黄土塬区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

[目的]为探讨不同土地利用方式对黄土塬区土壤理化性质的影响。[方法]以裸地为对照(CK),设置常规施肥农田(H)、不施肥农田(L)、苜蓿草地(A)4个不同的利用方式于2005年开始在陕西长武开展长期定位试验,并于2021年7月对4个样地0-200 cm土壤的理化性质进行分析测定。[结果]经过17年长期定位试验后,农田和草地对土壤理化性质的影响差异明显。(1)在土壤表层0-40 cm,苜蓿草地黏粒和粉粒颗粒体积分数较其他3个样地略有提高,沙粒体积分数略有降低趋势,而裸地处理黏粒和细粉粒比例有降低趋势。(2)与裸地相比,苜蓿草地0-20 cm土层土壤pH显著增加0.8%,施肥农田显著降低1.7%;除80-100 cm土层外,施肥农田土壤pH在0-200 cm剖面内整体显著低于其他3个处理。与裸地相比,在0-20 cm土层,苜蓿草地和施肥农田的有机碳储量、有机质和氮素显著增加,且苜蓿草地高于施肥农田;苜蓿草地与不施肥农田的有效磷和速效钾显著降低,施肥农田的速效钾也显著降低;不施肥农田碱解氮和硝铵态氮显著降低。(3)在不同土地利用方式下,土壤有机质、有机碳及全氮随着土层深度的加深表现出先降低,至60 cm后升高,到100 cm再次降低的趋势;草地的土壤有效磷在60 cm土层以下逐渐增加;其余养分指标在0-200 cm空间垂直分布整体呈下降趋势。(4)0-100 cm土壤有机质、全氮、碱解氮、硝铵态氮呈显著正相关,有效磷与有机质、全氮、碱解氮、pH呈显著负相关;100-200 cm有机质与速效钾呈显著正相关,有效磷与pH呈显著负相关。[结论]黄土塬区合理的农田管理和连续种植苜蓿均可使有机质、全氮和速效氮等养分指标维持在较高水平,在一定程度上保障土壤质量。为促进该区域土壤的可持续性,建议农田中适当增加钾肥和有机肥的投入,而草地则需要补充适量的磷钾肥。