象山县土壤微量元素有效态含量与空间分布特征

陶安安

(浙江大学 农业与生物技术学院，浙江 杭州 310058)

尽管作物体内的微量元素含量仅为总量的百万分之几到十万分之几，但它们的作用却不可忽视，微量元素可以影响到作物生长发育、产量以及农作物的品质等方面，甚至关系到人类的健康问题［1］。某些微量元素在土壤中含量比较丰富，但因其化学组成结构的不同，可能不被作物吸收，造成作物相应的缺乏症状。土壤中微量元素的有效态则是能被作物吸收的形式，与地球化学的环境背景值相比更能反映微量元素的丰缺状况，对农业生产更具指导意义。

土壤中微量元素的有效态空间分布是反映特定地区农业土壤环境质量的一个重要因素。作者利用GIS技术，结合象山县耕地分布特征，在县境内采取土样123个，以铜、锌、铁、锰等4种微量元素的有效态作为研究对象，通过信息化技术手段获得各微量元素的空间分布特征，为合理利用和保护象山县的土壤资源及人体健康的防护提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

象山县位于 121°34'－ 122°20'E，28°45'－29°49'N，居浙江省中部沿海，象山港与三门湾之间。全县由象山半岛东部和沿海608个岛礁组成，总面积6 510 km2。象山县地形狭长，海岸曲折，地质构造属“华南台块”中的华麦背斜，褶皱简单，但断裂发育较多，整个地形西北高 (上升)东南低 (下沉)，境内多低山丘陵，海拔多在200 m左右，其岩石主要是侏罗纪的凝灰岩、熔质凝灰岩、流纹岩等，少数是燕山晚期的花岗岩。境内土壤有5个土类，13个亚类，31个土属，52个土种，绝大部分为红壤和水稻土土类，部分滨海平原分布有盐土及潮土。

1.2 土壤样品采集与测定

采样点位的布设按照《测土配方施肥技术规范》相关要求执行，首先在相关图件资料上按照平均每个样点13.3 hm2绘制样点分布网格，再根据土壤类型及耕地利用方式进行适当调整。

土壤样品的采集、处理和贮存参照NY/T 1121.1—2006。土壤pH值测定采用玻璃电极法;土壤有效性铜、锌、铁、锰的测定采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法。

1.3 数据处理

描述性统计和相关性分析采用SPSS®软件进行。采用 ESRI公司ArcGIS9.2®软件进行图件资料处理与基础图件的制作，制作出各微量元素的空间分布图。

2 结果与分析

2.1 描述性分析

将象山县土壤微量元素有效态统计结果 (表1)与20世纪90年代浙江省所进行的调查相比，可以发现，就平均值来看，象山县4种微量元素有效态和浙江省的调查值［2］相差不大，除有效铁稍低外，其他都比浙江省平均值要高。相关研究表明［2］，在中性偏碱性或碱性土壤中，因微量元素易于以氢氧化物的沉淀形式存在，其有效性大为降低。此外，土壤中有机质含量的高低也一定程度上与微量元素的有效态含量呈正相关［3］。象山县耕地大多位于滨海平原地区，主要都是近代浅海沉积物，土壤以中性偏酸性为主，有机质含量较为丰富，为微量元素的可利用性提供了有利环境［4］。

表1 象山县土壤pH值、微量元素有效态与浙江省的比较

2.2 空间分布

图1是土壤pH值和4种微量元素有效态在象山县的空间分布，表2所列是各乡镇pH值和4种微量元素有效态的情况。由图1和表2可以发现pH值相对较低的乡镇，各微量元素的有效含量一般较高。

土壤中4种微量元素的区域分布呈现一定的规律。对比图2中各个元素，有效铜、有效铁及有效锰的空间分布基本呈现“南北高，中间低”的趋势。一般情况下，微量元素的含量和土壤类型、结构、有机质含量及利用类型密切相关［5］。北部的西周、黄避岙及南部的鹤浦、高塘主要为滨海平原，分布有象山县主要的的粮食功能区。土壤类型基本为涂粘田、黄泥砂田等，气候和土壤非常适宜种植粮食。该区域耕作熟化，土壤肥沃，有机肥施用范围广，土壤中有机质含量高，有效铜、有效铁和有效锰含量均处于较高的范围;而中部的茅洋、定塘等乡镇为象山重要的蔬菜及水果产区，肥料施用以有机无机复混肥为主，对于微量元素的补充不够。此外因作物种植周期短，土地复种指数高，作物从土壤中带走的微量元素也较多，因此有效铜、有效铁和有效锰的含量相对较低。这也反映了土壤利用类型是主要影响因素。

表2 象山县各乡镇土壤pH值和微量元素含量的比较

图1 象山县土壤微量元素有效态含量的空间分布

象山县土壤有效锌含量没有明显的空间分布特征，除东北部的涂茨、大徐等乡镇略高外，其余均较低。与其他部分来自浅海沉积物土壤不同，西北区域以低山丘陵为主，土壤主要由石灰岩发育而来，土地利用强度小，这可能是影响有效锌含量的主要原因之一［6］。

3 小结与讨论

象山县地处海滨，成土母质决定了土壤的性质。象山县土壤以弱酸性为主，导致微量元素不易沉淀，使得有效态含量较为丰富，基本处于中等偏上水平，4种微量元素除有效铁比浙江省调查值稍低外，其他基本都比浙江省调查值要高。

有效铜、有效铁、有效锰的空间分布呈现一定的空间相似性，均呈“南北高，中部低”的趋势，土地利用类型是影响其含量的最主要原因。但是有效锌整体分布较为一致，同时由于受地形和成土母质影响，县境内西北部部分乡镇有效锌含量稍高。

为改善土壤微量元素状况，一方面需完善农田基础设施，提高土壤透气性，减轻水渍影响，另一方面改善农户用肥结构，提高土壤有机质，提倡施用有机肥。已有研究表明，有机肥和无机肥的配合使用，一方面肥料中含有的微量元素能补充作物吸收而造成的土壤相应元素的损耗，另一方面还能使氧化锰结合态铜逐年增加［7］，交换态锌和结合态锌均能显著增加［8］。

［1］浙江农业大学．植物营养与肥料 ［M］．北京:农业出版社，1989．

［2］黄增奎，徐素君，方桂鑫．等．浙江省土壤有效态微量元素含量和微肥应用 ［J］．土壤肥料，1995(3):28－32．

［3］王德宣，富德义．吉林省西部地区土壤微量元素有效性评价 ［J］．土壤，2002(2):86－89．

［4］陶安安，吴红艳，张欢，等．象山稻田土壤中有效微量元素含量及其有效性 ［J］．浙江农业科学，2010(5):1081－1083．

［5］魏明宝，魏丽芳，胡波，等．长期施肥对土壤微量元素的影响进展研究 ［J］．安徽农业科学，2010，38(22):11951－11953．

［6］王淑英，于同泉，王建立，等．北京市平谷区土壤有效微量元素含量的空间变异特性初步研究 ［J］．中国农业科学，2008，41(1):129－137．

［7］韩晓日，邹德乙，郭鹏程．长期施肥对土壤中铜的形态转化及其有效性影响 ［J］．沈阳农业大学学报，1992，23(Z09):62－67．

［8］韩晓日，邹德乙，郭鹏程．长期施肥对土壤中锌的形态转化及其有效性影响 ［J］．沈阳农业大学学报，1992b，23(Z09):56－61．