晉南地區土壤情況分析

白 維 濱

(太原市園林建設開發中心，山西 太原 030002)

晉南地區土壤情況分析

白 維 濱

(太原市園林建設開發中心，山西 太原 030002)

采用相關分析方法，對晉南地區某村種植土壤中各微量元素的含量、變異特性、空間相關關系等進行了研究分析，得出了一些有價值的結論，為提高農作物產量與品質提供了理論依據。

種植土壤，微量元素，變異性，空間分布

0 引言

在種植土壤中，微量元素同大量元素一樣都是發揮重要作用的組成成分，并在植物的生長過程中有著不容忽視的影響[1]。無論是哪一種微量元素的缺乏或者過量都會影響到植物的生長發育，進而影響到動物和人類的健康與安全[1]。因此，了解種植土壤微量元素的豐缺指標以及植物對微肥吸收利用率的高低就顯得格外重要了。

在新中國成立之前，我國從未對土壤中的微量元素有過任何研究，解放后，國內很多專家意識到微量元素與農業及人類有著密切的關系，并將其作為了研究主題，開展了大量研究，同時很多科研學者將其研究成果纂寫成各種專業著作，為后人的繼續研究給出了指引性的幫助[2]。我國在20世紀中，先后對微量元素在植物生理方面的功能及其在農業中的應用開始了研究，規范了微量元素的測定方法，有利于指導國內農業方面的精準施肥技術[3]。在微量元素的空間分布、遷徙模式等方面的工作中，我國已取得重大成就，當前對微量元素在土壤環境中的研究，強調是在有污染的狀況下，環境要素對土壤微肥產生的效應[4，5]。國內外一些學者對不同尺度土壤中微量元素空間變異性及分布做出了大量的研究[6，7]。特別是近幾年來，我國不少地區對地塊級大尺度和小尺度土壤微量元素的研究取得了較大的進展[8，9]。然而針對村級為對象的種植土壤微量元素有效態含量的研究卻并不多見。本實驗取樣村位于汾河流域，該村落土壤可以代表汾河沿岸的大部分種植土壤微量元素分布情況。

1 材料與分析

1)土壤樣品采集。

采用GPS定位技術，對該村土壤進行定位取樣。兼顧相對均勻性的原則和取樣村落土壤的分布特點的前提下，一共布設33個取樣點，取樣點的深度是0 cm～15 cm，采用“S”形路線采樣法，用木鏟分別在各個取樣點進行5點混合采取土樣，混合均勻后，用四分法取1 kg土樣。

2)樣品處理。

將采回的土樣經過風干、丟棄雜物、去除多余土樣、研碎后過0.2 mm的尼龍篩，整理編置好存放在實驗室，待測。

土壤有效銅、錳、鐵、鋅：DTPA浸提，原子吸收分光光度法測定[10]。

3)數據處理。

該研究運用了將經典統計學及地統計學相結合的方法對其數據進行分析[11]。采用相關分析方法，對該村種植土壤各個微量元素的平均數值、均方差、樣本方差、變異系數、偏度系數、峰度系數等基本性質進行處理和分析。利用SPSS 12.0軟件[12]對數據進行描述性分析，并進行(K．S)檢驗。通過GS+軟件，分析出適合各微量元素的最佳擬合模型，根據微量元素的半方差函數和空間變異參數，對該村土壤四種微量元素的空間特征進行分析。

4)評價標準。

土壤中微量元素含量分級表見表1。

表1 土壤中微量元素含量分級表 mg/kg

2 結果與分析

1)有效態銅、鋅、鐵和錳在空間上的變異特性。

變異系數是用來表示土壤空間變異程度的參數，根據變異系數(CV)的分級指標，可以將空間變異程度分為三級：即：弱變異性(CV<10%)，中等程度的變異性(10%100%)[13]。研究區內土壤有效態Cu,Zn,Fe,Mn含量的描性統計結果如表2所示：四種微量元素的變異系數從大到小分別為有效銅：48.9%>有效鋅：47.44%>有效鐵：44.4%>有效錳：37.88%，四種微量元素有效態含量在空間均具有中等程度的變異性，其中有效態銅和鋅在土壤中的變異性相對較大，說明該村種植土壤中有效態銅和鋅的分布不規律；而有效錳的變異程度相對較小，因此有效錳分布差異不算太大，但由于在土壤中有效錳的含量太低，致使土地中的有效錳根本無法供給作物生長的所需量。

2)有效銅、鋅、鐵和錳的空間相關關系。

取樣村土壤微量元素含量的描述統計見表2。

表2 取樣村土壤微量元素含量的描述統計 mg/kg

由表3該村土地微量元素有效態含量的描述統計得知，鐵和錳的偏度系數較小，銅和鋅的偏度系數較大；鐵和錳的峰度系數較小，銅的峰度系數較大。根據SPSS 12.0，對原始數據進行K—S正態檢驗，結果顯示四種微量元素均不服從正態分布。將有效態銅、鋅、鐵、錳的試驗數據進行了對數轉化后再進行K—S正態檢驗，發現銅，鋅，鐵，錳的數據均已服從正態分布。經過半方差函數分析可知，該村土壤微量元素中有效態Cu，Zn適合用高斯模型進行擬合；有效態Fe適合球狀模型；有效態Mn則適合線性模型。有效態銅、鋅、鐵、錳的決定系數分別為0.210，0.338，0.643和0.172，其中有效鐵的擬合效果最好，有效鋅次之，有效銅和有效錳的擬合效果最差。

表3 取樣村土壤微量元素有效態含量的分級與評價

由表4可知，該村土地土壤有效銅、有效鋅、有效鐵和有效錳均在一定的范圍內具有空間相關關系。土壤有效錳的變程最大為2 215.641 2 m，反映了有效錳在整個研究區內任何相鄰區域內幾乎都具有相關關系。變程較小的是有效態銅和有效態鋅，分別為559.452 4 m和580.237 m。該研究區的相關距離均超過了取樣距離，因此，該村土壤采樣基本上能滿足土壤微量元素的空間變異性評估需要。

表4 取樣村土地微量元素的空間變異參照值 mg/kg

3 結論與討論

1)取樣村莊土壤中有效銅含量的平均值是0.950 9 mg/kg，屬三級(適中)水平；有效鋅平均含量為1.583 6 mg/kg，屬二級(豐富)水平；有效鐵平均含量為9.719 7 mg/kg，屬三級(適中)水平；有效錳平均含量為3.407 0 mg/kg，屬四級(缺乏)水平。

2)從變異系數來看，四種有效態微量元素的變異系數均在10%～100%，均屬于中等程度變異性。

3)通過試驗數據分析表明，該村土壤微量元素中有效銅、有效鋅的最適模型是高斯模型，有效鐵的最適模型是球狀模型。有效錳的最適模型是線性模型。

4)該村土壤中四種微量元素在較小相關距離內存在著空間相關性，引起有效態銅、鋅、鐵空間變異程度差異的主要因素是其空間自相關部分，而其空間分布特征均體現出強的空間相關性，而有效錳的空間相關性較弱，因此，空間變異的程度主要受隨機因素作用。

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Analysis on soil situation in south Shanxi

Bai Weibin

(TaiyuanGardenConstructionDevelopmentCenter,Taiyuan030002,China)

Using the correlation analysis method, this paper analyzed and researched the content, variability, spatial correlation of each trace elements in a village soil in south Shanxi, obtained some valuable results, provided theory basis for improving the yield and quality of crops.

planting soil, trace element, variability, spatial distribution

2014-12-19

白維濱(1972- ),男，工程師

1009-6825(2015)06-0195-02

S151.9

A