鮑大忠,游桂芝,袁盛博
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì),貴州 六盤(pán)水 553004)
植物營(yíng)養(yǎng)通常指營(yíng)養(yǎng)元素的有效態(tài)含量(周?chē)?guó)華 等,2005)。土壤營(yíng)養(yǎng)元素有效態(tài)含量的地球化學(xué)背景,與作物生長(zhǎng)有著密切的關(guān)系(欒進(jìn)華 等,2011;任宏波 等,2008;李延生,2010)。其有效態(tài)含量的高低受多種因素的影響,如土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、土地利用狀況等,但土壤pH值與有機(jī)質(zhì)含量被認(rèn)為是重要的因素(于君寶 等,2002,2003)。本文以2017-2018年1∶5萬(wàn)安龍縣耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查為基礎(chǔ),研究耕地土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、N、P、K、B、Mo、Zn全量對(duì)堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硼、有效鉬、有效鋅等有效態(tài)微量元素的相關(guān)性。
本次對(duì)采集的569件耕地土壤樣同時(shí)做全量和有效態(tài)分析。測(cè)試工作由四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局成都綜合巖礦測(cè)試中心完成,根據(jù)不同樣品,采用方法各異。pH值采用pH計(jì)電極法(ISE);N、有機(jī)質(zhì)采用酸堿滴定容量法(VOL);B采用發(fā)射光譜法(ES);Mo采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS);P、K、Zn采用X射線熒光光譜法(XRF);堿解氮、有效鉬、陽(yáng)離子交換量采用容量法;速效磷、有效硼、有效鋅、速效鉀采用離子體光譜法(ICP-AES)。經(jīng)內(nèi)外檢,測(cè)試質(zhì)量均合格。
本次使用Excel軟件按平均值加標(biāo)準(zhǔn)差法對(duì)異常值逐次剔除后,再Excel、SPSS軟件統(tǒng)計(jì)各類(lèi)參數(shù)(鮑大忠 等,2020)。
對(duì)采樣數(shù)據(jù)按上述方法進(jìn)行取舍后的533件樣本,用Excel軟件計(jì)算各有效態(tài)元素及全量含量參數(shù)見(jiàn)表1。由表1可知:Mo、速效磷、有效鉬變異系數(shù)較大,離散程度高,分布不均勻,變幅較大,其它相對(duì)較均勻。
表1 安龍縣耕地土壤有效態(tài)及對(duì)應(yīng)點(diǎn)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)
根據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0295-2016)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),從各有效態(tài)元及全量的平均含量來(lái)看,N、P、B、Mo、Zn、堿解氮、有效鉬總體處于很豐富水平,其中鉬平均含量高出很豐富標(biāo)準(zhǔn)低值0.85 mg/kg的2.8倍;有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效鋅總體處于豐富水平;K、速效磷、有效硼處于稍缺乏狀態(tài)。
3.2.1 土壤pH值
用Excel軟件對(duì)安龍縣耕地土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量的各類(lèi)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 安龍縣耕地土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量特征表Table 2 Characteristics of Soil pH and organic matter content in cultivated land of Anlong county
3.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)
對(duì)569件異常值剔除后的533件樣本,用SPSS軟件對(duì)有效態(tài)含量與對(duì)應(yīng)點(diǎn)位全量、pH值、有機(jī)質(zhì)等的相關(guān)性及顯著性水平進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果分別見(jiàn)表3、表4、表5。
3.3.1 有效態(tài)含量與對(duì)應(yīng)全量的相關(guān)性分析
土壤元素全量是其有效量的重要控制影響因素,各元素全量與有效度均呈正相關(guān)關(guān)系(趙敏 等,2020)。由表3可知,在強(qiáng)酸至堿性總體樣本中,各有效態(tài)與對(duì)應(yīng)全量均呈極顯著正相關(guān),堿解與N的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.849。在不同的pH值條件下,各有效態(tài)與對(duì)應(yīng)全量的相關(guān)性各異:在強(qiáng)酸條件下,堿解氮與N、有效鉬與Mo呈極顯著正相關(guān),有效鉬與Mo的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.903;酸性條件下,堿解氮、速效磷、有效鉬、有效鋅與對(duì)應(yīng)的N、P、Mo、Zn呈極顯著正相關(guān);中性條件下,堿解氮、速效磷、有效硼、有效鉬、有效鋅與對(duì)應(yīng)的N、P、B、Mo、Zn呈極顯著正相關(guān);堿性條件下,速效鉀與對(duì)應(yīng)的K呈極顯著負(fù)相關(guān),有效鉬與對(duì)應(yīng)的Mo呈極顯著正相關(guān)。
由表3可知,有效態(tài)與其它全量元素之間也存在一定的相關(guān)性,不同pH值,相關(guān)性各異。強(qiáng)酸條件下,堿解氮與P、Zn;速效鉀與N、P;有效硼與N;有效鉬與N、Zn;有效鋅與N、P呈顯著或極顯著正相關(guān)。堿解氮與K、B;有效鋅與K呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。酸性條件下,堿解氮與P、Zn;速效磷與N;速效鉀與P、Zn;有效硼與N、P、Zn;有效鉬與B、Zn;有效鋅與N、P、Mo呈顯著或極顯著正相關(guān);堿解氮與K、B;有效鋅與B呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。中性條件下,堿解氮與P;速效磷與Zn;速效鉀與B、Mo;有效硼與N、Mo;有效鉬與B、Mo、Zn;有效鋅與N、P呈顯著或極顯著正相關(guān);堿解氮與K呈極顯著負(fù)相關(guān)。堿性條件下,堿解氮與K、B;速效磷與K、B、Mo;速效鉀與Zn;有效硼與N、Zn;有效鉬與N、P;有效鋅與K、B、Mo呈顯著或極顯著正相關(guān),其中堿解氮與K相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.884;堿解氮與有效鋅;速效磷與N;速效鉀與B;有效鉬與K呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。
表3 不同pH值條件下有效態(tài)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)位全量的相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation Coefficient between effective state and total corresponding site at different pH values
3.3.2 有效態(tài)與pH的相關(guān)性分析
由表4,在不同的pH值條件下,各有效態(tài)與對(duì)應(yīng)pH值的相關(guān)性各異。強(qiáng)酸條件下,速效鉀、有效鋅與pH值呈顯著負(fù)相關(guān);酸性條件下,速效磷與pH值呈顯著正相關(guān)。中性條件下,有效硼與pH值呈顯著正相關(guān)。堿性條件下,速效磷、速效鉀與pH值呈顯著正相關(guān);有效鉬與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.318。
表4 安龍縣耕地土壤有效態(tài)與不同pH值的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficient between soil effective forms and different pH values of cultivated land in Anlong county
3.3.3 有效態(tài)含量與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性分析
由表5,在不同pH值條件下,各有效態(tài)含量與對(duì)應(yīng)有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性各異。各種pH值條件下,堿解氮與有機(jī)質(zhì)均呈極顯著正相關(guān),最大相關(guān)系數(shù)達(dá)0.923,而有效鉬與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性均不明顯;強(qiáng)酸條件下,速效鉀、有效硼、有效鋅與有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān);酸性條件下,有效硼、有效鋅與有機(jī)質(zhì)呈極顯著或顯著正相關(guān);中性條件下,有效鋅與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān);堿性條件下,速效鉀與有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān),有效鋅與有機(jī)質(zhì)極顯著正相關(guān)。在pH值由酸性向堿性漸變時(shí),堿解氮、速效磷與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)系有增強(qiáng)的趨勢(shì),有效硼與有機(jī)質(zhì)相關(guān)性隨之減弱,速效鉀與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)。說(shuō)明提高有機(jī)質(zhì)含量,有利于提高堿解氮、速效磷的含量,但速效鉀、有效硼的含量會(huì)降低。
表5 不同pH值條件下的有效態(tài)與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients between effective states and organic matter under different pH values
(1)安龍縣耕地土壤Mo、速效磷、有效鉬含量分布不均勻,其它相對(duì)較均勻。K、速效磷、有效硼處于稍缺乏狀態(tài),其余處于很豐富或豐富水平。土壤以酸性、中性和堿性為主。
(2)在強(qiáng)酸至堿性總體樣本中,各有效態(tài)與對(duì)應(yīng)全量均呈極顯著正相關(guān)。在不同的pH值條件下,各有效態(tài)與對(duì)應(yīng)全量、pH值、有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性各異。它們的關(guān)系互為消漲,互相制約,施肥需根據(jù)K、速效磷、有效硼的稍缺掌握在一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài),才利于耕地質(zhì)量處于最佳水平。
(3)在速效磷、有效硼缺乏地段,在強(qiáng)酸土壤中,施用堿性肥料適當(dāng)提高 pH 值至酸性或施用磷、硼肥提高土壤 P、B 總量以提高速效磷、有效硼含量,進(jìn)而提升農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量(鮑大忠 等,2020)。