全椒县耕地土壤中磷的地球化学特征

肖永红 魏路 冯松宝

摘要 [目的]研究全椒县土壤磷含量及营养丰缺情况，为土壤改良等提供理论依据。[方法]采集1 170个样品，测试了样品的pH、全磷含量以及速效磷含量。[结果]研究区酸性土壤占66.07%，浅层土壤中全磷含量为86.7～1 510.0 mg/kg，全磷等级四等和五等的占92.56%，土壤中磷活化系数小于2%的样品占83.33%。[结论]pH、有机质是影响全磷转化的影响因素。

关键词 磷；地球化学特征；全椒县

中图分类号 S153 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）23-0090-03

Abstract [Objective]To understand phosphorus content and condition of abundance and deficiency of phosphorus in the cultivated soil in Quanjiao County， and provides important evidence for the soil improvement in the research area. [Method] 1 170 samples were collected， and the pH value， total phosphorus content and rapid phosphorus content was tested. [Result] Acid soil accounted for 66.07%， and the content of total phosphorus ranged from 186.7 mg/kg to 1 510.0 mg/kg， and level four and level five of the total phosphorus accounted for 92.56%， the phosphorus activation coefficient less than 2% accounted for 83.33%. [Conclusion] pH value and the organic matter content have important effect on the transformation of the total phosphorus.

Key words Phosphorus；Geochemical characteristics；Quanjiao County

磷是植物生长发育的必需元素之一。土壤缺磷，不仅影响作物正常生长，还阻碍吸收其他元素，从而降低作物产量和质量[1]；土壤磷盈余，通过径流、淋失等途径流失，会加速水体的富营养化。关于土壤中磷的研究较多[2-5]。研究表明，水体富营养化与农田土壤中磷流失关系密切[6]。因此，揭示土壤中磷的含量和分布特征，对土地资源合理利用、提高磷肥利用率、避免因盲目过量施磷肥造成的环境污染具有重要作用。

全椒县农业资源丰富，是国家大型商品粮基地。笔者选取全椒县石沛镇、六镇镇、二郎口镇3个乡镇的主要商品粮基地为研究对象，通过探讨研究区磷的空间分布特征，以期为作物种植模式的调整、土壤磷肥力等级评价、合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于安徽省全椒县（石沛镇、六镇镇、二郎口镇），耕地面积约130 km.2；该区交通便利；气候温和；地形较为平坦，整体地势自西北向东南缓倾，主要地貌类型为河漫滩和岗坡地，局部为中丘和高丘；主要土壤类型为水稻土，其次为黄棕壤和石灰土；主要成土母质为晚更新世黄土成土母质和红色碎屑岩类成土母质，其次为河流冲积物成土母质和碳酸盐类成土母质。

1.2 样品采集

布设样点参考1∶50 000地形图和2014年土地利用图斑图，利用北斗+GPS定位，误差均小于5 m。农用地浅层土样采集深度0～20 cm，采样密度4～9点/km.2，共采集样品1 170件；垂向剖面样品采集深度0～200 cm，共采集12条剖面60件样品（图1）。

1.3 测定项目与方法

土壤样品由安徽省地质实验研究所进行测试。全磷采用电感耦合等离子体光谱法测定；速效磷采用等离子体光谱法测定；pH采用pH计测定；有机质采用硫酸亚铁铵容量法测定。

1.4 数据分析

利用Geochem Studio軟件的三角剖分功能，绘制全磷地球化学分布图，累频分级为15级：0.5%、1.5%、4.0%、8.0%、15.0%、25.0%、40.0%、60.0%、75.0%、85.0%、92.0%、96.0%、98.5%、99.5%、100.0%，采用蓝色—黄色—红色连续色阶反映全磷含量的变化情况。

2 结果与分析

2.1 浅层土壤酸碱性特征

2.1.1 平面分布。研究区土壤pH分布见图2。土壤pH为4.46～8.15。根据规范DZ/T 0295—2016（表1）统计，1 170组浅层土壤样以酸性为主，占66.07%；中性土壤占28.38%，主要分布在石沛镇北部和西部、六镇镇北部。

2.1.2 垂向分布。

pH垂向分布见图3。由图3可知，埋深0～65 cm，土壤偏酸性；埋深超过65 cm，土壤为中性。表明土壤酸化主要集中在浅层，深层土壤受外界影响较小。

2.2 浅层土壤全磷特征

2.2.1 平面分布。

受成土母质和成土条件的影响，研究区土壤中全磷含量较少。表层土壤中，全磷含量为186.7～1 510.0 mg/kg，平均值为429.56 mg/kg，标准差为118.21 mg/kg，变异系数为0.275，分布较均匀。

根据规范DZ/T 0295—2016（表2）统计，1 170组浅层土样中全磷等级以四等和五等为主，占92.56%；一等、二等和三等所占比例较少，仅占7.44%。说明磷是研究区农田土壤中较缺乏的一种养分，大部分地区均需补充磷肥。结合全磷含量平面分布（图4），可看出全磷较缺乏区和缺乏区主要分布在枣岭村中西部、六镇镇北部、二郎口镇南部一带，低值区主要分布在大殷村南部、小集村北部和上陶村南部部分地区。

2.2.2 垂向分布。

土壤垂向剖面中全磷含量分布见图5。由图5可知，表土层（埋深0～20 cm）全磷含量高于下层，可能与长期施肥有关；土层0～65 cm，随深度增加，土壤中全磷含量不断减少；土层65～200 cm，随深度增加，土壤中全磷含量不断增大。关于磷在土壤剖面下层中的积累现象有较多报道[7-8]。

2.3 浅层土壤中速效磷特征

土壤中速效磷含量是衡量土壤供磷能力的重要指标。研究区表层土壤中，速效磷含量为0.080～138.920 mg/kg，平均值为6.339 mg/kg，标准差为8.793 mg/kg，变异系数为1.387，空间上呈分异分布。

根据规范DZ/T 0295—2016（表3）统计，1 170组浅层土样中速效磷等级以四等和五等为主，占84.79%；一等、二等和三等所占比例较少，占15.21%。速效磷的等级分布与全磷等级分布类似。

2.4 土壤磷有效性分析

土壤磷的活化系数为速效磷与全磷之比，可反映土壤磷转化为速效磷的潜在能力或水平，常用来表征土壤磷的有效性。研究认为，活化系数低于2%的土壤，全磷不易转化为速效磷[9-10]。研究区土壤磷活化系数小于2%的样品占83.33%，说明全磷不易转化为速效磷。

2.5 磷转化影响因素

影响土壤中磷转化的因素包括：土壤理化性质（pH、黏土含量、有机碳含量等）、环境因子（水分、温度等）、种植方式等[11]。研究发现，土壤水分、有机质、pH是影响白浆土磷有效性的主要因素[12]。各因素之间相关性分析结果表明，在样品数为1 170，显著因子为0.01的条件下，相关系数临界值为0.05。

有机质是土壤中各种营养元素的重要来源，其含量影响土壤供给氮磷钾的能力。相关分析结果发现，有机质与全磷的相关系数为0.508，有机质与速效磷的相关系数为0.177，表明有机质与全磷和速效磷均相关，且对全磷的影响更显著。

pH是土壤盐基状况的综合反映，影响有机质、氮磷钾等营养元素的转化和释放。相关分析结果发现，pH与全磷的相关系数为0.105，pH与速效磷的相关系数为0.150，表明pH与全磷和速效磷均相关。

相关分析结果发现，全磷与速效磷的相关系数为0.695，表明两者之间显著相关。二者之间虽不是直线相关，但当土壤中全磷含量低于0.3 g/kg时，土壤表现为缺少速效磷。

3 结论

（1）浅层土壤以酸性为主，针对酸性土壤，提出了施用石灰、增加有机肥等改良措施：①施用石灰。石灰既可中和土壤的酸性，又能提供钙营养素，还能杀菌除草。

②增施有机肥。增施有机肥不仅能增加土壤有机质含量，还可减缓土壤酸化速度，还能促进微生物生长。

③建议使用氮、磷、钾配比合理的专用肥。施用专用肥，可提高肥料利用率，同时也能避免因过量施肥造成环境污染。

（2）表层土壤的全磷等级以四等和五等为主，表明磷是研究区土壤中较缺乏的一种养分。土层0～65 cm，全磷含量呈下降趋势，但在土层0～20 cm全磷含量最高。土层65～200 cm，磷在土壤剖面上有积累现象。

（3）研究区土壤的磷活化系数小于2%的样品占83.33%，说明全磷不易转化为速效磷。

（4）相关性分析表明，pH和有机质是影响磷转化的重要因素。

参考文献

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