陕西省西安市耕地土壤养分地球化学评价

晁 旭，王杰杰，孟秦宇，张志敏

(陕西省地质调查中心，陕西 西安 710000)

1 评价目的

西安市位于关中平原中部，是陕西省政治、经济、文化、交通中心，区位优势突出，是陕西省省会城市，国民生产总值达212.39亿元，占全省64.8%。大宗农作物主要有：小麦、玉米、棉花等。经济作物主要有：花生、石榴、猕猴桃、苹果、柿子等。

精准农业是以信息技术为支撑，根据空间变异的现代化农事操作与管理手段，以信息技术与农业生产全面结合，根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入的一种新型农业。土壤养分指植物所必需的，主要是土壤来提供的营养元素。土壤养分是土壤肥力的重要组成部分。土壤养分的丰缺程度及其供应能力直接影响作物的生长发育和产量。因此，了解土壤养分元素的地球化学特征，客观分析土壤的养分水平、养分的空间分布规律，正确定位土壤的肥力水平。依据第二次全国土壤普查结果制定的“增氮补磷”的施肥方针已不适应西安市当前农业生产的实际需求[1]，因此研究地区土壤养分元素分布现状，对于提出合理的施肥建议，充分发挥土壤的潜力无疑是十分重要的。

2 材料与方法

2.1 样品采集

按照《多目标区域地球化学调查规范(1∶250 000)》在西安地区采集土壤样品5 696件，样品点位采用网格化分布，每km2采样1个点；测试分析采用4个点组合分析，即1个样/4 km2。

采集在上茬作物成熟或收获以后，下茬作物尚未施用底肥和种植以前。用铁锹挖采样坑时，先挖好坑后，用竹片去除与金属采样器接触的土壤，再采集样品。每个样品采集完后，清除干净采样工具上的泥土，再用于下个样品采集。采样时以GPS定位点为中心，向四周辐射50～100 m确定分样点，等份组合成一个混合样。

从野外采回的土壤样品及时清理登记后，置于干净整洁的室内通风场地晾晒，或悬挂在样品架自然风干，严禁暴晒和烘烤，并注意防止雨淋及酸、碱等气体和灰尘污染。在风干过程中，适时翻动，并将大土块用木棒敲碎以防治粘泥结块，加速干燥，同时剔除土壤以外的杂物。

风干后的土壤样品平铺在制样板上，用木棍或塑料棍碾压，并将植物残体、石块等侵入体和新生体剔除干净，细小已断的植物须根，可采用静电吸附的方法清除，压碎的土样要全部通过2 mm的孔径筛。未过筛的土粒必须重新碾压过筛，直至全部样品通过2 mm孔径筛为止。

样品送实验室后，在低于40℃下烘干，在玛瑙球磨机将样品研磨至小于0.074 mm(200目)。200目样品混匀后分取2份，一份约15 g装在纸袋中供X射线荧光光谱法分析P、K使用；一份约15 g，装在纸袋中，供酸碱滴定容量法测定N使用；剩余样品装入塑料瓶，入库保存。

2.2 分析方法及检出限

样品分析质量要求及监控办法按中国地质调查局地质调查技术标准DD2005-01《多目标区域地球化学调查规定》(1∶250 000)》要求执行，分析方法、检出限见表1。

表1 土壤样品分析方法、检出限统计μg/g

注：K2O计量单位为10-2

2.3 地球化学养分评价

土地资源是人类社会发展赖以生存的资源，是农作物必不可少的物质基础，土地质量的好坏直接影响土地的产出和使用。依据《土地质量地球化学评价规范》选择N、P、K等指标，根据农业部土壤养分元素丰缺标准作为分级标准(表2)开展评价；综合评价根据N、P、K含量，权重分别为0.4、0.4、0.2，计算综合分值进行评价[2]。

表2 土壤必需大量元素丰缺分级标准g/kg

2.4 评价输出

成图作法是利用Acrgis软件和土地质量地球化学调查与评价数据管理与维护(应用)子系统软件，将单点分析数据赋予第2次国土调查地块属性中，计算相关评价、分级指数，制作土壤养分N、P、K地球化学评价图、土壤养分评价图。图式、色区划分等均参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T0295-2016)执行[3-4]。

3 评价结果

3.1 西安市耕地土壤养分

西安市耕地土壤中氮元素含量以三级(中等)、四级(较缺乏)为主，五等(缺乏)沿渭河两岸分布，见表3图1。中等土壤面积741.7 km2，占总耕地面积的25.33%；主要分布于周至县、鄠邑区、长安区、阎良区、临潼区等区县，较缺乏土壤1 982.2 km2，占总耕地面积的67.71%；缺乏土壤面积203.2 km2，占总耕地面积的6.94%。

表3 西安市土壤养分评价统计

图1 西安市耕地土壤养分N评价

西安市耕地土壤中磷元素含量以三级(中等)、四级(较缺乏)为主，五等(缺乏)分布于蓝田县东北部耕地中，见图2。中等土壤主要分布于周至县、鄠邑区、长安区西北、高陵区、阎良区、临潼区等区县，面积1 556.6 km2，占总耕地面积的53.17%；较缺乏土壤主要分布与秦岭以北山前一带，主要以长安区东北、蓝田县西北部地区为主，面积1 068.4 km2，占总耕地面积的36.49%；缺乏土壤位于蓝田县大部分地区，面积275.5 km2，占总耕地面积的9.41%；主城区仅有少量耕地分布，位于未央区西侧，以较丰富土壤为主，面积17.6 km2，占总耕地面积的0.60%。

西安市耕地土壤中钾元素含量以二级(较丰富)为主，面积2 870.9 km2，占总耕地面积的98.06%，广泛分布与西安市各区县；三级(中等)分布于高陵区渭河两岸，面积56.6 km2，占总耕地面积的1.93%，见图3。

图2 西安市耕地土壤养分P评价

图3 西安市耕地土壤养分K评价

根据综合评价结果(图4)，西安市耕地土壤养分总体以中等为主，较丰富位于未央区西北一带，面积15.6 km2，占总耕地面积的0.53%；中等土壤广泛分布与西安市，面积2 611.4 km2，占总耕地面积的89.20%；较缺乏土壤位于蓝田县北部地区、渭河两岸，面积301.1 km2，占总耕地面积的10.28%。

图4 西安市耕地土壤养分综合评价

3.2 西安市各区县土壤养分

表4所示为西安各区县土壤养分评价面积统计，养分综合评价无丰富地区，较丰富地区有未央区13.2 km2，约1.98万亩，周至县仅有1.5 km2，约0.225万亩，占总面积的0.53%；中等土壤面积较大的有周至县、蓝田县、鄠邑区、长安区、临潼区等区县，占总面积的89.20%；较缺乏土壤以蓝田县面积最大，临潼区次之，其余各县区分布较少，占总面积的10.28%。

表4 西安市各区县土壤养分评价面积统计 km2

4 结 语

西安市土壤养分含量主要为中等或较缺乏水平，仅未央区少量耕地养分含量较好。其中，不同区县养分含量有一定差异，除蓝田县外其余县区间差异不明显，主要因为各区县经济结构和农业种植结构差异较大。因此，在农业生产中土壤缺乏养分不能得到有效补充，不能从根本上改善土壤肥力，造成养分失衡。根据不同地区种植结构，需针对氮磷元素的缺乏状况施用适量肥料，保持土壤营养平衡配比，提高潜在生产能力。