贵州省安龙县耕地土壤有效态微量元素丰缺评价

游桂芝，鲍大忠，李丕鹏，袁盛博

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队，贵州 六盘水 553004)

1 引言

土壤元素有效态指能被植物吸收利用的元素(《环境科学大辞典》编委会，2008)。植物营养通常指营养元素的有效态含量(周国华等，2005)。土壤营养元素有效态含量的地球化学背景，与作物生长有着密切的关系(栗进华等，2011；任宏波等，2008；李延生，2010；李德胜等，2004；陆继龙等，2002；李月芬等，2008)，土壤养分含量水平对作物的生长起着关键作用(程先富等，2003)。土壤养分丰缺状况影响作物生长发育，土壤养分含量不仅是反映土壤质量或土壤健康状况的重要指标，也是进行科学配方施肥的重要依据(徐志平，2008)。本文以2017-2018年1∶5万安龙县耕地质量地球化学调查工作为基础，重点分析耕地土壤有效态含量与对应点位全量元素间关系及丰缺分布规律，以便为土地利用调整、规划用地、施肥提供参考。

2 研究区概况

3 工作方法

3.1 样品采集方法

3.2 测试指标、方法及质量

分析碱解氮、速效磷、速效钾、有效硼、有效钼、有效锌、阳离子交换量7个有效态及对应全量指标参数。测试工作由四川省地质矿产勘查开发局成都综合岩矿测试中心完成，根据不同样品，采用方法各异。N采用酸碱滴定容量法；B采用发射光谱法；Mo采用电感耦合等离子体质谱法；P、K、Zn采用X射线荧光光谱法；碱解氮、有效钼、阳离子交换量采用容量法；速效磷、有效硼、有效锌、速效钾采用离子体光谱法。经内外检，测试质量均合格。

3.3 数据统计及丰缺评价方法

目前主要剔除异常值的方法有平均值加标准差法、四倍法、Grubbs法和Dixon法等(史舟等，2006)。本次使用平均值±3倍标准差结合Excel软件对异常值逐次剔除后，再统计各类参数。

以1∶5万或更高精度的二调土地利用现状调查图斑为评价单元。当评价单元中有一个数据时，该实测数据即为该单元的数据；当评价单元有2个以上数据时，用其均值进行赋值；当单元中无数据时，用属性赋值法获得数据。然后用“土地质量地球化学评价管理与维护(应用)子系统”及Arcgis 10.2软件联合处理完成丰缺评价图后进行评价。丰缺评价标准主要参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)土壤养分等级划分标准，并将标准中的很丰、丰富合并为丰富，中等不变；稍缺和缺乏合并为缺乏，即丰富、中等、缺乏三个等级，具本评价标准见表1。

表1 有效态及全量元素含量丰缺评价标准

4 耕地土壤有效态含量丰缺评价

4.1 全县耕地土壤有效态含量总体丰缺评价

按表1划分标准，从各有效态及全量的平均含量来看：N与碱解氮、Mo与有效钼、Zn与有效锌总体处于丰富水平；P、B总体处于丰富水平，而对应的速效磷、有效硼处于缺乏状态；速效钾总体处于丰富水平偏低值，K处于缺乏状态偏高值。说明：部分有效态含量与对应的全量元素含量存在一定的对应关系；同种元素或不同元素，转换为有效态的程度存在明显差异，其中P、B元素转换为速效磷、有效硼程度较低，平均转换率小于1%；K元素转换为速效钾程度总体稍高；N、Mo转换为碱解氮、有效钼的程度较高。

4.2 不同土地利用类型耕地土壤有效态含量丰缺评价

由表3可知，不同土地利用类型耕地土壤：N与碱解氮、Mo与有效钼、Zn与有效锌均为丰富水平；P为丰富水平(除茶园表现为中等外)，而速效磷为中等状态(除旱地为缺乏外)；K处于丰富至缺乏，而速效钾均为丰富水平；B为丰富水平，而有效硼为缺乏状态(除果园为中等外)。说明部分有效态与对应全量含量丰缺有很大的对应关系；不同土地利用类型，同种元素或不同元素，转换为有效态的程度存在明显差异，其中P、B元素转换为速效磷、有效硼程度总体较低；K元素转换为速效钾程度总体稍高；N、Mo转换为碱解氮、有效钼的程度总体较高，其中果园中有效钼最高达11.00%。茶园中的碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌平均转换率均高于其它类型，有效钼的平均转换率则明显低于其它类型(低于67%左右)。速效磷转换率由高到低依次为：茶园>果园>水田>旱地；有效硼转换率由高到低依次为：旱地>茶园>水田>果园。

阳离子交换茶园中最低，明显低于其它类型(低于30%左右)；水田中最高，说明茶园土壤总体质量较差，水田土壤总体质量较好。

表2 安龙县耕地土壤有效态与对应点位全量含量特征及丰缺评价表

表3 安龙县不同土地利用类型有效态与对应全量含量特征及丰缺评价表

4.3 不同成土母岩耕地土壤有效态含量丰缺评价

以下成土母岩均指成土母岩风化物。

由表4可知，不同成土母岩耕地土壤：N与碱解氮、Zn与有效锌总体处于丰富水平；P为丰富水平(除碎屑岩为缺乏外)，而速效磷为中等或缺乏状态；K为缺乏(除碎屑岩为中等外)，而速效钾为丰富或中等水平(除碎屑岩为缺乏外)；B为丰富水平(除灰岩碎屑岩为中等，含煤碎屑岩为缺乏外)，而有效硼为缺乏状态(除灰岩白云岩为中等外)；Mo与有效钼(除灰岩碎屑岩为中等，碎屑岩为缺乏外)总体为丰富水平。说明部分有效态与对应全量含量丰缺有很大的对应关系；不同成土母岩，同种元素或不同元素，转换为有效态的程度存在明显差异，其中P、B元素转换为速效磷、有效硼程度总体较低；K元素转换为速效钾程度总体较高；N、Mo转换为碱解氮、有效钼的程度总体较高，其中碎屑岩中有效钼最高转换率达10.41%。

由表4，速效磷转换率由高到低依次为：灰岩风>灰岩、白云岩>白云岩>碎屑岩>含煤碎屑岩>灰岩、碎屑岩；有效硼转换率由高到低依次为：灰岩、碎屑岩>白云岩>灰岩、白云岩>含煤碎屑岩>灰岩>碎屑岩。

阳离子交换碎屑岩中最低，白云岩中最高，说明碎屑岩总体质量较差，白云岩总体质量较好。

表4 安龙县不同成土母岩风化物有效态含量与对应全量含量特征及丰缺评价表

4.4 不同土壤类型耕地土壤有效态含量丰缺评价

由表5可知，N与碱解氮为丰富水平(除红壤碱解氮为中等水平外)；P为丰富水平(除红壤为缺乏外)，而速效磷为缺乏状态(除石灰土为中等外)；K与速效钾总体处于丰富或中等水平；B为丰富水平(除黄壤为中等外)，而有效硼为缺乏状态(除石灰土为中等外)；Mo与有效钼为丰富水平(除红壤中有效钼为缺乏外)；Zn(除红壤为中等外)与有效锌总体处于丰富水平。说明部分有效态与对应全量含量丰缺有很大的对应关系；不同土壤类型，同种元素或不同元素，转换为有效态的程度存在明显差异，其中P、B元素转换为速效磷、有效硼程度总体较低；K元素转换为速效钾程度总体稍高；N、Mo转换为碱解氮、有效钼的程度总体较高，其中红壤中有效钼转换率最高达16.16%。

由表5，速效磷转换率由高到低依次为：红壤>石灰土>水稻土>紫色土>黄壤；有效硼转换率由高到低依次为：紫色土>石灰土>水稻土>黄壤>红壤。

阳离子交换红壤中最低，石灰土中最高，说明红壤总体质量较差，石灰土总体质量较好。

4.5 不同乡镇耕地土壤有效态含量丰缺评价

各乡镇丰缺评价详见表6。各有效态含量丰缺空间分布详见图1。

由表6及图1可知，碱解氮除南、北部部分边缘乡镇外，其余乡镇以丰富为主；速效磷中部、北部及西部各乡镇以缺乏为主，中部及南东部各乡镇以中等为主；速效钾除龙山镇、栖凤街道和招提街道南部外，其余乡镇以丰富为主；有效硼以中等和缺乏为主，中等集中分布在南东部及西部边缘乡镇，缺乏集中分布在北部及西部各乡镇；有效钼以丰富为主，除德卧镇、龙山镇、洒雨镇、万峰湖镇南部、新桥镇等乡镇外，其余乡镇均大面积分布；有效锌以丰富为主，各乡镇均有分布。阳离子交换以高、中等为主，各乡镇均有分布。

表5 安龙县不同土类有效态含量与对应全量含量特征及丰缺评价表

表6 安龙县各乡镇有效态含量总体丰缺评价统计表

5 结论

(1)安龙县耕地土壤有效态从全县及不同土地利用类型、成土母岩、土壤类型等丰缺评价均具以下规律：部分有效态与对应全量含量丰缺有很大的对应关系；同种元素或不同元素，转换为有效态的程度存在明显差异，且P、B元素转换为速效磷、有效硼程度总体较低，也是导致速效磷、有效硼大面积缺乏的原因；K元素转换为速效钾程度总体较高或稍高，使K元素含量缺乏或中等而速效钾出现丰富情况；N、Mo转换为碱解氮、有效钼的程度总体较高。

(2)安龙县各乡镇耕地土壤碱解氮、有效锌含量丰富至中等，总体为丰富；速效磷丰富至缺乏，大面积缺乏；速效钾含量以丰富至中等为主，局部缺乏；有效硼含量中等至缺乏，总体为缺乏；有效钼含量丰富至缺乏，总体为丰富。

(3)针对全县速效磷、有效硼总体缺乏的情况，对其转换率进行了排序，结果为：不同土地利用类型中，速效磷转换率由高到低依次为：茶园>果园>水田>旱地；有效硼转换率由高到低依次为：旱地>茶园>水田>果园。不同成土母岩中速效磷转换率由高到低依次为：灰岩>灰岩、白云岩>白云岩>碎屑岩>含煤碎屑岩>灰岩、碎屑岩；有效硼转换率由高到低依次为：灰岩、碎屑岩>白云岩>灰岩、白云岩>含煤碎屑岩>灰岩>碎屑岩。不同土壤类型中速效磷转换率由高到低依次为：红壤>石灰土>水稻土>紫色土>黄壤；有效硼转换率由高到低依次为：紫色土>石灰土>水稻土>黄壤>红壤。

图1 安龙县耕不同乡镇地土壤微量元素有效态含量丰缺分布图