m,80°12′41.5″E,41°19′11.7″N。屬典型的大陸性氣候,晝夜溫差較大,年平均氣溫10.1℃,年較差32.5℃,年均日較差16℃,最冷月為1月,最熱月為7月,極端最低氣溫為-27.4℃,極端最高氣溫為37.6℃,年降水量65.2mm,蒸發量795.1mm,無霜期211.7d,年日照時數約2765.9h。1.2粒度及鹽分分析土壤樣品于2013年4月采自溫宿縣木本糧油林場核桃生產園,樹齡8~12a。在萌發受抑現象比較突出的核桃園隨機選擇5株有代表性核桃萌發受抑植株,并在同一園中選取3株正常植株作為對照,在樹冠外圍1~1.5m處挖掘土壤剖面,剖面深度1.0m,按每20cm一層分別采集土樣帶回實驗室風干進行粒度和鹽分分析。土壤粒度分析。采用馬爾文激光粒度儀(MALVERN2000)測定,其粒度測定范圍為0.2~2000μm。采用國際土壤質地分類標準:沙粒0.02~2mm;粉沙0.002~0.02mm;黏粒<0.002mm。粒度分析結果以質量百分含量表示。測試數據采用福克-沃德(Folk&Ward,1957)提出的公式利用GRADISTAT粒度處理軟件計算平均粒徑(MZ)、標準偏差(σ1)、偏度(SK1)和峰度(KG)等粒度參數。土壤鹽分分析。土樣經風干,磨碎,過2mm篩后備用,取50g風干土與250mL蒸餾水混合,經過浸泡和振動使土壤鹽分充分溶解,進行土壤鹽分及八大離子(Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的測定。數據處理采用DPS7.05統計軟件。2結果與分析2.1土壤粒度分析2.1.1樣地與對照土壤剖面粒級百分含量的變化試驗結果(圖1)顯示,試驗地土壤主要組成為沙粒和粉粒,沙粒含量是26.72%~93.87%,粉粒含量總體在5.03%~62.07%之間變化;黏粒含量較低,總體在1.1%~15.3%波動。從樣地與對照土壤剖面的粒級百分含量變化趨勢來看,黏粒(<2μm)含量變化不大,波動較為緩和;粉粒和沙粒含量變化較為明顯。按照國際土壤質地分類標準,總體屬于壤土或沙土質地。2.1.2樣地與對照的標準偏差和偏度土壤的粒度參數能夠很好表征其成土過程中的母質(沉積物)來源、搬運介質和動能條件,以及經后期物理、化學和生物作用的情況。平均粒徑代表粒度分布的集中趨勢,即碎屑物質的粒度一般是趨向于圍繞著一個平均的數值分布,這個數值就是平均粒徑,在實際意義上,它反映了搬運介質的平均動能。樣地的平均粒徑在3.581~6.535μm,對照介于2.181~6.468μm。標準偏差(σ1)是用來表示顆粒大小均勻程度的參數,指示沉積物粒度的分選程度,反應顆粒的分散和集中的狀態。若粒級少,主要粒徑很突出,百分含量高,分選就好,標準偏差或分選系數的數值小;反之,粒級分布范圍很廣,主要粒級不突出。按FolkandWard(1957)給出的分選程度評價標準,樣地和對照的標準偏差介于1.438~2.842,分選性很差。偏度是用來表示頻率曲線對稱性的參數,實質上反映粒度分布的不對稱程度的。樣地與對照的偏度除了2個負值外其他全部為正值,介于0.074與0.346之間,屬于正偏態,說明土壤以粗組分為主,分選性較差。峰度是用來衡量粒度頻率曲線尖銳程度的參數。樣地與對照的峰度介于0.79與1.423之間,除對照中20~40cm土層為1.423,粒度頻率曲線較為尖銳,其他接近正態分布。2.2土壤鹽分變化分析2.2.1差分析結果萌發受抑植株樣地與對照的鹽分特征方差分析結果見表2。由表2可以得出,樣地的平均總鹽含量顯著高于對照,達到了極顯著水平(P<0.01)。2.2.2樣地和對照土壤鹽分含量的比較萌發受抑植株樣地與對照不同土層之間含鹽量方差分析結果見表3。由表3可以得出,樣地和對照表現出相同的趨勢,80~100cm土層的鹽分均高于其他4層土壤,尤其高于0~20cm土層,通過方差分析均達到了極顯著水平(P<0.01)。2.2.3土壤總鹽含量與cl-、k-和na+的相關性在鹽漬化土壤中,不同離子與總鹽的相關性不同,為了解鹽分在土壤中的存在形態及積累特點,需要分析土壤總鹽與主要離子之間的內在關系。通過對土壤中的總鹽與鹽基離子的相關性分析表明,總鹽含量與Cl-的相關系數達0.58,呈高度正相關;總鹽含量與SO42-、Ca2+和Mg2+的相關系數超過了0.96,存在顯著相關;同時SO42-與Ca2+和Mg2+的相關系數也超過了0.96,呈顯著相關;并且Cl-與SO42-和Mg2+相關系數達到0.52,呈高度相關,與Na+的相關系數達到0.85,存在顯著性相關;總鹽含量與HCO3-、K+和Na+相關性較低,見表4。而對照中土壤總鹽除了與HCO3-和K+的相關性不顯著外,其余均呈顯著相關;并且除了HCO3-和K+外,其他離子之間的相關性也非常顯著,見表5。2.3粗砂與總鹽、粉粒、粗沙粒的相關性土壤剖面顆粒大小是影響剖面內部及表層的土壤鹽分含量的重要因素。土壤粒度各粒級含量與總鹽含量的相關性分析結果見表6。由表6可以得出,總鹽與粉粒呈高度正相關,與粗沙粒呈高度負相關。這也說明土壤鹽分含量與機械組成有很強的相關性,土壤剖面上,顆粒越細的層位其鹽分含量越大,顆粒越粗的層位其鹽分含量越低。這是由于黏質土壤顆粒細,毛管水上升高度大,臨界深度較小,土壤易于鹽化;沙質土壤,顆粒粗,地下水在毛管力作用下上升速度快,上升高度低,臨界深度較大,不易鹽化。3土壤鹽分含量與沉積相的關系溫宿縣萌發受抑核桃園土壤主要有細沙和粉粒組成,總體屬于壤土或沙土質地,與對照基本無異。灌溉淤積、耕作、施肥、管理等人類擾動等對沙、粉粒和黏土粒度的分布影響顯著,表現出上層土壤的沙粒、粉粒和黏土含量差異比下層土壤要小。溫宿縣早實核桃園土壤以粗組分為主,只含少量細組分,分選性很差。從各項粒度參數可以看出,偏度反映出研究區土壤沉積主要是河流沖積作用,而與標準偏差反映有一定出入,峰度值大多為負值,說明土壤沉積物是偏河流上游沉積,這是因為受人為翻耕等影響很大,使得粒度參數不能很準確反映沉積物的性質。萌發受抑核桃園土壤總鹽含量顯著高于對照,不同土層之間含鹽量存在較大差異,土壤中的總鹽含量與Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+呈高度正相關,達到極顯著水平(P<0.01);土壤質地不同,土壤的孔隙狀況不同,直接影響著鹽分的積累過程。土壤鹽分含量與機械組成有很強的相關性。與沙粒含量呈顯著負相關,而與土壤粉粒和黏粒含量呈正相關,與粉粒含量的相關性達到極顯著水平(P<0.01);土壤