山东省沂源县耕层土壤营养元素有效态含量及其影响因素研究

唐丽静等

摘 要：

山东省沂源县耕层土壤营养元素调查结果表明：沂源县耕层土壤中有效态N、P、K、Ca、Mg、S、 Cu、Zn、Fe、Mn、Si含量丰富，有效态B与有效态Mo含量缺乏。统计分析表明：K、Ca、S、B、Mo、Si元素的有效态含量与土壤pH值之间呈显著或极显著正相关，N、P、Fe、Mn元素有效态含量与土壤pH值之间呈显著或极显著负相关，说明土壤pH值并不是影响元素有效态含量的完全控制因素；土壤有机质含量与N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量之间呈显著或极显著正相关，说明土壤有机质含量是促进元素活化的重要控制因素。

关键词： 土壤；营养元素；有效含量；影响因素；沂源县

中图分类号： S158.3（252.4） 文献标识号：A 文章编号： 1001 - 4942（2014）08 - 0071 - 04

Study on Available Content of Nutrient Elements in Surface Soil

and Influencing Factors in Yiyuan County， Shandong Province

Tang Lijing1， Wang Dongyan1*， Song Chengliang2

（1.College of Earth Science， Jilin University， Changchun 130061， China；

2.Agricultural Technology Service Center of Yiyuan County， Yiyuan 256100， China）

Abstract The investigation results of nutrient elements in surface soil of Yiyuan County showed that the available contents of N， P， K， Ca， Mg， S， Cu， Zn， Fe， Mn and Si were abundant， while those of B and Mo were lack. The statistical results indicated that significant or very significant positive correlations were found between pH value and the available contents of K， Ca， S， B， Mo and Si， and significant or very significant negative correlations were found between pH value and the available contents of N， P， Fe and Mn. This finding suggested that the available contents of elements should not be completely controlled by pH value. Significant positive correlations were found between organic matter and the available contents of N， P， K， Ca， Zn， B and Si， which suggested that organic matter should be the important control factor promoting element activation.

Key words Soil； Nutrient elements； Available content； Influencing factor；Yiyuan County

山东省沂源县是全国果品生产百强县和无公害果品生产示范基地县。沂源县第二次土壤普查已经过去近30年，在这期间全县农业种植结构、肥料和农药使用等方面均发生了变化，第二次土壤普查成果资料已不能满足当前农业生产的需要。因此，有必要对沂源县土壤状况进行新的全面的调查和评价。植物营养通常指营养元素的有效态含量[1]。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[2～7]。其有效态含量的高低受多种因素的影响，如土壤pH值、有机质含量、土地利用状况等，但土壤pH值与土壤有机质含量被认为是重要的因素[8～11]。 研究土壤中有效态营养元素的地球化学特征及探讨土壤pH值、有机质含量与有效态营养元素之间的关系，可以为土壤改良与培肥等提供科学依据。目前对沂源县较为系统地探讨土壤pH值、土壤有机质含量对营养元素有效态含量影响的报道尚少见。本研究以农业部测土配方施肥与耕地地力评价项目资料为基础，在对山东省沂源县土壤有效态营养元素的地球化学特征进行详细分析的基础上，研究了土壤pH值、土壤有机质含量对有效态营养元素的影响，可为指导全县种植业结构调整、科学合理施肥、促进农业可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集与制备

采样区划分为若干个采样单元，共采集土壤样品2 373个。大田地块一般采用S型布点采样，果园等地块采用棋盘式布点采样。耕层土壤样品采样时，大田粮食作物采样深度为0～20 cm，果园采样深度为0～25 cm。在同一地块的15个样点取样充分混合，采用四分法，取样品重量1 kg左右，作为一个样品。样品置于晾样室自然风干，剔除植物残体、石块等侵入体，样品用粉碎机粉碎后，过2 mm孔径尼龙筛，装入样品袋，待测。采样时间为2011年10月。

1.2 样品分析方法

根据农业部《测土配方施肥技术规范》 测试分析项目要求，共测定N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo、Si 13种营养元素的有效态含量。营养元素有效态的分析测试工作由山东农业大学完成。土壤pH值用电位法测定，土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定。各营养元素有效态的提取及测定方法见表1。

2.3 影响营养元素有效态含量高低的因素

2.3.1 土壤pH值对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤pH值之间的相关性进行分析，结果见表4。

总体来说，多数营养元素有效态含量与土壤pH值相关性比较明显。其中，K、Ca、S、B、Mo、Si元素有效态含量与土壤pH值呈显著或极显著正相关，N、P、Fe、Mn元素有效态的含量与土壤pH值呈显著或极显著负相关，Mg、Cu、Zn元素有效态含量与土壤pH值有一定的相关性，但相关性不明显。有效态B与有效态Mo在沂源县缺乏，这与沂源县耕层土壤的酸化趋势有关。土壤酸化在一定程度上反映了土壤的退化，造成土壤养分的流失。B是植物器官分化形成的必耍元素，也是根瘤菌形成的条件。Mo是合成固氮酶的重要元素，亦能减少因大量使用化肥而给土壤中留下的硝酸盐类和亚硝铵等。为保障沂源县作物产量与质量安全，同时缓解有效态B与有效态Mo缺乏的现象，应采取措施提高土壤pH值，改变土壤酸化的状况，如：增施有机物料，施入生石灰改良土壤等。

2.3.2 土壤有机质对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤有机质含量之间的相关性进行分析，结果见表4。

从表4可以看出，土壤有机质对多数营养元素有效态含量有显著影响。其中，N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量与土壤有机质含量呈显著或极显著正相关，说明提高土壤有机质含量对N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量的提高有促进作用。Fe元素有效态含量与土壤有机质含量呈极显著负相关，Mg、S、Cu、Mn、Mo元素有效态含量与土壤有机质含量的相关性不明显。因此，提高土壤有机质含量在一定程度上可以保证土壤养分的供应，为此，可以在沂源县推广秸秆还田技术、农作物间套种轮作技术及开展测土配方施肥来保持土壤有机质含量供应水平。

参 考 文 献：

[1]

周国华，吴小勇，周建华.浙北地区土壤元素有效含量及其影响因素研究[J].第四纪研究，2005，25（3）：316-322.

[2] 栾进华，程军，王伟，等.奉节脐橙种植区土壤地球化学特征[J].物探与化探，2011，35（6）：829-832.

[3] 任宏波，万中杰，许静，等.莱西中华寿桃产区岩土地球化学特征及土壤营养评价 [J].物探与化探，2008，32（2）：186-191.

[4] 李延生.黑龙江省扎龙湿地土壤地球化学特征及生态环境意义 [J].物探与化探，2010，34（4）：512-516.

[5] 李德胜，杨忠芳，靳职斌. 太原盆地土壤微量元素的地球化学特征 [J].地质与勘探，2004，40（3）：86-89.

[6] 陆继龙，周永昶，周云轩.吉林省黑土某些微量元素环境地球化学特征[J].土壤通报，2002，33（5）：365-368.

[7] 李月芬，王冬艳，尚媛，等.珲春市苹果梨果品基地土壤常量、微量元素地球化学特征研究 [J].安徽农业科学，2008，36（18）：7784-7787.

[8] 于君宝，刘景双，王金达，等.典型黑土pH值变化对营养元素有效态含量的影响研究 [J].土壤通报，2003，34（5）：404-408.

[9] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究 [J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

[10] 贺行良，刘昌岭，任宏波，等.青岛崂山茶园土壤微量元素有效量及其影响因素研究 [J].土壤通报，2008，39（5）：1131- 1134.

[11] 刘全友，童依平，李继云，等.多伦县土壤营养元素有效态含量的影响因素研究 [J].生态学报，2000，20（6）：1034-1037.

[12] 师刚强，赵艺，施泽明，等.土壤pH值与土壤有效养分关系探讨 [J].现代农业科学，2009，16（5）：93-95.

[13] 唐丽静，王冬艳，李月芬，等.吉林黑土区土壤-作物系统重金属元素地球化学特征研究 [J].山东农业大学学报：自然科学版，2014，45（1）：139-146.

[14] 全国土壤普查办公室.中国土壤 [M].北京：中国农业出版社，1998：843-984.

[15] 雷志栋，杨诗秀，许志荣，等.土壤特性空间变异性初步研究 [J].水利学报，1985（9）：10-21.

根据农业部《测土配方施肥技术规范》 测试分析项目要求，共测定N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo、Si 13种营养元素的有效态含量。营养元素有效态的分析测试工作由山东农业大学完成。土壤pH值用电位法测定，土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定。各营养元素有效态的提取及测定方法见表1。

2.3 影响营养元素有效态含量高低的因素

2.3.1 土壤pH值对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤pH值之间的相关性进行分析，结果见表4。

总体来说，多数营养元素有效态含量与土壤pH值相关性比较明显。其中，K、Ca、S、B、Mo、Si元素有效态含量与土壤pH值呈显著或极显著正相关，N、P、Fe、Mn元素有效态的含量与土壤pH值呈显著或极显著负相关，Mg、Cu、Zn元素有效态含量与土壤pH值有一定的相关性，但相关性不明显。有效态B与有效态Mo在沂源县缺乏，这与沂源县耕层土壤的酸化趋势有关。土壤酸化在一定程度上反映了土壤的退化，造成土壤养分的流失。B是植物器官分化形成的必耍元素，也是根瘤菌形成的条件。Mo是合成固氮酶的重要元素，亦能减少因大量使用化肥而给土壤中留下的硝酸盐类和亚硝铵等。为保障沂源县作物产量与质量安全，同时缓解有效态B与有效态Mo缺乏的现象，应采取措施提高土壤pH值，改变土壤酸化的状况，如：增施有机物料，施入生石灰改良土壤等。

2.3.2 土壤有机质对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤有机质含量之间的相关性进行分析，结果见表4。

从表4可以看出，土壤有机质对多数营养元素有效态含量有显著影响。其中，N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量与土壤有机质含量呈显著或极显著正相关，说明提高土壤有机质含量对N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量的提高有促进作用。Fe元素有效态含量与土壤有机质含量呈极显著负相关，Mg、S、Cu、Mn、Mo元素有效态含量与土壤有机质含量的相关性不明显。因此，提高土壤有机质含量在一定程度上可以保证土壤养分的供应，为此，可以在沂源县推广秸秆还田技术、农作物间套种轮作技术及开展测土配方施肥来保持土壤有机质含量供应水平。

参 考 文 献：

[1]

周国华，吴小勇，周建华.浙北地区土壤元素有效含量及其影响因素研究[J].第四纪研究，2005，25（3）：316-322.

[2] 栾进华，程军，王伟，等.奉节脐橙种植区土壤地球化学特征[J].物探与化探，2011，35（6）：829-832.

[3] 任宏波，万中杰，许静，等.莱西中华寿桃产区岩土地球化学特征及土壤营养评价 [J].物探与化探，2008，32（2）：186-191.

[4] 李延生.黑龙江省扎龙湿地土壤地球化学特征及生态环境意义 [J].物探与化探，2010，34（4）：512-516.

[5] 李德胜，杨忠芳，靳职斌. 太原盆地土壤微量元素的地球化学特征 [J].地质与勘探，2004，40（3）：86-89.

[6] 陆继龙，周永昶，周云轩.吉林省黑土某些微量元素环境地球化学特征[J].土壤通报，2002，33（5）：365-368.

[7] 李月芬，王冬艳，尚媛，等.珲春市苹果梨果品基地土壤常量、微量元素地球化学特征研究 [J].安徽农业科学，2008，36（18）：7784-7787.

[8] 于君宝，刘景双，王金达，等.典型黑土pH值变化对营养元素有效态含量的影响研究 [J].土壤通报，2003，34（5）：404-408.

[9] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究 [J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

[10] 贺行良，刘昌岭，任宏波，等.青岛崂山茶园土壤微量元素有效量及其影响因素研究 [J].土壤通报，2008，39（5）：1131- 1134.

[11] 刘全友，童依平，李继云，等.多伦县土壤营养元素有效态含量的影响因素研究 [J].生态学报，2000，20（6）：1034-1037.

[12] 师刚强，赵艺，施泽明，等.土壤pH值与土壤有效养分关系探讨 [J].现代农业科学，2009，16（5）：93-95.

[13] 唐丽静，王冬艳，李月芬，等.吉林黑土区土壤-作物系统重金属元素地球化学特征研究 [J].山东农业大学学报：自然科学版，2014，45（1）：139-146.

[14] 全国土壤普查办公室.中国土壤 [M].北京：中国农业出版社，1998：843-984.

[15] 雷志栋，杨诗秀，许志荣，等.土壤特性空间变异性初步研究 [J].水利学报，1985（9）：10-21.

根据农业部《测土配方施肥技术规范》 测试分析项目要求，共测定N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo、Si 13种营养元素的有效态含量。营养元素有效态的分析测试工作由山东农业大学完成。土壤pH值用电位法测定，土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定。各营养元素有效态的提取及测定方法见表1。

2.3 影响营养元素有效态含量高低的因素

2.3.1 土壤pH值对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤pH值之间的相关性进行分析，结果见表4。

总体来说，多数营养元素有效态含量与土壤pH值相关性比较明显。其中，K、Ca、S、B、Mo、Si元素有效态含量与土壤pH值呈显著或极显著正相关，N、P、Fe、Mn元素有效态的含量与土壤pH值呈显著或极显著负相关，Mg、Cu、Zn元素有效态含量与土壤pH值有一定的相关性，但相关性不明显。有效态B与有效态Mo在沂源县缺乏，这与沂源县耕层土壤的酸化趋势有关。土壤酸化在一定程度上反映了土壤的退化，造成土壤养分的流失。B是植物器官分化形成的必耍元素，也是根瘤菌形成的条件。Mo是合成固氮酶的重要元素，亦能减少因大量使用化肥而给土壤中留下的硝酸盐类和亚硝铵等。为保障沂源县作物产量与质量安全，同时缓解有效态B与有效态Mo缺乏的现象，应采取措施提高土壤pH值，改变土壤酸化的状况，如：增施有机物料，施入生石灰改良土壤等。

2.3.2 土壤有机质对营养元素有效态含量的影响 运用SPSS软件对营养元素有效态含量与土壤有机质含量之间的相关性进行分析，结果见表4。

从表4可以看出，土壤有机质对多数营养元素有效态含量有显著影响。其中，N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量与土壤有机质含量呈显著或极显著正相关，说明提高土壤有机质含量对N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量的提高有促进作用。Fe元素有效态含量与土壤有机质含量呈极显著负相关，Mg、S、Cu、Mn、Mo元素有效态含量与土壤有机质含量的相关性不明显。因此，提高土壤有机质含量在一定程度上可以保证土壤养分的供应，为此，可以在沂源县推广秸秆还田技术、农作物间套种轮作技术及开展测土配方施肥来保持土壤有机质含量供应水平。

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[2] 栾进华，程军，王伟，等.奉节脐橙种植区土壤地球化学特征[J].物探与化探，2011，35（6）：829-832.

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[5] 李德胜，杨忠芳，靳职斌. 太原盆地土壤微量元素的地球化学特征 [J].地质与勘探，2004，40（3）：86-89.

[6] 陆继龙，周永昶，周云轩.吉林省黑土某些微量元素环境地球化学特征[J].土壤通报，2002，33（5）：365-368.

[7] 李月芬，王冬艳，尚媛，等.珲春市苹果梨果品基地土壤常量、微量元素地球化学特征研究 [J].安徽农业科学，2008，36（18）：7784-7787.

[8] 于君宝，刘景双，王金达，等.典型黑土pH值变化对营养元素有效态含量的影响研究 [J].土壤通报，2003，34（5）：404-408.

[9] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究 [J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

[10] 贺行良，刘昌岭，任宏波，等.青岛崂山茶园土壤微量元素有效量及其影响因素研究 [J].土壤通报，2008，39（5）：1131- 1134.

[11] 刘全友，童依平，李继云，等.多伦县土壤营养元素有效态含量的影响因素研究 [J].生态学报，2000，20（6）：1034-1037.

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[13] 唐丽静，王冬艳，李月芬，等.吉林黑土区土壤-作物系统重金属元素地球化学特征研究 [J].山东农业大学学报：自然科学版，2014，45（1）：139-146.

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[15] 雷志栋，杨诗秀，许志荣，等.土壤特性空间变异性初步研究 [J].水利学报，1985（9）：10-21.