阜阳市表层土壤中氮·磷·钾含量和分布特征

王金路 殷玉忠

摘要 以阜阳市表层土壤为研究对象，对土壤中氮、磷、钾的含量、分布特征、丰缺现状进行研究。结果表明，土壤中氮元素含量为355～1 475  mg/kg，磷元素含量为188～1 918  mg/kg，钾元素含量为1.39% ～2.46%;与全国土壤背景值相比，82.61%的样品氮含量高于全国背景值，91.86%的样品钾含量低于全国背景值，43.29%的样品磷含量高于全国背景值，56.43%的样品低于全国背景值，0.28%的样品与全国背景值相当;土壤中氮元素等级以4等和5等为主，磷元素等级以4等为主;钾元素等级以3等为主，说明氮和磷是土壤中相对缺乏的养分;氮、磷、钾的地球化学分布显示，颍河、泉河一带是氮元素的低值区，也是磷元素、氧化钾的高值区。

关键词 氮;磷;钾;现状;阜阳市

中图分类号 S 153.6  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）12-0170-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.047

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract Taking the top soil of Fuyang City as the research object， the content， distribution characteristics， abundance and shortage status of nitrogen， phosphorus and potassium in soil were studied.The results showed that the content of nitrogen in soil was 355-1 475  mg/kg， the content of phosphorus was 188-1 918  mg/kg， the content of potassium was 1.39%-2.46%; compared with the national soil background value， the nitrogen content of 82.61% samples was higher than the national background value， the potassium content of 91.86% samples was lower than the national background value， the phosphorus content of 43.29% samples was higher than the national background value， the phosphorus content of 56.43% samples was lower than the national background value， the phosphorus content of 0.28% samples was equal to the national background value; the grade of nitrogen was mainly grade 4 and grade 5， the grade of phosphorus was mainly grade 4， the grade of potassium was mainly grade 3， which indicated that nitrogen and phosphorus were relatively deficient nutrients in soil; geochemical maps of nitrogen， phosphorus and potassium showed that Yinghe  area and Quanhe area were not only the lowvalue areas of nitrogen，but also the high areas of phosphorus and potassium.

Key words Nitrogen;Phosphorus;Potassium;Present situation;Fuyang City

氮、磷、鉀是植物生长必需的营养元素，元素供应充足是作物获得优质高产的重要保证。关于土壤中氮、磷、钾的含量及配比对土壤肥力的影响研究较多[1-5]。为了提高农作物产量，人类盲目地投入大量化肥，已引发全球氮超载、水体富营养化等一系列环境问题[6-8]。研究表明，农业化肥的过量施用所致的农业面源污染成为我国许多湖泊营养化的主要原因[8-10]。因此，揭示土壤中氮、磷、钾的含量和分布特征，对于提高化肥利用率、避免因盲目施肥造成的农业环境污染具有重要作用。阜阳是国家大型商品粮、棉、油生产基地。笔者以阜阳市为研究对象，研究土壤中氮、磷、钾的含量、分布特征、丰缺现状，为研究区科学施肥、作物种植模式调整提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 研究区位于安徽省西北部，面积1 109 km2，为阜阳市城市远景规划区，地理位置：114°52′～116°36′E，32°24′～32°35′N;属暖温带半湿润季风气候，光照充足，雨量适中;交通便利，具备“铁路、公路、航空、水运”相互衔接的立体交通网络;地形平坦，地势西北高、东南低;地貌形态主要为冲积平原、剥蚀-冲积平原两类;成土母质类型主要为黄土质古河湖相沉积物和近代河流泛滥沉积物;土壤类型以砂姜黑土为主，沿河泛滥带局部为砂壤土;地表全部被第四系覆盖，无基岩出露。

1.2 试验方法

1.2.1 样品采集与处理。

根据阜阳地区的地形地貌、气候特点、土地利用状况，采集样品的土地类型包括农田、裸地、菜地、苗圃基地、棉花地、城市建设用地等，采集土壤样品1 081件（图1）;采样密度约1个点/km2，采样深度为0～20 cm，采样重量不低于500 g;采集样品于布袋中保存，风干后，用橡胶锤敲碎，过20目尼龙筛，过筛后的样品放于纸袋中，送交实验室。

1.2.2 样品测试。

土壤样品的测试工作由国土资源部南京地质调查中心实验室承担。氮元素测定采用凯氏氮容量法;磷元素和钾元素测定采用电感耦合等离子体光谱法。

1.2.3 分析方法。

借助Geochem Studio软件，采用三角剖分法分别绘制氮、磷、氧化钾地球化学分布图。采用蓝色—黄色—红色连续色阶反应指标含量的变化，累频分级：0.5%、1.5%、4.0%、8.0%、15.0%、25.0%、40.0%、60.0%、75.0%、85.0%、92.0%、96.0%、98.5%、99.5%、100.0%。

2 结果与分析

2.1 表层土壤中养分元素含量特征

2.1.1 氮元素。

表层土壤中氮元素含量的最大值1 475 mg/kg，最小值355  mg/kg，平均值816  mg/kg，标准差198 mg/kg，变异系数0.243，说明工作区表层土壤中氮元素分布均匀。

全国土壤全氮背景值为640 mg/kg[1]。工作区82.61%土壤样品氮含量高于全国背景值，17.39%样品氮含量低于全国背景值。

2.1.2 磷元素。

表层土壤中磷元素含量的最大值1 918 mg/kg，最小值188 mg/kg，平均值528  mg/kg，标准差191  mg/kg，变异系数0.362，说明工作区表层土壤中磷元素分布较均匀。

全国土壤全磷背景值为520 mg/kg[11]。工作区43.29%土壤样品磷含量高于全国背景值，56.43%样品磷含量低于全国背景值，0.28%样品与全国背景值相当。

2.1.3 钾元素。

表层土壤中钾元素含量的最大值2.46%，最小值1.39%，平均值1.78%，标准差0.191%，变异系数0.107，说明工作区表层土壤中钾元素分布均匀。

全国土壤全钾背景值为2.07%[11]。工作区91.86%土壤样品钾含量低于全国背景值，8.14%样品高于全国背景值。

2.2 表层土壤中养分元素等级划分

根据规范（DZ/T 0295—2016）中土壤氮的划分标准（表1），工作区土壤中氮元素等级以4等和5等为主，样品分别为464、436件;氮元素等级为3等的样品181件;氮元素等级为1等和2等的样品数均为0。说明氮元素是工作区土壤中相对缺乏的一种养分。

工作区土壤中磷元素等级以4等为主，样品数为494件;其次为3等和5等，样品数分别为209、284件;氮元素等级为1等和2等的样品数较少。说明磷元素是工作区土壤中相对缺乏的一种养分。

工作区土壤中钾元素等级以3等为主，样品数为910件;2等和4等的样品数分别为141、30件;钾元素等级为1等和5等的样品数均为0（表2）。

2.3 表层土壤中养分元素分布特征

工作区表层土壤中氮元素地球化学分布见图2。从图2可以看出，氮元素低值区主要分布在泉河、颍河周边，氮元素高值区主要分布在工作区西南以及城区东部一带。

工作区表层土壤中磷元素地球化学分布见图3。从图3可以看出，磷元素低值区主要分布在工作区西北部，磷元素高值区主要分布在颍河、泉河一带。

工作区表层土壤中氧化钾地球化学分布见图4。从图4可以看出，氧化钾低值区主要分布在工作区东北部及南部和西北部的部分地区，氧化钾高值区主要分布在颍河、泉河一带。

3 结论

（1）表层土壤中氮元素含量的最大值1 475 mg/kg，最小值355  mg/kg;磷元素含量的最大值1 918 mg/kg，最小值188  mg/kg;钾元素含量的最大值2.46%，最小值1.39%。

（2）与全国土壤氮、磷、钾背景值相比，工作区82.61%土壤样品氮含量高于全国背景值，91.86%土壤样品钾含量低于全国背景值，43.29%土壤样品磷含量高于全国背景值，56.43%样品低于全国背景值，0.28%样品与全国背景值相当。

（3）根据规范（DZ/T 0295—2016）中土壤氮、磷、钾的划分标准，土壤中氮元素等级以4等和5等为主，占83.26%;磷元素等级以4等为主，占45.70%;钾元素等级以3等为主，占84.18%;说明氮和磷是工作区土壤中相对缺乏的养分。

（4）表层土壤中氮、磷、钾的地球化学分布显示，颍河、泉河一带是氮元素的低值区，磷元素、氧化钾的高值区。

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