下辽河平原粮食主产区耕地土壤养分现状分析

陶姝宇

摘要：依据多年土壤肥力监测数据和大量田间试验结果，利用多元统计分析方法，对下辽河平原玉米、水稻粮食主产区耕地土壤养分含量进行分析。结果表明：养分含量整体属于中等水平，土壤碱解氮、有效磷处于高含量水平、有机质含量偏低，土壤氮、磷、钾养分含量的变异系数在27.18%～48.14%之间，属于中等变异强度;有机质、全氮、碱解氮与其他大多数养分指标呈显著正相关关系，可作为养分分区管理的有效指标。

关键词：下辽河平原;耕地;土壤养分;分析;

土壤养分状况很大程度上代表着土壤为作物生长发育提供各种营养元素的能力和水平，影响着区域主栽作物的生育性状与产量，是衡量土壤肥力的重要指标。土壤养分测定值可直接反映土壤养分含量和供肥能力，是判断土壤肥力、选择施肥措施的主要依據。不同区域受气候、机械、施肥等因素影响，土壤养分含量可能相差很大。通过对下辽河平原区的土壤养分含量数据进行分析，了解土壤养分含量分布情况及不同养分间相关关系，对土壤养分管理分区评价指标的筛选及粮食产区农田养分调控具有重大意义。

1 数据来源及处理方法

数据源自辽宁省测土配方施肥数据管理系统中下辽河平原区旱田和水田土壤养分测定值;养分指标包括有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量等，土壤样品22万个，数据132万组。采用Microsoft Office Excel 2007及 SPSS23.0对数据进行处理、分析。

2结果与分析

2.1 下辽河平原区土壤养分含量统计特征值对近年来下辽河平原区土壤样品的土壤养分测定值进行统计分析，结果见表1。

由于气候、成土母质及地形地貌等原因，研究区土壤养分含量整体呈现中氮、高磷、中钾的分布特点。由表1可知，下辽河平原区土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾平均含量分别为1.02 g/kg，110.73 mg/kg，23.61 mg/kg，118.14 mg/kg，有机质平均含量为18.51 g/kg， pH平均值为6.80。有效磷含量丰富，在12.14～61.57 mg/kg之间变动;变动范围最大，变异系数达48.14%左右。有机质含量偏低，在8.65～38.15 g/kg之间变动，变异系数为30.07%。全氮、碱解氮、速效钾含量属于中等水平，变异系数分别为32.86%，27.18%，39.91%。根据变异系数（CV）大小可粗略估计变量的变异程度：弱变异性，CV<10%;中等变异性，CV=10～100%;强变异性，CV>100%;研究区土壤养分在空间上表现为中等强度的变异，满足精准农业管理区划分和实施变量施肥管理条件。

根据全国第二次土壤普查养分分级标准（见表2）可知：下辽河平原区土壤中氮含量处于中等水平，磷含量处于高等水平，钾含量处于中等水平，土壤的酸碱水平属于微酸性，土壤有机质水平处于中低等水平。总体来说，下辽河平原区土壤养分基本属于中等水平。地区跨度差异使变异程度属于中等变异性内，土壤测定值差异相对不大。

2.2 下辽河平原区各地区土壤养分基本状况

以行政单位为单位对下辽河平原区各县（市、区）土壤养分进行分区域整理，对各地区主要土壤养分的最大值、最小值、平均值、标准误差、标准偏差、变异系数进行分析。结果显示：在沈阳、鞍山、锦州、营口、辽阳、铁岭、盘锦7个地区，盘锦地区的土壤全氮含量差异最大，鞍山地区最小，铁岭地区平均含量最高，营口地区含量最低，其他地区土壤全氮含量差异较小，总体含量基本处于1.0 g/kg;土壤碱解氮以铁岭地区含量差异最大，沈阳地区差异最小，铁岭、辽阳地区平均含量较高，营口地区含量最低，其他地区含量差异较小，总体含量基本处于110 mg/kg;土壤有效磷含量以锦州地区变幅最大，营口地区最小，平均值表明铁岭、锦州地区平均含量略高，盘锦地区平均含量略低，其他地区平均含量差异不大，总体含量基本处于23 mg/kg;土壤速效钾含量以盘锦地区变幅最大，辽阳地区最小，盘锦地区土壤速效钾平均含量相对较高，其他各地区平均含量差异较小，总体含量基本处于118.00 mg/kg;土壤有机质含量以辽阳地区最为突出，不同区域内含量差异较小，总体含量基本处于18 g/kg;土壤pH值以盘锦地区最高，其次为沈阳地区，酸度范围在中性碱区间性，其他地市县均为弱酸性。

从土壤养分变异系数来看：沈阳、鞍山、锦州、辽阳、铁岭、盘锦6个地区土壤养分变异系数最大的均为有效磷，营口地区土壤养分变异系数最大为速效钾，各地区土壤养分均处于中等变异范围，各地区土壤有效磷变异系数相对较高，碱解氮相对较低，大尺度下地区间土壤肥力差异相对不大。

2.3 下辽河平原区各地区土壤养分含量等级分布

根据第二次全国土壤普查所形成的土壤养分分级标准及全国土壤养分分级标准，将原土壤养分含量的6个等级合并成高、中、低3个等级，用于研究区域土壤养分的等级评价。

2.3.1 土壤全氮   下辽河平原区各地区不同级别土壤全氮含量的数据分布详见图1。大部分样点全氮含量分布在0.75～1.0 g/kg和1.0～1.5 g/kg范围内，所占总样点比例分别为28.7%和30.4%;其次是1.5～2.0 g/kg占总样点比例18.1%，全氮含量大于1.0 g/kg的样点比例为57.1%，土壤全氮含量属中等偏上水平。

2.3.2 土壤碱解氮 下辽河平原区各地区土壤碱解氮含量在不同级别中的分布见图2。沈阳、辽阳、铁岭3个地区属于高含量区，大部分样点碱解氮含量在120～150 mg/kg范围内，所占总样点比例为40.4%;其次在90～120 mg/kg范围内，所占总样点比例为31.1%，碱解氮含量大于90 mg/kg的样点比例为80.8%，土壤碱解氮含量属中等偏上水平。

2.3.3 土壤有效磷 下辽河平原各地区土壤有效磷含量在不同级别中的分布见图3。沈阳、锦州、铁岭地区属于高含量区，大部分样点有效磷含量大于10 mg/kg，样点比例为85.4%，10～20 mg/kg、20～40 mg/kg所占总样点比例分别为36.6%和35.4%，土壤有效磷含量属中等偏上水平。

2.3.4 土壤速效钾 下辽河平原各地区土壤速效钾含量在不同级别中的分布见图4。

根据速效钾频率分布，总体上分为高、中、低三个区域。各地区分布趋势基本一致，盘锦地区属于相对高含量区，大部分样点速效钾含量在100～150 mg/kg范围内，所占总样点比例分别为33.5%;其次是50～100 mg/kg范围内，所占总样点比例分别为28.1%，速效钾含量大于100 mg/kg的样点比例为55.0%，土壤速效钾含量属中等水平。

2.3.5土壤有机质 下辽河平原各地区土壤有机质含量在不同级别中的分布见图5。

根据有机质频率分布，辽阳县属于有机质高含量区，大部分样点有机质含量在10～20 g/kg范围内，所占总样点比例为39.9%，其次是在20～30 g/kg范围内，所占总样点比例为30.5%，有机质含量大于20 g/kg的样点比例为45.3%，土壤有机质含量属中等偏下水平。

2.4下辽河平原区不同土壤养分间相关性分析

对研究区域的土壤养分数据进行相关性分析，得到相关关系矩阵，见表3。

由表3可知，土壤养分各项指标总体上相关性较好，全氮除了与速效磷、速效钾之间无明显相关性外，有机质、碱解氮与全氮相关性较好，均呈极显著正相关，相关系数分别为0.823，0.797。说明有机质和碱解氮与全氮的水平程度较一致。根据相关分析，结合上文中的描述性统计，弃去对影响较不显著的有效磷、速效钾，选取正相关性较高的全氮、有机质和碱解氮作为氮素养分分区数据评价指标，进行下一步养分管理分区划分。

3 总结

下辽河平原区沈阳、鞍山、锦州、营口、辽阳、铁岭、盘锦7个地区18个县（市、区）土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质平均含量分别为 1.02 g/kg，110.73 mg/kg，23.61 mg/kg，118.14 mg/kg，18.51 g/kg ，pH值6.80，碱解氮和有效磷处于高含量水平，有机质含量偏低，整体属于中等养分水平;土壤全氮、速效氮、磷、钾的变异系数分别为32.86%、27.18%、48.14%和39.91%，属于中等变异强度，符合养分管理分区的基础条件;从养分分布比例情况上看，研究区域的养分分布均匀且趋势基本一致，全氮含量大于1.0 g/kg的样点比例为57.1%、碱解氮含量大于90 mg/kg的样点比例为80.8%、有效磷含量大于10 mg/kg的样点比例为85.4%、速效钾含量大于100 mg/kg的样点比例为55.0%、有机质含量大于20 g/kg的样点比例为45.3%;

下辽河平原区耕地土壤养分各项指标总体上相关性较好，有机质、碱解氮与全氮相关性较好，水平程度较一致，可作为氮素养分分区数据评价指标。

参考文献

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