徐?；?，姚延梼

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生學(xué)院，山西太谷030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，山西太谷030801）

1840年，李比希在養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)中指出，植物以不同的方式從土壤中吸收礦質(zhì)養(yǎng)分，使土壤養(yǎng)分逐漸減少，連續(xù)種植會(huì)使土壤貧瘠，為了保持土壤肥力，就必須把植物帶走的礦質(zhì)養(yǎng)分和氮素以施肥的方式歸還給土壤[1-3]。1843年，李比希在《化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用》一書(shū)的第3版中提出了“最小養(yǎng)分律”。1913年開(kāi)始有測(cè)定土壤pH值的研究。1920年前后，人們把因施用石灰引起土壤pH值的改變與施肥問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)[4]。1922—1939年在營(yíng)養(yǎng)液試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了一批新的植物必需營(yíng)養(yǎng)元素，之后在生產(chǎn)實(shí)踐中逐漸被證實(shí)[4-5]。由于植物對(duì)鐵、錳、鋅、銅、鉬、硼的需求量很少，一般只占干質(zhì)量的十萬(wàn)分之幾到千分之幾，故稱其為微量營(yíng)養(yǎng)元素[6]。1954年，確定了氯是植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素[7]。

近年來(lái)，土壤中各種微量元素的地球化學(xué)特征對(duì)經(jīng)濟(jì)作物、人體、環(huán)境的影響已逐漸被人們所知，并引起了廣泛重視，但研究還處于初級(jí)階段[8-9]。在土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量中等水平的地區(qū)，由于區(qū)域間環(huán)境條件的差異和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的多樣性，不同自然條件和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)區(qū)域，往往出現(xiàn)某些營(yíng)養(yǎng)元素的不足，增施某些營(yíng)養(yǎng)元素可以顯著增產(chǎn)和改善產(chǎn)品品質(zhì)。因此，在我國(guó)不少區(qū)域研制開(kāi)發(fā)了硼、鉬、鋅、銅及稀土等微量元素肥料，為了合理利用該肥料，必須掌握區(qū)域土壤環(huán)境中元素的有效態(tài)含量，這樣既可以達(dá)到作物增產(chǎn)的目的，又可以防止過(guò)量施肥造成土壤污染[10]。大多數(shù)農(nóng)戶對(duì)施用大量元素肥料已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于作物所需要的微量元素肥料很不熟悉，尤其對(duì)其在土壤中的含量及豐富程度缺乏了解。微量元素肥料的施用必須根據(jù)其相應(yīng)的土壤含量和農(nóng)作物種類來(lái)確定。

本試驗(yàn)對(duì)山西左權(quán)縣隘口村主要農(nóng)田土壤微量元素有效態(tài)含量進(jìn)行了分析，旨在為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶科學(xué)施用微肥提供理論指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)保障土壤環(huán)境質(zhì)量、防治動(dòng)植物缺素癥和地方病具有重大意義。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

左權(quán)縣隘口村地處桐峪鎮(zhèn)西北部，耕地總面積為68.13 hm2，主要農(nóng)作物有玉米、大豆、谷子、薯類等，礦產(chǎn)資源豐富。氣候溫和，水源充足，土地肥沃，交通便利，山大坡廣，發(fā)展農(nóng)、林、牧和第三產(chǎn)業(yè)均具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

境內(nèi)大部分地區(qū)海拔在1 200m左右，最高峰海拔為2 141m，最低谷海拔為650m。地處內(nèi)陸，屬溫帶大陸季節(jié)性氣候。常年日照2 570 h，四季平均氣溫7.4℃，晝夜溫差15～21℃，年無(wú)霜期150 d，年降雨量為540mm左右。

1.2 樣品采集及處理

2013年8月共采集隘口村不同農(nóng)田土壤類型且具有代表性的39個(gè)土壤耕層（0～20 cm）樣品，采用S型路線采樣法，所有樣點(diǎn)用GPS定位。采回的土壤樣品放置在實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，去除雜質(zhì)，按要求研磨，過(guò)篩待測(cè)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤pH值采用水浸提電位測(cè)定法。稱取20 g樣品，用DTPA溶液按1∶2的土液比提取30mL，振蕩1 h，靜止30min，過(guò)濾，然后用原子吸收光譜法測(cè)定提取液中元素的含量。

土壤中有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素含量等級(jí)劃分參照第二次全國(guó)土壤有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)指標(biāo)進(jìn)行（表1）。

表1 全國(guó)土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)指標(biāo) mg/kg

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值及有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量分析

左權(quán)縣隘口村境內(nèi)成土母質(zhì)有頁(yè)巖、砂頁(yè)巖等巖石風(fēng)化物以及黃土質(zhì)等近期沉淀物，土壤類型以褐土為主，主要有黑土、石灰性褐土、紅黏土以及沙壤土4種（表2）。

表2 隘口村農(nóng)業(yè)土壤pH值及有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量分析 mg/kg

續(xù)表2 mg/kg

由表2數(shù)據(jù)可以得出，隘口村土壤的pH值在8.37～9.10之間，呈堿性或強(qiáng)堿性。從表3可以看出，左權(quán)縣隘口村農(nóng)業(yè)土壤中有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量變異系數(shù)在18.632%～75.767%，離散程度較大。其中，有效鈣的變幅最大，含量范圍為305.210～592.089mg/kg，最小值占最大值的比例為51.55%；有效鐵的變幅最小，含量范圍為0.050～0.580mg/kg，最小值占最大值的比例為8.62%。

表3 隘口村農(nóng)業(yè)土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量分析

根據(jù)表1全國(guó)土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)指標(biāo)，有效態(tài)鋅和銅以極低和高等級(jí)分布；有效態(tài)錳、鎂、鈣以低和中等級(jí)分布；有效態(tài)鐵100%處于極低等級(jí)（表4）?？梢?jiàn)，晉中市隘口村農(nóng)業(yè)土壤有38.462%的土壤嚴(yán)重缺少鋅和銅，有38.462%的土壤缺少錳、鎂和鈣，所有土壤極度缺鐵。

表4 隘口村農(nóng)業(yè)土壤有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量各級(jí)分布情況

2.2 不同類型土壤中有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量分析

根據(jù)左權(quán)縣隘口村土壤特點(diǎn)，將土壤分為4種主要類型，包括石灰性褐土、黑土、沙壤土和紅黏土。由表5可知，隘口村農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分平均含量變異系數(shù)在0.223%～67.589%之間，離散度比較大。其中，黑土類型中有效態(tài)鐵含量和紅黏土中有效態(tài)銅含量的變異系數(shù)大于50%，其他有效營(yíng)養(yǎng)元素含量的變異系數(shù)均小于50%。

由表6可知，隘口村石灰性褐土、黑土、沙壤土的有效態(tài)鋅和銅含量豐富，均屬高等級(jí)水平；有效態(tài)錳、鎂和鈣含量中等，均屬中等級(jí)水平；有效態(tài)鐵含量嚴(yán)重缺乏，均屬極低等級(jí)水平。紅黏土類土壤中，有效態(tài)錳、鎂和鈣含量較低，屬低等級(jí)水平；有效態(tài)鋅、銅含量嚴(yán)重缺乏，屬極低等級(jí)水平。

表5 隘口村農(nóng)業(yè)土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量分布情況

表6 隘口村農(nóng)業(yè)土壤有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分含量各級(jí)分布情況

3 結(jié)論

隘口村農(nóng)業(yè)土壤的pH值在8.37～9.10之間，呈堿性或強(qiáng)堿性。隘口村石灰性褐土、黑土、沙壤土3種類型農(nóng)業(yè)土壤中，有效態(tài)鎂和鈣含量較豐富，有效態(tài)錳、銅、鋅含量中等，有效態(tài)鐵含量嚴(yán)重缺乏。建議土壤改良以增施有機(jī)肥為主；適量增施鐵肥來(lái)提高土壤有效微量元素的含量；同時(shí)，可添加脫硫石膏、硫酸亞鐵來(lái)改良土壤堿性。隘口村紅黏土土壤類型中，有效態(tài)錳、鎂和鈣含量較低；有效態(tài)鋅、銅和鐵含量嚴(yán)重缺乏。建議進(jìn)行土地深翻，提高土壤的蓄水能力；適地適樹(shù)，果藥間作；增施有機(jī)肥、磷肥，實(shí)行果藥間作，雜糧種植，養(yǎng)用結(jié)合，培肥地力，改善土壤的理化性質(zhì)。同時(shí)，適量增施微肥來(lái)提高土壤微量元素鐵、銅、鋅、錳、鎂、鈣的有效含量，可添加脫硫石膏、硫酸亞鐵來(lái)改良土壤堿性。

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