乌兰布和绿洲区农田土壤质量评价及演化

基于乌兰布和绿洲区开垦13～38 a 6类农田,测试0～20 cm土层24个土壤指标,利用因子分析法和模糊数学原理进行土壤质量综合评价和演化趋势研究。表明：因子分析法筛出17个评价指标(速效氮、有效性钾、速效钾、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、有机质、CEC、<0.01mm微团聚体、pH、物理性粘粒、蛋白酶、全钾、速效磷、真菌、纤维素酶和放线菌)对土壤质量指数(SQI)贡献可解释85.2%的信息量,评价结果具有高度代表性和可检验性,并建立SQI与17个指标间的演算模型。各农田SQI在0.20～0.62间,差异显著;各农田SQI高出对照1.5～2.2倍,SQI普遍得以提高;83%的样点SQI<0.5,SQI整体较低(均值0.41)。绿洲农田形成近40 a来,SQI随耕种年限呈前增后降的缓变极显著演化趋势,临界年是第30年,但经营38 a后SQI整体仍略高于耕种13 a农田。建议均衡施肥,以有机肥或有机肥+NP为主,少量补K,条件许可时种植固氮牧草休耕养地。     

乌兰布和绿洲区土壤生物学质量及其综合评价

针对乌兰布和绿洲区10类林地和6类农地0~20 cm土层,分析了土壤微生物数量和酶活性特征,利用因子分析法并对土壤生物学质量进行综合定量评价。结果表明,地类间生物学指标变异系数大(3种微生物数量123%~173%、7种酶活性42%~73%)。相比荒漠对照,土壤细菌和放线菌平均数量分别高出13.0倍和3.2倍,正效应明显,真菌数量灌木林地平均高出2.7倍,乔木地和农地高出0.8倍(呈负效应)。土壤酶活性高出荒漠对照分别为蔗糖酶4.2倍、脲酶2.0倍、过氧化氢酶2.0倍、碱性磷酸酶2.2倍、纤维素酶2.2倍、多酚氧化酶1.3倍、蛋白酶0.8倍(呈负效应)。筛选出的11个评价指标(有机质、阳离子交换量、真菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、蛋白酶和物理性黏粒)对SBQI(soil biological quality index)贡献达82%,评价结果科学可靠(R²=0.875);各地类SBQI平均高出对照1.5~2.7倍,97.7%的SBQI＜0.5(SBQI≤1),绿洲体系形成30多a来,区域土壤生物质量普遍得以改善,但整体很低;SBQI均值由大到小为:农地(0.31)、乔木地(0.28)、灌木地(0.27);沙枣(0.38)、苜蓿(0.35)、籽瓜(0.34)=番茄(0.34)=小美旱杨(0.34)、沙棘(0.33)、二白杨(0.30)=玉米(0.30)、油葵(0.27)、花葵(0.25)=柽柳(0.25)=沙木蓼(0.25)、花棒(0.24)=柠条(0.24)、霸王(0.23)、新疆杨(0.21)、对照(0.14)。建议根据研究区实际,有灌溉条件时,应密植杨树类乔木;无灌溉条件时,优推沙枣、沙棘等固氮灌木;农地多种苜蓿等豆科牧草和低矮经济作物。