碭山酥梨適宜性土壤地球化學(xué)特征分析

郭　艷，陳　智，孟棟材，梅養(yǎng)英，吳　奇

宿州學(xué)院資源與土木工程學(xué)院，安徽宿州，234000

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碭山酥梨適宜性土壤地球化學(xué)特征分析

郭艷，陳智，孟棟材，梅養(yǎng)英，吳奇

宿州學(xué)院資源與土木工程學(xué)院，安徽宿州，234000

摘要：以碭山縣黃河故道碭山酥梨栽培區(qū)為取樣地，采用梅花采點(diǎn)法取樣，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)土壤中重金屬元素進(jìn)行了測(cè)定，并用pH測(cè)試儀測(cè)定了部分樣品的pH值。 結(jié)果表明：土壤呈堿性，pH值平均為7.6；本區(qū)形成較高背景值的元素為 Ca、Zr 和 K，其局部富集趨勢(shì)較強(qiáng)；土壤中Zn、Ti、Cr元素受淋溶作用較弱，V、Fe、Mn受淋溶的強(qiáng)度次之，而元素Rb、Sr受淋溶作用較強(qiáng)，缺失的Rb、Sr元素被淋濾到更深層次的淀積層；本區(qū)土壤主要是砂土，為碭山酥梨適宜性土壤。

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；土壤；酥梨；碭山

土壤是土地的主體，土地是人類社會(huì)生存的基礎(chǔ)，同時(shí)也是社會(huì)發(fā)展的基本前提條件；它既是一種資產(chǎn)，也是非常寶貴的資源[1-3]。特定的土壤適宜生產(chǎn)特定的作物，因地制宜就是這個(gè)道理。碭山縣黃河故道地區(qū)發(fā)展果樹生產(chǎn),具有十分優(yōu)越的條件，20世紀(jì)五六十年代就成為我國(guó)酥梨主產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)栽植的果樹95%以上是碭山酥梨。由于碭山酥梨外形美觀、風(fēng)味好,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、耐貯藏、供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),因此深受人們所喜愛。碭山酥梨不僅是我國(guó)品牌水果,也是我國(guó)梨出口的主要品種之一。研究碭山縣黃河故道酥梨適應(yīng)性土壤，了解黃河故道地區(qū)果園的土壤狀況，有助于了解酥梨生產(chǎn)所需要的土壤環(huán)境條件，通過(guò)確定酥梨土壤環(huán)境背景值，探討其與碭山酥梨果實(shí)品質(zhì)形成的關(guān)系，為酥梨產(chǎn)地保護(hù)和可持續(xù)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。

1采 樣

碭山縣地處山東臺(tái)背斜徐蚌拗折帶，沉積了巨厚的第四系地層，其厚度自東向西逐漸增大[4]。本次采樣采用梅花采樣法(即五點(diǎn)取樣法)，沿碭山縣東部和北部古黃河流域，共設(shè)78個(gè)采樣點(diǎn)，分別在每個(gè)采樣點(diǎn)表層5～10 cm和深層35～40 cm處各采1件樣品，共計(jì)156件樣品，每件樣品重約10克。

2實(shí) 驗(yàn)

將采回的樣品在室內(nèi)風(fēng)干，研磨過(guò)篩、壓膜，利用便攜式礦石分析儀(OSD-9000，測(cè)試過(guò)程中主要采用土壤模式)，測(cè)定所取樣品中部分常量元素和微量元素的含量，并利用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值。其中，主要常量元素包括K、Ca等，主要微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cr等。采用樣品組合的方式，將4件樣品組合成一組，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)試土壤中重金屬元素含量，主要包括Zn、Pb、Ni、Cd、Co、As、Cr、Cu、V和Mn共10種元素[5]。

3數(shù)據(jù)分析

首先對(duì)兩個(gè)層次土壤樣品的地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),剔除大于算術(shù)平均值加3倍標(biāo)準(zhǔn)差[X+3S]和小于算術(shù)平均值減3倍標(biāo)準(zhǔn)差[X-3S]的數(shù)據(jù)，經(jīng)循環(huán)剔除較高和較低值后所取得的背景均值作為該單元土壤地球化學(xué)基準(zhǔn)值[6]。土壤地球化學(xué)特征如表1所列。

3.1元素含量

表1中，元素的豐度系數(shù)表示元素在礦床次生分散暈(簡(jiǎn)稱次生暈)形成過(guò)程中富集-貧化變化特征，可通過(guò)礦床次生分散暈中元素平均含量與礦床原生暈中元素平均含量之比值求得?？死酥凳侵傅貧ぶ性氐钠骄?，研究區(qū)土壤豐度指研究區(qū)內(nèi)土壤中元素含量平均值，而豐度系數(shù)則是指研究區(qū)內(nèi)元素的豐度值與克拉克值之比，它能夠定量地反映出各元素的富集貧化程度(本文采用大陸殼體元素豐度)。統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)土壤樣品中各元素的含量，其結(jié)果如表1所列[7-9]。

表1　研究區(qū)土壤地球化學(xué)特征統(tǒng)計(jì)表

注：元素單位為10-6，平均值為剔除特高和特低值之后的算術(shù)平均值。

研究區(qū)土壤樣品數(shù)共156件，測(cè)試樣品數(shù)為156件。從表1可以看出，研究區(qū)內(nèi)元素豐度系數(shù)大于5的元素為Ca，為該區(qū)土壤中強(qiáng)烈富集的元素；Zr元素的豐度系數(shù)大于1.2，為富集元素；K元素豐度系數(shù)大于0.7小于1.2，為正常元素[7]?？梢姳緟^(qū)形成較高背景值的元素為Ca、Zr和K，其局部富集趨勢(shì)較強(qiáng)。豐度系數(shù)最小的是Sr元素，Ti、Fe、Mn、Zn、Rb、Cr、V豐度系數(shù)也較小，均在0.5左右，主要是由于研究區(qū)土壤屬性屬于沙土，通透性和滲透性較好，將大部分元素淋濾流失掉。Zn、Ti、Cr元素第一層次(5～10cm)的豐度系數(shù)略大于第二層次(35～40cm)豐度系數(shù)，Rb、Sr元素第一層次的豐度系數(shù)略小于第二層次豐度系數(shù)，V、Fe、Mn元素第一層次的豐度系數(shù)等于第二層次豐度系數(shù)。土壤中Zn、Ti、Cr元素受淋溶作用較弱，V、Fe、Mn受淋溶的強(qiáng)度次之，而元素Rb、Sr受淋溶作用較強(qiáng)，缺失的Rb、Sr元素被淋濾到更深層次的淀積層[10]。

3.2土壤酸堿性

研究區(qū)土壤pH值多數(shù)為7～8之間，平均值7.6，土壤呈弱堿性。沿黃河故道從東南往西北方向，土壤越來(lái)越呈堿性，而酥梨的色澤味有相應(yīng)變?nèi)醯内厔?shì)，由此可以推斷酥梨更適宜在弱堿性土中生長(zhǎng)。

研究區(qū)黃河故道是在今黃河河道以前的河道，土壤主要為砂土，粘土較少。以黃河支流為中心呈環(huán)帶狀分布，砂土在內(nèi)側(cè)，粘土在外側(cè)。經(jīng)分析，碭山酥梨依砂土而種植，粘土種植酥梨較少，且色澤味次之[11]，故砂土為碭山酥梨適宜性土壤，酥梨更適宜于種植在沙土中。

4結(jié) 論

經(jīng)以上分析，可得出如下結(jié)論：

(1)本區(qū)形成較高背景值的元素為 Ca、Zr 和 K，其局部富集趨勢(shì)較強(qiáng)；土壤中Zn、Ti、Cr元素受淋溶作用較弱，V、Fe、Mn受淋溶的強(qiáng)度次之，而元素Rb、Sr受淋溶作用較強(qiáng)，缺失的Rb、Sr元素被淋濾到更深層次的淀積層。

(2)本區(qū)土壤呈弱堿性，pH值平均為7.6；土壤類型主要是砂土，為碭山酥梨適宜性土壤。

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(責(zé)任編輯：汪材印)

中圖分類號(hào)：P59

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-2006(2016)02-0124-03

作者簡(jiǎn)介：郭艷(1985-)，女，安徽宿州人，碩士，助教，主要研究方向：地球化學(xué)。

基金項(xiàng)目：國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃“碭山縣黃河故道酥梨適宜性土壤研究”(20141037907)；宿州區(qū)域發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心全國(guó)開放課題“宿縣礦區(qū)地溫場(chǎng)模擬及地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)”(2014SZXTKF09)。

收稿日期：2015-10-28

doi:10.3969/j.issn.1673-2006.2016.02.035