Characteristics of Soil Resources Under Spatial Transformation of Irrigated and Rain-fed Cropland in Sichuan

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0364

Abstract

Abstract:

To further reveal the past and present situation of cultivated land soil resources in Sichuan agricultural area, taking the rain-fed cropland and irrigated cropland in Sichuan Province as the research objects, the evolution characteristics of the area, spatial distribution and soil resource composition of the two types of cultivated land from 1985 to 2020 were discussed, and the evolution law of their diversity was evaluated. The results showed that: (1) from 1985 to 2020, the overall area of rain-fed cropland in Sichuan Province showed a decreasing trend, while the overall area of irrigated land showed an increasing trend. (2) The area of rain-fed cropland in the hilly areas of eastern and central Sichuan showed a decreasing trend, while that in Panzhihua-Xichang hilly areas showed an increasing trend. (3) The area of irrigated land decreased in the Chengdu Plain, while it showed an increasing trend in the eastern and central hilly areas. (4) The decrease of rain-fed cropland and the increase of irrigated cropland had obvious overlap, and the soil resources in the area of rain-fed cropland mainly belong to Skeletol primitive soils, Ferralisols and Anthrosols. (5) With the change of spatial distribution of rain-fed cropland, purple soil, yellow soil and paddy soil in cultivated land showed a significant decreasing trend. The above results clarified that the transfer of croplands in Sichuan had led to changes in the structure of regional soil resources supply to agricultural production, and also suggested that water supply capacity and soil type changes should be specially considered for water and fertilizer management in farmland on a large scale.

Key words: irrigation, rain-fed cropland, irrigated cropland, soil type, diversity index

WANG Xie, YANG Minfeng, LI Qin, ZHANG Yuangai, TANG Tian, LONG Tao, ZHANG Jianhua, LIU Yonghong. Characteristics of Soil Resources Under Spatial Transformation of Irrigated and Rain-fed Cropland in Sichuan[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(31): 106-112.

Figures/Tables 6

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土纲	土类	雨养旱地		水浇地
土纲	土类	F值	P值	F值	P值
初育土纲	小计	24.13	<0.01^**	14.26	<0.01^**
	粗骨土	3.50	0.11ns	13.92	<0.01^**
	风沙土	7.12	0.04ns	—	—
	石灰岩土	23.29	<0.01^**	8.51	0.03^*
	新积土	31.82	<0.01^**	13.11	0.01^*
	紫色土	23.94	<0.01^**	14.29	<0.01^**
铁铝土纲	小计	19.41	<0.01^**	11.47	0.02^*
	赤红壤	34.34	<0.01^**	40.82	<0.01^**
	红壤	25.70	<0.01^**	21.71	0.02^*
	黄壤	21.01	<0.01^**	10.95	0.02^*
半淋溶土纲	小计	9.47	0.02^*	13.43	0.01^*
	褐土	0.76	0.42ns	13.86	<0.01^**
	燥红壤	34.89	<0.01^**	9.99	0.02^*
淋溶土纲	小计	20.99	<0.01^**	14.33	<0.01^**
	暗棕壤	2.54	0.16ns	1.94	0.21ns
	黄褐土	38.77	<0.01^**	11.55	0.01^*
	黄棕壤	20.92	<0.01^**	11.77	0.01^*
	棕壤	15.56	<0.01^**	4.26	0.08ns
	棕色针叶林土	5.58	0.06ns	0.15	0.72ns
半水成土纲	小计	12.96	0.01^*	5.23	0.06ns
	草甸土	20.19	<0.01^**	14.5	<0.01^**
	潮土	17.73	<0.01^**	5.17	0.06ns
	山地草甸土	2.96	0.14ns	—	—
水成土纲	小计	0.13	0.73ns	0.79	0.41
	泥炭土	0.05	0.83ns	17.23	<0.01^**
	沼泽土	0.13	0.73ns	0.38	0.57
高山土纲	小计	2.16	0.19ns	10.10	0.02^*
	高山草甸土	1.54	0.26ns	14.19	0.04^*
	高山寒漠土	11.32	0.02^*	6.53	0.03^*
	亚高山草甸土	14.28	<0.01^**	8.82	0.02^*
人为土纲	水稻土	17.75	<0.01^**	1.09	0.34ns
总计		24.05	<0.01^**	10.74	0.02^*

土纲	土类	雨养旱地		水浇地
土纲	土类	F值	P值	F值	P值
初育土纲	小计	24.13	<0.01^**	14.26	<0.01^**
	粗骨土	3.50	0.11ns	13.92	<0.01^**
	风沙土	7.12	0.04ns	—	—
	石灰岩土	23.29	<0.01^**	8.51	0.03^*
	新积土	31.82	<0.01^**	13.11	0.01^*
	紫色土	23.94	<0.01^**	14.29	<0.01^**
铁铝土纲	小计	19.41	<0.01^**	11.47	0.02^*
	赤红壤	34.34	<0.01^**	40.82	<0.01^**
	红壤	25.70	<0.01^**	21.71	0.02^*
	黄壤	21.01	<0.01^**	10.95	0.02^*
半淋溶土纲	小计	9.47	0.02^*	13.43	0.01^*
	褐土	0.76	0.42ns	13.86	<0.01^**
	燥红壤	34.89	<0.01^**	9.99	0.02^*
淋溶土纲	小计	20.99	<0.01^**	14.33	<0.01^**
	暗棕壤	2.54	0.16ns	1.94	0.21ns
	黄褐土	38.77	<0.01^**	11.55	0.01^*
	黄棕壤	20.92	<0.01^**	11.77	0.01^*
	棕壤	15.56	<0.01^**	4.26	0.08ns
	棕色针叶林土	5.58	0.06ns	0.15	0.72ns
半水成土纲	小计	12.96	0.01^*	5.23	0.06ns
	草甸土	20.19	<0.01^**	14.5	<0.01^**
	潮土	17.73	<0.01^**	5.17	0.06ns
	山地草甸土	2.96	0.14ns	—	—
水成土纲	小计	0.13	0.73ns	0.79	0.41
	泥炭土	0.05	0.83ns	17.23	<0.01^**
	沼泽土	0.13	0.73ns	0.38	0.57
高山土纲	小计	2.16	0.19ns	10.10	0.02^*
	高山草甸土	1.54	0.26ns	14.19	0.04^*
	高山寒漠土	11.32	0.02^*	6.53	0.03^*
	亚高山草甸土	14.28	<0.01^**	8.82	0.02^*
人为土纲	水稻土	17.75	<0.01^**	1.09	0.34ns
总计		24.05	<0.01^**	10.74	0.02^*

类型	指标	1985年	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年	2020年
雨养旱地	Shannon Wiener多样性指数	1.77	1.75	1.76	1.78	1.78	1.78	1.78	1.78
	Simpson多样性指数	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76
	Pielou均匀度指数	0.51	0.50	0.50	0.51	0.51	0.51	0.51	0.51
水浇地	Shannon Wiener多样性指数	1.75	1.80	1.78	1.77	1.77	1.77	1.76	1.76
	Simpson多样性指数	0.79	0.79	0.79	0.79	0.79	0.79	0.78	0.78
	Pielou均匀度指数	0.51	0.54	0.53	0.52	0.52	0.51	0.51	0.51

类型	指标	1985年	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年	2020年
雨养旱地	Shannon Wiener多样性指数	1.77	1.75	1.76	1.78	1.78	1.78	1.78	1.78
	Simpson多样性指数	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76
	Pielou均匀度指数	0.51	0.50	0.50	0.51	0.51	0.51	0.51	0.51
水浇地	Shannon Wiener多样性指数	1.75	1.80	1.78	1.77	1.77	1.77	1.76	1.76
	Simpson多样性指数	0.79	0.79	0.79	0.79	0.79	0.79	0.78	0.78
	Pielou均匀度指数	0.51	0.54	0.53	0.52	0.52	0.51	0.51	0.51

项目	紫色土		黄壤		水稻土
项目	雨养旱地（紫色土）	水浇地（浅紫泥田）	雨养旱地（黄壤）	水浇地（浅黄泥田）	雨养旱地（黄斑泥田）	水浇地（水稻土）
有效土层厚度/cm	59.60	63.10	68.60	63.90	83.70	70.90
耕层容重/(g/cm³)	1.35	1.32	1.31	1.28	1.33	1.28
有机质/(g/kg)	19.40	23.80	31.10	28.70	24.60	29.80
全氮/(g/kg)	1.19	1.36	1.72	1.70	1.59	1.69
有效磷/(mg/kg)	27.70	18.90	25.30	19.90	19.3	21.00
速效钾/(mg/kg)	130.00	113.00	142.00	101.00	59.00	117.00