定安縣耕地土壤微量元素含量及影響因素研究

朱宏+張冬明+謝良商

摘 要 采集耕地土壤198份樣品，分析土壤有機(jī)質(zhì)、pH和4種微量元素含量，并進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明：有機(jī)質(zhì)含量較為豐富，全縣平均含量達(dá)27.66 g/kg，各鎮(zhèn)之間的差異較大；全縣土壤呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)，pH平均值為5.10；土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，土壤有效鐵和錳稍缺乏，銅和鋅較豐富；有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與錳相關(guān)關(guān)系達(dá)極顯著水平；pH同4種土壤微量元素均表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。近期在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注重微量元素肥料的施用，避免缺素癥狀的發(fā)生，注意調(diào)節(jié)土壤酸堿度。

關(guān)鍵詞 耕地土壤 ；微量元素 ；相關(guān)性

分類號(hào) S158

土壤養(yǎng)分是指主要依靠土壤來供給植物生長所必需的營養(yǎng)元素，不僅包含氮、磷、鉀三大元素，還涉及鐵、錳、銅、鋅、鉬、硼等微量元素以及鈉、硅、鈷等有益元素。植物生長對(duì)微量元素的需求不多，但又不能缺，缺乏任何一種微量元素都將影響到植物的健康生長，其重要性與大中量營養(yǎng)元素相當(dāng)[1]。相關(guān)研究表明，土壤微量元素的含量高低與很多因素有關(guān)，例如成土母質(zhì)、環(huán)境氣候等，其中土壤pH和有機(jī)質(zhì)的影響較明顯。Baath E發(fā)現(xiàn)，在酸性（pH<7.0）環(huán)境下，水溶性的銅隨pH的上升而下降[2]，Gotoch S研究發(fā)現(xiàn)，在pH<6時(shí)，有效錳含量與土壤pH值呈顯著負(fù)相關(guān)[3]，Shuman研究表明，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量有助于提高土壤有效錳含量[4]。近年來，隨著測(cè)土配方施肥工作在全國的普及，使獲得的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)比較完善，尤其是土壤微量元素。測(cè)土配方施肥工作的目的就是通過技術(shù)的大力推廣，而實(shí)現(xiàn)作物的平衡施肥，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。前人對(duì)土壤養(yǎng)分的相關(guān)性研究。大多僅限于重金屬與土壤養(yǎng)分的相互關(guān)系；而對(duì)于土壤養(yǎng)分自身之間的相互關(guān)系，比如說是相互促進(jìn)、還是彼此消長目前還尚不清楚，明確土壤養(yǎng)分之間的相互關(guān)系對(duì)于科學(xué)施肥，減少肥料浪費(fèi)，提高肥料利用率意義重大。本文以土壤有機(jī)質(zhì)、pH為基礎(chǔ)，研究其與土壤微量元素的相互關(guān)系，目的在于從它們之間的相互關(guān)系中，總結(jié)出各微量元素彼此間的影響程度，為今后優(yōu)比微量元素肥料配方提供參考，更為高品質(zhì)農(nóng)業(yè)提供保障。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

定安縣位于海南島的中部偏東北，東經(jīng)110°7′～110°31′，北緯19°13′～ 19°44′，東臨文昌市，西接澄邁縣，東南與瓊海市毗鄰，西南與屯昌縣接壤，北隔南渡江與?？谑协偵絽^(qū)相望，境內(nèi)東西寬45.50 km，南北長68.00 km，全縣土地總面積1 189 km2，耕地面積為53 020 hm2，占全縣土地總面積的45%，其中水田20 420 hm2，旱地32 600 hm2，土地肥沃，水利發(fā)達(dá)。境內(nèi)地勢(shì)南高北低，屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候，年平均溫度23.1～23.9℃。年平均日照時(shí)數(shù)1 972 h，年降水量達(dá)1 965.6～2 498 mm。全縣糧食作物以水稻為主，其次是蕃薯、粟、木薯、玉米等。油料作物以花生為主，次之芝麻。糖作物主要是糖蔗和果蔗。豆類為黑豆、黃豆、綠豆、紅豆。瓜菜種類繁多，已趨產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?。水果以荔枝、龍眼、香焦、菠蘿、菠蘿蜜為多。熱帶經(jīng)濟(jì)作物以橡膠、檳榔、胡椒為主。

1.2 方法

1.2.1 土壤樣品的采集

本次采樣采用GPS定位，樣點(diǎn)布設(shè)充分考慮到地形地貌、土壤類型和土地利用方式，并兼顧空間分布的均勻性，本次調(diào)查全縣共布設(shè)了198個(gè)樣點(diǎn)（圖1）。每一樣點(diǎn)在直徑100 m×100 m范圍內(nèi)采用“S”型采樣法選擇15～20個(gè)點(diǎn)，采集 0～20 cm 的表土混合均勻，用四分法棄取，使各混合土樣保留 1 kg 左右?guī)Щ厥覂?nèi)進(jìn)行處理與檢測(cè)。

1.2.2 測(cè)定方法及數(shù)據(jù)處理

土樣經(jīng)風(fēng)干，剔除植物殘?bào)w、石礫等雜物后用木棒碾磨，過0.25 mm的尼龍網(wǎng)篩，分裝備用。土壤有效態(tài)鐵、錳、銅和鋅采用二乙酸胺五乙酸浸提，用普析990原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定；土壤pH用電位法（土液比為1∶2.5）測(cè)定[5]。

采用Microsoft Office Excel 2007和ARCGIS 9.2進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)狀況分析

定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量較為豐富，集中在三級(jí)（20～30 g/kg）和四級(jí)（10～20 g/kg）分布，三級(jí)的出現(xiàn)頻率最高，占總數(shù)的33.83%；其次是四級(jí)，占總數(shù)的24.75%；頻數(shù)最小的是六級(jí)（0～6 g/kg），僅占總數(shù)的3.03%；一級(jí)（>40 g/kg）和二級(jí)（30～40 g/kg）出現(xiàn)頻數(shù)之和為69，占總數(shù)的34.85 %，表明定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量較為豐富，可能與該縣大力推廣有機(jī)肥關(guān)系密切。見圖2。

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，潮濕和低溫的環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的積累，而高溫干旱條件下，有機(jī)質(zhì)易于礦化[6]。定安縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)含量的差異較明顯，龍門的平均含量最高，達(dá)42.33 g/kg，比全縣的平均含量還高出14.67 g/kg，平均含量最低的是定城鎮(zhèn)，僅為16.08 g/kg，僅占全縣平均含量的58.1 %。其中翰林、黃竹、嶺口、龍河和龍門5個(gè)鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)平均含量高于全縣平均水平。此外，從標(biāo)準(zhǔn)差也可以發(fā)現(xiàn)，不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)含量也有較大的差異，差異最大的是龍門鎮(zhèn)，最小的是雷鳴鎮(zhèn)。見表1。

2.2 耕地土壤pH狀況分析

土壤pH受成土母質(zhì)、環(huán)境氣候、生物、時(shí)間以及人為因素等多種因素的共同影響，包括酸性強(qiáng)度和酸度數(shù)量兩個(gè)方面。酸性強(qiáng)度是指土壤溶液中H+濃度；酸度數(shù)量是指酸的總量和緩沖性能，代表土壤所含的交換性氫、鋁總量，一般用交換性酸量表示[7]。土壤酸堿度對(duì)土壤肥力及植物生長影響很大，尤其是土壤養(yǎng)分的有效性，如中性土壤中磷的有效性大；堿性土壤中微量元素（錳、銅、鋅等）有效性差。定安大部分地區(qū)都是屬于鹽基不飽和的，土壤偏酸，具體情況見表2。endprint

由表2可知，全縣耕地土壤pH平均值為5.10，其中定城鎮(zhèn)最高為5.63，而龍湖鎮(zhèn)最低，僅為4.38。另外，從各鎮(zhèn)的標(biāo)準(zhǔn)差可以看出，黃竹鎮(zhèn)各采樣點(diǎn)土壤pH的差異最大，新竹鎮(zhèn)的差異最小。總體而言，全縣耕地土壤pH變化不大，差異不明顯，但是總體呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

2.3 耕地土壤微量元素統(tǒng)計(jì)特征分析

4種微量元素中只有土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，其余3種經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。從偏度系數(shù)和峰度系數(shù)來看，土壤有效鐵含量的正態(tài)分布圖最為標(biāo)準(zhǔn)。就平均值而言，該縣耕地土壤有效鐵和錳稍缺乏，而銅和鋅較豐富。近期在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注重微量元素肥料的施用，避免缺素癥狀的發(fā)生。

從變異系數(shù)來看，4種微量元素均屬于中等強(qiáng)度變異，表明4種微量元素在土壤中的含量變化基本上不受人為活動(dòng)因素的影響，最主要影響因素還是成土母質(zhì)，其次可能是氣候環(huán)境因素。變異系數(shù)最大的是土壤有效銅，土壤有效銅含量相對(duì)于平均值的波動(dòng)最大，數(shù)據(jù)分布相對(duì)不太集中；變異系數(shù)最小的是有效鐵，變異系數(shù)只有0.123，說明本次采樣分析的土壤有效鐵含量數(shù)據(jù)最為集中分布，基本上處于平均值上下小范圍波動(dòng)。

2.4 耕地土壤微量元素有效性分析

2.4.1 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

土壤有效鐵平均含量與土壤有機(jī)質(zhì)呈折線型關(guān)系，即先呈現(xiàn)一定的正相關(guān)，而后到達(dá)一個(gè)最高點(diǎn)，最后又呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。從表4可知，土壤有機(jī)質(zhì)在30～35 g/kg范圍內(nèi)有個(gè)最佳點(diǎn)，此時(shí)有效鐵的含量達(dá)到最適宜狀態(tài)，但是精確的含量范圍有待進(jìn)一步研究。

土壤有效錳與土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著相關(guān)性，但是本研究中表現(xiàn)出總的變化規(guī)律是，隨有機(jī)質(zhì)的升高而增加，這與Shuman提出的增加土壤有機(jī)質(zhì)能有效的提高土壤中有效錳含量的觀點(diǎn)基本相符。一般情況下，土壤中的有效錳包括代換態(tài)和易還原態(tài)兩種，代換態(tài)會(huì)隨土壤pH的升高而降低[8]，而易還原態(tài)則相反，隨pH的升高而增加。

土壤中的有效銅含量與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系是：當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量≤40 g/kg表現(xiàn)出來的規(guī)律是增加后減少；在有機(jī)質(zhì)含量為25 g/kg出現(xiàn)第1個(gè)拐點(diǎn)；當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到40 g/kg出現(xiàn)第2個(gè)拐點(diǎn)，且土壤有效銅含量出現(xiàn)了一個(gè)跳躍式的提高，從1.408躍到2.289 mg/kg。

土壤有效鋅與土壤有機(jī)質(zhì)整體上表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。在有機(jī)質(zhì)含量≤30 g/kg時(shí)，土壤有效鋅含量出現(xiàn)了最大的一個(gè)高峰，基本上表現(xiàn)出隨有機(jī)質(zhì)的增加先升后降又升的波形規(guī)律。這可能與微量元素同有機(jī)質(zhì)的吸附和配合作用關(guān)系密切，但是也不能排除其它原因，如pH、土壤微生物等對(duì)土壤有效鋅的影響。

2.4.2 有效微量元素與土壤pH的關(guān)系

受特殊地理氣候條件的影響，海南島上各市縣土壤均表現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性，定安大部份樣點(diǎn)的pH都處在5.5以下，各級(jí)別的樣點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)計(jì)充分說明定安耕地土壤較酸、并且酸度還比較穩(wěn)定，變異小。4種微量元素含量隨pH的變化而表現(xiàn)出基本相同的變化規(guī)律，即是先曾后降或是先降后升的震蕩波形變化規(guī)律。由于土壤酸度的集中分布，變化幅度小，很難從本研究中深度挖掘土壤微量元素含量隨pH變化的規(guī)律。建議在今后從事土壤微量元素有效性隨pH變化規(guī)律的研究時(shí)，應(yīng)盡量保持土壤pH有個(gè)從酸到堿的一個(gè)跨度，這樣既能夠保證數(shù)據(jù)的完整性，更能發(fā)掘變化規(guī)律的科學(xué)合理性。見表5。

2.4.3 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)、pH的相關(guān)性分析

隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平日益提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的商品性、安全性等品質(zhì)問題。眾多的研究表明，土壤中微量元素對(duì)于改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)起關(guān)鍵作用。pH、有機(jī)質(zhì)是土壤的基本性質(zhì)，分析其與土壤微量元素相關(guān)性，弄清是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)及其相關(guān)程度，對(duì)于合理施用微量元素肥料改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)非常重要[9-10]。運(yùn)用SAS 9.0 對(duì)不同土壤微量元素與有機(jī)質(zhì)、pH進(jìn)行偏相關(guān)分析和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

從表6可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與鐵呈負(fù)相關(guān)；與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。由此可知，土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)于土壤微量元素有效性影響較大。pH也是影響土壤微量元素有效性的重要因素之一，本研究中pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。

3 結(jié)論

（1）定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)較為豐富，各鎮(zhèn)差異較大，土壤呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

（2）土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，鐵、錳和鋅經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。土壤有效鐵和錳處于低水平，而銅和鋅則處于高水平。

（3）有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平、與鋅相關(guān)性顯著。

參考文獻(xiàn)

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由表2可知，全縣耕地土壤pH平均值為5.10，其中定城鎮(zhèn)最高為5.63，而龍湖鎮(zhèn)最低，僅為4.38。另外，從各鎮(zhèn)的標(biāo)準(zhǔn)差可以看出，黃竹鎮(zhèn)各采樣點(diǎn)土壤pH的差異最大，新竹鎮(zhèn)的差異最小?？傮w而言，全縣耕地土壤pH變化不大，差異不明顯，但是總體呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

2.3 耕地土壤微量元素統(tǒng)計(jì)特征分析

4種微量元素中只有土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，其余3種經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。從偏度系數(shù)和峰度系數(shù)來看，土壤有效鐵含量的正態(tài)分布圖最為標(biāo)準(zhǔn)。就平均值而言，該縣耕地土壤有效鐵和錳稍缺乏，而銅和鋅較豐富。近期在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注重微量元素肥料的施用，避免缺素癥狀的發(fā)生。

從變異系數(shù)來看，4種微量元素均屬于中等強(qiáng)度變異，表明4種微量元素在土壤中的含量變化基本上不受人為活動(dòng)因素的影響，最主要影響因素還是成土母質(zhì)，其次可能是氣候環(huán)境因素。變異系數(shù)最大的是土壤有效銅，土壤有效銅含量相對(duì)于平均值的波動(dòng)最大，數(shù)據(jù)分布相對(duì)不太集中；變異系數(shù)最小的是有效鐵，變異系數(shù)只有0.123，說明本次采樣分析的土壤有效鐵含量數(shù)據(jù)最為集中分布，基本上處于平均值上下小范圍波動(dòng)。

2.4 耕地土壤微量元素有效性分析

2.4.1 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

土壤有效鐵平均含量與土壤有機(jī)質(zhì)呈折線型關(guān)系，即先呈現(xiàn)一定的正相關(guān)，而后到達(dá)一個(gè)最高點(diǎn)，最后又呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。從表4可知，土壤有機(jī)質(zhì)在30～35 g/kg范圍內(nèi)有個(gè)最佳點(diǎn)，此時(shí)有效鐵的含量達(dá)到最適宜狀態(tài)，但是精確的含量范圍有待進(jìn)一步研究。

土壤有效錳與土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著相關(guān)性，但是本研究中表現(xiàn)出總的變化規(guī)律是，隨有機(jī)質(zhì)的升高而增加，這與Shuman提出的增加土壤有機(jī)質(zhì)能有效的提高土壤中有效錳含量的觀點(diǎn)基本相符。一般情況下，土壤中的有效錳包括代換態(tài)和易還原態(tài)兩種，代換態(tài)會(huì)隨土壤pH的升高而降低[8]，而易還原態(tài)則相反，隨pH的升高而增加。

土壤中的有效銅含量與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系是：當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量≤40 g/kg表現(xiàn)出來的規(guī)律是增加后減少；在有機(jī)質(zhì)含量為25 g/kg出現(xiàn)第1個(gè)拐點(diǎn)；當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到40 g/kg出現(xiàn)第2個(gè)拐點(diǎn)，且土壤有效銅含量出現(xiàn)了一個(gè)跳躍式的提高，從1.408躍到2.289 mg/kg。

土壤有效鋅與土壤有機(jī)質(zhì)整體上表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。在有機(jī)質(zhì)含量≤30 g/kg時(shí)，土壤有效鋅含量出現(xiàn)了最大的一個(gè)高峰，基本上表現(xiàn)出隨有機(jī)質(zhì)的增加先升后降又升的波形規(guī)律。這可能與微量元素同有機(jī)質(zhì)的吸附和配合作用關(guān)系密切，但是也不能排除其它原因，如pH、土壤微生物等對(duì)土壤有效鋅的影響。

2.4.2 有效微量元素與土壤pH的關(guān)系

受特殊地理氣候條件的影響，海南島上各市縣土壤均表現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性，定安大部份樣點(diǎn)的pH都處在5.5以下，各級(jí)別的樣點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)計(jì)充分說明定安耕地土壤較酸、并且酸度還比較穩(wěn)定，變異小。4種微量元素含量隨pH的變化而表現(xiàn)出基本相同的變化規(guī)律，即是先曾后降或是先降后升的震蕩波形變化規(guī)律。由于土壤酸度的集中分布，變化幅度小，很難從本研究中深度挖掘土壤微量元素含量隨pH變化的規(guī)律。建議在今后從事土壤微量元素有效性隨pH變化規(guī)律的研究時(shí)，應(yīng)盡量保持土壤pH有個(gè)從酸到堿的一個(gè)跨度，這樣既能夠保證數(shù)據(jù)的完整性，更能發(fā)掘變化規(guī)律的科學(xué)合理性。見表5。

2.4.3 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)、pH的相關(guān)性分析

隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平日益提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的商品性、安全性等品質(zhì)問題。眾多的研究表明，土壤中微量元素對(duì)于改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)起關(guān)鍵作用。pH、有機(jī)質(zhì)是土壤的基本性質(zhì)，分析其與土壤微量元素相關(guān)性，弄清是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)及其相關(guān)程度，對(duì)于合理施用微量元素肥料改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)非常重要[9-10]。運(yùn)用SAS 9.0 對(duì)不同土壤微量元素與有機(jī)質(zhì)、pH進(jìn)行偏相關(guān)分析和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

從表6可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與鐵呈負(fù)相關(guān)；與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。由此可知，土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)于土壤微量元素有效性影響較大。pH也是影響土壤微量元素有效性的重要因素之一，本研究中pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。

3 結(jié)論

（1）定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)較為豐富，各鎮(zhèn)差異較大，土壤呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

（2）土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，鐵、錳和鋅經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。土壤有效鐵和錳處于低水平，而銅和鋅則處于高水平。

（3）有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平、與鋅相關(guān)性顯著。

參考文獻(xiàn)

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由表2可知，全縣耕地土壤pH平均值為5.10，其中定城鎮(zhèn)最高為5.63，而龍湖鎮(zhèn)最低，僅為4.38。另外，從各鎮(zhèn)的標(biāo)準(zhǔn)差可以看出，黃竹鎮(zhèn)各采樣點(diǎn)土壤pH的差異最大，新竹鎮(zhèn)的差異最小?？傮w而言，全縣耕地土壤pH變化不大，差異不明顯，但是總體呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

2.3 耕地土壤微量元素統(tǒng)計(jì)特征分析

4種微量元素中只有土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，其余3種經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。從偏度系數(shù)和峰度系數(shù)來看，土壤有效鐵含量的正態(tài)分布圖最為標(biāo)準(zhǔn)。就平均值而言，該縣耕地土壤有效鐵和錳稍缺乏，而銅和鋅較豐富。近期在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注重微量元素肥料的施用，避免缺素癥狀的發(fā)生。

從變異系數(shù)來看，4種微量元素均屬于中等強(qiáng)度變異，表明4種微量元素在土壤中的含量變化基本上不受人為活動(dòng)因素的影響，最主要影響因素還是成土母質(zhì)，其次可能是氣候環(huán)境因素。變異系數(shù)最大的是土壤有效銅，土壤有效銅含量相對(duì)于平均值的波動(dòng)最大，數(shù)據(jù)分布相對(duì)不太集中；變異系數(shù)最小的是有效鐵，變異系數(shù)只有0.123，說明本次采樣分析的土壤有效鐵含量數(shù)據(jù)最為集中分布，基本上處于平均值上下小范圍波動(dòng)。

2.4 耕地土壤微量元素有效性分析

2.4.1 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

土壤有效鐵平均含量與土壤有機(jī)質(zhì)呈折線型關(guān)系，即先呈現(xiàn)一定的正相關(guān)，而后到達(dá)一個(gè)最高點(diǎn)，最后又呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。從表4可知，土壤有機(jī)質(zhì)在30～35 g/kg范圍內(nèi)有個(gè)最佳點(diǎn)，此時(shí)有效鐵的含量達(dá)到最適宜狀態(tài)，但是精確的含量范圍有待進(jìn)一步研究。

土壤有效錳與土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著相關(guān)性，但是本研究中表現(xiàn)出總的變化規(guī)律是，隨有機(jī)質(zhì)的升高而增加，這與Shuman提出的增加土壤有機(jī)質(zhì)能有效的提高土壤中有效錳含量的觀點(diǎn)基本相符。一般情況下，土壤中的有效錳包括代換態(tài)和易還原態(tài)兩種，代換態(tài)會(huì)隨土壤pH的升高而降低[8]，而易還原態(tài)則相反，隨pH的升高而增加。

土壤中的有效銅含量與土壤有機(jī)質(zhì)的關(guān)系是：當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量≤40 g/kg表現(xiàn)出來的規(guī)律是增加后減少；在有機(jī)質(zhì)含量為25 g/kg出現(xiàn)第1個(gè)拐點(diǎn)；當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到40 g/kg出現(xiàn)第2個(gè)拐點(diǎn)，且土壤有效銅含量出現(xiàn)了一個(gè)跳躍式的提高，從1.408躍到2.289 mg/kg。

土壤有效鋅與土壤有機(jī)質(zhì)整體上表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。在有機(jī)質(zhì)含量≤30 g/kg時(shí)，土壤有效鋅含量出現(xiàn)了最大的一個(gè)高峰，基本上表現(xiàn)出隨有機(jī)質(zhì)的增加先升后降又升的波形規(guī)律。這可能與微量元素同有機(jī)質(zhì)的吸附和配合作用關(guān)系密切，但是也不能排除其它原因，如pH、土壤微生物等對(duì)土壤有效鋅的影響。

2.4.2 有效微量元素與土壤pH的關(guān)系

受特殊地理氣候條件的影響，海南島上各市縣土壤均表現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性，定安大部份樣點(diǎn)的pH都處在5.5以下，各級(jí)別的樣點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)計(jì)充分說明定安耕地土壤較酸、并且酸度還比較穩(wěn)定，變異小。4種微量元素含量隨pH的變化而表現(xiàn)出基本相同的變化規(guī)律，即是先曾后降或是先降后升的震蕩波形變化規(guī)律。由于土壤酸度的集中分布，變化幅度小，很難從本研究中深度挖掘土壤微量元素含量隨pH變化的規(guī)律。建議在今后從事土壤微量元素有效性隨pH變化規(guī)律的研究時(shí)，應(yīng)盡量保持土壤pH有個(gè)從酸到堿的一個(gè)跨度，這樣既能夠保證數(shù)據(jù)的完整性，更能發(fā)掘變化規(guī)律的科學(xué)合理性。見表5。

2.4.3 有效微量元素與土壤有機(jī)質(zhì)、pH的相關(guān)性分析

隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平日益提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的商品性、安全性等品質(zhì)問題。眾多的研究表明，土壤中微量元素對(duì)于改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)起關(guān)鍵作用。pH、有機(jī)質(zhì)是土壤的基本性質(zhì)，分析其與土壤微量元素相關(guān)性，弄清是正相關(guān)還是負(fù)相關(guān)及其相關(guān)程度，對(duì)于合理施用微量元素肥料改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)非常重要[9-10]。運(yùn)用SAS 9.0 對(duì)不同土壤微量元素與有機(jī)質(zhì)、pH進(jìn)行偏相關(guān)分析和顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表6。

從表6可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與鐵呈負(fù)相關(guān)；與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。由此可知，土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)于土壤微量元素有效性影響較大。pH也是影響土壤微量元素有效性的重要因素之一，本研究中pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。

3 結(jié)論

（1）定安耕地土壤有機(jī)質(zhì)較為豐富，各鎮(zhèn)差異較大，土壤呈酸性或強(qiáng)酸性反應(yīng)。

（2）土壤有效銅含量符合正態(tài)分布，鐵、錳和鋅經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后也符合正態(tài)分布。土壤有效鐵和錳處于低水平，而銅和鋅則處于高水平。

（3）有機(jī)質(zhì)與錳、銅和鋅呈正相關(guān)，與土壤有效錳達(dá)極顯著相關(guān)。pH同4種土壤微量元素均呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)關(guān)系，與鐵的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平、與鋅相關(guān)性顯著。

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