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1、大荔县农业土壤养分丰缺评价 摘要：通过对2009年渭南市大荔县1122个点农业土壤区进行采集，并对PH、有机质、全氮、碱解氮、有效、速效钾、有效铁、有效锰进行测定，利用 excel软件将数据进行计算整理统计，并与土壤养分含量丰缺临界指标表进行对比和分析。结果表明，大荔县农业土壤以碱性为主，有机质和全氮含量最为丰富，碱解氮与锰素缺乏最为严重，其次是铁素，其他养分含量基本属于正常水平。关键词：土壤养分；土壤肥效；丰缺指标农作物生长所必需的营养元素来自其所处的土壤环境，这些营养元素共同形成了土壤的养分。在自然状态下形成的土壤其养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质，还可以从大气降水，地下水，地表水中获
2、取。农业耕作土壤中的养分除自然来源外还包括人们为从事农业活动而进行的施肥和灌溉。土壤养分也是衡量土壤肥力的重要指标，土壤肥力质量取决于土壤养分含量1。因此，研究土壤养分含量的丰缺不仅使人们明确土壤肥力现状及存在的问题；还为人们解决这些问题，改善土壤肥力提供指导，从而使人们更好的利用所拥有的土壤资源，在土壤肥力现状及改善范围内丰富农作物种类，提高农作物产量。1研究区概况本文以渭南市大荔县的农业土壤为研究对象，研究区地处陕西关中平原东部，位于北纬34363502，东经1094311019，地貌分为黄土台塬、渭河阶地、洛南沙苑、黄河滩地四个类型，县域面积1776km2， 耕地面积9.3104 hm2
3、，属暖温带半湿润、半干旱季风气候， 年平均气温144， 降水量514mm， 有效灌溉面积占总耕地的80以上。2 样品采集与分析2.1数据来源本文研究的数据来源为国家农业部在渭南市2009年实施的测土配方施肥补贴项目的土壤测试数据。该项目采样方法为采集深度0-20cm样品，每块地取15-20个样点混合，通过四分法保留1kg左右带回实验室经风干、去杂、过筛后测定。2009 年共采集样品1122个。2.2土壤化验分析方法土壤PH值的测定电位法；土壤有机质测定用油浴加热重铬酸钾氧化容量法；土壤全氮测定采用消化凯氏蒸馏法；土壤碱解氮测定采用碱解扩散法；速效磷用0.5mol/L NaHCO3 浸提钼锑抗比
4、色法；有效钾用1mol/L中性乙酸铵浸提火焰光度法；有效铁选择最常用的有效铁提取剂DTPA混合液原子吸收光谱法测定；有效锰用具有还原性的1mol/L中性乙酸铵溶液浸提高碘酸钾光度法。2.3数据处理采用excel软件对数据进行相关处理表1：土壤养分含量丰缺临界指标表级别极酸酸性中性碱性极碱PH 8.5分级（g/kg）缺乏中等丰富有机质2.5全氮0.10元素分级（mg/kg）极缺缺乏中等丰富偏高碱解氮200有效磷40速效钾250有效铁20.0有效锰30.0表2：大荔县采点土样养分含量实际计算结果统计（各指标样本数均为1122）指标平均值变幅各等级所占比例（%）PH7.89178.3极酸酸性中性碱性
5、极碱004.395.70有机质12.4791.564缺乏中等丰富00.999.1全氮0.58002.03缺乏中等丰富0.10.199.8碱解氮51.5881.5143极缺缺乏中等丰富偏高48.350.31.400有效磷11.4590.362.7极缺缺乏中等丰富偏高16.028.947.17.20.7速效钾154.66510520极缺缺乏中等丰富偏高3.314.134.643.05.0有效铁8.6590.2115极缺缺乏中等丰富偏高4.526.428.238.02.7有效锰6.2860.435.6极缺缺乏中等丰富偏高26.665.28.200.1将表2统计出的采样土壤养分含量数值与土壤养分含量丰
6、缺临界指标表1，包括酸碱度(PH)、有机质，全氮，碱解氮，有效磷，速效钾，有效铁，有效锰等对比来说明该地土壤养分丰缺状况。3 研究与分析3.1大荔县农业土壤养分含量概述通过统计整理2009年土壤养分化验数据可以看出：渭南市农业土壤以碱性为主；有机质和全氮含量非常丰富，丰富区土壤占到全县农业土壤的99%以上；而碱解氮和有效锰相当匮乏，匮乏区土壤占到全县农业土壤的98%和90%左右，亟需改善；有效磷含量缺乏区土壤占全县农业土壤的45%，也需足够重视；速效钾、有效铁含量缺乏区土壤占全县农业土壤的17%和30%左右，其余土壤这两种元素含量属于正常水平，需稍加改善。3.2农业土壤养分含量现状分析根据20
7、09年土壤养分化验数据，大荔县土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰等元素含量分别介于为：1.564mg/kg、02.03mg/kg、1.5143mg/kg、0.362.7mg/kg、10520mg/kg、0.2115mg/kg、0.435.6mg/kg之间，土壤PH值为介于78.3之间。3.2.1土壤PH值现状大荔县农耕土壤PH平均值为7.891，PH值处于6.57.5之间（中性）的采样土壤（48个土样）占总采样土壤的4.3，PH值在7.58.5之间（碱性）的采样土壤（1074个土样）占总采样土壤的95.7%。由此可见，大荔县农业土壤以碱性为主。大荔县年平均降雨量514mm
8、，多年平均蒸发量为1250mm，蒸发作用强烈2。由于蒸发作用强烈，地下水被大量蒸发，盐分留在了土壤之中，日积月累，就使得该地的土壤普遍呈现碱性。土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一3。大多数养分在PH6.57.0时有效性最高或接近最高；一般作物最适宜在中性或近中性土壤中生长4。大荔县农业土壤PH值主要集中在7.58.5之间，普遍属于碱性土壤，不利于植物对土壤中养分的吸收和利用。3.2.2土壤有机质含量现状大荔县农耕土壤有机质含量平均值为12.479mg/kg，有机质含量在1.52.5mg/kg之间的采样土壤（10个土样）占总采样土壤的0.9%，有机质含量大于 2.5mg/kg的采样土壤
9、（1112个土样）占总采样土壤的99.1%。由此可见：该县农耕土壤有机质含量相当丰富。渭南属于温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，水热条件相对较好，土壤的温度，湿度适宜，微生物数量与活性相对较高，有利于土壤有机质的形成和积累，再加上施用有机肥，使得该地区有机质含量丰富。3.2.3土壤全氮含量现状 大荔县农耕土壤全氮含量平均值为0.580mg/kg，全氮含量低于0.06mg/kg的的采样土壤（1个土样）占总采样土壤的0.1%；全氮含量在0.060.10 mg/kg之间的采样土壤（1个土样）占总采样土壤的0.1%；全氮含量大于0.10mg/kg的采样土壤（1120个土样）占总采样土壤的99.8%；由
10、此可见：大荔县农耕土壤全氮含量丰富。由统计结果可以看出大荔县农业土壤有机质和全氮含量都相当丰富。土壤有机质含量与全氮含量有密切相关关系，有机质含量高的地区，全氮含量也高5。根据张绪美5，王霞5的研究结果，再结合大荔县的研究结果可以推测大荔县农业土壤有机质含量丰富是使该县农业土壤全氮含量丰富的原因之一，同时人们耕作过程中施用氮肥也极大的提高了全氮的含量，这些一起丰富了该县土壤的氮素含量。3.2.4土壤碱解氮含量现状大荔县农耕土壤碱解氮含量平均值为51.588mg/kg，碱解氮含量小于50mg/kg的采样土壤（542个土样）占总采样土壤的48.3%，碱解氮含量在50100mg/kg之间的采样土壤（
11、564个土样）占总采样土壤的50.3%，碱解氮含量在100150mg/kg之间的采样土壤占（16个土样）总采样土壤的1.4%，由此可见：该县农耕农耕土壤碱解氮含量偏低，很缺乏。碱解氮又叫水解氮，它包括无机态氮和有机态氮，有机态氮结构简单能直接被植物吸收6，故又称速效氮。大荔县农业土壤中有机质和全氮的含量非常丰富，可是碱解氮的含量很低。碱解氮含量的高低，取决于有机质含量的高低和质量的好坏以及放入氮素化肥数量的多少7。该地有机质和全氮含量丰富，可能被作物快速有效吸收的碱解氮含量却很低。一方面可能因为该地有机质质量不好，熟化程度低，形成的碱解氮少且不稳定；另一方面该地虽降雨量少，可该地灌溉条件好，作
12、物生长、结果过程中对水分的需求量相对较高，当土壤水分超过一定值时，会影响微生物的活动，原本积累的丰富有机质和氮素不能得到充分的分解或转化，也可能造成土壤碱解氮含量偏低。3.2.5土壤有效磷含量现状大荔县农耕土壤有效磷含量平均值为11.459mg/kg，有效磷含量小于5.0mg/kg的采样土壤（180个土样）占总采样土壤的16.0%，有效磷含量在510mg/kg之间的采样土壤（324个土样）占总采样土壤的28.9%，有效磷含量在1020mg/kg之间的采样土壤（529个土样）占总采样土壤的47.1%，有效磷含量在2040mg/kg之间的采样土壤（81个土样）占总采样土壤的7.2%，有效磷含量大于
13、40mg/kg的采样土壤占（8个土样）总采样土壤的0.7%。由此可见：该县农耕土壤中约少一半土壤有效磷含量偏低，比较缺乏。土壤中磷的存在对土壤植物的营养至关重要，植物的光合作用和呼吸作用离不开磷的参与，植物用来吸收养分的根系也与磷密切相关。土壤缺磷，对作物危害极大。土壤中的磷一般以磷酸氢钠，磷酸二氢钠等易溶的磷酸盐存在，碱性土壤中这些磷酸盐以磷酸钙等不溶性物质存在，不能溶解到土壤溶液中，就不能被植物体吸收，使其有效性大大降低，从而形成土壤缺磷现象4。因此推测大荔县农业土壤普遍呈碱性是造成该县农业土壤缺磷的主要原因。土壤类型不同对磷的吸附量差异很大并与土壤质地密切相关8。大荔县农业土壤类型为：黄
14、土性土，塿土，沙土，河淤土。这些土壤的通气状况，温度状况，受外力板结状况存在差异，一般通气状况好，质地松软的土壤对磷的吸附性较好，土壤磷素比较丰富，反之则差。这对大荔县农业土壤磷含量也有一些影响。这些因素综合起来造成了大荔县农业土壤缺磷的状况。3.2.6土壤速效钾含量现状大荔县农耕土壤速效钾含量平均值为154.665mg/kg，速效钾含量小于50mg/kg的采样土壤（37个土样）占总采样土壤的3.3%，速效钾含量在50100mg/kg之间的采样土壤（158个土样）占总采样土壤的14.1%，速效钾含量在100150mg/kg之间的采样土壤（388个土样）占总采样土壤的34.6%，速效钾含量在15
15、0250mg/kg之间的采样土壤（483个土样）占总采样土壤的43%，速效钾含量大于250mg/kg的采样土壤（56个土样）占总采样土壤的5.0%。参照表2：大荔县农耕土壤中约20%土壤缺钾，但总体速效钾含量丰富。速效性钾指吸附于土壤胶体表面的代换性钾和土壤溶液中的钾离子。植物主要是吸收土壤溶液中的钾离子。当季植物的钾营养水平主要决定于土壤速效钾的含量。大荔县农业土壤中速效钾总体含量丰富，只有20%土壤钾含量偏低；若种植的农作物为喜钾性农作物，而施肥量达不到植物生长需求，土壤就会缺钾。因此推测其含量缺乏原因与种植农作物类型和施肥量有关，可适当调整施肥量来调节土壤钾肥力。3.2.7土壤有效铁含量
16、现状 大荔县农耕土壤有效铁含量平均值为8.659mg/kg，有效铁含量小于2.5mg/kg的采样土壤（50个土样）占总采样土壤的4.5%，有效铁含量在2.54.5mg/kg之间的采样土壤（296个土样）占总采样土壤的26.4%，有效铁含量在4.510.0mg/kg之间的采样土壤（320个土样）占总采样土壤的28.5%，有效铁含量在10.020.0mg/kg之间的采样土壤（426个土样）占总采样土壤的38.0%，有效铁含量大于20.0mg/kg的采样土壤（30个土样）占总采样土壤的2.7%。由此可见该县农耕土壤中约30%土壤比价缺铁，可适当施肥加以补充以满足农作物需求。铁元素是作物生长发育和增产
17、的必需元素，铁元素只有呈有效态时，才能被植物吸收利用。铁盐的溶解度随碱度增加（PH57.5）而降低8。大荔县30%农业土壤缺铁可能是因为该县土壤的碱性大，使得铁的溶解度减低，有效态铁素减少；加之该县土壤水分地蒸发量大，土壤中的盐分随蒸发聚集在地表，降低土壤通透性，综合作用使得土壤中可以吸收的铁元素变成了不能吸收或较难被植物吸收的铁元素，从而造成土壤缺铁。考虑到大荔县农业土壤基本属于碱性，为提高肥效，建议选用硫酸亚铁，硫酸铁，尿素铁，并经常松土来提高土壤铁肥力。3.2.8土壤有效锰含量现状 大荔县农耕土壤有效锰含量平均值为6.286mg/kg，有效锰含量小于5.0mg/kg的采样土壤（298个土
18、样）占总采样土壤的26.6%，有效锰含量在510mg/kg之间的采样土壤（731个土样）占总采样土壤的65.2%，有效锰含量在1020mg/kg之间的采样土壤（92个土样）占总采样土壤的8.2%，有效锰含量在2030mg/kg之间的采样土壤（0个土样）占总采样土壤为0，有效锰含量大于30mg/kg的采样土壤（1个土样）占总采样土壤的0.1%.由此可见：该县农耕土壤中约90%土壤缺锰比较严重，因此应该加大增施锰肥的力度以补充土壤有效锰的含量。土壤中的微量元素有铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等，土壤中的这些元素对作物生长有重要作用9。大荔县农业土壤中微量元素锰的缺失最为严重，这对作物品质产生一定影响。
19、中国农资信息网2012-12-25发布的我国土壤缺锰状况中写道：“我国缺锰与低锰土壤基本上分布在北方。碱性、石灰性土壤、质地轻的土壤与有机质土壤上易发生缺锰现象。”研究区土壤符合以上情况，据此推测这是造成该县农业土壤锰素严重缺乏的主要原因。4 讨论2009年通过对渭南市大荔县农业区土壤进行采集，共得到样本1122个点，对于整个大荔县的农业土壤养分丰缺评价来说，覆盖区域适中；但利用Excel软件处理数据后仅选取了各养分含量的平均值和变幅，以及各养分不同等级所占的比例这三项来进行分析，若能把各养分含量平均水平用平均值标准差的方式来表示，要更加精确。通过分析数据可以看出该地土壤有机质含量与全氮含量密
20、切相关，该结论与张绪美5，王霞5的太仓市农田土壤有机质与全氮含量关系分析一文的相关结论基本相同。本文将统计出的采样土壤养分含量数值与土壤养分含量丰缺临界指标表对比，来分析评价大荔县的农业土样养分丰缺状况，仅说明大荔县农业土壤养分含量与国家确定的普遍土壤的养分含量的差异，以此丰缺评价来指导大荔县农耕过程中土壤的施肥和改良以及适宜农作物，相对而言，不是很准确。因此，需要制定一个符合陕西省关中地区农业土壤养分含量丰缺临界指标评价表，以此来评价大荔县农业土壤养分含量丰缺，对该地农业土壤改良和有效利用的帮助效果要更明显，更正确。5 结论渭南市大荔县农业土壤普遍属于碱性土壤，有机质和全氮含量非常丰富，锰元
21、素和碱解氮含量普遍偏低，其他养分含量基本属于正常水平，稍微增肥即可达到正常水平。（指导老师：胡明 张权锋）参考文献：1 宋春雨,张兴义,刘晓冰,等.土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响J.农业系统科学与综合研究,2008,30(7):103-108.2 朱桦,杨炳超,赵阿宁,等.陕西省大荔县高氟地下水的形成条件分析J.中国地质,2010,3(37):43-45.3 郑雅莲,吴万军,赵广茹.北京市通州区耕地地力评价与改良利用报告J.北京农业, 2012,24(1):127-129.4 唐琨,朱伟文,周文新,等.土壤PH对植物生长发育影响的研究发展J.农业基础科学,2013,2(11):109-
22、114.5 张绪美,王霞.太仓市农田土壤有机质与全氮含量关系分析N.安徽农学通报,2013,20(19):123-131.6 赵业婷,李志鹏,常庆瑞.关中盆地县域农田土壤碱解氮空间分异及变化研究J.自然资源学报,2013,6(28):23-30.7 王艳杰,付桦.雾灵山地区土壤有机质全氮及碱解氮的关系J.农业环境科学学报,2005,3(24):85-90.8 周艺敏.中国北方土壤磷素状况及磷肥的增产作用.天津农业通报J.2009,9(32):57-62.9 张丹,陈红,高庭艳,等.山东生态果园建设对土壤铁锰铜锌含量的影响J.西南农业学报,2009,22(2):327-335.Dali Coun
23、ty Agricultural Soil Fertility Evaluation Liu Na-na(Class 1 Grade 2010, College of Chemistry and Life Science, Weinan Normal University)Abstract:Based on 2009 Weinan Da Li county 1122 points agricultural soil area are collected, and the PH, organic matter, total nitrogen, alkali solution nitrogen, e
24、ffective phosphorus, rapidly-available potassium, iron, manganese effectively measured, calculated using excel software to the data statistics,and with the lack of critical soil nutrient content abundance index table comparison and analysis. The results show that Dali County agricultural soils with alkaline-based,organic matter and nitrogen is the most abundant , nitrogen and manganese hormone deficiency is most serious, followed by ferrite, other nutrient content basically normal levels.Key words: soil nutrients;soil fertility;abundance and deficiency index8