蓟州区土壤钾素分布特征及有效性研究

2017-12-06曹淑萍冯鑫王卫星张亚娜吴海燕

天津农业科学 2017年11期

曹淑萍+冯鑫+王卫星+张亚娜+吴海燕

摘要：2014—2015年中国地质调查局和天津市国土资源和房屋管理局共同出资在天津市蓟州区开展土地质量地球化学调查评价工作，通过项目的实施，在区域农用地上进行了大量土壤样品的采集、检测工作。受自然成土条件和施肥影响蓟州区不同乡镇土壤养分含量存在差异。本文通过分析不同乡镇土壤全钾、有效钾分布特征及钾素有效性，为评定土壤等级和制定科学施肥措施提供依据。

关键词：农用地；土壤；钾素；分布特征；有效性

中图分类号：S15 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.11.020

Abstract： From 2014 to 2015， the China Geological Survey Bureau and the Tianjin Municipal Bureau of Land Resources and Housing Administation jointly funded work in Jizhou District of Tianjin city to carry out the land quality geochemical survey and evaluation. Through the implementation of the project， a large number of soil samples from the regional agricultural land were collected and tested. The soil nutrient content in different towns of Jizhou district was different because of the natural soil forming conditions and fertilization effects . Based on the analysis of the distribution characteristics of total K and available K and the availability of K in different villages and towns， the paper provided the basis for assessing soil rank and making scientific fertilization measures.

Key words： agricultural land； soil； potassium； distribution characteristics； effectiveness

钾是植物必需的营养元素之一，众多研究表明钾素对农作物品质有较大的影响[1-6]，被称为作物“品质元素”。钾也是土壤中含量最高的大量营养元素之一。土壤中钾的植物有效性取决于土壤钾素的存在形态和分布状况[7]。蓟州区北部为中低山-低山丘陵-山间盆地，土壤化学成分受母岩影响较大；南部为洪冲积倾斜平原-冲积平原，除了受流域影响外，人类长期耕作对土壤化学成分影响也很大。因此，研究土壤钾素的化学特性是管理土壤和合理施用钾肥的基础。

2014—2015年中国地质调查局和天津市国土资源和房屋管理局共同出资在天津市蓟州区开展土地质量地球化学调查评价工作，通过项目的实施，在县域农用地上进行了大量土壤样品的采集、检测工作，基本查明了蓟州区农用地钾素含量现状。

1 试验方法

1.1 土壤样品采集和检测

土壤样品采样点布置、样品采集和加工工作按照《土地质量地球化学评价规范》（DZ T 0295-2016）进行。土壤全钾按照《多目标区域地球化学调查规范（1：250 000）》（DD2005-01）中的检测方法进行了检测，土壤速效钾按照《LY/T1236-1999 森林土壤速效钾的测定》中的检测方法进行了检测（表1）。土壤全钾和速效钾各检测5 782点次。

1.2 分级标准

根据《土地质量地球化学评价规范》（DZ T 0295-2016），土壤全钾和速效钾评价标准见表2。

2 结果与分析

2.1 蓟州区土壤钾素含量现状

蓟州区土壤全钾平均含量为2.07%，含量变化较小，一般在1.62%～2.43%之间，最大值（5.62%）位于邦君镇钥匙庄柿子园中，最小值（0.85%）位于官庄镇沟河北山楂园中；蓟州区土壤全钾按乡镇统计结果见图1。

土壤全钾平均值大于2.2%的乡镇有许家台镇、官庄镇、白涧镇、邦均镇、下营镇、孙各庄满族乡等6个乡镇，其中最高的乡镇是孙各庄满族乡（2.44%）。许家台镇、官庄镇、白涧镇、邦均镇4个乡镇位于盘山岩体附近，盘山岩体规模较大，为中花岗岩、黑云二长花岗岩和含斑石英二长岩等酸性岩浆岩，岩石K2O含量4.02%～4.17%，钾含量明显高于各类沉积岩石丰度（表3）[8-10]；下营镇和孙各庄满族乡分布有团山子組和大红峪组富钾岩石矿，采集矿区各类岩石化学分析样430件，发现岩石K2O含量9.19%～14.31%，平均含量11.09%，明显高于各类岩石丰度（表3）。

蓟州区土壤有效钾平均含量为140 mg·kg-1，含量变化较大，一般在26.7～251 mg·kg-1之间，最大值（1 503 mg·kg-1）位于侯家营镇南周庄西红柿地中，含量过高可能与施肥有关；蓟州区土壤有效钾最小值（0.4 mg·kg-1）位于下窝头镇程子口小麦地中；蓟州区土壤有效钾按乡镇统计结果见图2。

蓟州区土壤有效钾平均值大于180 mg·kg-1的有渔阳镇、穿芳峪镇、罗庄子镇等3个乡镇和青甸洼区，其中青甸洼土壤有效钾平均值最高（198 mg·kg-1）。土壤有效钾平均值小于100 mg·kg-1的有洇溜镇、上仓镇、出头岭镇、官庄镇等5个乡镇和于桥水库区，其中洇溜镇土壤有效钾平均值最低（81 mg·kg-1）。可以看出，土壤有效钾的高值区和低值区与土壤全钾对应关系不好。endprint

根据全国第二次土壤普查土壤全钾和有效钾分级标准，蓟州区土壤全钾和有效钾分等结果见表4。

蓟州区土壤全钾以中等为主，占51.98%，其次是较丰富级别，占38.76%，其中孙各庄满族乡、侯家营镇、白涧镇、桑梓镇、邦均镇这几个乡镇全钾为丰富和较丰富级别的占比达80%以上，而上仓镇、杨津庄镇、礼明庄镇、东赵各庄镇这4个乡镇全钾为丰富和较丰富级别的占比低于5%。

蓟州区土壤有效钾丰富、较丰富、中等以及较缺乏都有较大占比，仅缺乏级的占比低（1.7%）；其中穿芳峪镇、罗庄子镇、渔阳镇、下仓镇、白涧镇这几个乡镇有效钾为丰富和较丰富级别的占比达50%以上，而洇溜镇、上仓镇和邦君镇这3个乡镇有效钾为丰富和较丰富级别的占比低于10%。

对比研究了蓟州区南部小麦玉米种植区1 m土体全钾和有效钾含量随深度变化特征，见图3和图4。可以看出，多数点位1 m土体全钾含量变化较小，而有效钾变化较大，表层土壤（0～20 cm）有效钾普遍偏高，和当地农田普遍施用含钾化肥有关。

2.2 蓟州区土壤钾素有效性研究

蓟州区土壤总体上有效钾与全钾没有相关性。进一步研究每个乡镇的土壤有效钾与全钾相关性，结果见表5。只有上仓、下窝头和东赵各庄3个镇相关较明显（r>0.7）。由于pH值影响土壤钾的有效性，因此也统计了每个乡镇的土壤pH值，列于表5中。研究了土壤有效钾与全钾相关系数与土壤pH值、全钾的相关性，发现pH值在7.1～7.2之间，土壤有效钾与全钾相关性最好（图5）；土壤全钾含量在1.8%～2.0%期间，全钾与有效钾相关系数随全钾含量增加而降低；土壤全钾高于2%时，土壤有效钾与全钾相关程度较低（图6）。

3 结论与讨论

（1）蓟州区土壤全钾平均含量为2.07%，含量变化较小，一般在1.62%～2.43%之间，以中等为主，占51.98%，其次是较丰富级别，占38.76%，其中孙各庄满族乡、侯家营镇、白涧镇、桑梓镇、邦均镇这几个乡镇全钾为丰富和较丰富级别的占比达80%以上，而上仓镇、杨津庄镇、礼明庄镇、东赵各庄镇这4个乡镇全钾为丰富和较丰富级别的占比低于5%。

（2）蓟州区土壤有效钾平均含量为140 mg·kg-1，含量变化较大，一般在26.7～251 mg·kg-1之间，丰富、较丰富、中等以及较缺乏都有较大占比，仅缺乏级的占比低（1.7%）；其中穿芳峪镇、罗庄子镇、渔阳镇、下仓镇、白涧镇这几个乡镇有效钾为丰富和较丰富级别的占比达50%以上，而洇溜镇、上仓镇和邦君镇这3个乡镇有效钾为丰富和较丰富级别的占比低于10%。

（3）蓟州区南部小麦玉米种植区1 m土体全钾含量变化较小，而有效钾变化较大，有效钾在表层土壤普遍偏高，和当地农田普遍施用含钾化肥有关。

（4）蓟州区总体上土壤有效钾与全钾没有相关性，只有上仓、下窝头和东赵各庄3个镇相关较明显。pH值在7.1～7.2之间，土壤有效钾与全钾相关最好；土壤全钾含量在1.8%～1.9%之间，土壤全钾与有效钾相关较好。

参考文献：

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