菏澤地區耕層土壤肥力地球化學評價

趙西強+戰金成+王增輝+王紅晉

摘要：通過對菏澤地區耕層土壤有機質、氮、磷、鉀的地球化學含量分布狀況的分析，依據第二次土壤普查土壤養分分級標準，對菏澤地區耕層土壤營養成分進行豐缺評價。結果表明，菏澤地區耕層土壤大面積缺乏有機質、氮及磷，鉀元素較富足。在此基礎上對菏澤地區耕層土壤進行了肥力評價研究。

關鍵詞：土壤營養成分；地球化學特征；肥力分級；菏澤地區

中圖分類號：S158.2（252）文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）09-0095-03

土壤營養成分的分布和豐缺評價，長期以來一直是國內外科研工作者調查和研究的重點之一，這主要是由于土壤中營養成分的多寡與農作物的生長、發育和收成直接相關的緣故[1～3]。

菏澤地區地處山東省的西南部，銜接河南省，屬黃河沖積平原，地勢平坦，土層深厚，沃野千頃，目前已成為全國著名的商品糧、棉、油、林、畜生產基地[4]。隨著山東省省委“突破菏澤”戰略決策的提出，菏澤經濟迎來發展的新機遇。顯然，已有工作所獲得的相關土壤數據已不能反映當前客觀實際。因此，盡快查明土壤養分地球化學背景，更好地為地方國土部門土地利用規劃服務，是新形勢下國土資源調查的一項緊迫任務。

1材料與方法

根據《多目標區域地球化學調查規范》要求，菏澤地區土壤樣品采樣點均勻分布，采樣密度點為1個/km2，深度為0～20 cm，共采集樣品12 670件。樣品粉碎后過20目尼龍篩，將小于20目篩孔部分收集到塑料瓶中。土樣篩后樣品重量均大于500 g。樣品以1∶5萬圖幅為單元連續編號，按大格號組成一個分析樣[5]，共計3 048件。樣品分析由武漢綜合巖礦測試中心完成，X射線熒光光譜法測定元素P、K，重鉻酸鉀-硫酸消化蒸餾容量法測定N，氧化還原法測定有機質。

2結果與分析

2.1土壤營養成分的含量分布特征

菏澤地區地處黃河沖積平原，土壤類型以潮土為主。土壤有機質、氮、磷、鉀的含量分布見表1。土壤中有機質、氮的含量范圍在0.600%～1.890%之間和0.041%～0.131%之間，均值分別為1.260%、0.086%，比黃河下游（山東段）的土壤背景值略低；土壤中元素P、K的含量分別在0.059%～0.147%及1.730%～2.190%之間，與黃河下游（山東段）土壤背景值相比略高[1]。

2.2土壤營養成分的豐缺評價

由表2看出，菏澤地區耕層土壤中有機質處于相對缺乏-缺乏級水平，以相對缺乏區為主，占總面積的87.50%，其次為缺乏區，占總面積的11.78%，適度、富足土壤面積極少；土壤中氮含量適度區占總面積的16.60%，相對缺乏區土壤為主，占總面積的59.91%，缺乏區土壤面積占21.85%，嚴重缺乏區土壤占1.57%；土壤中磷含量主要處于相對缺乏-適度級水平，其中適度區土壤面積占50.85%，相對缺乏區土壤面積占46.19%，富足區、缺乏區土壤均有分布，面積較少，分別占總面積的0.92%、1.94%；土壤中鉀含量處于適度-富足級水平，以適度區為主，占總面積的80.58%，富足區土壤面積占19.39%，相對缺乏區土壤僅占總面積的0.03%。

2.3耕層土壤的肥力分級

2.3.1土壤有機質、氮、磷、鉀的隸屬函數由于各指標含量的差異，需要利用隸屬函數將不同單位的指標納入同一評價體系中進行綜合性評價，因土壤中營養成分含量愈富足越好，本研究以線性函數為基礎，采用戒上型模型，對應的隸屬函數計算公式為：

利用SPSS軟件統計各地球化學指標，對于不服從正態分布或對數正態分布的數據，進行平均值±3倍離差剔除異常數據，直至服從正態分布或對數正態分布。對服從正態分布或對數正態分布的數據作出頻率分布直方圖，在頻率統計中按照20%、40%、60%、80%的累積頻率值將各地球化學評估指標進行分級。菏澤地區土壤營養成分隸屬函數界限值見表3。

2.3.2土壤有機質、氮、磷、鉀的權重營養元素指標的權重大小，實質是該項指標對土壤肥力影響程度的衡量。因而，各營養成分權重的確定可以土壤中單個指標的豐缺程度為基礎。結合土壤肥力的分級特征，土壤有機質、氮、磷、鉀元素的缺乏面積之比為99.71∶83.33∶48.13∶0.03，據此計算出其權重分別為0.43、0.36、0.20及0.01。

2.3.3耕層土壤的肥力分級依據隸屬函數值計算模型和權重閾值結果，采用加法模型，對各評估指標的實測值進行權重和隸屬度計算，獲得土壤肥力和土壤環境地球化學綜合指數（表4）。

菏澤地區耕層土壤肥力分級結果表明，土壤肥力屬于一級的土壤主要分布于菏澤地區南部，包括定陶縣中南部、成武縣、曹縣東南部、單縣南部、東明縣的西南部地區及鄆城縣的北部地區，一級土壤占總面積的34.9%；土壤肥力屬二級的土壤主要分布于菏澤地區中部，包括東明縣中北部、牡丹區大部分、定陶縣西部、巨野縣南部、單縣北部地區，占總面積的36.7%；土壤肥力屬于三級的土壤主要分布于菏澤地區北部，包括鄄城縣、鄆城縣、牡丹區北部及巨野縣西北部地區，占總面積的28.4%。

3結論

菏澤地區耕層土壤有機質和氮元素缺乏嚴重，適度級以上土壤較少，尤其有機質的缺乏極為嚴重，土壤中磷處于相對缺乏-適度級之間，富足與缺乏區面積均極少，全區土壤中鉀以適度-富足級土壤為主，土壤不缺鉀。土壤肥力屬于一級的土壤面積占34.9%，肥力屬于二級的土壤面積占36.7%，肥力屬于三級的土壤面積占28.4%。

參考文獻：

[1]夏增祿.土壤環境容量及其應用[M].北京：氣象出版社，1988.

[2]李天杰.土壤環境學—— 土壤環境污染防治與土壤生態保護[M].北京：高等教育出版社，1995.

[3]葉榮，李蔚萍.桂東南荔枝生長營養元素農業地球化學研究[J].地學前緣，2006，13（1）：119-127.

[4]菏澤地區土壤編寫委員會.菏澤地區土壤[M].北京：高等教育出版社，1989.

[5]中國地質調查局.DD2005-1.多目標區域地球化學調查規范（1∶25萬）[S].

[6]陳懷滿.土壤環境學[M].北京：科學出版社，2005.

[7]姜月華，鄭善喜，袁旭音，等.浙江湖州地區土壤營養元素分布狀況和豐缺評價[J].資源與環境.2003，24（3）：211-216.

[8]中國地質調查局. DD2008-06.土地質量地球化學評估技術要求[S].endprint

摘要：通過對菏澤地區耕層土壤有機質、氮、磷、鉀的地球化學含量分布狀況的分析，依據第二次土壤普查土壤養分分級標準，對菏澤地區耕層土壤營養成分進行豐缺評價。結果表明，菏澤地區耕層土壤大面積缺乏有機質、氮及磷，鉀元素較富足。在此基礎上對菏澤地區耕層土壤進行了肥力評價研究。

關鍵詞：土壤營養成分；地球化學特征；肥力分級；菏澤地區

中圖分類號：S158.2（252）文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）09-0095-03

土壤營養成分的分布和豐缺評價，長期以來一直是國內外科研工作者調查和研究的重點之一，這主要是由于土壤中營養成分的多寡與農作物的生長、發育和收成直接相關的緣故[1～3]。

菏澤地區地處山東省的西南部，銜接河南省，屬黃河沖積平原，地勢平坦，土層深厚，沃野千頃，目前已成為全國著名的商品糧、棉、油、林、畜生產基地[4]。隨著山東省省委“突破菏澤”戰略決策的提出，菏澤經濟迎來發展的新機遇。顯然，已有工作所獲得的相關土壤數據已不能反映當前客觀實際。因此，盡快查明土壤養分地球化學背景，更好地為地方國土部門土地利用規劃服務，是新形勢下國土資源調查的一項緊迫任務。

1材料與方法

根據《多目標區域地球化學調查規范》要求，菏澤地區土壤樣品采樣點均勻分布，采樣密度點為1個/km2，深度為0～20 cm，共采集樣品12 670件。樣品粉碎后過20目尼龍篩，將小于20目篩孔部分收集到塑料瓶中。土樣篩后樣品重量均大于500 g。樣品以1∶5萬圖幅為單元連續編號，按大格號組成一個分析樣[5]，共計3 048件。樣品分析由武漢綜合巖礦測試中心完成，X射線熒光光譜法測定元素P、K，重鉻酸鉀-硫酸消化蒸餾容量法測定N，氧化還原法測定有機質。

2結果與分析

2.1土壤營養成分的含量分布特征

菏澤地區地處黃河沖積平原，土壤類型以潮土為主。土壤有機質、氮、磷、鉀的含量分布見表1。土壤中有機質、氮的含量范圍在0.600%～1.890%之間和0.041%～0.131%之間，均值分別為1.260%、0.086%，比黃河下游（山東段）的土壤背景值略低；土壤中元素P、K的含量分別在0.059%～0.147%及1.730%～2.190%之間，與黃河下游（山東段）土壤背景值相比略高[1]。

2.2土壤營養成分的豐缺評價

由表2看出，菏澤地區耕層土壤中有機質處于相對缺乏-缺乏級水平，以相對缺乏區為主，占總面積的87.50%，其次為缺乏區，占總面積的11.78%，適度、富足土壤面積極少；土壤中氮含量適度區占總面積的16.60%，相對缺乏區土壤為主，占總面積的59.91%，缺乏區土壤面積占21.85%，嚴重缺乏區土壤占1.57%；土壤中磷含量主要處于相對缺乏-適度級水平，其中適度區土壤面積占50.85%，相對缺乏區土壤面積占46.19%，富足區、缺乏區土壤均有分布，面積較少，分別占總面積的0.92%、1.94%；土壤中鉀含量處于適度-富足級水平，以適度區為主，占總面積的80.58%，富足區土壤面積占19.39%，相對缺乏區土壤僅占總面積的0.03%。

2.3耕層土壤的肥力分級

2.3.1土壤有機質、氮、磷、鉀的隸屬函數由于各指標含量的差異，需要利用隸屬函數將不同單位的指標納入同一評價體系中進行綜合性評價，因土壤中營養成分含量愈富足越好，本研究以線性函數為基礎，采用戒上型模型，對應的隸屬函數計算公式為：

利用SPSS軟件統計各地球化學指標，對于不服從正態分布或對數正態分布的數據，進行平均值±3倍離差剔除異常數據，直至服從正態分布或對數正態分布。對服從正態分布或對數正態分布的數據作出頻率分布直方圖，在頻率統計中按照20%、40%、60%、80%的累積頻率值將各地球化學評估指標進行分級。菏澤地區土壤營養成分隸屬函數界限值見表3。

2.3.2土壤有機質、氮、磷、鉀的權重營養元素指標的權重大小，實質是該項指標對土壤肥力影響程度的衡量。因而，各營養成分權重的確定可以土壤中單個指標的豐缺程度為基礎。結合土壤肥力的分級特征，土壤有機質、氮、磷、鉀元素的缺乏面積之比為99.71∶83.33∶48.13∶0.03，據此計算出其權重分別為0.43、0.36、0.20及0.01。

2.3.3耕層土壤的肥力分級依據隸屬函數值計算模型和權重閾值結果，采用加法模型，對各評估指標的實測值進行權重和隸屬度計算，獲得土壤肥力和土壤環境地球化學綜合指數（表4）。

菏澤地區耕層土壤肥力分級結果表明，土壤肥力屬于一級的土壤主要分布于菏澤地區南部，包括定陶縣中南部、成武縣、曹縣東南部、單縣南部、東明縣的西南部地區及鄆城縣的北部地區，一級土壤占總面積的34.9%；土壤肥力屬二級的土壤主要分布于菏澤地區中部，包括東明縣中北部、牡丹區大部分、定陶縣西部、巨野縣南部、單縣北部地區，占總面積的36.7%；土壤肥力屬于三級的土壤主要分布于菏澤地區北部，包括鄄城縣、鄆城縣、牡丹區北部及巨野縣西北部地區，占總面積的28.4%。

3結論

菏澤地區耕層土壤有機質和氮元素缺乏嚴重，適度級以上土壤較少，尤其有機質的缺乏極為嚴重，土壤中磷處于相對缺乏-適度級之間，富足與缺乏區面積均極少，全區土壤中鉀以適度-富足級土壤為主，土壤不缺鉀。土壤肥力屬于一級的土壤面積占34.9%，肥力屬于二級的土壤面積占36.7%，肥力屬于三級的土壤面積占28.4%。

參考文獻：

[1]夏增祿.土壤環境容量及其應用[M].北京：氣象出版社，1988.

[2]李天杰.土壤環境學—— 土壤環境污染防治與土壤生態保護[M].北京：高等教育出版社，1995.

[3]葉榮，李蔚萍.桂東南荔枝生長營養元素農業地球化學研究[J].地學前緣，2006，13（1）：119-127.

[4]菏澤地區土壤編寫委員會.菏澤地區土壤[M].北京：高等教育出版社，1989.

[5]中國地質調查局.DD2005-1.多目標區域地球化學調查規范（1∶25萬）[S].

[6]陳懷滿.土壤環境學[M].北京：科學出版社，2005.

[7]姜月華，鄭善喜，袁旭音，等.浙江湖州地區土壤營養元素分布狀況和豐缺評價[J].資源與環境.2003，24（3）：211-216.

[8]中國地質調查局. DD2008-06.土地質量地球化學評估技術要求[S].endprint

摘要：通過對菏澤地區耕層土壤有機質、氮、磷、鉀的地球化學含量分布狀況的分析，依據第二次土壤普查土壤養分分級標準，對菏澤地區耕層土壤營養成分進行豐缺評價。結果表明，菏澤地區耕層土壤大面積缺乏有機質、氮及磷，鉀元素較富足。在此基礎上對菏澤地區耕層土壤進行了肥力評價研究。

關鍵詞：土壤營養成分；地球化學特征；肥力分級；菏澤地區

中圖分類號：S158.2（252）文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）09-0095-03

土壤營養成分的分布和豐缺評價，長期以來一直是國內外科研工作者調查和研究的重點之一，這主要是由于土壤中營養成分的多寡與農作物的生長、發育和收成直接相關的緣故[1～3]。

菏澤地區地處山東省的西南部，銜接河南省，屬黃河沖積平原，地勢平坦，土層深厚，沃野千頃，目前已成為全國著名的商品糧、棉、油、林、畜生產基地[4]。隨著山東省省委“突破菏澤”戰略決策的提出，菏澤經濟迎來發展的新機遇。顯然，已有工作所獲得的相關土壤數據已不能反映當前客觀實際。因此，盡快查明土壤養分地球化學背景，更好地為地方國土部門土地利用規劃服務，是新形勢下國土資源調查的一項緊迫任務。

1材料與方法

根據《多目標區域地球化學調查規范》要求，菏澤地區土壤樣品采樣點均勻分布，采樣密度點為1個/km2，深度為0～20 cm，共采集樣品12 670件。樣品粉碎后過20目尼龍篩，將小于20目篩孔部分收集到塑料瓶中。土樣篩后樣品重量均大于500 g。樣品以1∶5萬圖幅為單元連續編號，按大格號組成一個分析樣[5]，共計3 048件。樣品分析由武漢綜合巖礦測試中心完成，X射線熒光光譜法測定元素P、K，重鉻酸鉀-硫酸消化蒸餾容量法測定N，氧化還原法測定有機質。

2結果與分析

2.1土壤營養成分的含量分布特征

菏澤地區地處黃河沖積平原，土壤類型以潮土為主。土壤有機質、氮、磷、鉀的含量分布見表1。土壤中有機質、氮的含量范圍在0.600%～1.890%之間和0.041%～0.131%之間，均值分別為1.260%、0.086%，比黃河下游（山東段）的土壤背景值略低；土壤中元素P、K的含量分別在0.059%～0.147%及1.730%～2.190%之間，與黃河下游（山東段）土壤背景值相比略高[1]。

2.2土壤營養成分的豐缺評價

由表2看出，菏澤地區耕層土壤中有機質處于相對缺乏-缺乏級水平，以相對缺乏區為主，占總面積的87.50%，其次為缺乏區，占總面積的11.78%，適度、富足土壤面積極少；土壤中氮含量適度區占總面積的16.60%，相對缺乏區土壤為主，占總面積的59.91%，缺乏區土壤面積占21.85%，嚴重缺乏區土壤占1.57%；土壤中磷含量主要處于相對缺乏-適度級水平，其中適度區土壤面積占50.85%，相對缺乏區土壤面積占46.19%，富足區、缺乏區土壤均有分布，面積較少，分別占總面積的0.92%、1.94%；土壤中鉀含量處于適度-富足級水平，以適度區為主，占總面積的80.58%，富足區土壤面積占19.39%，相對缺乏區土壤僅占總面積的0.03%。

2.3耕層土壤的肥力分級

2.3.1土壤有機質、氮、磷、鉀的隸屬函數由于各指標含量的差異，需要利用隸屬函數將不同單位的指標納入同一評價體系中進行綜合性評價，因土壤中營養成分含量愈富足越好，本研究以線性函數為基礎，采用戒上型模型，對應的隸屬函數計算公式為：

利用SPSS軟件統計各地球化學指標，對于不服從正態分布或對數正態分布的數據，進行平均值±3倍離差剔除異常數據，直至服從正態分布或對數正態分布。對服從正態分布或對數正態分布的數據作出頻率分布直方圖，在頻率統計中按照20%、40%、60%、80%的累積頻率值將各地球化學評估指標進行分級。菏澤地區土壤營養成分隸屬函數界限值見表3。

2.3.2土壤有機質、氮、磷、鉀的權重營養元素指標的權重大小，實質是該項指標對土壤肥力影響程度的衡量。因而，各營養成分權重的確定可以土壤中單個指標的豐缺程度為基礎。結合土壤肥力的分級特征，土壤有機質、氮、磷、鉀元素的缺乏面積之比為99.71∶83.33∶48.13∶0.03，據此計算出其權重分別為0.43、0.36、0.20及0.01。

2.3.3耕層土壤的肥力分級依據隸屬函數值計算模型和權重閾值結果，采用加法模型，對各評估指標的實測值進行權重和隸屬度計算，獲得土壤肥力和土壤環境地球化學綜合指數（表4）。

菏澤地區耕層土壤肥力分級結果表明，土壤肥力屬于一級的土壤主要分布于菏澤地區南部，包括定陶縣中南部、成武縣、曹縣東南部、單縣南部、東明縣的西南部地區及鄆城縣的北部地區，一級土壤占總面積的34.9%；土壤肥力屬二級的土壤主要分布于菏澤地區中部，包括東明縣中北部、牡丹區大部分、定陶縣西部、巨野縣南部、單縣北部地區，占總面積的36.7%；土壤肥力屬于三級的土壤主要分布于菏澤地區北部，包括鄄城縣、鄆城縣、牡丹區北部及巨野縣西北部地區，占總面積的28.4%。

3結論

菏澤地區耕層土壤有機質和氮元素缺乏嚴重，適度級以上土壤較少，尤其有機質的缺乏極為嚴重，土壤中磷處于相對缺乏-適度級之間，富足與缺乏區面積均極少，全區土壤中鉀以適度-富足級土壤為主，土壤不缺鉀。土壤肥力屬于一級的土壤面積占34.9%，肥力屬于二級的土壤面積占36.7%，肥力屬于三級的土壤面積占28.4%。

參考文獻：

[1]夏增祿.土壤環境容量及其應用[M].北京：氣象出版社，1988.

[2]李天杰.土壤環境學—— 土壤環境污染防治與土壤生態保護[M].北京：高等教育出版社，1995.

[3]葉榮，李蔚萍.桂東南荔枝生長營養元素農業地球化學研究[J].地學前緣，2006，13（1）：119-127.

[4]菏澤地區土壤編寫委員會.菏澤地區土壤[M].北京：高等教育出版社，1989.

[5]中國地質調查局.DD2005-1.多目標區域地球化學調查規范（1∶25萬）[S].

[6]陳懷滿.土壤環境學[M].北京：科學出版社，2005.

[7]姜月華，鄭善喜，袁旭音，等.浙江湖州地區土壤營養元素分布狀況和豐缺評價[J].資源與環境.2003，24（3）：211-216.

[8]中國地質調查局. DD2008-06.土地質量地球化學評估技術要求[S].endprint