青海省耕層土壤養(yǎng)分含量相關(guān)性分析研究

武治華 牛繼平

摘要[目的]研究青海省貴德縣耕層土壤的養(yǎng)分狀況。[方法]以青海省貴德縣耕層土壤（0～20㎝）為研究對象，采用土壤農(nóng)化常規(guī)方法，測定了土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等養(yǎng)分，分析了養(yǎng)分之間的相關(guān)性，耕層土壤養(yǎng)分相互關(guān)系的變化及變化的原因。[結(jié)果]土壤有機質(zhì)與全氮呈極顯著正相關(guān)；土壤有機質(zhì)與堿解氮呈極顯著相關(guān)；全氮與堿解氮呈極顯著相關(guān)；貴德縣常牧鎮(zhèn)、尕讓鄉(xiāng)的N/P2O5≥4的樣本數(shù)分別為71、53，占總樣本數(shù)的57.26%、54.08%；河西鎮(zhèn)、拉瓦西鎮(zhèn)的N/P2O5≥4的樣本數(shù)相對較多，分別占總樣本數(shù)的37.58%、48.00%，在這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)應注意磷肥的施用，使氮磷平衡，發(fā)揮氮磷肥的協(xié)調(diào)作用。[結(jié)論]該研究可為貴德縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞有機質(zhì)；耕層土壤；土壤養(yǎng)分；相關(guān)性

中圖分類號S158.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）23-0101-05

Correlation Analysis of Top Layer Soil Nutrient Content in Qinghai Province

WU Zhihua1， NIU Jiping2*

（1.Changdu Agrotechnology Extension Station，Changdu，Tibet 854000；2.Changdu City Agriculture and Animal Husbandry Bureau，Changdu ，Tibet 854000）

Abstract[Objective]To study top layer soil nutrient content in Guide County of Qinghai Province.[Method]Taking top layer soil （0-20cm ） in Guide County of Qinghai Province as the research object， using conventional method to determinate soil organic matter， total nitrogen， total phosphorus， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， slowly available potassium and so on， analyzed the correlation among soil nutrients， nutrient relationships change and change reason. [Result] Soil organic matter and total nitrogen had a significant positive correlation； Soil organic matter and nitrogen was significantly related； Total nitrogen and available nitrogen was significantly related； N/P2O5≥4 of the samples number of Changmu Town， Garang Township of Guide County were 71，53， the total sample size of 57.3%，5408%；N/P2O5≥4 of samples number of Hexi Town，Lawaxi Town were opposite bigger，respectively 37.58%， 48.00% of the total sample， in these towns application of phosphorus fertilizer should be paid attention to make the nitrogen phosphorus balance， and play the coordination function of N ，P.[Conclusion]The research can give reference for agricultural sustainable development

Key wordsOrganic matter；Top layer soil；Soil nutrient；Correlation

作者簡介武治華（1988—），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。*通訊作者，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

收稿日期2017-06-12

土壤的本質(zhì)屬性是土壤具有肥力，土壤又是綠色生命的源泉，是人類生存最基本、最重要、最珍貴的自然資源；它維系著自然界的生態(tài)平衡，使萬物充滿生機；它關(guān)系到人類的生存和社會的發(fā)展[1]。因此，土壤培肥和科學施肥，改善土壤物理化學性質(zhì)，保持和提高土壤肥力，創(chuàng)造作物生長的最佳條件，切實維護養(yǎng)分平衡，對于合理規(guī)劃和利用土地、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有重要的意義。耕層土壤養(yǎng)分是植物生長需要的土壤營養(yǎng)元素，是維持植物生長的重要物質(zhì)基礎和生命元素，同時也是環(huán)境污染因子[2]。當某一或多種養(yǎng)分含量低時，會抑制植物生長量、品質(zhì)；而當含量過高時會造成環(huán)境污染。由于農(nóng)作物的生長需要多種養(yǎng)分元素的充足、協(xié)調(diào)，因此有必要了解各組分之間的比例關(guān)系，以便全面地闡述土壤質(zhì)量變化的特點[3]。

目前，耕層土壤養(yǎng)分相互關(guān)系的研究較少，未能體現(xiàn)其動態(tài)變化特征，隨著精確農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，耕層土壤養(yǎng)分含量相關(guān)性分析研究更為人們所關(guān)注，目前大部分資料都側(cè)重于統(tǒng)計學方法相關(guān)參數(shù)的獲取與分析，有關(guān)土壤養(yǎng)分含量相關(guān)性及影響土壤養(yǎng)分含量變化的影響因素分析較少。青海省貴德縣土壤類型多樣，施肥類型不盡相同，如綠肥、廄肥等有機肥雖含有多種養(yǎng)分元素，長期、大量使用對于土壤養(yǎng)分間的協(xié)調(diào)具有重要作用[4]。但由于其肥效較緩，用工多，費時長，應用逐漸減少，代之以大量化肥施用，各種化肥的養(yǎng)分元素少或單一，加上農(nóng)民知識所限，施肥主要依靠經(jīng)驗，土壤養(yǎng)分間的不平衡、協(xié)調(diào)性低難以避免。采用GPS定位采樣，用土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法分析土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等養(yǎng)分含量，分析其相關(guān)性，為貴德縣農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

1材料與方法

1.1貴德縣地理位置和行政區(qū)劃

青海省貴德縣地處100°58′08″～101°47′50″ E、35°29′45″～36°23′35″ N。東西寬65 km，南北長100 km，總面積3 680.49 km2。處于黃河上游龍羊峽與李家峽之間?？h城駐河陰鎮(zhèn)，距省會西寧114 km，海南州府恰不恰鎮(zhèn)158 km。貴德縣轄4個鎮(zhèn)、2個鄉(xiāng)、1個民族鄉(xiāng)，即河陰鎮(zhèn)、河西鎮(zhèn)、拉西瓦鎮(zhèn)、常牧鎮(zhèn)、河東鄉(xiāng)、新街回族鄉(xiāng)和尕讓鄉(xiāng)；119個村民委員會。在全國農(nóng)業(yè)區(qū)劃中屬于東部黃土高原農(nóng)林牧副區(qū)——黃河上游糧油畜禽、水源水保林區(qū)，是青海省重要的糧食生產(chǎn)基地縣之一。貴德縣在黃河上游建制最早，歷史悠久；境內(nèi)山清水秀，自然環(huán)境優(yōu)美，素有“小江南”之稱。

1.2樣品采集及測試方法

1.2.1樣品采集。

按照農(nóng)業(yè)部測土配方施肥規(guī)范的要求采樣，采樣時間為農(nóng)作物播種前或收獲后，采用GPS定位采樣；采樣深度為0～20 cm。每個樣品的采樣點不少于10點，采樣時按照“隨機”“等量”和“多點混合”的原則進行。然后將取回的土樣風干后按測試方法的要求進行進一步的處理，過篩，保存。

1.2.2測定項目及方法。

土壤養(yǎng)分化驗方法均采用中國土壤學會農(nóng)業(yè)化學專業(yè)委員會編著的《土壤農(nóng)業(yè)化學常規(guī)分析方法》[5]。具體測定項目及方法如下：

土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-水合熱法；

全氮采用開氏定氮法；

全磷采用高氯酸-硫酸消煮，鉬藍比色法；

堿解氮采用堿解擴散法；

有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬藍比色法；

速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法；

緩效鉀采用1 mol/L熱硝酸浸提-火焰光度法。

1.2.3數(shù)據(jù)處理方法。

應用Excel對數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)達顯著者建立其相應的函數(shù)回歸方程。

2結(jié)果與分析

2.1貴德縣耕層土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計分析

表1為貴德縣第二次全國土壤普查的養(yǎng)分分級標準，表2為2007—2011年貴德縣675個耕層土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計結(jié)果。由表1、2可見，貴德縣耕層土壤有機質(zhì)含量在2.22～77.04 g/kg，平均含量為20.24 g/kg，達到三級分級標準，處于高等水平，總體標準差9.61 g/kg，總體變異系數(shù)為47.5%，屬于中等變異；全氮含量在0.19～3.21 g/kg，平均含量為1.44 g/kg，達到三級分級標準，處于中等水平，總體標準差0.52 g/kg，總體變異系數(shù)為36.4%，屬于中等變異；堿解氮含量在2200～468.00 mg/kg，平均含量為108.69 mg/kg，達到三級分級標準，處于中等水平，總體標準差48.29 mg/kg，總體變異系數(shù)為444%，屬于中等變異；有效磷含量在2.00～246.00 mg/kg，平均含量為51.03 mg/kg，達到一級分級標準，處于豐富水平，總體標準差41.85 mg/kg，總體變異系數(shù)為82.0%，屬于較大變異；全磷含量在0.213～4.683 g/kg，平均含量為1.720 g/kg，達到三級分級標準，處于中等水平，總體標準差0.520 g/kg，總體變異系數(shù)30.2%，屬于中等變異；速效鉀含量在31.00～1 870.00 mg/kg，平均含量為260.95 mg/kg，達到一級分級標準，處于豐富水平，總體標準差175.43 mg/kg，總體變異系數(shù)為65.7%，屬于較大變異；緩效鉀含量在64.00～3 208.00 mg/kg，平均含量為1 013.31 mg/kg，標準差為454.08 mg/kg，總體變異系數(shù)為44.8%，屬于中等變異。從總的分析結(jié)果可以看出，土壤有效磷與第二次全國土壤普查耕層土壤養(yǎng)分含量分級指標相比變化明顯。

2.2貴德縣耕層土壤有機質(zhì)與全氮相關(guān)性分析

土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，對提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性狀，調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱狀況具有重要作用。有機質(zhì)含量的高低是衡量土壤肥力水平的重要指標之一[6]。土壤中的氮有95%是以有機狀態(tài)存在。從耕層土樣有機質(zhì)與全氮測定結(jié)果來看，貴德縣耕層土樣1的土壤有機質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=15.246x-3.513 4（n=499，R2=0.732）。貴德縣耕層土樣2的土壤有機質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=16.434X+3.467 3（n=146，R2=0.472 4）。貴德縣耕層土樣3的土壤有機質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=4.109 8x+11233（n=30，R2=0.275 2）。協(xié)作項目土壤有機質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=22937x-7.241 7（n=318，R2=0.935 6）。結(jié)果見圖1、2、3、4。

根據(jù)4組不同測定時期的土壤有機質(zhì)測定值與相關(guān)方程預測值<0.5 g/kg樣品個數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，土樣1中有50個土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的10%；

土樣2中有10個土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的7%；

土樣3中有9個土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的30%；

即使協(xié)作項目可決系數(shù)R2=0.935 6，用其相關(guān)方程預測的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為19個，占總樣本數(shù)的6%。

通過貴德縣耕層土樣1實際測定值與預測值之間所進行的u測驗，得u=-1.45，|u|（1.45）

2.3耕層土壤有機質(zhì)與堿解氮相關(guān)性分析

有機質(zhì)是影響土壤堿解氮含量的一個重要因子[7]。從耕層土樣有機質(zhì)與堿解氮測定結(jié)果來看，貴德縣耕層土樣1的土壤有機質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=4.404 1x+23.116（n=499，R2=0.635 5）。貴德縣耕層土樣2的土壤有機質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=2.150 5x+50.072（n=146，R2=0485 9）。貴德縣耕層土樣3的土壤有機質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=4.845x+52.557（n=30，R2=0.346 1）。協(xié)作項目土壤有機質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=2309 2x+70.263（n=318，R2=0.879 0）。相關(guān)結(jié)果見圖5～8。因此，要提高土壤氮素肥力水平，可以通過提高土壤有機質(zhì)來提高氮素水平。

根據(jù)4組不同測定時期的土壤堿解氮測定值與相關(guān)方程預測值<5 g/kg樣品個數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，土樣1中有60個土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的12%；

土樣2中有20個土樣符合平行誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的14%；

土樣3中有5個土樣符合平行誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的17%；

即使協(xié)作項目可決系數(shù)R2=0.879 0，用其相關(guān)方程預測的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為6個，占總樣本數(shù)的2%。

通過貴德縣耕層土樣1實際測定值與預測值之間所進行的u測驗，得u=0.272，|u|（0.272）2.4耕層土壤全氮與堿解氮相關(guān)性分析

從耕層土樣全氮與堿解氮測定結(jié)果來看，貴德縣耕層土樣1的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=83.826x-17.726（n=499，R2=0.724 3）。貴德縣耕層土樣2的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=62.801x+25.341（n=146，R2=0.724 8）。貴德縣耕層土樣3的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=35.871x+81055（n=30，R2=0.309 1）。協(xié)作項目土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=51851x+5628（n=318，R2=0.788 1）。相關(guān)結(jié)果見圖9～12。

根據(jù)4組不同測定時期的土壤堿解氮測定值與相關(guān)方程預測值<5 g/kg樣品個數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，土樣1中有105個土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的21%；

土樣2中有33個土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的23%；

土樣3中有4個土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的13%；

即使協(xié)作項目可決系數(shù)R2=0.788 1，用其相關(guān)方程預測的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為38個，占總樣本數(shù)的12%。

通過貴德縣耕層土樣1實際測定值與預測值之間所進行的u測驗，得u=-1.490 4，|u|（1.490 4）