閔行區(qū)耕地土壤有效態(tài)微量元素含量分布調(diào)查研究

郝曉潔 劉樹超 吳君蘭 徐燕萍 黃芹花 柏秀萍 陶明芳

（上海市閔行區(qū)動植物檢測檢驗中心 201109）

土壤微量元素是土壤肥力的重要組成部分[1]；微量元素不僅會影響農(nóng)作物的正常生長發(fā)育，還會影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量[2]；土壤是由氣相、液相和固相所構(gòu)成的一個復(fù)雜的系統(tǒng)，土壤微量元素的有效量受成土母質(zhì)、土壤類型、土壤理化性質(zhì)、地形條件、氣候環(huán)境、人為因素等許多因素的影響[3-6]，且土壤有效態(tài)微量元素含量特征具有明顯的區(qū)域特性[7]。因此，為及時了解并掌握閔行區(qū)基本農(nóng)田耕地地力的動態(tài)，完善建立閔行區(qū)耕地地力動態(tài)監(jiān)測檔案和數(shù)據(jù)庫，筆者對上海市閔行區(qū)耕地土壤有效態(tài)微量元素（銅、鋅、鐵和錳）含量進行調(diào)查研究，并對有效態(tài)微量元素含量的豐缺狀況進行評價，旨在了解閔行區(qū)耕地土壤微量元素含量狀況，從而為推廣測土配方施肥技術(shù)、提高肥料利用率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本來源

本研究采集的土壤樣本來自閔行區(qū)種植糧食和蔬菜的2 133.33 hm2基本農(nóng)田，樣本來自閔行區(qū)7個涉農(nóng)街鎮(zhèn)，涉及63個家庭農(nóng)場、10個糧食合作社和55個蔬菜合作社（園藝場）。共采集土壤樣本170個，其中，采自糧食合作社（家庭農(nóng)場）的耕地土壤樣本80個，采自蔬菜合作社（園藝場）的耕地土壤樣本90個，見表1。

1.2 樣本采集方法

表1 土壤樣本采集數(shù)量及分布（單位：個）

按照NY/T 395-2000的要求，布設(shè)土壤采樣點位，糧田土壤采用梅花形7點取樣法，菜田土壤采用S形7點取樣法，以混合土壤樣品作為該田塊的代表土樣。

1.3 評價指標(biāo)

以閔行區(qū)耕地土壤中有效態(tài)銅、鋅、鐵和錳四種微量元素含量作為分析評價指標(biāo)。

1.4 樣本處理及分析方法

參照NY/T 890-2004和HJ 804-2016的相關(guān)規(guī)定[8-9]，土壤樣本經(jīng)除雜、風(fēng)干、分取后，用研缽研磨至樣品全部通過2.0 mm孔徑尼龍篩后，混勻裝入潔凈的土樣袋中，備用。土壤有效態(tài)微量元素（鋅、錳、銅、鐵）含量采用二乙烯三胺五乙酸浸提-等離子體發(fā)射光譜法（Optima TM 8000 ICPOES）進行測定。

1.5 評價標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年）》，對采集的土壤樣本分析結(jié)果進行土壤有效態(tài)微量元素含量豐缺狀況分級。上海市耕地土壤養(yǎng)分豐缺分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年）

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地土壤有效銅含量現(xiàn)狀

由表3可知，閔行區(qū)耕地土壤有效銅的含量在1.00～20.80 mg/kg范圍內(nèi)，平均含量為6.29±3.20 mg/kg，其中平均含量最高的是顓橋鎮(zhèn)，為8.80±3.69 mg/kg，平均含量最低的是梅隴鎮(zhèn)，為4.52±4.42 mg/kg。

表3 不同街鎮(zhèn)耕地土壤有效銅含量

由表4、圖1可知，從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田土壤有效銅的平均含量為6.47±2.54 mg/kg，其中，吳涇鎮(zhèn)糧田土壤有效銅的平均含量最高，為7.30±1.34 mg/kg；閔行區(qū)菜田土壤有效銅的平均含量為6.12±3.69 mg/kg，其中，顓橋鎮(zhèn)菜田土壤有效銅的平均含量最高，為10.42±4.31 mg/kg，梅隴鎮(zhèn)菜田土壤有效銅的平均含量最低，為1.98 mg/kg。

表4 土地不同利用方式耕地土壤有效態(tài)微量元素含量

圖1 不同街鎮(zhèn)糧田和菜田土壤有效態(tài)微量元素平均含量統(tǒng)計

對照上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年）可知，土壤有效銅含量≤0.5 mg/kg處于缺乏或極缺水平，本次調(diào)查土壤樣本中未出現(xiàn)低于此含量的土壤樣本。從土壤有效銅含量分級頻率來看，閔行區(qū)耕地有93.53%的土壤樣本處于極豐水平，其中糧田有97.50%的土壤樣本處于極豐水平，菜田有90.00%的土壤樣本處于極豐水平，由此可見，閔行區(qū)絕大多數(shù)耕地中土壤有效銅含量處于極豐水平。此外，由表5可知，閔行區(qū)土壤樣本中有52.35%的土壤有效銅含量在5.0～10.0 mg/kg ，其次為2.5～5.0 mg/kg，且糧田和菜田土壤有效銅含量的頻率分布相似。

表5 耕地土壤有效銅含量分級頻率

2004年閔行區(qū)耕地地力調(diào)查的197個土壤樣本中有效銅含量在7.30～23.90 mg/kg，平均含量為7.30±4.31 mg/kg。本次調(diào)查的170個土壤樣本中有效銅含量在1.00～20.80 mg/kg中，平均含量為6.29±3.20 mg/kg，相比2004年，土壤有效銅平均含量降低13.8 %。

2.2 耕地土壤有效鋅含量現(xiàn)狀

由表6可知，閔行區(qū)耕地土壤有效鋅的含量在0.24～39.20 mg/kg，平均含量為5.60±6.22 mg/kg，其中，平均含量最高的是華漕鎮(zhèn)，為10.37±7.04 mg/kg，平均含量最低的是梅隴鎮(zhèn)，為1.88±2.02 mg/kg。

表6 不同街鎮(zhèn)耕地土壤有效鋅含量

由表4、圖1可知，從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田和菜田土壤有效鋅的平均含量差異較大，糧田土壤有效鋅的平均含量為2.24±1.46 mg/kg，其中，顓橋鎮(zhèn)糧田土壤有效鋅的平均含量最低，為1.99±0.30 mg/kg，其余街鎮(zhèn)糧田土壤有效鋅的平均含量相差不大；菜田土壤有效鋅的平均含量為8.62±7.24 mg/kg，其中顓橋鎮(zhèn)、馬橋鎮(zhèn)和梅隴鎮(zhèn)菜田土壤有效鋅的平均含量均低于閔行區(qū)菜田平均含量，而梅隴鎮(zhèn)菜田土壤有效鋅的平均含量最低，為0.72±0.01 mg/kg。

對照上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年），從土壤有效鋅含量分級頻率來看，閔行區(qū)耕地有1.76%的土壤樣本處于極缺水平，有效鋅含量大于5.0 mg/kg的土壤樣本分級頻率最高，為32.94%。從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田土壤樣本處于極缺和缺乏水平的分別占2.50%和15.00%，處于中等水平的占36.25%，處于豐富或極豐的占46.25%；閔行區(qū)菜田土壤樣本處于極缺和缺乏水平的分別占1.11%和8.88%，處于中等水平的占15.55%，處于豐富或極豐的占74.45%。見表7。由此可見，閔行區(qū)耕地土壤中有效鋅含量均有缺乏現(xiàn)象，土壤有效鋅含量在糧田和菜田中頻率分布相差較大。

表7 耕地土壤有效鋅含量分級頻率

2004年閔行區(qū)耕地地力調(diào)查人197個土壤樣本中有效鋅含量在0.64～30.90 mg/kg，平均含量為6.44±6.63 mg/kg。本次調(diào)查的170個土壤樣本中有效鋅含量在0.24～39.20 mg/kg，平均含量為5.60±6.22 mg/kg，相比2004年，土壤有效鋅平均含量降低13.0%。

2.3 耕地土壤有效鐵含量現(xiàn)狀

由表8可知，閔行區(qū)耕地土壤有效鐵的含量在13.10～514.00 mg/kg，平均含量為106.70±94.27 mg/kg，其中，平均含量最高的是顓橋鎮(zhèn)，為194.93±92.41 mg/kg，平均含量最低的是華漕鎮(zhèn)，為48.19±34.80 mg/kg。

由表4、圖1可知，從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田和菜田土壤有效鐵的平均含量差異較大，閔行區(qū)糧田土壤有效鐵的平均含量為152.97±99.40 mg/kg，其中，吳涇鎮(zhèn)糧田土壤有效鐵的平均含量最高，為219.50±79.90 mg/kg；閔行區(qū)菜田土壤有效鐵的平均含量為65.58±66.86 mg/kg，其中梅隴鎮(zhèn)菜田土壤有效鐵的平均含量最低，為24.75±8.98 mg/kg。

表8 不同街鎮(zhèn)耕地土壤有效鐵含量

對照上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年），從土壤有效鐵含量分級頻率來看，閔行區(qū)未出現(xiàn)含量≤10.00 mg/kg的土壤樣本，土壤樣本中有效鐵含量均處于中等及以上水平，其中，88.82%的土壤樣本處于極豐水平。從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田中有98.75%的土壤樣本處于極豐水平，而菜田土壤樣本中，處于豐富和極豐水平的分別占17.78%和80.00%。見表9。由此可見，閔行區(qū)土壤有效鐵含量總體處于豐富及以上水平。

表9 耕地土壤有效鐵含量分級頻率

2004年閔行區(qū)耕地地力調(diào)查的197個土壤樣本中有效鐵含量在12.70～326.60 mg/kg，平均含量為85.80±66.6 mg/kg。本次調(diào)查的170個土壤樣本中有效鐵含量在13.10～514.00 mg/kg，平均含量為106.70±94.27 mg/kg，相比2004年，土壤有效鐵平均含量提高24.4%。

2.4 耕地土壤有效錳含量現(xiàn)狀

由表10可知，閔行區(qū)耕地土壤有效錳的含量在7.02～99.90 mg/kg，平均含量為30.95±21.14 mg/kg，其中，平均含量最高的是顓橋鎮(zhèn)，為57.11±23.70 mg/kg，平均含量最低的是浦錦街道，為19.69±6.73 mg/kg。

由表4、圖1可知，從土地不同利用方式來看，閔行區(qū)糧田和菜田土壤有效錳的平均含量差異懸殊，其中，閔行區(qū)糧田土壤有效錳平均含量為41.17±21.78 mg/kg，菜田土壤有效錳平均含量為21.88±15.82 mg/kg。

對照上海市郊區(qū)耕地土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（2014年），從土壤有效錳含量分級頻率來看，閔行區(qū)未出現(xiàn)有效錳含量≤7.00 mg/kg的土壤樣本，土壤樣本中有效錳含量均處于中等及以上水平，其中，21.76%的土壤樣本處于中等水平，42.35%的土壤樣本處于豐富水平，35.88%的土壤樣本處于極豐水平。從土地不同利用方式來看，糧田中有58.75%的土壤樣本處于極豐水平，36.25%的土壤樣本處于豐富水平；菜田中有36.67%的土壤樣本處于中等水平，47.78%的土壤樣本處于豐富水平。見表11。

表10 不同街鎮(zhèn)耕地土壤有效錳含量

表11 耕地土壤有效錳含量分級頻率

2004年閔行區(qū)耕地地力調(diào)查的197個土壤樣本中有效錳含量在2.80～165.40 mg/kg，平均含量為38.75±21.69 mg/kg。本次調(diào)查的170個土壤樣本中有效錳含量在7.02～99.90 mg/kg，平均含量為30.95±21.14 mg/kg，相比2004年，土壤有效錳平均含量降低20.1%。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查結(jié)果表明：（1）閔行區(qū)耕地土壤中，有效態(tài)微量元素銅、鋅、鐵、錳的平均含量在不同街鎮(zhèn)有所差異，其中顓橋鎮(zhèn)耕地土壤中有效銅、有效鐵及有效錳的平均含量均為最高；梅隴鎮(zhèn)耕地土壤中有效銅、有效鋅的平均含量均為最低。（2）閔行區(qū)糧田土壤中有效銅的平均含量與菜田土壤相近；有效鋅的平均含量在糧田土壤和菜田土壤中頻率分布相差較大，菜田土壤有效鋅平均含量普遍高于糧田土壤；糧田土壤有效鐵、有效錳平均含量普遍高于菜田土壤。（3）閔行區(qū)糧田土壤和菜田土壤中均未出現(xiàn)有效銅、有效鐵、有效錳極缺或缺乏現(xiàn)象，其中，95%以上的土壤樣本中有效銅、有效鐵含量處于豐富及以上水平，27.49%的土壤樣本中有效鋅含量處于極缺或缺乏水平，20%的土壤樣本中有效錳含量處于中等水平，約80%的土壤樣本中有效錳含量處于豐富及以上水平。（4）相比2004年閔行區(qū)耕地地力調(diào)查結(jié)果，本次調(diào)研中閔行區(qū)耕地土壤有效鐵含量提高24.4%，有效銅、有效鋅、有效錳含量則呈現(xiàn)不同程度的下降，分別下降13.8%、13.0%、20.1%。