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Soil Fertility Evaluation of Different Land Use Types in Northeastern Margin of Tarim Basin in Xinjiang
LIXiaoyong, ZHONGJunhui, WEIYanqiang, WANGPengnian, YULong, AIShutao
Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (19) : 64-72.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Soil Fertility Evaluation of Different Land Use Types in Northeastern Margin of Tarim Basin in Xinjiang
To investigate the soil fertility status under different land use types in a typical arid oasis region, this study focused on five land use types in Kutie reclamation area in the northeastern margin of the Tarim Basin, including cropland, orchard, forestland, grassland and saline-alkali land. Soil indicators such as pH, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), total potassium (TK), available nitrogen (AN), available phosphorus (AP), available potassium (AK) and organic matter (OM) were measured. A fuzzy comprehensive evaluation method was employed to assess soil fertility comprehensively, aiming to provide scientific references for soil resource management and ecological restoration in the region. The results showed that the average soil pH in the study area was pH 8.16, with a variation coefficient (CV) of 0.037, indicating weak variability and predominantly alkaline or strongly alkaline soils. The levels of TP, TK, AP and AK were moderate to high, while OM, TN and AN were deficient. Soil fertility varied significantly among land use types, with cropland having the highest fertility, followed by orchard, while forestland, grassland and saline-alkali land had relatively lower fertility. The contents of OM, TN, AN, TP and AP in orchard and cropland soils were higher than those in forestland, grassland, and saline-alkali land. Overall, the soil fertility in the study area was relatively low, with available nitrogen and organic matter identified as the primary limiting factors. These findings provide a basis for improving soil management practices and promoting ecological restoration in arid oasis regions.
land use type / Tarim Basin / fuzzy comprehensive evaluation / soil fertility evaluation / arid oasis
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赖宁, 陈署晃, 付彦博, 等. 基于GIS的南疆果园土壤肥力评价[J]. 新疆农业科学, 2019, 56(8):1476-1486.
【目的】研究新疆温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平,为核桃和红枣果园科学施肥和耕地地力提升提供参考依据。【方法】选取果园土壤盐分含量、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、土壤质地和质地构型作为评价指标,综合用于层次分析、特尔斐法、模糊数学隶属函数模型评价温宿县核桃红枣园土壤肥力。【结果】温宿县核桃红枣园土壤肥力水平主要集中在中肥力和低肥力区,其中核桃园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占核桃园面积的45.65%、35.57%和11.91%;红枣园中肥力、低肥力区和极低肥力区分别占红枣园面积的46.55%、44.35%和6.29%。【结论】两类果园的土壤肥力水平属中低水平,有机质、氮素、磷素、有效性锰和锌缺乏是影响温宿县核桃和红枣果园土壤肥力水平主要障碍因子,应培肥地力提升土壤有机质含量,重视氮肥、磷肥的施用,补施微量元素锰肥和锌肥。
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虞轶俊, 马军伟, 陆若辉, 等. 有机肥对土壤特性及农产品产量和品质影响研究进展[J]. 中国农学通报, 2020, 36(35):64-71.
施用有机肥是农业生产的重要措施,对绿色农业发展起到积极作用,而且越来越广泛施用。本文介绍了目前有机肥基本概况,重点综述了有机肥对提高土壤肥力、提高作物产量和品质、促进养分利用以及对病虫害发生影响等方面研究的最新进展,分析了当前有机肥施用对耕地质量和农产品安全风险、施肥效率低、以及有机肥品种研发不足、相关质量标准滞后等问题,并对当前有机肥推广应用的形势和发展前景进行了分析和展望。
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邓博, 郭澎, 卫磊嘉, 等. 外源添加物对不同土地利用方式下土壤肥力的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8):91-100.
本研究旨在探讨不同土地利用方式（林地、水田和旱田）下，外源添加物对土壤肥力的影响。通过在3种土地利用方式的土壤样品中分别添加生石灰(1 g/kg)、黄腐酸(10 g/kg)、鱼塘底泥(250 g/kg)和生物炭(15 g/kg)4种外源添加物，分析其对土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量的影响。结果显示，在相同外源添加物条件下，土壤碱解氮含量呈旱田>林地>水田的趋势，速效磷含量呈耕作层水田>旱田>林地、犁底层旱田>水田>林地的趋势，速效钾含量无明显规律。具体而言，生石灰对碱解氮无显著影响，但使速效磷平均增加14.87%，速效钾平均减少6.19%。黄腐酸对碱解氮含量影响不大，却导致速效磷平均下降16.36%和速效钾平均下降12.94%。鱼塘底泥显著提高了林地、水田和旱田的土壤速效养分，其中碱解氮平均增加57.68%，速效磷平均增加170.16%，速效钾平均增加20.05%，这表明鱼塘底泥不仅直接提供速效养分，还能促进微生物生长，间接提升土壤肥力。生物炭对碱解氮含量影响不显著，但显著增加了各土样的速效磷和速效钾含量，平均增幅分别为89.80%和65.02%。综上所述，4种外源添加物对不同土地利用方式下的土壤肥力有显著差异，其中生物炭和鱼塘底泥的施用对提高土壤肥力尤为有效。
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宋希娟, 王克林, 刘淑娟, 等. 桂西北喀斯特地区不同土地利用方式土壤的有机碳含量及养分特征[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2013, 39(6):655-659.
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| [6] |
李子君, 郭佳怡, 王海军. 沂蒙山区不同土地利用方式下土壤理化性质及土壤质量的差异性[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版), 2023, 51(2):108-120.
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| [7] |
徐莉, 闫俊杰, 陈晨, 等. 新疆察布查尔县农耕层土壤养分空间特征及其与地形因子的关系[J]. 水土保持通报, 2018, 38(4):38-45.
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| [8] |
颜雄, 张杨珠, 刘晶. 土壤肥力质量评价的研究进展[J]. 湖南农业科学, 2008(5):82-85.
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| [9] |
李春情, 屈用函, 农全东, 等. 基于主成分和聚类分析的云南文山典型石漠化区土壤肥力分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(1):66-72.
对云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤肥力状况进行丰缺诊断和综合肥力评价，以期为研究区域土壤品质提升提供科学依据。测定土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率6个土壤肥力指标，对土壤肥力指标变化规律进行分析，通过主成分分析计算土壤肥力综合得分，应用系统聚类法对土壤肥力进行分类。结果表明，研究区域土壤有效磷含量属于中等偏下水平，碱解氮含量属于高水平。采用主成分分析将土壤肥力指标提取为3个主成分，可反映土壤全部信息的80.52%。第一主成分以有机质和pH贡献大，第二主成分以速效钾、碱解氮、有效磷贡献大，第三主成分以电导率贡献大。土壤综合肥力可分为2类，第一类土壤综合肥力属于中等水平，第二类土壤综合肥力水平较低。总而言之，云南砚山县和西畴县典型石漠化区土壤综合肥力属于中低水平，土壤有效磷、有机质和pH是影响土壤综合肥力高低的关键因子，需加强土壤养分管理，合理施肥，提升土壤综合肥力水平。
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| [10] |
窦磊, 周永章, 王旭日, 等. 针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用[J]. 土壤通报, 2007, 226(1):101-105.
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| [11] |
段碧辉, 孙奥, 王芳, 等. 荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价[J]. 土壤, 2023, 55(6):1371-1379.
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| [12] |
陈峰, 蒋新, 唐访良, 等. 层次分析法与地理信息系统在农田土壤重金属污染评价中的应用[J]. 环境污染与防治, 2012, 34(7):6-8.
|
| [13] |
王建国, 杨林章, 单艳红, 等. 模糊数学在土壤质量评价中的应用研究[J]. 土壤学报, 2001, 38(2):176-183.
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| [14] |
邓晓倩, 马素娟, 曹晓萍, 等. 青海省互助县10年耕地土壤养分状况、变化趋势及肥力评价[J]. 水土保持研究, 2022, 29(6):112-120.
|
| [15] |
黄加忠, 张龙, 叶雷, 等. 模糊综合评价法在南华土壤肥力评价中的应用[J]. 环境生态学, 2024, 6(10):25-32.
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| [16] |
字春光, 钱颖颖, 倪明, 等. 云南南亚热带气候区植烟土壤养分空间分布特征及肥力评价[J]. 西南农业学报, 2024, 37(10):2252-2260.
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| [17] |
焦润兴, 卜东升, 张涛, 等. 新疆阿拉尔植棉区土壤养分丰缺状况评价[J]. 石河子大学学报(自然科学版), 2023, 41(2):160-167.
为了解新疆阿拉尔植棉区的土壤养分状况,本研究采集阿拉尔市15个植棉团镇的150个土壤样品进行养分测试分析。同时,以全国第二次土壤普查养分分级标准和新疆土壤盐渍化程度分级标准为依据,对植棉土壤养分丰缺状况进行分析评价。结果表明:阿拉尔市植棉土壤有机质含量整体处于低水平,均值为11.6 g·kg-1;土壤全氮含量整体处于较缺乏水平,均值为0.95 g·kg-1;土壤全磷含量整体处于中等及以上水平,均值为0.97 g·kg-1;土壤全钾含量整体处于中等及以上水平,均值为19.0 g·kg-1;土壤碱解氮含量处于较缺乏水平,均值为71.8 mg·kg-1;土壤速效磷含量整体偏高,均值为42.7 mg·kg-1;土壤速效钾含量整体偏高,均值为183 mg·kg-1;土壤pH值整体呈碱性,均值为8.06,土壤全盐量均值为4.1 g·kg-1。本研究结果为阿拉尔植棉区土壤培肥和科学施肥提供理论依据。
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孙波, 张桃林, 赵其国. 我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价[J]. 土壤学报, 1995(4):362-369.
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| [19] |
刘明庆, 韩笑, 杨育文, 等. 不同土地利用方式土壤肥力调查与评价:以浙江省建德市葛塘村为例[J]. 生态与农村环境学报, 2023, 39(3):394-401.
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黄洲, 杨广, 苏军, 等. 水资源“三条红线”约束下玛纳斯河灌区退耕土壤质量评价[J]. 干旱区研究, 2022, 39(6):1942-1951.
水资源“三条红线”约束促使以农业用水为主的区域逐步开展退地减水措施，有效地保证了用水总量控制指标，也产生部分土地退耕撂荒的土壤质量下降问题。本文以水资源“三条红线”约束下新疆玛纳斯河灌区退耕土壤为研究对象，分析对比了退耕地块（RF）和临近耕作地块（CK）土壤pH值、可溶性总盐（TDS）、有机质（OM）、全氮（TN）、全磷（TP）、碱解氮（AN）和速效钾（AK）7个土壤质量指标，通过构建模糊综合评价模型计算RF和CK土壤肥力指数，分析水资源“三条红线”约束下玛纳斯河灌区退耕土壤质量。结果表明：（1） 退耕地块和临近耕作地块pH在7.18~8.78之间，总体上与土壤深度呈正相关。退耕地块含盐量整体比临近耕作地块高10.84%，盐分主要分布在40~100 cm。（2） 退耕地块的土壤养分整体上低于临近耕作地块，其中碱解氮差异最大，低了22.15%。（3） 退耕地块和临近耕作地块土壤肥力评价指数范围为0.49~0.77，土壤质量均在中等偏上，临近耕作地块比退耕地块肥力指数均值高6.67 %。研究结果可为灌区水资源总量约束下退地方案的实施及土壤质量保护提供理论依据。
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| [22] |
郑琦, 王海江, 吕新, 等. 新疆棉田土壤质量综合评价方法[J]. 应用生态学报, 2018, 29(4):1291-1301.
以新疆主要棉区为研究对象,测定了哈密、博乐、昌吉、奎屯、石河子、阿克苏及喀什棉田土壤耕层的pH、盐分、有机质、全氮、速效磷、速效钾及Cr、Cu、Zn、As、Pb 共计11个指标,综合分析土壤理化性质和重金属含量,采用土壤质量综合指数(SQI)对新疆主要棉区棉田土壤质量进行综合评价.结果表明: 新疆棉区棉田土壤呈碱性,pH均值为7.87,盐分含量均值为3.44 g·kg-1,为轻度盐化土壤,有机质和全氮含量均偏低,速效磷、速效钾含量较为丰富,与第二次全国土壤普查数据相比,土壤pH、盐分含量、有机质和全氮均呈下降趋势,土壤速效磷明显增长,部分地区土壤速效钾呈现出不同程度的升高趋势;Cr、Cu、Zn、As、Pb 5种重金属含量分别为45.88、40.66、68.30、12.88、16.68 mg·kg-1,均未超过国家二级标准,但与新疆土壤元素背景值相比,Cu、Zn、As均有累积现象.当重金属内梅罗综合污染指数(PN)小于0.5时,土壤理化性质越好,土壤综合质量越好.土壤有机质、全氮、Cu、Zn和As是影响新疆棉区棉田土壤质量的重要因素.新疆棉区棉田土壤质量总体属于中等水平,昌吉、奎屯质量最高,SQI为0.52,阿克苏质量最低,SQI为0.31,不同棉区土壤质量呈现为:北疆>东疆>南疆.
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| [23] |
雷志栋, 杨诗秀, 许志荣, 等. 土壤特性空间变异性初步研究[J]. 水利学报, 1985(9):10-21.
|
| [24] |
马芊红, 张光辉, 耿韧, 等. 我国东部水蚀区坡耕地土壤质量现状分析[J]. 中国水土保持科学, 2017, 15(3):36-42.
|
| [25] |
周晓兵, 陶冶, 吴林, 等. 塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征[J]. 生态学报, 2019, 39(3):969-980.
|
| [26] |
李忠武, 罗霄, 黄金权, 等. 红壤丘陵区不同成土母质发育稻田土壤的肥力特性[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2009, 36(9):73-77.
|
| [27] |
郑琦. 新疆绿洲棉田土壤环境质量综合评价研究[D]. 石河子: 石河子大学, 2018.
|
| [28] |
刘茂. 库尔勒市香梨园土壤肥力评价与有机培肥效果研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学, 2014.
|
| [29] |
王忠波, 董海丽, 郑文生. 秸秆还田与水氮调控对土壤养分的影响[J]. 东北农业大学学报, 2022, 53(2):20-26.
|
| [30] |
于博, 武淑敏, 邱建鑫, 等. 秸秆还田年限对春玉米土壤酶活性及肥力的影响[J]. 山东农业科学, 2023, 55(5):122-126.
|
| [31] |
张亚强, 解婷婷, 梁冠军. 降水变化下红砂凋落物分解对干旱荒漠区土壤化学计量特征的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(5):1445-1453.
为探究降水变化对干旱荒漠区凋落物分解下土壤化学计量特征的影响,本研究以红砂(Reaumuria soongorica)凋落物下的土壤为研究对象,设置了自然降水、降水增加30%和降水减少30%三种降水处理,测定与分析了不同处理下土壤的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量以及化学计量特征。结果表明:与自然降水相比,红砂凋落物分解15个月后0~5 cm土层下降水增加30%显著提高了SOC含量,而降水减少30%显著降低了SOC,TN和TP含量。对于5~15 cm土层而言,降水增加和减少30%处理均显著降低了TP含量。降水减少30%下0~5 cm土层的C:P和N:P均显著降低;5~15 cm土层下降水增加和减少30%处理对土壤的N:P影响显著。因此,未来降水格局变化下,降水增加有助于干旱荒漠区表层土壤有机碳的积累,对化学计量特征的影响不显著,但降水减少可降低土壤的养分和化学计量特征。
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| [32] |
张爱君, 张明普. 定位试验20年黄潮土速效磷养分的变化特征[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2002(3):178-189.
|
| [33] |
刘杏兰, 高宗, 刘存寿, 等. 有机—无机肥配施的增产效应及对土壤肥力影响的定位研究[J]. 土壤学报, 1996(2):138-149.
|
| [34] |
曹婧, 陈怡平, 江瑶, 等. 陕西省农田土壤速效钾时空变化及其影响因素[J]. 水土保持学报, 2021, 35(5):296-302.
|
| [35] |
张水清, 杨莉, 黄绍敏, 等. 长期施肥下潮土速效钾含量与钾素投入水平关系[J]. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(3):773-777.
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