臨汾市農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)微量元素含量分析與評(píng)價(jià)

程紅艷,梁靚,龐姣

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,山西太谷 030801)

植物生長(zhǎng)所必需的鐵、錳、鋅、銅等微量元素主要靠土壤和施肥供給。近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,資源和環(huán)境問題日益突出,使得政府和公眾對(duì)于描述自然環(huán)境數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越迫切,不合理的耕種使得各地區(qū)土壤中微量元素的含量出現(xiàn)較大差異,導(dǎo)致作物減產(chǎn)。而隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)平衡施肥技術(shù)的大面積推廣,使大多數(shù)農(nóng)戶對(duì)施用大量元素肥料已積累了一些經(jīng)驗(yàn),但對(duì)于作物所需的微量元素肥料還很不熟悉,尤其對(duì)這些元素在其土壤中的含量及豐缺程度缺乏了解。微量元素肥料的施用必須根據(jù)其相應(yīng)的土壤含量和農(nóng)作物種類來(lái)確定[1～5]。

本文通過對(duì)臨汾市主要農(nóng)田土壤中微量元素銅、鋅、鐵、錳的有效態(tài)含量進(jìn)行研究與分析,旨在為合理施用微肥,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 臨汾市概況及研究方法

1.1 臨汾市概況

臨汾市位于山西省西南部,黃河中游,汾河下游,地理坐標(biāo)為東經(jīng) 111°23′～ 112°33′,北緯 35°32′～35°57′之間,氣候溫和,土地肥沃。年日照時(shí)數(shù)在2417～2714 h,年平均氣溫 10.7℃,無(wú)霜期180 d左右,年平均降水量555 mm。土壤屬石灰性褐土、褐土性土,成土母質(zhì)大多為黃土。臨汾是華北地區(qū)重要的糧棉生產(chǎn)基地,素有“棉麥之鄉(xiāng)”和“膏腴之地”的美譽(yù) 。全市耕地總面積458 000 hm2,盛產(chǎn)小麥、棉花、玉米、谷子、煙葉、西瓜等 ,糧食總產(chǎn)量占全省的15%左右,其中小麥占全省35%以上[6～8]。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集

選擇臨汾市4個(gè)縣區(qū)的39個(gè)采樣點(diǎn)采取的混合土樣作為研究對(duì)象,采用“S”型路線采樣法,分別采集深度為0～20 cm的耕作層土壤。取樣時(shí)盡量保證樣品的代表性。

1.2.2 樣品處理

將取回的樣品于土樣室晾干,揀出其中的石塊、枯枝落葉及其它非土壤殘落物。將多余土壤用四分法棄去,剩余土樣研細(xì),過1 mm尼龍篩,待測(cè)。

1.2.3 樣品測(cè)定

稱取15 g樣品,加入DTPA-TEA溶液30 mL提取,震蕩 2 h,靜止、過濾、取濾液,待測(cè)。將處理后的樣品按如下表1、表2所示方法測(cè)定鐵,錳,鋅,銅元素含量。

表1 測(cè)定項(xiàng)目及分析方法[9]Table 1 Analysis item and method

表2 原子吸收分光光度計(jì)工作條件Table 2 AAS working conditions

2 臨汾市農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)微量元素測(cè)定結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

2.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果

對(duì)臨汾市39個(gè)農(nóng)業(yè)土壤樣品中有效態(tài)微量元素進(jìn)行監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì),結(jié)果詳見表3、表 4。

2.2 結(jié)果分析

由表3、表 4、圖1可知:有效銅全市平均值為1.775 mg·kg-1,含量在1.040～2.576 mg·kg-1之間。其中洪洞縣的平均值最高,含量為1.831 mg·kg-1,堯都區(qū)平均值最低,其含量為1.711 mg·kg-1,有效銅含量為1.500～2.000 mg·kg-1之間的點(diǎn)位最多,有25個(gè)。主要分布在曲沃縣、堯都區(qū),其他縣均有分布。全市有效銅平均含量較高,且區(qū)域分布比較均勻。

表3 臨汾市農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)微量元素監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 3 Analysis Results of trace elements in agricultural soils of Linfen

編號(hào)No.地區(qū)Rgn研究對(duì)象Research object Cu/mg·kg-1 Zn/mg·k g-1 Fe/mg·kg-1 Mn/mg·kg-1 20 曲沃縣 里村鎮(zhèn)右漢住村 1.418 0.922 8.992 10.880 21 翼城縣 中衛(wèi)鄉(xiāng)南北鋒村 1.040 1.102 6.548 8.104 22 翼城縣 南梁鎮(zhèn)故城村 1.914 1.918 7.092 5.712 23 翼城縣 里堯鎮(zhèn)老官莊村 1.678 1.716 5.906 10.880 24 翼城縣 中衛(wèi)鄉(xiāng)屋山村 1.868 2.454 6.404 8.298 25 翼城縣 南梁鎮(zhèn)牛家坡村 1.632 1.904 6.620 7.504 26 翼城縣 王莊鄉(xiāng)辛安村 2.576 1.564 7.688 10.696 27 翼城縣 中衛(wèi)鄉(xiāng)吳寨村 1.726 1.512 7.934 8.648 28 翼城縣 王莊鄉(xiāng)辛史村 1.560 0.800 5.092 7.560 29 翼城縣 里祡鎮(zhèn)吉比村 2.010 2.190 11.508 7.332 30 翼城縣 南梁鎮(zhèn)南常村 1.560 2.540 7.020 7.062 31 洪洞縣 名姜鎮(zhèn)羅家坪 1.514 0.906 5.834 8.782 32 洪洞縣 萬(wàn)安鎮(zhèn)萬(wàn)三村 1.702 2.990 10.802 7.954 33 洪洞縣 萬(wàn)安鎮(zhèn)王渚村 2.554 6.020 8.178 8.882 34 洪洞縣 甘亭鎮(zhèn)董堡村 2.294 1.690 11.724 8.442 35 洪洞縣 萬(wàn)安鎮(zhèn)西漫底 1.372 2.318 6.386 9.642 36 洪洞縣 甘亭鎮(zhèn)東孔村 1.796 2.218 14.548 9.736 37 洪洞縣 萬(wàn)安鎮(zhèn)澗西 1.584 2.294 8.810 9.408 38 洪洞縣 萬(wàn)安鎮(zhèn)萬(wàn)一 1.914 1.826 6.928 7.904 39 洪洞縣 甘亭鎮(zhèn)北杜 1.750 2.242 7.688 7.544

表4 臨汾市農(nóng)業(yè)土壤有效態(tài)微量元素含量統(tǒng)計(jì)表Table4 Statistics of traceelements content in agricultural soils of Linfen

圖1 不同行政區(qū)域有效態(tài)微量元素含量與分布Fig.1 Content and distribute of trace element in different administrative area

有效鋅全市平均值為1.992 mg·kg-1,含量在0.516～6.020 mg·kg-1之間。其中洪洞縣平均值最高為2.500 mg·kg-1,曲沃縣的平均值最低為1.405 mg·kg-1;有效鋅含量以在1.300～2.000 mg·kg-1之間的點(diǎn)位為最多,有16個(gè)。主要分布在曲沃縣,其次為翼城縣,其他縣市均有分布。全市有效鋅平均含量不高,且區(qū)域分布較一致。

有效鐵全市平均值為8.613 mg·kg-1,含量在5.092～19.770 mg·kg-1之間。其中曲沃縣平均值最高,含量為9.832 mg·kg-1,翼城縣平均值最低,含量為7.181 mg·kg-1;有效鐵以含量在5.900～7.700 mg·kg-1之間的點(diǎn)位為最多,共有17個(gè)。主要分布在翼城縣,其次為堯都區(qū),其他縣市均有分布。全市有效鐵平均含量較高,但區(qū)域分布差異較大。

有效錳全市平均值為9.110 mg·kg-1,含量在5.080～16.418 mg·kg-1之間。其中堯都區(qū)平均值最高,含量為11.125 mg·kg-1,翼城縣平均值最低,含量為8.180 mg·kg-1;有效錳以含量在7.001～9.000 mg·kg-1的點(diǎn)位為最多,有19個(gè)。主要分布在翼城縣,其次是曲沃縣和洪洞縣。全市有效錳平均含量較高,但區(qū)域分布除堯都區(qū)較高外,分布比較均勻。

2.3 總體評(píng)價(jià)

土壤微量元素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]與評(píng)價(jià)結(jié)果(見表5)表明:有效銅平均含量較高,全部在一、二級(jí)水平內(nèi),其中一級(jí)占38%,且變異系數(shù)較小,說明土壤有效銅的含量普遍很高,大多能夠滿足植物生長(zhǎng)需求。

表5 臨汾市農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)微量元素的分級(jí)與評(píng)價(jià)Table 5 Grading and appraise of trace elements content in agricultural soils of Linfen

有效鋅含量92%以上的農(nóng)業(yè)土壤都處于二、三級(jí)水平,但變異系數(shù)相對(duì)較大,說明農(nóng)業(yè)土壤中鋅素含量差異相對(duì)較大,大部分能夠滿足植物生長(zhǎng)需要。

有效錳含量95%以上的農(nóng)業(yè)土壤處于三級(jí)水平,且變異系數(shù)較小,說明農(nóng)業(yè)土壤中錳含量差異較小,基本能夠滿足植物生長(zhǎng)需要。有效鐵含量都處于二、三級(jí)水平,其中二級(jí)占23%,且變異系數(shù)較小,說明農(nóng)業(yè)土壤有效鐵的含量普遍較高,大部分能滿足植物的生長(zhǎng)需要。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

(1)臨汾市堯都區(qū)有效錳含量最高;有效銅含量最低。曲沃縣有效鐵含量最高,有效鋅含量最低;翼城縣有效鐵和有效錳含量最低;洪洞縣有效銅和有效鋅含量最高,除有效鐵分布差異較大外,其他微量元素分布較均勻。

(2)臨汾市農(nóng)業(yè)土壤微量元素中有效銅平均含量為1.775 mg·kg-1,屬二級(jí)(豐富)水平;有效鋅平均含量為1.992 mg·kg-1,屬二級(jí)(豐富)水平;有效鐵平均含量為8.613 mg·kg-1,屬三級(jí)(適中)水平;有效錳平均含量為 9.110 mg·kg-1,屬三級(jí)(適中)水平。

3.2 建議

(1)所調(diào)查的39個(gè)土樣中,臨汾市農(nóng)業(yè)土壤微量元素含量基本都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)合理施肥,注意防止過剩癥的發(fā)生。

(2)針對(duì)臨汾市農(nóng)業(yè)土壤微量元素含量的具體情況,在平衡施肥的同時(shí),合理施用微肥。

(3)由于臨汾市小麥和棉花種植量較大,應(yīng)適量多施錳肥(因?yàn)殄i元素對(duì)小麥和棉花的增產(chǎn)效果顯著),防止土壤錳元素含量不足引起作物減產(chǎn)。

(4)為了達(dá)到增加產(chǎn)量和提高品質(zhì)的目的,按不同植物要求科學(xué)施用微量元素肥料是十分必要的。農(nóng)民在合理施用大量元素肥料的同時(shí),應(yīng)有針對(duì)性地合理配方,注意施用微量元素肥料,以取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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