晋南地区土壤情况分析
2015-06-07白维滨
白 维 滨
(太原市园林建设开发中心，山西 太原 030002)
晋南地区土壤情况分析
白 维 滨
(太原市园林建设开发中心，山西 太原 030002)
采用相关分析方法，对晋南地区某村种植土壤中各微量元素的含量、变异特性、空间相关关系等进行了研究分析，得出了一些有价值的结论，为提高农作物产量与品质提供了理论依据。
种植土壤，微量元素，变异性，空间分布
0 引言
在种植土壤中，微量元素同大量元素一样都是发挥重要作用的组成成分，并在植物的生长过程中有着不容忽视的影响[1]。无论是哪一种微量元素的缺乏或者过量都会影响到植物的生长发育，进而影响到动物和人类的健康与安全[1]。因此，了解种植土壤微量元素的丰缺指标以及植物对微肥吸收利用率的高低就显得格外重要了。
在新中国成立之前，我国从未对土壤中的微量元素有过任何研究，解放后，国内很多专家意识到微量元素与农业及人类有着密切的关系，并将其作为了研究主题，开展了大量研究，同时很多科研学者将其研究成果纂写成各种专业著作，为后人的继续研究给出了指引性的帮助[2]。我国在20世纪中，先后对微量元素在植物生理方面的功能及其在农业中的应用开始了研究，规范了微量元素的测定方法，有利于指导国内农业方面的精准施肥技术[3]。在微量元素的空间分布、迁徙模式等方面的工作中，我国已取得重大成就，当前对微量元素在土壤环境中的研究，强调是在有污染的状况下，环境要素对土壤微肥产生的效应[4，5]。国内外一些学者对不同尺度土壤中微量元素空间变异性及分布做出了大量的研究[6，7]。特别是近几年来，我国不少地区对地块级大尺度和小尺度土壤微量元素的研究取得了较大的进展[8，9]。然而针对村级为对象的种植土壤微量元素有效态含量的研究却并不多见。本实验取样村位于汾河流域，该村落土壤可以代表汾河沿岸的大部分种植土壤微量元素分布情况。
1 材料与分析
1)土壤样品采集。
采用GPS定位技术，对该村土壤进行定位取样。兼顾相对均匀性的原则和取样村落土壤的分布特点的前提下，一共布设33个取样点，取样点的深度是0 cm～15 cm，采用“S”形路线采样法，用木铲分别在各个取样点进行5点混合采取土样，混合均匀后，用四分法取1 kg土样。
2)样品处理。
将采回的土样经过风干、丢弃杂物、去除多余土样、研碎后过0.2 mm的尼龙筛，整理编置好存放在实验室，待测。
土壤有效铜、锰、铁、锌：DTPA浸提，原子吸收分光光度法测定[10]。
3)数据处理。
该研究运用了将经典统计学及地统计学相结合的方法对其数据进行分析[11]。采用相关分析方法，对该村种植土壤各个微量元素的平均数值、均方差、样本方差、变异系数、偏度系数、峰度系数等基本性质进行处理和分析。利用SPSS 12.0软件[12]对数据进行描述性分析，并进行(K．S)检验。通过GS+软件，分析出适合各微量元素的最佳拟合模型，根据微量元素的半方差函数和空间变异参数，对该村土壤四种微量元素的空间特征进行分析。
4)评价标准。
土壤中微量元素含量分级表见表1。
表1 土壤中微量元素含量分级表 mg/kg
2 结果与分析
1)有效态铜、锌、铁和锰在空间上的变异特性。
变异系数是用来表示土壤空间变异程度的参数，根据变异系数(CV)的分级指标，可以将空间变异程度分为三级：即：弱变异性(CV<10%)，中等程度的变异性(10%
2)有效铜、锌、铁和锰的空间相关关系。
取样村土壤微量元素含量的描述统计见表2。
表2 取样村土壤微量元素含量的描述统计 mg/kg
由表3该村土地微量元素有效态含量的描述统计得知，铁和锰的偏度系数较小，铜和锌的偏度系数较大；铁和锰的峰度系数较小，铜的峰度系数较大。根据SPSS 12.0，对原始数据进行K—S正态检验，结果显示四种微量元素均不服从正态分布。将有效态铜、锌、铁、锰的试验数据进行了对数转化后再进行K—S正态检验，发现铜，锌，铁，锰的数据均已服从正态分布。经过半方差函数分析可知，该村土壤微量元素中有效态Cu，Zn适合用高斯模型进行拟合；有效态Fe适合球状模型；有效态Mn则适合线性模型。有效态铜、锌、铁、锰的决定系数分别为0.210，0.338，0.643和0.172，其中有效铁的拟合效果最好，有效锌次之，有效铜和有效锰的拟合效果最差。
表3 取样村土壤微量元素有效态含量的分级与评价
由表4可知，该村土地土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰均在一定的范围内具有空间相关关系。土壤有效锰的变程最大为2 215.641 2 m，反映了有效锰在整个研究区内任何相邻区域内几乎都具有相关关系。变程较小的是有效态铜和有效态锌，分别为559.452 4 m和580.237 m。该研究区的相关距离均超过了取样距离，因此，该村土壤采样基本上能满足土壤微量元素的空间变异性评估需要。
表4 取样村土地微量元素的空间变异参照值 mg/kg
3 结论与讨论
1)取样村庄土壤中有效铜含量的平均值是0.950 9 mg/kg，属三级(适中)水平；有效锌平均含量为1.583 6 mg/kg，属二级(丰富)水平；有效铁平均含量为9.719 7 mg/kg，属三级(适中)水平；有效锰平均含量为3.407 0 mg/kg，属四级(缺乏)水平。
2)从变异系数来看，四种有效态微量元素的变异系数均在10%～100%，均属于中等程度变异性。
3)通过试验数据分析表明，该村土壤微量元素中有效铜、有效锌的最适模型是高斯模型，有效铁的最适模型是球状模型。有效锰的最适模型是线性模型。
4)该村土壤中四种微量元素在较小相关距离内存在着空间相关性，引起有效态铜、锌、铁空间变异程度差异的主要因素是其空间自相关部分，而其空间分布特征均体现出强的空间相关性，而有效锰的空间相关性较弱，因此，空间变异的程度主要受随机因素作用。
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Analysis on soil situation in south Shanxi
Bai Weibin
(TaiyuanGardenConstructionDevelopmentCenter,Taiyuan030002,China)
Using the correlation analysis method, this paper analyzed and researched the content, variability, spatial correlation of each trace elements in a village soil in south Shanxi, obtained some valuable results, provided theory basis for improving the yield and quality of crops.
planting soil, trace element, variability, spatial distribution
2014-12-19
白维滨(1972- ),男，工程师
1009-6825(2015)06-0195-02
S151.9
A
