象山縣土壤微量元素有效態含量與空間分布特征

陶安安

(浙江大學 農業與生物技術學院，浙江 杭州 310058)

盡管作物體內的微量元素含量僅為總量的百萬分之幾到十萬分之幾，但它們的作用卻不可忽視，微量元素可以影響到作物生長發育、產量以及農作物的品質等方面，甚至關系到人類的健康問題［1］。某些微量元素在土壤中含量比較豐富，但因其化學組成結構的不同，可能不被作物吸收，造成作物相應的缺乏癥狀。土壤中微量元素的有效態則是能被作物吸收的形式，與地球化學的環境背景值相比更能反映微量元素的豐缺狀況，對農業生產更具指導意義。

土壤中微量元素的有效態空間分布是反映特定地區農業土壤環境質量的一個重要因素。作者利用GIS技術，結合象山縣耕地分布特征，在縣境內采取土樣123個，以銅、鋅、鐵、錳等4種微量元素的有效態作為研究對象，通過信息化技術手段獲得各微量元素的空間分布特征，為合理利用和保護象山縣的土壤資源及人體健康的防護提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

象山縣位于 121°34'－ 122°20'E，28°45'－29°49'N，居浙江省中部沿海，象山港與三門灣之間。全縣由象山半島東部和沿海608個島礁組成，總面積6 510 km2。象山縣地形狹長，海岸曲折，地質構造屬“華南臺塊”中的華麥背斜，褶皺簡單，但斷裂發育較多，整個地形西北高 (上升)東南低 (下沉)，境內多低山丘陵，海拔多在200 m左右，其巖石主要是侏羅紀的凝灰巖、熔質凝灰巖、流紋巖等，少數是燕山晚期的花崗巖。境內土壤有5個土類，13個亞類，31個土屬，52個土種，絕大部分為紅壤和水稻土土類，部分濱海平原分布有鹽土及潮土。

1.2 土壤樣品采集與測定

采樣點位的布設按照《測土配方施肥技術規范》相關要求執行，首先在相關圖件資料上按照平均每個樣點13.3 hm2繪制樣點分布網格，再根據土壤類型及耕地利用方式進行適當調整。

土壤樣品的采集、處理和貯存參照NY/T 1121.1—2006。土壤pH值測定采用玻璃電極法;土壤有效性銅、鋅、鐵、錳的測定采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法。

1.3 數據處理

描述性統計和相關性分析采用SPSS?軟件進行。采用 ESRI公司ArcGIS9.2?軟件進行圖件資料處理與基礎圖件的制作，制作出各微量元素的空間分布圖。

2 結果與分析

2.1 描述性分析

將象山縣土壤微量元素有效態統計結果 (表1)與20世紀90年代浙江省所進行的調查相比，可以發現，就平均值來看，象山縣4種微量元素有效態和浙江省的調查值［2］相差不大，除有效鐵稍低外，其他都比浙江省平均值要高。相關研究表明［2］，在中性偏堿性或堿性土壤中，因微量元素易于以氫氧化物的沉淀形式存在，其有效性大為降低。此外，土壤中有機質含量的高低也一定程度上與微量元素的有效態含量呈正相關［3］。象山縣耕地大多位于濱海平原地區，主要都是近代淺海沉積物，土壤以中性偏酸性為主，有機質含量較為豐富，為微量元素的可利用性提供了有利環境［4］。

表1 象山縣土壤pH值、微量元素有效態與浙江省的比較

2.2 空間分布

圖1是土壤pH值和4種微量元素有效態在象山縣的空間分布，表2所列是各鄉鎮pH值和4種微量元素有效態的情況。由圖1和表2可以發現pH值相對較低的鄉鎮，各微量元素的有效含量一般較高。

土壤中4種微量元素的區域分布呈現一定的規律。對比圖2中各個元素，有效銅、有效鐵及有效錳的空間分布基本呈現“南北高，中間低”的趨勢。一般情況下，微量元素的含量和土壤類型、結構、有機質含量及利用類型密切相關［5］。北部的西周、黃避岙及南部的鶴浦、高塘主要為濱海平原，分布有象山縣主要的的糧食功能區。土壤類型基本為涂粘田、黃泥砂田等，氣候和土壤非常適宜種植糧食。該區域耕作熟化，土壤肥沃，有機肥施用范圍廣，土壤中有機質含量高，有效銅、有效鐵和有效錳含量均處于較高的范圍;而中部的茅洋、定塘等鄉鎮為象山重要的蔬菜及水果產區，肥料施用以有機無機復混肥為主，對于微量元素的補充不夠。此外因作物種植周期短，土地復種指數高，作物從土壤中帶走的微量元素也較多，因此有效銅、有效鐵和有效錳的含量相對較低。這也反映了土壤利用類型是主要影響因素。

表2 象山縣各鄉鎮土壤pH值和微量元素含量的比較

圖1 象山縣土壤微量元素有效態含量的空間分布

象山縣土壤有效鋅含量沒有明顯的空間分布特征，除東北部的涂茨、大徐等鄉鎮略高外，其余均較低。與其他部分來自淺海沉積物土壤不同，西北區域以低山丘陵為主，土壤主要由石灰巖發育而來，土地利用強度小，這可能是影響有效鋅含量的主要原因之一［6］。

3 小結與討論

象山縣地處海濱，成土母質決定了土壤的性質。象山縣土壤以弱酸性為主，導致微量元素不易沉淀，使得有效態含量較為豐富，基本處于中等偏上水平，4種微量元素除有效鐵比浙江省調查值稍低外，其他基本都比浙江省調查值要高。

有效銅、有效鐵、有效錳的空間分布呈現一定的空間相似性，均呈“南北高，中部低”的趨勢，土地利用類型是影響其含量的最主要原因。但是有效鋅整體分布較為一致，同時由于受地形和成土母質影響，縣境內西北部部分鄉鎮有效鋅含量稍高。

為改善土壤微量元素狀況，一方面需完善農田基礎設施，提高土壤透氣性，減輕水漬影響，另一方面改善農戶用肥結構，提高土壤有機質，提倡施用有機肥。已有研究表明，有機肥和無機肥的配合使用，一方面肥料中含有的微量元素能補充作物吸收而造成的土壤相應元素的損耗，另一方面還能使氧化錳結合態銅逐年增加［7］，交換態鋅和結合態鋅均能顯著增加［8］。

［1］浙江農業大學．植物營養與肥料 ［M］．北京:農業出版社，1989．

［2］黃增奎，徐素君，方桂鑫．等．浙江省土壤有效態微量元素含量和微肥應用 ［J］．土壤肥料，1995(3):28－32．

［3］王德宣，富德義．吉林省西部地區土壤微量元素有效性評價 ［J］．土壤，2002(2):86－89．

［4］陶安安，吳紅艷，張歡，等．象山稻田土壤中有效微量元素含量及其有效性 ［J］．浙江農業科學，2010(5):1081－1083．

［5］魏明寶，魏麗芳，胡波，等．長期施肥對土壤微量元素的影響進展研究 ［J］．安徽農業科學，2010，38(22):11951－11953．

［6］王淑英，于同泉，王建立，等．北京市平谷區土壤有效微量元素含量的空間變異特性初步研究 ［J］．中國農業科學，2008，41(1):129－137．

［7］韓曉日，鄒德乙，郭鵬程．長期施肥對土壤中銅的形態轉化及其有效性影響 ［J］．沈陽農業大學學報，1992，23(Z09):62－67．

［8］韓曉日，鄒德乙，郭鵬程．長期施肥對土壤中鋅的形態轉化及其有效性影響 ［J］．沈陽農業大學學報，1992b，23(Z09):56－61．