贵州安龙县耕地土壤几种有效态与对应全量、pH值、有机质的相关分析

鲍大忠，游桂芝，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)

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(栾进华 等，2011；任宏波 等，2008；李延生，2010)。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值与有机质含量被认为是重要的因素(于君宝 等，2002，2003)。本文以2017-2018年1∶5万安龙县耕地质量地球化学调查为基础，研究耕地土壤pH值、有机质、N、P、K、B、Mo、Zn全量对碱解氮、速效磷、速效钾、有效硼、有效钼、有效锌等有效态微量元素的相关性。

1 研究区概况

2 工作方法

2.1 样品采集方法

2.2 测试指标、方法及质量

本次对采集的569件耕地土壤样同时做全量和有效态分析。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。pH值采用pH计电极法(ISE)；N、有机质采用酸碱滴定容量法(VOL)；B采用发射光谱法(ES)；Mo采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)；P、K、Zn采用X射线荧光光谱法(XRF)；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(ICP-AES)。经内外检，测试质量均合格。

本次使用Excel软件按平均值加标准差法对异常值逐次剔除后，再Excel、SPSS软件统计各类参数(鲍大忠 等，2020)。

3 结果与分析

3.1 耕地土壤有效态及全量含量特征

对采样数据按上述方法进行取舍后的533件样本，用Excel软件计算各有效态元素及全量含量参数见表1。由表1可知：Mo、速效磷、有效钼变异系数较大，离散程度高，分布不均匀，变幅较大，其它相对较均匀。

表1 安龙县耕地土壤有效态及对应点位全量含量特征表(n=533)Table 1 Characteristics of soil effective forms and their corresponding sites in Anlong county cultivated land (n=533)

根据《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295-2016)土壤养分分级标准，从各有效态元及全量的平均含量来看，N、P、B、Mo、Zn、碱解氮、有效钼总体处于很丰富水平，其中钼平均含量高出很丰富标准低值0.85 mg/kg的2.8倍；有机质、速效钾、有效锌总体处于丰富水平；K、速效磷、有效硼处于稍缺乏状态。

3.2 土壤理化性质

3.2.1 土壤pH值

用Excel软件对安龙县耕地土壤pH及有机质含量的各类参数进行统计，结果见表2。

表2 安龙县耕地土壤pH及有机质含量特征表Table 2 Characteristics of Soil pH and organic matter content in cultivated land of Anlong county

3.2.2 土壤有机质

3.3 有效态相关性分析

对569件异常值剔除后的533件样本，用SPSS软件对有效态含量与对应点位全量、pH值、有机质等的相关性及显著性水平进行了统计，结果分别见表3、表4、表5。

3.3.1 有效态含量与对应全量的相关性分析

土壤元素全量是其有效量的重要控制影响因素，各元素全量与有效度均呈正相关关系(赵敏 等，2020)。由表3可知，在强酸至碱性总体样本中，各有效态与对应全量均呈极显著正相关，碱解与N的相关系数高达0.849。在不同的pH值条件下，各有效态与对应全量的相关性各异：在强酸条件下，碱解氮与N、有效钼与Mo呈极显著正相关，有效钼与Mo的相关系数高达0.903；酸性条件下，碱解氮、速效磷、有效钼、有效锌与对应的N、P、Mo、Zn呈极显著正相关；中性条件下，碱解氮、速效磷、有效硼、有效钼、有效锌与对应的N、P、B、Mo、Zn呈极显著正相关；碱性条件下，速效钾与对应的K呈极显著负相关，有效钼与对应的Mo呈极显著正相关。

由表3可知，有效态与其它全量元素之间也存在一定的相关性，不同pH值，相关性各异。强酸条件下，碱解氮与P、Zn；速效钾与N、P；有效硼与N；有效钼与N、Zn；有效锌与N、P呈显著或极显著正相关。碱解氮与K、B；有效锌与K呈显著或极显著负相关。酸性条件下，碱解氮与P、Zn；速效磷与N；速效钾与P、Zn；有效硼与N、P、Zn；有效钼与B、Zn；有效锌与N、P、Mo呈显著或极显著正相关；碱解氮与K、B；有效锌与B呈显著或极显著负相关。中性条件下，碱解氮与P；速效磷与Zn；速效钾与B、Mo；有效硼与N、Mo；有效钼与B、Mo、Zn；有效锌与N、P呈显著或极显著正相关；碱解氮与K呈极显著负相关。碱性条件下，碱解氮与K、B；速效磷与K、B、Mo；速效钾与Zn；有效硼与N、Zn；有效钼与N、P；有效锌与K、B、Mo呈显著或极显著正相关，其中碱解氮与K相关系数高达0.884；碱解氮与有效锌；速效磷与N；速效钾与B；有效钼与K呈显著或极显著负相关。

表3 不同pH值条件下有效态与对应点位全量的相关系数Table 3 Correlation Coefficient between effective state and total corresponding site at different pH values

3.3.2 有效态与pH的相关性分析

由表4，在不同的pH值条件下，各有效态与对应pH值的相关性各异。强酸条件下，速效钾、有效锌与pH值呈显著负相关；酸性条件下，速效磷与pH值呈显著正相关。中性条件下，有效硼与pH值呈显著正相关。碱性条件下，速效磷、速效钾与pH值呈显著正相关；有效钼与pH值呈极显著负相关，相关系数为-0.318。

表4 安龙县耕地土壤有效态与不同pH值的相关系数Table 4 Correlation coefficient between soil effective forms and different pH values of cultivated land in Anlong county

3.3.3 有效态含量与有机质的相关性分析

由表5，在不同pH值条件下，各有效态含量与对应有机质的相关性各异。各种pH值条件下，碱解氮与有机质均呈极显著正相关，最大相关系数达0.923，而有效钼与有机质的相关性均不明显；强酸条件下，速效钾、有效硼、有效锌与有机质呈极显著正相关；酸性条件下，有效硼、有效锌与有机质呈极显著或显著正相关；中性条件下，有效锌与有机质呈显著正相关；碱性条件下，速效钾与有机质呈显著负相关，有效锌与有机质极显著正相关。在pH值由酸性向碱性渐变时，碱解氮、速效磷与有机质的相关系有增强的趋势，有效硼与有机质相关性随之减弱，速效钾与有机质的相关性由正相关变为负相关。说明提高有机质含量，有利于提高碱解氮、速效磷的含量，但速效钾、有效硼的含量会降低。

表5 不同pH值条件下的有效态与有机质的相关系数Table 5 Correlation coefficients between effective states and organic matter under different pH values

4 结论

(1)安龙县耕地土壤Mo、速效磷、有效钼含量分布不均匀，其它相对较均匀。K、速效磷、有效硼处于稍缺乏状态，其余处于很丰富或丰富水平。土壤以酸性、中性和碱性为主。

(2)在强酸至碱性总体样本中，各有效态与对应全量均呈极显著正相关。在不同的pH值条件下，各有效态与对应全量、pH值、有机质的相关性各异。它们的关系互为消涨，互相制约，施肥需根据K、速效磷、有效硼的稍缺掌握在一个相对平衡的状态，才利于耕地质量处于最佳水平。

(3)在速效磷、有效硼缺乏地段，在强酸土壤中，施用碱性肥料适当提高 pH 值至酸性或施用磷、硼肥提高土壤 P、B 总量以提高速效磷、有效硼含量，进而提升农作物产品质量(鲍大忠 等，2020)。