日照市东港区土壤元素有效量及其影响因素研究

日照市东港区土壤元素有效量及其影响因素研究

朱江源 1,2,3,4，张帆 1,2,3,4，周延强 1,2,3,4，姜建新 5，李群 1,2,3,4，蒋莉 1,2,3,4

（ 1.山东省第八地质矿产勘查院， 2.日照市土地质量评价与污染修复重点实验室， 3.山东地矿局有色金属矿找矿与资源评价重点实验室 ,4.日照地质地理大数据研究院， 5 .日照市自然资源和规划局，日照 276826）

摘要：通过对日照市东港区1:5万土地质量地球化学调查与评价,该区土壤受土壤类型、地形地貌、成土母质来源及其土壤理化性质等因素影响，土壤元素全量、有效量及有效度在不同地貌类型和不同土壤类型中表现有所差异。土壤中元素的有效量受土壤中全量大小影响明显，通过施用富含有机质、氮、磷、钾的肥料能够提升土壤氮、磷、钾有效量的水平。土壤硼、铜、锌有效量与全量之间的相关性较差，硼、铜、锌的有效量可能还受土壤酸碱度、耕作制度、气候及生态条件等多种赋值条件的影响。研究土壤元素有效量与全量的关系及其影响因素，利用土壤地球化学调查数据资料可以精确发现土壤各元素的差异，进而根据这些差异调整施肥方式或采取新的更有效、更有针对性的手段提升地力具有指导意义。

关键词: 元素有效量；影响因素；土壤；东港区

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0 引言

土壤是在成土母质、气候、地形、生物和时间及人为活动等综合因素作用下形成的，这些因素始终是同时地、不可分割地影响着土壤的发生和发展，不可相互代替地参加了土壤的形成过程，制约着土壤的形成和演化，与土壤元素总量相比，有效态组分具有更直接的生态环境意义，能够更有效地反映植物营养元素的供给能力。

本文对日照市东港区土壤中部分营养和有益元素有效量的基本特征进行了阐述, 采用相关分析等方法分析了影响土壤元素有效量的主要因素^[1]，研究了有效量和土壤元素有效度的影响因素, 是实施科学平衡施肥，提高农作物产量和品质的重要依据。

1 调查区概况¹

东港区位于山东半岛南翼，属日照市管辖。东港区属鲁东丘陵区中沭东丘陵的一部分，受远古地质运动的影响，地貌类型多样，整个地形南窄北宽，西北高，略向东南倾斜。东港区地处西环太平洋多金属成矿带的外带，华北地台沂沭断裂带之昌邑—大店断裂东侧，胶南断块隆起西北，胶莱盆地西南缘。区内各界地层出露齐全,程度各异,地质构造复杂。主要地层是元古代形成的各种变质岩系,中生代晚期燕山运动形成的中酸性和酸性侵入岩^[2]。区内地质背景条件较复杂，既有低山丘陵，又有倾斜平地、河流阶地，在不同的气候、地形、岩石、母质、水文地质条件下，经人类长期开发利用，形成不同类型的土壤^[3]。构成了从低山丘陵到平原，由石质土或粗骨土—粗骨土—棕壤—潮土的垂直分布规律。

2 工作方法

2.1 土壤样品采集

野外采样采用预先编制好的1:5万采样工作部署图作为野外工作手图，将预先布设好的样点点位导入到便携式GPS定位仪内，根据布设样点进行导航。土壤样品采集区域为东港区1143km²的陆域范围内,土壤有效量样品采集每4km²为1个采样单元格,并尽量使采样点位于单元格中央部位以保证样品空间分布上总体均匀。

2.2 土壤样品元素分析

实验测试执行《多目标区域地球化学调查规范（1:250000）》（DZ/T 0258-2014）、《生态地球化学评价样品分析技术要求》（DD2005-03）、《区域生态地球化学评价样品分析技术要求补充规定》以及中国地质调查局《地质矿产实验室测试质量管理规范（DZ 0130-2006）》等相关技术标准（以下简称规范）。分析指标选择与农作物生长密切相关的元素 N、P、K、B、Mo、Mn、Cu、Zn、Fe、Se等共计10项指标进行全量与有效量分析, 同时进行pH和有机碳测试。

3 土壤元素有效量与有效度统计特征

对分析测试数据统计表明，286件样品中元素全量含量依次为（均值）：Fe、K、N、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Se；而土壤元素有效量依次为（均值）：K、N、P、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Se。通过元素全量和有效量的排序可以发现，土壤中多数元素有效量与全量的总体变化趋势一致, N、P、K、Fe全量和有效量均较高,含量级别高于其他元素一个或数个含量级,Zn、B、Cu、M o、Se五种元素，全量和有效量均处在第二级次, 反映了土壤元素丰度对有效量的制约作用。

土壤元素有效度（平均值）顺序为：Cu、N、Mo、Mn、Se、P、Fe、K、Zn、B。可见不同元素的有效度相差十分悬殊, 显然,元素表中地球化学性质是决定其有效度的重要内因^[4]。

4 影响土壤元素有效量的主要因素

根据有机质、pH与有效量相关性来看（表1），有机质含量与N、Mn和Zn有效量间为显著正相关，说明有机质较高有利于土壤元素活化；N、P、Zn、Mn和Cu有效度与pH值为显著负相关, 表明土壤酸性增强会增加这类元素的生物有效性。

表1 有机质和pH与有效量相关性统计表

5 结论

东港区土壤元素全量和有效量研究表明，地理地貌、成土母质来源是决定土壤中N、P、K、Se、Mn、Zn、Cu, Mo、B等元素含量的重要因素，土壤有机质、酸碱度等理化性质对土壤元素赋存状态、有效量及有效度有重要影响。土壤中N、P、K 和Cu等元素全量与有效量间具显著正相关性，表明全量是有效量的重要影响控制因素；有机质含量与N、Mn和Zn有效量间为显著正相关，说明有机质较高有利于土壤元素活化；N、P、Zn、Mn和Cu有效度与pH值为显著负相关, 表明土壤酸性增强会增加这类元素的生物有效性。研究土壤元素有效量与全量的关系及其影响因素，利用土壤地球化学调查数据资料可以精确发现土壤各元素的差异，进而根据这些差异调整施肥方式或采取新的更有效、更有针对性的手段提升地力具有指导意义。

参考文献

[1] 代杰瑞,庞绪贵,曾宪东,等.济阳县土壤元素有效量及其影响因素研究[J].山东国土资源,2009,25(10):32-36.

[2] 刘书锋.铜冶店-孙祖断裂成因机制与控岩控矿研析[J].山东国土资源,2019,35(06):27-32.

[3] 王申.山东五莲县地质背景与浅层土壤地球化学特征[J].物探与化探,2007,31(04):377-379.

[4] 王申.山东省五莲县土壤硒的含量分布特征[J].西部资源,2020,99(06):163-165.

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作者简介：朱江源，男，1987年生，山东日照人，工程师，主要从事物化探调查工作