煙臺高新區沿海土壤理化分析

劉文光 李云芝 劉惠芬 衣葵花 郭洪恩

摘要為給沿海區土壤高效、合理地利用與管理提供參考依據，針對煙臺高新區沿海土壤理化性質進行分析。結果表明：煙臺高新區土壤pH均在6.3～7.0，呈弱酸性到中性；全鹽量在0.049%～0.460%，大部分土壤樣品全鹽量小于0.200%，屬于輕度鹽漬化；全鹽量（Y）與電導率（X）的二次曲線回歸方程：Y=0.052X2+0.186X+0.048，兩者決定系數R2=0.999，根據二次曲線方程用電導率值計算所得的土壤全鹽量與質量法實測的全鹽量之間的相對誤差多在5%以下；鈉離子含量是鉀離子的2～10倍，經SPSS 20.0相關性分析，鉀、鈉離子含量及兩者總量與全鹽量之間均呈現極顯著正相關。

關鍵詞土壤；pH；全鹽量；電導率；離子含量

中圖分類號S153文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）14-0091-03

AbstractIn order to provide a reference for the efficient and rational use and management of soil in the coastal area，the physical and chemical properties of soil in Yantai Hitech Zone were analyzed.The results showed： the soil pH value of Yantai hightech zone was between 6.3 and 7.0，which was weak acid to neutral；the total soil soluble salt was between 0.049% and 0.460%，and the total soil soluble salt of most soil samples was less than 0.200%，which belonged to the slightly salted soil；The curve equation between the total soil soluble salt（Y） and the soil electrical conductivity（X） was the quadratic curve equation：Y=0.052X2+0.186X+0.048，the R2 of the power curve equation was 0.999，the relative error between the total soil soluble salt calculated from the soil electrical conductivity according to the quadratic curve equation and the total soil soluble salt measured by the mass method was less than 5%； Content of sodium ions was 2 to 10 times the potassium ion content， the SPSS 20.0 correlation analysis showed that the content of potassium and sodium ions and the total amount of two ions showed a significant positive correlation with the total salt content.

Key wordsSoil；pH value；Total salt content；Electrical conductivity；Ion content

煙臺高新區（121.53°E，37.43°N）位于山東半島東北部的黃海之濱，規劃面積75 km2，是煙臺市智力最密集的區域。煙臺高新區環境優美，依山環海，海岸線長21 km，最高海拔401 m，集山、海、岸線于渾然一體，屬中緯度溫帶海洋性季風氣候，年平均氣溫12 ℃，年平均降水量逾700 mm，年均日照時數2 673 h，年相對濕度為64%。

土壤質量的研究是可持續農業和現代農業發展的重要前提和基礎性工作，評價土壤質量是農業生產可持續發展重要的指導思想和科學依據，因此，到20世紀末、21世紀初土壤質量評價逐漸得到世界范圍內的共同關注[1-2]。土壤酸堿度是土壤許多化學性質特別是基巖狀況的綜合反映，也是土壤肥力的一項重要指標[3]。通過對高新區沿海10個土壤樣品的理化性質進行測定，筆者分析了土壤pH、電導率、全鹽含量、鉀、鈉離子含量及其之間的相關性，為沿海地區土壤高效、合理地利用與管理提供參考依據。

1材料與方法

1.1儀器與試劑供試儀器：DDS-307型電導率儀、6400火焰光度計，上海儀電科學儀器股份有限公司生產；Bante920實驗室pH計，上海般特儀器有限公司生產；H2200R型高速冷凍離心機，長沙湘儀離心機儀器有限公司生產；TS恒溫搖床，上海天呈實驗儀器有限公司生產；明澈-D24純水系統，默克密理博實驗室設備（上海）有限公司生產。供試試劑：乙酸銨（分析純）、氯化鈉（分析純）、氯化鉀（分析純）。

1.2土樣的采集土樣采自煙臺高新區濱海東路以北到海邊的海岸帶，每隔50 m采1個土樣。鑒于沿海土壤相對年齡較短，表層土又易受外界環境干擾，主要采集10～20 cm土樣，共采集10個樣品，采集的樣品帶回實驗室自然風干、研磨、過篩備用。

1.3樣品分析測定將采集的土樣在室內風干并過2 mm篩，取風干土按水土比5∶1制備待測液，用于pH、全鹽量、電導率的測定，pH用電位法，全鹽量用質量法，電導率用電導法；用1 mol/L乙酸銨溶液交換土壤中的鉀鈉離子，直接在火焰光度計測定。以上各項指標測定的具體方法見參考文獻[4]。

1.4數據分析數據采用SPSS 20.0分析。

2結果與分析

2.1土壤pH、全鹽量、電導率土壤酸堿性是土壤許多化學性質的綜合反映，影響土壤中物質的化學反應、微生物活性和養分的有效性，從而影響土壤理化性質，并對作物的生長產生影響[5-6]。大多數的大田作物和蔬果類生長適宜的酸堿度為微酸性到中性[7]。土壤的全鹽量（可溶性鹽含量）反映土壤水溶性養分的含量，影響植物的生長發育。由表1可見，高新區土壤pH均在6.3～7.0，呈弱酸性到中性，與取樣地點不存在相關性。全鹽量在0.049%～0.460%，大部分土壤樣品全鹽量小于0.200%，依據土壤鹽漬化分級指標，屬于輕度鹽漬化，對植物稍有抑制作用，9、10號樣品全鹽量較高，采樣區位于潮間帶。可見，高新區海邊適合種植輕度耐鹽的景觀植物，如連翹、合歡、黑松等。

2.2全鹽量與電導率的相關性分析由表1可見，全鹽量與電導率之間呈現明顯的正相關性，應用SPSS 20.0對土壤全鹽量和電導率2個變量進行線性方程、二次曲線方程回歸分析。由圖1可見，線性方程：Y=0.261X+0.039，兩者決定系數 R2=0.994；二次曲線方程：Y=0.052X2+0.186X+0.048，兩者決定系數R2=0.999；式中Y為土壤全鹽量，X為電導率值（mS/cm）。回歸方程的擬合度（即決定系數）R2的大小表示了曲線回歸方程估測的可靠程度的高低，其中R2越大，方程越可靠。因此盡管2種回歸方程分析，全鹽量和電導率的相關性都達到極顯著水平（P<0.001），但是二次曲線方程的擬合度要大于線性回歸，根據2個方程計算值與質量法實測值的相對偏差也證實這一點，表2中2種回歸方程計算的全鹽量與質量法實測值之間不存在顯著性差異。根據二次曲線方程用電導率值計算所得的土壤全鹽量與質量法實測的全鹽量之間的相對誤差多在5%以下，只有1號樣品的相對誤差為6.12%，根據線性方程用電導率值計算所得的土壤全鹽量的相對誤差多在5%以上。土壤鹽度的測定結果受水土質量比例的影響較大[8]，為保證大多數鹽分離子能被浸提出來，該項研究中采用了5∶1的水土質量比。在一定濃度范圍內的土壤浸提液的含鹽量與電導率呈正相關，當浸提液中鹽分離子組成比較穩定時，用電導率值衡量土壤鹽度大小是準確的。但電導率受離子濃度、離子組成、離子遷移率、溶液溫度和電導池常數的影響，隨含鹽量增大，增長速度逐漸減緩，所得到的相關曲線按其本身的形狀來看接近于拋物線[9]，試驗中所求的二次曲線方程比線性方程的擬合度更高，也符合這個規律。

2.3全鹽量與鉀、鈉離子含量的相關性分析由表3可見，土壤樣品中鈉離子含量是鉀離子的2～10倍，鉀、鈉離子含量隨著全鹽量的增加呈現上升趨勢，但鈉離子的趨勢更加明顯。經SPSS 20.0相關性分析，鉀、鈉離子含量及兩者總量與全鹽量之間均呈現極顯著正相關（P<0.01），三者的相關系數（R）分別為0.984、0.995、0.995，呈上升趨勢，相關性也隨之增強。

3結論與討論

煙臺高新區土壤pH呈弱酸性到中性，大部分土壤屬于輕度鹽漬化，對植物稍有抑制作用。我國對土壤鹽漬化程度習慣上用土壤全鹽量（質量分數）表示，土壤全鹽量質量法測

定操作繁瑣，工作量大，測定時間較長。根據該試驗發現，高新區土壤全鹽量與電導率之間呈現明顯的正相關性，且二次曲線回歸方程擬合度高，質量法實測的土壤全鹽量與電導率計算值之間的相對誤差多在5%以下。因此，用該試驗方法處理的煙臺高新區土壤樣品，測得電導率后，根據回歸方程計算全鹽量不失為一種簡便、快速的方法，尤其是樣品數較多時更可節約時間。但該試驗回歸方程是在全鹽量0.049%～0.460%、電導率0.020 6～1.529 0 mS/cm測得，使用時應注意其適用范圍，不宜外延，否則將會產生失誤。

參考文獻

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