鹽源縣土壤有效硼、鉬含量及影響因素分析

江 云，熊忠偉

(鹽源縣農(nóng)科局土肥站，四川鹽源 615700)

土壤中微量元素是動(dòng)物和植物的正常生長(zhǎng)所不可缺少的，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類身體健康有重要意義。它是土壤重要的組成成分，是表征土壤質(zhì)量的重要因子［1］。當(dāng)作物缺乏任何一種微量元素時(shí)，生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)受到抑制，形成某些病害，影響作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒無(wú)收，但如果這些元素過量，又會(huì)引起作物中毒導(dǎo)致病害，同樣會(huì)影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量［2］。硼元素與作物花粉受精有密切關(guān)系，作物缺乏硼素時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生缺硼癥，比如棉花蕾而不花、花而不鈴［3］，小麥、玉米等不稔癥;甜菜腐心病、大豆芽枯病等皆是因硼素不足引起的;鉬能加快植物體內(nèi)的硝酸鹽還原，是固氮酶的重要組成元素，還能提高光合速率，減輕過量鋅、錳元素對(duì)作物的毒害［4］。由于土壤中微量元素含量較少，空間變異性很強(qiáng)，故而目前對(duì)有效態(tài)微量元素的研究相對(duì)較少。人們?cè)诟赝寥乐袑?duì)土壤微量元素特征、微肥的生產(chǎn)及利用等方面的研究表明，土壤微量元素的有效性受多方面因素的影響，測(cè)定土壤中微量元素的有效量對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要是指導(dǎo)意義。此次研究旨在了解鹽源縣土壤有效硼、鉬的分布情況，再根據(jù)作物的需肥特點(diǎn)，為該地區(qū)土壤改良、平衡施肥提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

鹽源縣位于青藏高原東南緣，雅礱江下游西岸，地形地貌以山高、坡陡、谷深、盆地居中為總特征，盆地(壩子)面積1 080 km2，全縣成土母質(zhì)由第四系老沖積物、河流沖積母質(zhì)、紫色砂頁(yè)巖、黃紅色、殘積物、洪沖積物、昔格達(dá)組粉砂巖、坡積物、石灰?guī)r共9種母質(zhì)組成。全縣生態(tài)環(huán)境良好，森林覆蓋率高達(dá)32%。該區(qū)域氣候四季分明，年溫差小，日溫差大，全年無(wú)霜期 201 d，平均氣溫 12.1℃，最高溫度30.7℃。全縣冬春干旱，夏秋雨量集中，雨熱同季，日照充足，具有“一山分四季，十里不同天”的典型立體氣候特征，年均降水量為855.2 mm。全縣擁有約7.3萬(wàn)hm2可耕地，現(xiàn)僅利用3.6萬(wàn)hm2，目前尚有可開發(fā)的荒山坡3萬(wàn)hm2，壩區(qū)土地2萬(wàn)hm2。盆地面積1 049 km2，約占全縣總面積的12.5%，海拔2 300 m至2 800 m，最高海拔4 393 m，最低海拔1 200 m。盆地內(nèi)以紅壤土、紫色土、沖積土、水稻土為主。鹽源縣也是西南地區(qū)最大的蘋果生產(chǎn)基地，擁有果園1萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量達(dá)上億kg。

2 樣品的采集分析與研究方法

2.1 樣品的采集與分析

研究區(qū)域土樣樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)根據(jù)鹽源縣內(nèi)氣候、母質(zhì)、地貌、植被及土壤利用類型等特點(diǎn)按隨機(jī)分層抽樣原則進(jìn)行，在1∶100 000地形圖上概略確定采樣點(diǎn)位置，野外采樣時(shí)再根據(jù)實(shí)地情況調(diào)整確定采樣點(diǎn)位置，再用GPS儀定位讀取采樣點(diǎn)坐標(biāo)，并在各采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣。本次所取土樣為0～20 cm的表層土，即在每個(gè)地塊內(nèi)按照S形采集5個(gè)～10個(gè)土樣混合均勻，然后用四分法約取土樣1 kg左右，總計(jì)土壤樣點(diǎn)共310個(gè)。所有樣品均帶回實(shí)驗(yàn)室，分出雜物，風(fēng)干，磨碎，過2.00 mm篩，裝袋備用。再用姜黃素比色法和草酸-草酸銨浸提-極譜法分別測(cè)定土壤有效硼，鉬的含量［5］。

2.2 數(shù)據(jù)的處理方法

采用SPSS19.0軟件和ORIGIN7.5對(duì)鹽源縣土壤有效硼、鉬進(jìn)行常規(guī)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，最后利用SPSS19.0單因素一般線性模型對(duì)土壤有效硼、鉬含量影響因素的分析，研究不同因素下土壤有效硼、鉬的含量變化。

3 結(jié)果分析

3.1 土壤有效硼、鉬一般描述性統(tǒng)計(jì)

土壤有效硼、鉬含量經(jīng)SPSS19.0進(jìn)行常規(guī)分析得到其土壤表層有效硼、鉬含量描述性統(tǒng)計(jì)表(表1)，從表1看出，研究區(qū)內(nèi)310個(gè)土壤有效硼、鉬含量均為偏態(tài)分布，其中有效硼、鉬平均含量分別為0.3196 mg·kg-1、0.1896 mg·kg-1，根據(jù)土壤微量元素有效量分級(jí)指標(biāo)為參照(表2)［6］，得出鹽源縣土壤有效硼、鉬含量分級(jí)分別為低等水平和中等水平，其中有效硼的含量低于缺硼臨界0.500 mg·kg-1，在此有效硼濃度范圍內(nèi)作物無(wú)可見缺硼癥狀，但存在潛在性缺硼;而有效鉬含量高于缺鉬臨界值0.150 mg·kg-1，作物在平均含量上不缺鉬。

表1 土壤表層有效硼、鉬含量描述性統(tǒng)計(jì)

表2 土壤有效硼、鉬元素含量分級(jí)指標(biāo)

3.2 土壤有效硼、鉬含量影響分析

土壤有效硼、鉬含量的影響因素有土地利用類型、成土母質(zhì)、土壤質(zhì)地、水分條件、種植制度、灌溉方式等，不同因素影響的地區(qū)有不同體現(xiàn)。根據(jù)本研究區(qū)內(nèi)的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，本文主要探討成土母質(zhì)、種植作物和土壤類型對(duì)土壤有效硼、鉬含量的影響。

3.2.1 成土母質(zhì)的影響

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)域土壤母質(zhì)有9種，在進(jìn)行SPSS分析時(shí)將研究區(qū)土壤母質(zhì)進(jìn)行編號(hào)，其母質(zhì)編號(hào)及對(duì)應(yīng)樣品比例見表3，每一母質(zhì)對(duì)應(yīng)的平均有效硼、有效鉬含量的分析結(jié)果如圖1所示。

表3 土壤母質(zhì)編號(hào)對(duì)應(yīng)及土樣統(tǒng)計(jì)

圖1 土壤母質(zhì)對(duì)有效Mo、B的影響

從表3看出，采樣區(qū)的土壤母質(zhì)主要是河流沖擊母質(zhì)、第四系老沖積物、洪積物、紫色砂頁(yè)巖、殘積物組成，他們有效硼的含量關(guān)系是:第四系老沖積物(0.492 mg·kg-1)＞紫色砂頁(yè)巖(0.386 mg·kg-1)＞河流沖擊母質(zhì)(0.257 mg·kg-1)＞洪積物(0.249 mg·kg-1)＞殘積物(0.205 mg·kg-1);第四系老沖積物有效硼含量最高，殘積物有效硼含量最低，這是因?yàn)榈谒南道蠜_積物形成土壤為粘土或粉質(zhì)粘土，粘土具有較好的保水保肥性，土壤中全硼分解為有效態(tài)的硼后不容易隨地表水淋濕，因而其有效硼含量很高。而殘積物是土壤風(fēng)化淋濕而剩下的物質(zhì)，殘積物顆粒較大，在成土過程中土壤中硼經(jīng)風(fēng)化淋濕較多，因而殘積物形成的土壤中含硼最少。而有效鉬的含量關(guān)系是:洪沖積物(0.214 mg·kg-1)＞紫色砂頁(yè)巖(0.197 mg·kg-1)＞殘積物(0.194 mg·kg-1)＞第四系老沖積物(0.188 mg·kg-1)＞河流沖積母質(zhì)(0.175 mg·kg-1)，由此含量關(guān)系看出個(gè)成土母質(zhì)的有效鉬含量差別都不大且含量均高于土壤臨界值，屬于作物正常生長(zhǎng)含量。

3.2.2 耕作作物的影響

不同的植被類型會(huì)對(duì)土壤的微量元素有效性產(chǎn)生一定的影響［7～8］。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后得出不同種植制度下的土壤有效硼、鉬含量表和含量直方圖。

從圖2可以看出研究區(qū)域內(nèi)11種不同種植作物間有效硼含量存在較顯著差異，而有效鉬含量則差異不顯著，其含量均在中等分級(jí)含量以內(nèi)，可能原因有以下幾種:

①作物對(duì)土壤有效B、Mo的需求量不同:對(duì)有效Mo的需求較少，而對(duì)有效B的需求較高。

②不同作物對(duì)土壤有效B的適宜濃度也不相同，對(duì)有效B的吸收量也不相同，因而不同種植作物的土壤剩余有效硼含量不同;對(duì)有效Mo的需求較平均，因而土壤中有效鉬剩余量也差異不大。

③作物收獲部位不同，從土壤中消耗和返還土壤的養(yǎng)分含量存在較大差異。

由表4可以看出采樣區(qū)主要種植作物為玉米(38.2%)、蘋果(24.6%)、馬鈴薯(12.3%)、水稻(8.9%)，研究區(qū)域玉米種植區(qū)土壤有效硼含量為0.238 mg·kg-1，玉米缺硼時(shí)土壤有效硼的臨界值為0.2 mg·kg-1～0.3 mg·kg-1［9］，在其臨界值范圍之內(nèi)，該區(qū)域種植玉米硼素缺乏;蘋果種植區(qū)有效硼含量為0.598 mg·kg-1，蘋果缺硼時(shí)土壤有效硼的臨界值為 0.5 mg·kg-1～0.8 mg·kg-1［10］，研究區(qū)種植蘋果時(shí)有效硼為缺乏狀態(tài);馬鈴薯種植區(qū)土壤有效硼含量為0.208 mg·kg-1，馬鈴薯缺硼時(shí)土壤有效硼臨界值為 0.3 mg·kg-1［11］，該區(qū)域種植馬鈴薯硼素缺乏。水稻種植區(qū)有效硼濃度為0.202 mg·kg-1，而水稻對(duì)硼的需求量不高，其中使水稻減產(chǎn)得有效硼濃度為1.97 mg·kg-1，水稻種植區(qū)有效硼含量能滿足水稻正常生長(zhǎng)。研究區(qū)域土壤有效鉬含量均在作物正常生長(zhǎng)范圍且含量無(wú)顯著性差異，這是由于作物對(duì)鉬的需求程度沒有硼的需求程度大，而且不同作物間的需求也沒有那么大的差距，因此不同的種植作物對(duì)土壤有效鉬影響因素不大。

圖2 不同種植作物下有效硼鉬的含量

表4 不同種植作物下有效硼、鉬的含量(mg·kg-1)

4 結(jié)論與討論

(1)研究結(jié)果表明，研究區(qū)域內(nèi)的有效硼、鉬的平均含量分別為 0.3277 mg·kg-1、0.1858 mg·kg-1，其含量分級(jí)分別為II、III級(jí)，有效鉬含量較低，對(duì)硼敏感作物表現(xiàn)為潛在性缺硼，無(wú)明顯缺硼癥狀，有效鉬平均含量在作物正常生長(zhǎng)范圍內(nèi)，作物不缺鉬，但是其低值含量較多，仍有較大地區(qū)存在缺乏。

(2)土壤有效硼、鉬含量與土壤母質(zhì)、土壤類型、種植作物有一定的關(guān)系，但由于人為耕作施肥的影響，土壤有效硼、鉬的含量在有微肥施用后，養(yǎng)分含量主要受施肥因素的影響。

(3)研究區(qū)域內(nèi)有一定的微肥施用，但是由于施用時(shí)缺乏相關(guān)的指導(dǎo)，施入存在一定的盲目性，有效硼的施入只能滿足作物不表現(xiàn)出缺素癥狀，但是作物本身潛在性缺硼，因而在以后的生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意硼肥的施用。

［1］徐敬敬，申廣榮，錢振華，等.上海崇明農(nóng)田土壤微量元素空間變異特征［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版)，2009，27(1):13～18.

［2］栗冬梅.微量元素肥料的施用技術(shù)［J］.農(nóng)村實(shí)用工程技術(shù).溫室園藝，2004，(9):42.

［3］鄒順利.長(zhǎng)豐縣棉花缺硼癥狀及防治措施［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.農(nóng)藝學(xué)，2009，17:68.

［4］趙勝利，李章海，歐家林，等.植物鉬素營(yíng)養(yǎng)研究及其在煙草上的應(yīng)用［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，14(16):31～32.

［5］杜森，高祥照，等.土壤分析技術(shù)規(guī)范［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006，(6).

［6］劉國(guó)順，李娟，黃克久.重慶植煙土壤有效態(tài)微量元素狀況分析［J］.煙草科技，2010，(5):56.

［7］孔祥斌，張鳳榮，王茹.近20年城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶土壤養(yǎng)分時(shí)間空間變異特征分析-以北京市大興區(qū)為例［J］.土壤，2004，36(6):636～643.

［8］許紅衛(wèi)，王珂.田間土壤采樣數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征與空間變異性研究［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版)，2000，26(6):665～669.

［9］王永東，廖桂堂，李廷軒，等.四川蒙頂山低山茶園土壤主要微量元素空間變異特征及影響因素研究［J］.茶葉科學(xué)，2008，28(1):14～21.

［10］趙筱青，楊樹華.滇西南亞熱帶山地主要植被類型下土壤微量元素狀況研究［J］.水土保持研究，2008，15(5):140～144.

［11］石偉勇主編.植物營(yíng)養(yǎng)診斷與施肥［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005.