黑龍江省松嫩平原土壤肥力現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

■雷風(fēng)華 時(shí)慧霖 韓嘉莉 崔玉軍

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院黑龍江哈爾濱150036）

黑龍江省松嫩平原土壤肥力現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

■雷風(fēng)華 時(shí)慧霖 韓嘉莉 崔玉軍

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院黑龍江哈爾濱150036）

以黑龍江省松嫩平原南部1：25萬多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目的高精準(zhǔn)度大數(shù)據(jù)為依據(jù)，從土壤自然肥力和人為肥力兩個(gè)方面，對(duì)松嫩平原耕作區(qū)土壤做了土壤肥力現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，并提出科學(xué)施肥建議。

松嫩平原南部 土壤肥力 評(píng)價(jià)

0　引言

土壤肥力是農(nóng)作物生長養(yǎng)分汲取的源泉，全面了解土壤肥力狀況，對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科學(xué)施肥具有實(shí)際意義。土壤肥力可劃分為自然肥力和人為肥力。土壤在自然狀態(tài)下具有的肥力是母質(zhì)層巖石經(jīng)過時(shí)間、氣候、生物、地形等多種自然因素綜合作用產(chǎn)生的。隨著人類對(duì)土壤的農(nóng)業(yè)種植以及農(nóng)業(yè)施肥等，土壤肥力不可避免的會(huì)受到人為因素影響。其中，土壤自然肥力的豐缺決定了土地本身具備的生產(chǎn)力的高低。

筆者參加黑龍江省農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查工作，本文是基于黑龍江省松嫩平原南部多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查成果[1]取得的數(shù)據(jù)，對(duì)松嫩平原南部自然土壤肥力現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究。

1　區(qū)域概況

松嫩平原，位于黑龍江省南部，地形平坦，土質(zhì)肥沃，為黑龍江省主要農(nóng)業(yè)區(qū)，包括哈爾濱市、齊齊哈爾、大慶等市縣，是我國重要的糧食生產(chǎn)基地。水系發(fā)達(dá)，湖泊眾多，屬于溫帶大陸季風(fēng)氣候，四季分明，年平均降水量370—670毫米，全年積溫在2400-2800℃之間[2]。區(qū)內(nèi)土壤類型主要以黑土、黑鈣土、草甸土為主，約占松嫩平原區(qū)面積的90%以上。

2　數(shù)據(jù)來源及可靠性

表層土壤采樣密度為1km×1km，取0-20cm的表層土壤1kg，并按4km2組合成一個(gè)樣品進(jìn)行分析測試。深層土壤樣采樣密度為4km×4km，取180-200cm的深層土壤1kg，并按16km2組合成一個(gè)樣品進(jìn)行分析測試。工作面積81500 km2，采土壤樣品104140件（其中表層83312件，深層20828件），表層土壤分析數(shù)據(jù)量20929。

測試分析分別由黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)測試中心和吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所測試中心承擔(dān)，質(zhì)量監(jiān)控按照DD2005-01《多目標(biāo)區(qū)域地球調(diào)查規(guī)范（1：250000）》的要求執(zhí)行。數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

3　評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選

土壤養(yǎng)分元素按照植物生長過程所需含量高低可劃分為3類：（1）必須大量和中量元素，包括有機(jī)碳、氮、磷、鉀、硫、鎂、鈣；（2）必須微量元素，包括：鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、氯；（3）有益元素，包括：硅、鈷、鎳、鈉。本論文選取對(duì)植物生長過程中必須的大量、中量元素和必須微量元素作為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)綜述。

根據(jù)全國第二次土壤普查土壤中養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研究區(qū)內(nèi)大量營養(yǎng)元素進(jìn)行分級(jí)[3]。其中鈣、鎂、硫、硼、鋅、鐵元素尚未有分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，參考《中國土壤元素背景》中給出的全國土壤（A層）中給出的背景值的10%，25%，50%，75%和90%順序統(tǒng)計(jì)量作為本區(qū)土壤的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表2）[4]。以＜10%極低含量，10%—25%為低含量，25—75%為中等含量，75—90%為高含量，＞90%為很高含量。

4　必須大量元素分布特征

4.1氮元素分布特征

氮元素是農(nóng)作物生長的必須大量元素，除了某些豆類植物本身具有的固氮作用，其它綠色植物的氮源均來自與土壤。土壤中氮含量通常被用以作為衡量基礎(chǔ)肥力。根據(jù)黑龍江省1：25萬多目標(biāo)調(diào)查成果[5]顯示，氮元素含量>2000mg/kg的土壤面積達(dá)到18798平方公里，占全區(qū)面積的22.67%,集中在松嫩平原北部；含量在1500-2000mg/kg的土壤面積達(dá)到28.934，占全區(qū)面積的34.89%，集中在松嫩平原的南部和中部；西部沼澤湖泊區(qū)以及水系流域氮含量相對(duì)低。根據(jù)鮑士旦的研究 [6]中國的耕地的含氮量一般為100-200mg/kg,相較而言松嫩平原的土壤含氮量頗為豐富。

表1　土壤作物必需大量元素全量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

從本區(qū)大量元素分級(jí)結(jié)果（表2）可以看出，氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)、鈣、鎂、硫元素含量達(dá)到二級(jí)及二級(jí)以上高含量標(biāo)準(zhǔn)的土壤面積占到分別占到全區(qū)面積的 57.56%，14%，99.82%，40.41%，45.5%，78.2%，80.59%。從磷元素的分級(jí)結(jié)果看，磷元素一級(jí)面積9817平方公里，占全區(qū)的11%，二級(jí)面積72966平方公里，占全區(qū)面積的87.98%，區(qū)內(nèi)土壤主要屬于五級(jí)土壤，屬于極低含量；有機(jī)質(zhì)含量豐富的土壤只有40.41%，建議適當(dāng)補(bǔ)充有機(jī)肥。富含鉀元素的土壤幾乎遍布整個(gè)松嫩平原評(píng)價(jià)區(qū)，建議在松嫩平原耕作區(qū)維持當(dāng)前施肥水平，不必再增加鉀肥的施用，以免造成化肥過度使用污染。

表2　松嫩平原表層土壤必須大量元素分級(jí)統(tǒng)計(jì)（WB%）

4.2必須微量元素分布特征

微量元素鉬、硼的平均含量分別為0.54mg/kg、26.9mg/kg，遠(yuǎn)小于全國土壤（A層）鉬、硼平均值2.0mg/kg、47.8mg/kg；硼、鉬元素在三級(jí)以上的土壤含量分別為1.19%、1.94%，從分級(jí)結(jié)果上看（表3），以硼、鉬元素為指標(biāo)區(qū)內(nèi)絕大部分面積屬于四級(jí)、五級(jí)土壤，尤其是鉬元素區(qū)內(nèi)有78.98%的面積為含量極低區(qū)域，松嫩平原為大面積區(qū)域性低硼鉬地區(qū)。鋅的平均含量為55.0mg/kg，錳的平均含量590mg/kg，全鐵的平均含量3.92%，在分布上鋅元素在部分城市城區(qū)含量高，西部丘陵山區(qū)含量最低，中西部低平原為鋅的很低含量區(qū)，東部、北部平原以及西部火山巖區(qū)為鋅中等含量區(qū)，鐵、錳元素有類似的分布特征，鋅、鐵、錳元素的分布特征明顯的受土壤沉積作用影響。

微量元素中只有鐵元素含量具有大量的二級(jí)以上土壤，占到全區(qū)面積70.9%，其它微量元素大都處于低含量水平。鋅、銅、鉬、硼、鐵處于低含量水平的土壤面積分別為83.68%，59.31%，96.15%，98.81%，18.68%。

表3　松嫩平原表層土壤必須微量元素分級(jí)統(tǒng)計(jì)（WB%）

4.3表層土壤元素富集程度

以深層土壤元素的平均值作為基準(zhǔn)值，用表層土壤元素平均值與深層土壤元素平均值的比值來反映元素在表層土壤中的富集貧化程度，即富集系數(shù)。則松嫩平原表層土壤元素富集程度見表4。以富集系數(shù)1.0為中心，用富集系數(shù)≥1.1和≤0.9來衡量元素在地表耕作層中富集貧化程度。明顯大于富集系數(shù)1.0的指標(biāo)有：有機(jī)碳、氮、硫、磷，這種明顯的富集作用不可能來自于土壤母質(zhì)層，考慮到人為肥力和生物的固氮作用以及有機(jī)質(zhì)的表生吸附作用，有機(jī)碳、氮、硫、磷元素目前的豐缺狀況是受人為因素影響為主。鐵、銅、錳、氯、鉀、鎂富集系數(shù)接近1.0，這跟土壤的次生環(huán)境有關(guān)，受自然肥力和人為肥力雙重因素影響；鉬、硼、鋅、硼富集系數(shù)小于1.0，綜合土壤肥力以自然肥力為主。

5　結(jié)論

松嫩平原地區(qū)鉀、鎂、硫元素含量豐富，受人為肥力和自然肥力雙重因素影響，建議在現(xiàn)有的施肥情況下繼續(xù)維持原有的施肥水平。磷元素含量低的面積占到全區(qū)73.71%，綜合肥力以人為肥力為主，說明在現(xiàn)有的施肥情況下不足以滿足農(nóng)作物的生長，建議大量加大磷肥的施加。松嫩平原有25.02%的面積缺少有機(jī)肥，農(nóng)作物對(duì)有機(jī)肥的需求是母質(zhì)土壤遠(yuǎn)遠(yuǎn)解決不了的，建議對(duì)有機(jī)碳含量不足的南部、東部地區(qū)施加適量的有機(jī)肥，比如土壤中添加雞糞、牛糞或者秸稈還田等。微量元素除鐵元素外大都是松嫩平原區(qū)域性缺少的的，本區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀鉬、硼、鋅、硼的綜合土壤肥力來源自然肥力為主，建議在全區(qū)大面積增加微量元素鉬、硼、鋅、硼等肥料。

表4　松嫩平原表層土壤元素富集程度表

[1]崔玉軍，李延生，劉國棟，雷風(fēng)華，等.中華人民共和國多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告 (比例尺：1:250000)黑龍江省松嫩平原南部.黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院內(nèi)部資料. 2009（6）.

[2]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局編.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志.地質(zhì)出版社.1993年.

[3]全國土壤普查辦公室.中國土壤普查技術(shù) [M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1992：211-213.

[4]中國土壤元素背景值編委會(huì).中國土壤元素背景值 [M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990：78-79.

[5]崔玉軍，劉立芬，雷風(fēng)華等.中華人民共和國多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)圖集（黑龍江省松嫩平原南部） [M].地質(zhì)出版社.2013（8）：152.

[6]鮑士旦.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析 [M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.2000：123-126.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-379-2