貴州興仁市耕地土壤有效態(tài)與對應(yīng)全量、pH、有機(jī)質(zhì)的相關(guān)分析

鮑大忠，游桂芝，袁盛博

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)，貴州 六盤水 553004)

1 引言

據(jù)環(huán)境科學(xué)大辭典(2008)，土壤元素有效態(tài)指能被植物吸收利用的元素。土壤營養(yǎng)元素有效態(tài)含量的地球化學(xué)背景，與作物生長有著密切的關(guān)系(李延生等，2008；陸繼龍，2002)。其有效態(tài)含量的高低受多種因素的影響，如土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、土地利用狀況等，但土壤pH值與有機(jī)質(zhì)含量被認(rèn)為是重要的因素(于君寶等，2002；劉全友等，2000)。

本文以2017—2019年開展的1∶5萬興仁市耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查為基礎(chǔ)，研究耕地土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硼、有效鉬、有效鋅與對應(yīng)點(diǎn)位全量、pH值、有機(jī)質(zhì)等的相關(guān)性。

2 研究區(qū)概況

3 工作方法

3.1 樣品采集方法

3.2 測試指標(biāo)、方法及質(zhì)量

本次采集耕地土壤樣651件同時(shí)做有效態(tài)、全量分析，有效態(tài)分析堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硼、有效鉬、有效鋅等，全量分析N、P、K、B、Mo、Zn、pH、有機(jī)質(zhì)等。測試工作由四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都綜合巖礦測試中心完成，pH值采用pH計(jì)電極法；N、有機(jī)質(zhì)采用酸堿滴定容量法；B采用發(fā)射光譜法；Mo采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法；P、K、Zn采用X射線熒光光譜法；堿解氮、有效鉬、陽離子交換量分析測試主要采用容量法；速效磷、有效硼、有效鋅、速效鉀分析測試主要采用標(biāo)準(zhǔn)溶液同介質(zhì)、高鹽霧化器等離子體光譜法測定。樣品經(jīng)內(nèi)外檢，質(zhì)量均合格。

3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

目前主要剔除異常值的方法有平均值加標(biāo)準(zhǔn)差法、四倍法、Grubbs法和Dxon法等(史舟等，2006)。本次使用Excel軟件按平均值加標(biāo)準(zhǔn)差法對異常值逐次剔除后，再Excel、SPSS軟件統(tǒng)計(jì)各類參數(shù)。

4 結(jié)果與分析

4.1 耕地土壤有效態(tài)及全量含量特征

對651件樣本進(jìn)行異常值逐次剔除后的632件樣本，進(jìn)行有效態(tài)及對應(yīng)點(diǎn)位全量含量參數(shù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。

根據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)規(guī)范》土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，B、Mo、Zn總體處于一級(很豐富)水平；N、P、堿解氮、速效鉀、有效鋅處于二級(豐富)水平；K、有效鉬處于三級(適中)水平；速效磷、有效硼處于四級(稍缺)水平。

表1 興仁市耕地土壤有效態(tài)及對應(yīng)點(diǎn)位全量含量特征表

4.2 土壤理化性質(zhì)

4.2.1 土壤pH值

用Excel軟件對興仁市耕地土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量的各類參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表2。

土壤pH值是影響土壤肥力和作物生長的重要因素之一(師剛強(qiáng)等，2009；唐麗靜等，2014)。酸堿度過低或過高都會影響?zhàn)B分吸收，使土壤失去耕作價(jià)值(唐麗靜等，2014)。由表2，pH值平均值為6.37，最大值為8.50，最小值為4.15，pH值多數(shù)集中在5.50-8.00。根據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)規(guī)范》對土壤酸堿度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，pH值以酸性為主，所占比例分別為47.94%，其次為中性、堿性，占比分別為19.78%、22.47%。

4.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)

表2 興仁市耕地土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量特征表

4.3 有效態(tài)相關(guān)性分析

對651件異常值剔除后的632件樣本，用SPSS軟件對有效態(tài)含量與對應(yīng)點(diǎn)位全量、pH值、有機(jī)質(zhì)等的相關(guān)性及顯著性水平進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果分別見表3、表4、表5。

4.3.1 有效態(tài)與對應(yīng)全量元素的相關(guān)性分析

由表3可知，堿解氮、速效鉀、有效鉬與對應(yīng)的全量N、K、Mo含量在不同pH值條件下均呈極顯著正相關(guān)；速效磷與對應(yīng)K含量在pH值在酸性和堿性條件下呈極顯著正相關(guān)；有效硼與B在酸性條件下呈極顯著正相關(guān)；有效鋅與Zn在酸性和中性條件下呈極顯著正相關(guān)；在堿性條件下呈顯著正相關(guān)。pH值呈酸性條件時(shí)，各有效態(tài)與對應(yīng)全量均呈極顯著正相關(guān)。

由表3可知，有效態(tài)與其它全量元素之間也存在一定的相關(guān)性，不同pH值，相關(guān)性各異。強(qiáng)酸條件下，有效鉬、有效鋅與N呈極顯著正相關(guān)；速效磷與B、有效鋅與P呈顯著正相關(guān)；有效鋅與K呈顯著負(fù)相關(guān)。酸性條件下，堿解氮與P、Zn，速效鉀與B，有效鉬與N、P、Mo均呈極顯著正相關(guān)；堿解氮與K呈顯著負(fù)相關(guān)；有效鉬與K呈極顯著負(fù)相關(guān)。中性條件，堿解氮與P、Zn，有效鉬與P呈顯著正相關(guān)；有效鋅與P呈極顯著正相關(guān)；堿解氮與B、速效磷與Zn呈顯著負(fù)相關(guān)；速效磷與N、有效鉬與K呈顯著負(fù)相關(guān)。堿性條件下，堿解氮、有效鉬與P、有效鉬與Zn、有效鋅與N、B、Mo呈極顯著正相關(guān)；堿解氮與Mo、Zn，速效磷與N呈顯著正相關(guān)；堿解氮與K呈顯著負(fù)相關(guān)。說明各有效態(tài)含量還受其它全量元素的影響。

P、 B元素含量分別處于豐富、很豐富水平，但速效磷、有效硼總體處于稍缺狀態(tài)；Zn總體處于很豐富水平，而有效鋅處于豐富水平，說明與耕地土壤強(qiáng)酸化有關(guān)。因此，施用堿性肥料適當(dāng)提高pH值在一定程度上有利于P、B、Zn元素轉(zhuǎn)換為速效磷、有效硼、有效鋅。

表3 不同pH值條件下有效態(tài)與對應(yīng)全量的相關(guān)系數(shù)

4.3.2 有效態(tài)與pH的相關(guān)性分析

由表4可知，各有效態(tài)含量與pH值在強(qiáng)酸-堿性總體樣本中顯示極顯著正相關(guān)或負(fù)相關(guān)，其中堿解氮、有效鉬、有效鋅與pH為極顯著負(fù)相關(guān)：速效磷、速效鉀、有效硼與pH為極顯著正相關(guān)。強(qiáng)酸條件下，各有效態(tài)與pH相關(guān)性不明顯；酸性條件下，速效磷與pH呈顯著負(fù)相關(guān)，有效硼與pH呈顯著正相關(guān)；中性條件下，堿解氮與pH呈顯著負(fù)相關(guān)；堿性條件下，速效磷與pH呈顯著負(fù)相關(guān)，有效鉬與pH呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表4 興仁市耕地土壤有效態(tài)與不同pH值的相關(guān)系數(shù)

4.3.3 有效態(tài)與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性分析

由表5可知，堿解氮與有機(jī)質(zhì)在各種pH條件呈著性或極顯著正相關(guān)；速效磷與有機(jī)質(zhì)在在堿性條件下呈極顯著正相關(guān)；有效鉬與有機(jī)質(zhì)在強(qiáng)酸條件下呈極顯著正相關(guān)，在酸性和中性條件下呈著性正相關(guān)；有效鋅與有機(jī)質(zhì)在酸性和堿性條件下呈著性正相關(guān)；速效鉀、有效硼與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性不明顯。pH條件由酸性向堿性漸變時(shí)，堿解氮、速效磷與有機(jī)質(zhì)相關(guān)性有增強(qiáng)的趨勢，但有效鉬與有機(jī)質(zhì)相關(guān)性有減弱的趨勢。

表5 興仁市耕地土壤在不同pH值條件下的有效態(tài)與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)系數(shù)

5 結(jié)論

(1)興仁市耕地土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硼、有效鉬、有效鋅、N、P、K、B、Mo、Zn的平均含量分別為：141.66 mg/kg、5.16 mg/kg、172.28 mg/kg、0.42 mg/kg 、0.21 mg/kg、2.30 mg/kg、1.99 g/kg、15.52 g/kg、73.55 mg/kg、2.44 mg/kg、113.26 mg/kg。速效磷、有效硼總體含量處于稍缺乏狀態(tài)，其余處于豐富或很豐富水平。pH平均值為6.37，以酸性為主。有機(jī)質(zhì)平均含量為34.68g/kg，總體處于豐富水平。

(2)不同pH條件下，有效態(tài)與對應(yīng)全量、pH、有機(jī)質(zhì)相關(guān)性存在差異性。酸性條件時(shí)，各有效態(tài)與對應(yīng)全量均呈極顯著正相關(guān)；其它pH值條件下，少數(shù)關(guān)系不明顯。堿解氮、速效磷、有效硼、有效鉬與特定pH值呈極顯著或顯著正或負(fù)相關(guān)；堿解氮與有機(jī)質(zhì)呈著性或極顯著正相關(guān)，；速效磷、有效鉬、有效鋅與有機(jī)質(zhì)在特定pH值條件下呈極顯著或顯著相關(guān)。

(3)在速效磷、有效硼缺乏地段，在強(qiáng)酸土壤中，施用堿性肥料適當(dāng)提高pH值至酸性或施用磷、硼肥提高土壤P、B總量以提高速效磷、有效硼含量，進(jìn)而提升農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量。