安徽南陵地區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況研究

吳正 梁紅霞 陳富榮 李明輝 李楊 劉超

摘要 以安徽南陵地區(qū)土壤大量養(yǎng)分元素為主要研究對(duì)象，通過對(duì)區(qū)內(nèi)土壤樣品的采集與測(cè)試，統(tǒng)計(jì)分析土壤氮、堿解氮、磷、有效磷、氧化鉀、速效鉀等的含量特征，并對(duì)其分布特征加以研究，最終開展研究區(qū)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，土壤氮和堿解氮在研究區(qū)內(nèi)以豐富為主，且兩者相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.8 可能與土地利用類型有關(guān);磷及有效磷在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為較缺乏-缺乏，兩者相關(guān)性較差，可能與磷在土壤中的存在形式及人為活動(dòng)有關(guān);氧化鉀在區(qū)內(nèi)分布主要表現(xiàn)為較豐富-中等-較缺乏3種，呈正態(tài)分布，孤峰河兩側(cè)分布差異明顯，速效鉀在區(qū)內(nèi)零星分布，特征不明顯;區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果以三級(jí)（中等）土壤為主，占研究區(qū)總面積的58.45%。

關(guān)鍵詞 土壤大量養(yǎng)分元素;含量特征;分布特征;地球化學(xué);安徽南陵地區(qū)

中圖分類號(hào) S-158;X-825? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）22-0092-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.021

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on Soil Nutrient Abundance and Deficiency in Nanling Area of Anhui Province

WU Zheng， LIANG Hong-xia， CHEN Fu-rong et al （Geological Survey of Anhui Province（Anhui Institute of Geological Sciences），Hefei，Anhui 230001）

Abstract Taking a large number of soil nutrient elements in Nanling area of Anhui Province as the main research object， through the collection and testing of soil samples in the area， the content characteristics of soil nitrogen， alkali-hydrolyzable nitrogen， phosphorus， available phosphorus， potassium oxide and available potassium were statistically analyzed，and the distribution characteristics were studied， and the comprehensive grade evaluation of soil nutrients and geochemistry in the study area was finally carried out.The results showed that soil nitrogen and alkali-hydrolyzable nitrogen were mainly abundant in the study area， and the correlation between the two was good， the correlation coefficient was as high as 0.8 ?which might be related to the type of land use.Phosphorus and available phosphorus in the region were mainly relatively deficient-deficient， and the correlation between the two was poor， which might be related to the form of phosphorus in the soil and human activities.The distribution of potassium oxide in the area was mainly characterized by richer-medium-less three species， showing a normal distribution.The distribution of the two sides of the Gufeng River was obviously different， and the available potassium was scattered in the area， and the characteristics were not obvious.The comprehensive evaluation results of soil nutrients and geochemistry in the area were dominated by tertiary （medium） soils， accounting for 58.45% of the total area of the study area.

Key words Soil macronutrient elements;Content characteristics;Distribution characteristics;Geochemistry;Nanling area， Anhui

土壤是農(nóng)作物生長(zhǎng)的載體，土壤養(yǎng)分的豐缺狀況直接影響著土壤質(zhì)量及其農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[1-2]。適宜的土壤環(huán)境、充足的土壤養(yǎng)分是保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要條件[3-4]。隨著科學(xué)化進(jìn)程的迅猛發(fā)展，土地的利用程度不斷提高，必然導(dǎo)致土壤養(yǎng)分發(fā)生較大變化[5-6]。該研究通過采集安徽南陵地區(qū)土壤樣品，統(tǒng)計(jì)分析土壤氮、堿解氮、磷、有效磷、氧化鉀、速效鉀等的含量特征及分布特征，并最終開展土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)評(píng)價(jià)[7-8]，為該地區(qū)的土地規(guī)劃利用提供了科學(xué)依據(jù)[9]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)位于安徽省東南部，地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長(zhǎng)江三角洲地帶，交通位置便捷，行政區(qū)劃涉及許鎮(zhèn)鎮(zhèn)、籍山鎮(zhèn)、弋江鎮(zhèn)、家發(fā)鎮(zhèn)等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（圖1）。區(qū)內(nèi)四季分明，氣候溫和，光照充足，雨量充沛，屬典型的北亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候區(qū)[10]。區(qū)內(nèi)河湖交織，相互串通，港汊密布，水體流向多變。

研究區(qū)位于江南隆起帶和下?lián)P子坳陷帶2個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元的結(jié)合部位，跨太平坳褶帶、江南過渡帶、江南前陸反向褶沖帶3個(gè)Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元，構(gòu)造變動(dòng)極為發(fā)育[11]。成土母質(zhì)以河流沖積物母質(zhì)為主，紅色碎屑巖類風(fēng)化物母質(zhì)和晚更新世黃土母質(zhì)次之[12]。土壤類型主要為水稻土，其次分布紅壤、紫色土、潮土等[13]。

1.2 樣品采集

土壤樣品平均采樣密度為10.3個(gè)點(diǎn)/km 采樣單元按全國(guó)第二次土地調(diào)查圖斑進(jìn)行布設(shè)，根據(jù)1 km2范圍內(nèi)二調(diào)圖斑多少不同，樣品數(shù)有所不同，在考慮樣品代表性的同時(shí)兼顧均勻性與合理性，最大限度控制調(diào)查單元，均勻采集0～20 cm的土壤柱[14]。

全區(qū)共完成1∶5萬土壤測(cè)量面積550 km 采集表層土壤樣品5 803件（含重復(fù)樣125件），布置土壤垂向剖面47條，采集剖面土壤樣品233件，采集農(nóng)作物及根系土樣品151件。

1.3 樣品分析

樣品分析測(cè)試工作由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所承擔(dān)。以中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1∶250 000）》為依據(jù)，結(jié)合《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析外部檢查質(zhì)量控制暫行規(guī)定》和《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求補(bǔ)充規(guī)定》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇使用X射線熒光光譜法（XRF）測(cè)定MgO、SiO2、P、K2O、CaO、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Pb、Zn，電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定Mo、Cd，發(fā)射光譜法（ES）、原子熒光光譜法（AFS）、離子選擇性電極法（ISE）測(cè)定As、Hg、B、Se、Corg、N、pH[15-16]。主要測(cè)試方法如表1所示。

1.4 質(zhì)量評(píng)價(jià) 若樣品分析測(cè)試方法水平、重復(fù)樣分析質(zhì)量水平、樣品分析準(zhǔn)確度、報(bào)出率水平均符合《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》（DZ/T 02595—2015）、《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1∶250 000）》（DZ/T 0258—2014）、《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求（試行）》（DD 2005—03）的質(zhì)量要求，則滿足生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查的需要[17-18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)分析 對(duì)研究區(qū)內(nèi)土壤氮、堿解氮、磷、有效磷、氧化鉀、速效鉀等養(yǎng)分含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照全量與有效量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)（表2），對(duì)其進(jìn)行比較分析（圖2）。從圖2可以看出，氮在研究區(qū)內(nèi)主要以豐富-較豐富為主，約占研究區(qū)總面積的75.01%;堿解氮在研究區(qū)主要以豐富為主，約占研究區(qū)總面積的75.62%;磷在研究區(qū)內(nèi)以較缺乏-缺乏為主，約占研究區(qū)總面積的80.89%;有效磷以較缺乏-缺乏為主，約占研究區(qū)總面積的70.96%;氧化鉀在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為較豐富、中等和較缺乏3種，且呈正態(tài)分布，約占研究區(qū)總面積的88.16%;速效鉀主要以中等-較缺乏為主，約占研究區(qū)總面積的84.57%。

2.2 土壤養(yǎng)分含量的分布特征

2.2.1 氮與堿解氮的分布特征。從圖3可以看出，區(qū)內(nèi)氮含量豐富，為352～3 585 mg/kg，平均含量1 942 mg/kg，主要分布在南陵縣以南及青弋江沿岸，許鎮(zhèn)鎮(zhèn)平均含量最高，家發(fā)鎮(zhèn)最低。在弋山鎮(zhèn)青弋江沿岸、家發(fā)鎮(zhèn)和籍山鎮(zhèn)基巖分布區(qū)為低背景-低值，其他地區(qū)多背景-高值，尤以孤峰河、資福河和許鎮(zhèn)鎮(zhèn)漳河沿岸為高值。

從圖4可以看出，區(qū)內(nèi)堿解氮以豐富土壤分布，豐富-較豐富土壤占研究區(qū)總面積的84.97%;中等-缺乏土壤主要沿青弋江沿岸分布，在南陵縣以南地區(qū)也分布有缺乏土壤。

各類土壤中氮含量由高到低依次為潴育型水稻土（2 080 mg/kg）>潛育水稻土（2 028 mg/kg）>側(cè)漂型水稻土（1 795 mg/kg）>石灰土（1 516 mg/kg）>紫色土（1 490 mg/kg）>黃棕壤（1 270 mg/kg）>粗骨土（1 199 mg/kg）>紅壤（1 157 mg/kg）>潮土（873 mg/kg）。

對(duì)區(qū)內(nèi)氮含量與堿解氮含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖5），區(qū)內(nèi)土壤氮與堿解氮之間有極高的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.85。土壤氮和堿解氮較缺乏-缺乏主要位于青弋江沿岸附近及南陵縣的西南側(cè)（以崗地、丘陵為主），可能主要與土地利用類型有關(guān)。

2.2.2 磷與有效磷的分布特征。區(qū)內(nèi)磷以較缺乏為主，

含量為114～2 337 mg/kg，平均含量518 mg/kg，弋江鎮(zhèn)土壤全磷平均含量最高，籍山鎮(zhèn)最低。較缺乏土壤主要呈面積性分布于區(qū)內(nèi)平原一帶，缺乏土壤分布于南陵縣南部低山丘陵地帶。磷的分布與土壤耕作狀況相關(guān)，在農(nóng)田區(qū)多低背景-高背景，圩區(qū)、資福河、孤峰河、青弋江等河流沿岸多高背景-高值，在紅色碎屑巖及酸性巖類風(fēng)化物母質(zhì)分布區(qū)多低背景-低值分布。

土壤有效磷缺乏較為嚴(yán)重，區(qū)內(nèi)有70.97%的土壤有效磷含量在10 mg/kg以下，其中低于5 mg/kg的缺乏土壤面積36.05%;較豐富-豐富土壤分布面積較少，僅占研究區(qū)總面積的14.40%，主要分布在青弋江沿岸。

對(duì)土壤中磷與有效磷進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖6），區(qū)內(nèi)磷與有效磷相關(guān)趨勢(shì)不明顯，可能受到土壤中磷的存在形態(tài)的影響，同時(shí)，人為活動(dòng)也會(huì)不同程度地改變土壤中的磷含量等。

2.2.3 氧化鉀與速效鉀的分布特征。從圖7可以看出，區(qū)內(nèi)土壤氧化鉀含量為6.6～73.4 g/kg，平均含量20.7 g/kg，弋江鎮(zhèn)土壤氧化鉀平均含量最高，籍山鎮(zhèn)最低，在弋江鎮(zhèn)、許鎮(zhèn)鎮(zhèn)資福河周邊為高背景-高值，許鎮(zhèn)鎮(zhèn)中部地區(qū)為背景-低背景，紅色碎屑巖類風(fēng)化物母質(zhì)分布區(qū)域氧化鉀含量亦呈低背景-低值含量分布，在家發(fā)鎮(zhèn)西酸性巖類風(fēng)化物母質(zhì)分布區(qū)為高值含量分布。土壤氧化鉀豐缺分布特征明顯，以孤峰河為界，以西地區(qū)分布較缺乏-缺乏土壤，兩者分布面積占研究區(qū)總面積的39.94%;而孤峰河以東則分布較豐富-豐富土壤，兩者分布面積144.8 km 占研究區(qū)總面積的36.35%。

從圖8可以看出，土壤速效鉀含量適中，含量在100～150 mg/kg的土壤面積210.55 km 占研究區(qū)總面積的52.86%;較豐富-豐富土壤分布較為零散，分布特征不明顯。

2.3 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)評(píng)價(jià)

依據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范》（DZ/T 0295—2016），對(duì)研究區(qū)耕地土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)[20-21]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖9），區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)以三級(jí)（中等）土壤為主，占研究區(qū)總面積的58.45%;一級(jí)土壤分布極少，僅占研究區(qū)總面積的0.11%;二級(jí)（較豐富）土壤分布面積93.25 km 占研究區(qū)總面積的23.41%，二級(jí)土壤主要分布于埂上陳—中等俞—蒲橋一帶。從單元素豐缺分級(jí)評(píng)價(jià)看，二級(jí)土壤主要源于氮和氧化鉀，而四級(jí)（較缺乏）和五級(jí)（缺乏）土壤則主要受到氧化鉀和磷的共同影響[22-23]。

3 結(jié)論

（1）土壤氮和堿解氮在研究區(qū)內(nèi)以豐富為主，且兩者相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.8 可能與土地利用類型有關(guān)。

（2）磷及有效磷在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為較缺乏-缺乏，兩者相關(guān)性較差，可能與磷在土壤中的存在形式及人為活動(dòng)有關(guān)。

（3）氧化鉀在區(qū)內(nèi)分布主要表現(xiàn)為較豐富-中等-較缺乏3種，呈正態(tài)分布，孤峰河兩側(cè)分布差異明顯;速效鉀在區(qū)內(nèi)零星分布，特征不明顯。

（4）區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果以三級(jí)（中等）土壤為主，占研究區(qū)總面積的58.45%。

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