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摘 要：针对江西省东北部铅山县和余江县典型冷浸田，通过调查采样分析其土壤养分变化特征。结果表明，铅山县冷浸田土壤有机碳、全氮、全磷和速效氮含量显著低于当地对照高肥力稻田土壤，但是部分冷浸田土壤有机碳含量高于高肥力对照;全钾含量显著高于高肥力对照;速效磷和速效钾含量与高肥力对照无明显差异，但是绝大多数冷浸田土壤的速效磷含量均处于较低水平。余江县冷浸田土壤全氮、全磷、速效氮和速效磷含量显著低于当地高肥力对照;有机碳、全钾和速效钾与当地高肥力对照无明显差异。铅山县与余江县典型冷浸田土壤养分状况存在区域差异，铅山县冷浸田养分限制因子可能是速效氮，而余江县冷浸田养分限制因子可能是速效磷。
关键词：冷浸田;土壤养分;赣东北地区
中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）21-0097-03
Abstract：Soil samples were selected from cold waterlogged paddy fields in Yanshan county and Yujiang county of north-east region，Jiangxi province. The soil nutrient changes were analyzed. The result showed that soil organic carbon，total nitrogen，total phosphorus and available nitrogen in cold waterlogged paddy soils of Yanshan county were significantly lower than that in higher fertility paddy soil. But soil organic carbon in part cold waterlogged paddy fields were higher than that in control soil. Total potassium in cold waterlogged paddy soils were dramatically higher than that in control soil. There was no significant difference in soil available phosphorus and available potassium between cold waterlogged paddy fields and control. However，available phosphorus in most cold waterlogged paddy soils of Yanshan county were at low level. Total nitrogen，total phosphorus，available nitrogen and available phosphorus in cold waterlogged paddy soils of Yujiang county were much lower than that in control soil. Soil organic carbon，total potassium and available potassium in cold waterlogged paddy soils were not different from that in control soil. There was regional difference in soil nutrient state between cold waterlogged paddy fields of Yanshan county and Yujiang county. Available nitrogen was possibly the nutrient limiting factor in cold waterlogged paddy soils of Yanshan county. But available phosphorus was possibly the nutrient limiting factor in cold waterlogged paddy soils of Yujiang county.
Key words：Cold waterlogged paddy field;Soil nutrient;North-east region of Jiangxi province
冷浸田是指山丘谷底受冷水或冷泉水等长期浸渍，或者湖区滩地受地下水长期浸渍而形成的深度潜育化水稻土。我国冷浸田约有346万hm2，占全国稻田面积的15.07%。冷浸田广泛分布于我国南方，是低产田主要类型之一，占低产稻田面积的44.2%[1]，其中以湖南和江西2省冷浸田分布面积最大[2]。由于长期处于渍水还原状态，冷浸田土温和水温低[3]，土壤通透性和结构性差[4]，还原性毒害物质含量高[5]，有机质矿化分解缓慢[6]，土壤速效养分缺乏[7]，从而制约了水稻产量的提高。随着我国经济发展和粮食需求的持续增加，维持和提高粮食总产量不仅要依靠作物育种方面的突破，还要解决中低产田，例如南方冷浸田等改良治理和产能提升问题。因此，本研究针对赣东北地区典型冷浸田进行了调查采样，分析其养分变化特征，探明其养分现状，以期为冷浸田的改良提供參考。
1 研究方法
1.1 调查取样 2018年7月下旬对江西东北部地区的鹰潭市余江县和上饶市铅山县典型冷浸田进行了采样。其中，余江县样点17个（27°57′22″–28°02′42″，116°53′06″–117°03′12″），铅山县样点15个（28°03′41″–28°12′41″，117°33′49″–117°48′36″），各样点在采样区域大致均匀分布;并分别在2个采样区域选择1个高肥力稻田作为对照。田间采用蛇形法，随机采集表层0～20cm土壤样品后充分混匀。 1.2 测定项目 样品风干、过筛后，采用重铬酸钾氧化法测定土壤有机碳含量，凯氏定氮法测定全氮含量，碱解扩散法测定速效氮含量，钼锑抗比色法测定全磷和速效磷含量，火焰光度法测定全钾和速效钾含量[8]。
1.3 数据处理 采用SPSS 13.0软件分析冷浸田土壤各养分指标的变化，通过单一样本T检验分析冷浸田土壤养分与高肥力水稻土养分之间差异显著性，采用主成分分析法分析不同冷浸田采样点之间的差异。
2 结果与分析
2.1 铅山县典型冷浸田土壤养分变化特征 由表1可知，铅山县冷浸田土壤速效磷变异较大，其他养分指标变异程度中等。其中，有机碳12.81～41.76g/kg，平均21.22g/kg，显著低于当地高肥力稻田有机碳水平（29.12g/kg）;全氮1.26～3.23g/kg，平均1.79g/kg，显著低于高肥力稻田全氮水平（2.34g/kg）;全磷0.41～0.88g/kg，平均0.55g/kg，显著低于高肥力稻田全磷水平（0.82g/kg）;全钾22.36～24.10g/kg，平均16.26g/kg，显著高于高肥力稻田全钾水平（8.68g/kg）;速效氮120.10～269.17mg/kg，平均177.51mg/kg，显著低于高肥力稻田速效氮水平（204.48g/kg）;速效磷0.09～29.56mg/kg，平均6.34mg/kg，与高肥力稻田速效磷水平（4.76mg/kg）无明显差异;速效钾44.67～214.00mg/kg，平均106.00mg/kg，与高肥力稻田速效钾水平（88.67mg/kg）无明显差异。由图1可见，虽然受极端高值的影响，铅山县速效磷平均值高于当地高肥力稻田;但是总体上，大多数采样点的速效磷在低值端出现频率较高。
2.2 余江縣典型冷浸田土壤养分变化特征 由表2可知，余江县冷浸田速效磷变异较大，有机碳、全氮、速效氮和速效钾变异幅度中等，而全磷和全钾变异幅度较小。其中，有机碳9.05～40.86g/kg，平均25.83g/kg，与当地高肥力稻田有机碳水平（25.14g/kg）无明显差异;全氮1.08～2.81g/kg，平均1.85g/kg，显著低于高肥力稻田全氮水平（2.65g/kg）;全磷0.20～0.36g/kg，平均0.28g/kg，显著低于高肥力稻田全磷水平（0.66g/kg）;全钾9.18～16.49g/kg，平均13.22g/kg，与高肥力稻田全钾水平（13.09g/kg）无明显差异;速效氮123.61～271.98mg/kg，平均183.39mg/kg，显著低于高肥力稻田速效氮水平（270.57mg/kg）;速效磷0.09～1.65mg/kg，平均0.45mg/kg，显著低于高肥力稻田速效磷水平（8.56mg/kg）;速效钾51.33～188.67mg/kg，平均101.84mg/kg，与当地高肥力稻田速效钾水平（110.00mg/kg）无明显差异。
2.3 典型冷浸田的样点分布规律和影响因素 由图2可见，主成分1轴可以解释典型冷浸田养分变化的47.0%，主成分2轴可以解释22.9%，两者总解释量为69.9%。从主成分分析的样点分布载荷图可以看出，铅山县和余江县冷浸田样点有明显区别，可以聚为2大类;而余江县和铅山县高肥力稻田对照单独聚为第3类。从养分指标对样点分布的贡献来看，有机碳含量是影响典型冷浸田样点变化的主要因素（贡献率92.8%），其次是全氮（贡献率91.0%）、速效氮（贡献率84.4%）和速效磷（贡献率67.8%）。
3 结论与讨论
本研究结果表明，赣东北地区余江县冷浸田土壤有机碳与当地高肥力稻田土壤有机碳水平无明显差异。铅山县冷浸田土壤有机碳含量虽然比当地高肥力稻田土壤低27.1%，但是部分冷浸田土壤有机碳（33.32～41.76g/kg）高于当地高肥力稻田土壤;说明铅山县和余江县冷浸田土壤的全氮和全磷显著低于当地高肥力稻田土壤。就速效养分而言，铅山县和余江县冷浸田土壤速效氮水平显著低于当地高肥力对照土壤，余江县冷浸田土壤速效磷含量显著低于当地高肥力对照，但铅山县冷浸田土壤速效磷与当地高肥力对照相比较没有明显差异。可能原因是由于各样点土壤速效磷变异大（>120%），个别田块极端高值影响了速效磷平均含量。实际上，从速效磷数据的频率分布来看，铅山县绝大多数冷浸田土壤的速效磷含量均处于较低水平。2县冷浸田土壤速效钾含量与当地高肥力对照相比，也没有明显差异。主成分分析结果表明，铅山县与余江县典型冷浸田土壤养分状况存在区域差异，铅山县冷浸田主要的养分限制因子可能是速效氮，而余江县冷浸田养分限制因子可能是极低的速效磷。一般认为冷浸田土壤潜在肥力高[9]，有机质和全氮含量丰富，但是由于土壤微生物活性偏低，其养分释放缓慢，而部分地区冷浸田速效磷和速效钾严重缺乏[6]，[7] ，[10]，养分比例失衡[11];本研究结果与前人研究结果相似。因此，针对冷浸田改良治理，应充分考虑土壤养分状况的不同而采取不同措施。
参考文献
[1]李庆逵.中国水稻土.[M].北京：科学出版社，1992.
[2]吕豪豪，刘玉学，杨生茂，等.南方地区冷浸田分类比较及治理策略.[J].浙江农业学报，2015，27（5）：822-829.
[3]汪宇桢.皖南山区冷浸田的改良与利用.[J].安徽农业科学，2011，17（12）：173-174.
[4]张志毅，汤文娟，熊又升，等.改良剂对冷浸田土壤团聚体稳定性的影响.[J].华中农业大学学报，2015，34（4）：37-43.
[5]徐祥玉，张志毅，王娟，等.起垄和施肥对冷浸田土壤氧化还原状况的影响.[J].中国生态农业学报，2013，21（6）： 666-673.
[6]王文军，张祥明，江小伟.垄作覆膜对冷浸田的改良效果研究.[J].中国农学通报，2016，32（29）：113-119.
[7]孙耿，刘杰，罗尊长，等.化肥配施生物有机肥对冷浸田土壤养分和水稻生长的影响.[J].湖南农业科学，2015，（10）： 44-46.
[8]鲁如坤.土壤农业化学分析方法.[M].北京：中国农业科技出版社，1999.
[9]王思潮，曹凑贵，李成芳，等.耕作模式对冷浸田水稻产量和土壤特性的影响.[J].中国生态农业学报，2014，22（10）： 1165-1173.
[10]解开治，徐培智，蒋瑞萍，等.有机无机肥配施提升冷浸田土壤氮转化相关微生物丰度和水稻产量.[J].植物营养与肥料学报，2016，22（5）：1267-1277.
（责编：张宏民）
关键词：冷浸田;土壤养分;赣东北地区
中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）21-0097-03
Abstract：Soil samples were selected from cold waterlogged paddy fields in Yanshan county and Yujiang county of north-east region，Jiangxi province. The soil nutrient changes were analyzed. The result showed that soil organic carbon，total nitrogen，total phosphorus and available nitrogen in cold waterlogged paddy soils of Yanshan county were significantly lower than that in higher fertility paddy soil. But soil organic carbon in part cold waterlogged paddy fields were higher than that in control soil. Total potassium in cold waterlogged paddy soils were dramatically higher than that in control soil. There was no significant difference in soil available phosphorus and available potassium between cold waterlogged paddy fields and control. However，available phosphorus in most cold waterlogged paddy soils of Yanshan county were at low level. Total nitrogen，total phosphorus，available nitrogen and available phosphorus in cold waterlogged paddy soils of Yujiang county were much lower than that in control soil. Soil organic carbon，total potassium and available potassium in cold waterlogged paddy soils were not different from that in control soil. There was regional difference in soil nutrient state between cold waterlogged paddy fields of Yanshan county and Yujiang county. Available nitrogen was possibly the nutrient limiting factor in cold waterlogged paddy soils of Yanshan county. But available phosphorus was possibly the nutrient limiting factor in cold waterlogged paddy soils of Yujiang county.
Key words：Cold waterlogged paddy field;Soil nutrient;North-east region of Jiangxi province
冷浸田是指山丘谷底受冷水或冷泉水等长期浸渍，或者湖区滩地受地下水长期浸渍而形成的深度潜育化水稻土。我国冷浸田约有346万hm2，占全国稻田面积的15.07%。冷浸田广泛分布于我国南方，是低产田主要类型之一，占低产稻田面积的44.2%[1]，其中以湖南和江西2省冷浸田分布面积最大[2]。由于长期处于渍水还原状态，冷浸田土温和水温低[3]，土壤通透性和结构性差[4]，还原性毒害物质含量高[5]，有机质矿化分解缓慢[6]，土壤速效养分缺乏[7]，从而制约了水稻产量的提高。随着我国经济发展和粮食需求的持续增加，维持和提高粮食总产量不仅要依靠作物育种方面的突破，还要解决中低产田，例如南方冷浸田等改良治理和产能提升问题。因此，本研究针对赣东北地区典型冷浸田进行了调查采样，分析其养分变化特征，探明其养分现状，以期为冷浸田的改良提供參考。
1 研究方法
1.1 调查取样 2018年7月下旬对江西东北部地区的鹰潭市余江县和上饶市铅山县典型冷浸田进行了采样。其中，余江县样点17个（27°57′22″–28°02′42″，116°53′06″–117°03′12″），铅山县样点15个（28°03′41″–28°12′41″，117°33′49″–117°48′36″），各样点在采样区域大致均匀分布;并分别在2个采样区域选择1个高肥力稻田作为对照。田间采用蛇形法，随机采集表层0～20cm土壤样品后充分混匀。 1.2 测定项目 样品风干、过筛后，采用重铬酸钾氧化法测定土壤有机碳含量，凯氏定氮法测定全氮含量，碱解扩散法测定速效氮含量，钼锑抗比色法测定全磷和速效磷含量，火焰光度法测定全钾和速效钾含量[8]。
1.3 数据处理 采用SPSS 13.0软件分析冷浸田土壤各养分指标的变化，通过单一样本T检验分析冷浸田土壤养分与高肥力水稻土养分之间差异显著性，采用主成分分析法分析不同冷浸田采样点之间的差异。
2 结果与分析
2.1 铅山县典型冷浸田土壤养分变化特征 由表1可知，铅山县冷浸田土壤速效磷变异较大，其他养分指标变异程度中等。其中，有机碳12.81～41.76g/kg，平均21.22g/kg，显著低于当地高肥力稻田有机碳水平（29.12g/kg）;全氮1.26～3.23g/kg，平均1.79g/kg，显著低于高肥力稻田全氮水平（2.34g/kg）;全磷0.41～0.88g/kg，平均0.55g/kg，显著低于高肥力稻田全磷水平（0.82g/kg）;全钾22.36～24.10g/kg，平均16.26g/kg，显著高于高肥力稻田全钾水平（8.68g/kg）;速效氮120.10～269.17mg/kg，平均177.51mg/kg，显著低于高肥力稻田速效氮水平（204.48g/kg）;速效磷0.09～29.56mg/kg，平均6.34mg/kg，与高肥力稻田速效磷水平（4.76mg/kg）无明显差异;速效钾44.67～214.00mg/kg，平均106.00mg/kg，与高肥力稻田速效钾水平（88.67mg/kg）无明显差异。由图1可见，虽然受极端高值的影响，铅山县速效磷平均值高于当地高肥力稻田;但是总体上，大多数采样点的速效磷在低值端出现频率较高。
2.2 余江縣典型冷浸田土壤养分变化特征 由表2可知，余江县冷浸田速效磷变异较大，有机碳、全氮、速效氮和速效钾变异幅度中等，而全磷和全钾变异幅度较小。其中，有机碳9.05～40.86g/kg，平均25.83g/kg，与当地高肥力稻田有机碳水平（25.14g/kg）无明显差异;全氮1.08～2.81g/kg，平均1.85g/kg，显著低于高肥力稻田全氮水平（2.65g/kg）;全磷0.20～0.36g/kg，平均0.28g/kg，显著低于高肥力稻田全磷水平（0.66g/kg）;全钾9.18～16.49g/kg，平均13.22g/kg，与高肥力稻田全钾水平（13.09g/kg）无明显差异;速效氮123.61～271.98mg/kg，平均183.39mg/kg，显著低于高肥力稻田速效氮水平（270.57mg/kg）;速效磷0.09～1.65mg/kg，平均0.45mg/kg，显著低于高肥力稻田速效磷水平（8.56mg/kg）;速效钾51.33～188.67mg/kg，平均101.84mg/kg，与当地高肥力稻田速效钾水平（110.00mg/kg）无明显差异。
2.3 典型冷浸田的样点分布规律和影响因素 由图2可见，主成分1轴可以解释典型冷浸田养分变化的47.0%，主成分2轴可以解释22.9%，两者总解释量为69.9%。从主成分分析的样点分布载荷图可以看出，铅山县和余江县冷浸田样点有明显区别，可以聚为2大类;而余江县和铅山县高肥力稻田对照单独聚为第3类。从养分指标对样点分布的贡献来看，有机碳含量是影响典型冷浸田样点变化的主要因素（贡献率92.8%），其次是全氮（贡献率91.0%）、速效氮（贡献率84.4%）和速效磷（贡献率67.8%）。
3 结论与讨论
本研究结果表明，赣东北地区余江县冷浸田土壤有机碳与当地高肥力稻田土壤有机碳水平无明显差异。铅山县冷浸田土壤有机碳含量虽然比当地高肥力稻田土壤低27.1%，但是部分冷浸田土壤有机碳（33.32～41.76g/kg）高于当地高肥力稻田土壤;说明铅山县和余江县冷浸田土壤的全氮和全磷显著低于当地高肥力稻田土壤。就速效养分而言，铅山县和余江县冷浸田土壤速效氮水平显著低于当地高肥力对照土壤，余江县冷浸田土壤速效磷含量显著低于当地高肥力对照，但铅山县冷浸田土壤速效磷与当地高肥力对照相比较没有明显差异。可能原因是由于各样点土壤速效磷变异大（>120%），个别田块极端高值影响了速效磷平均含量。实际上，从速效磷数据的频率分布来看，铅山县绝大多数冷浸田土壤的速效磷含量均处于较低水平。2县冷浸田土壤速效钾含量与当地高肥力对照相比，也没有明显差异。主成分分析结果表明，铅山县与余江县典型冷浸田土壤养分状况存在区域差异，铅山县冷浸田主要的养分限制因子可能是速效氮，而余江县冷浸田养分限制因子可能是极低的速效磷。一般认为冷浸田土壤潜在肥力高[9]，有机质和全氮含量丰富，但是由于土壤微生物活性偏低，其养分释放缓慢，而部分地区冷浸田速效磷和速效钾严重缺乏[6]，[7] ，[10]，养分比例失衡[11];本研究结果与前人研究结果相似。因此，针对冷浸田改良治理，应充分考虑土壤养分状况的不同而采取不同措施。
参考文献
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[6]王文军，张祥明，江小伟.垄作覆膜对冷浸田的改良效果研究.[J].中国农学通报，2016，32（29）：113-119.
[7]孙耿，刘杰，罗尊长，等.化肥配施生物有机肥对冷浸田土壤养分和水稻生长的影响.[J].湖南农业科学，2015，（10）： 44-46.
[8]鲁如坤.土壤农业化学分析方法.[M].北京：中国农业科技出版社，1999.
[9]王思潮，曹凑贵，李成芳，等.耕作模式对冷浸田水稻产量和土壤特性的影响.[J].中国生态农业学报，2014，22（10）： 1165-1173.
[10]解开治，徐培智，蒋瑞萍，等.有机无机肥配施提升冷浸田土壤氮转化相关微生物丰度和水稻产量.[J].植物营养与肥料学报，2016，22（5）：1267-1277.
（责编：张宏民）