阜陽市表層土壤中氮·磷·鉀含量和分布特征

王金路 殷玉忠

摘要 以阜陽市表層土壤為研究對象，對土壤中氮、磷、鉀的含量、分布特征、豐缺現狀進行研究。結果表明，土壤中氮元素含量為355～1 475 ?mg/kg，磷元素含量為188～1 918 ?mg/kg，鉀元素含量為1.39% ～2.46%;與全國土壤背景值相比，82.61%的樣品氮含量高于全國背景值，91.86%的樣品鉀含量低于全國背景值，43.29%的樣品磷含量高于全國背景值，56.43%的樣品低于全國背景值，0.28%的樣品與全國背景值相當;土壤中氮元素等級以4等和5等為主，磷元素等級以4等為主;鉀元素等級以3等為主，說明氮和磷是土壤中相對缺乏的養分;氮、磷、鉀的地球化學分布顯示，潁河、泉河一帶是氮元素的低值區，也是磷元素、氧化鉀的高值區。

關鍵詞 氮;磷;鉀;現狀;阜陽市

中圖分類號 S 153.6 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）12-0170-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.12.047

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract Taking the top soil of Fuyang City as the research object， the content， distribution characteristics， abundance and shortage status of nitrogen， phosphorus and potassium in soil were studied.The results showed that the content of nitrogen in soil was 355-1 475 ?mg/kg， the content of phosphorus was 188-1 918 ?mg/kg， the content of potassium was 1.39%-2.46%; compared with the national soil background value， the nitrogen content of 82.61% samples was higher than the national background value， the potassium content of 91.86% samples was lower than the national background value， the phosphorus content of 43.29% samples was higher than the national background value， the phosphorus content of 56.43% samples was lower than the national background value， the phosphorus content of 0.28% samples was equal to the national background value; the grade of nitrogen was mainly grade 4 and grade 5， the grade of phosphorus was mainly grade 4， the grade of potassium was mainly grade 3， which indicated that nitrogen and phosphorus were relatively deficient nutrients in soil; geochemical maps of nitrogen， phosphorus and potassium showed that Yinghe ?area and Quanhe area were not only the lowvalue areas of nitrogen，but also the high areas of phosphorus and potassium.

Key words Nitrogen;Phosphorus;Potassium;Present situation;Fuyang City

氮、磷、鉀是植物生長必需的營養元素，元素供應充足是作物獲得優質高產的重要保證。關于土壤中氮、磷、鉀的含量及配比對土壤肥力的影響研究較多[1-5]。為了提高農作物產量，人類盲目地投入大量化肥，已引發全球氮超載、水體富營養化等一系列環境問題[6-8]。研究表明，農業化肥的過量施用所致的農業面源污染成為我國許多湖泊營養化的主要原因[8-10]。因此，揭示土壤中氮、磷、鉀的含量和分布特征，對于提高化肥利用率、避免因盲目施肥造成的農業環境污染具有重要作用。阜陽是國家大型商品糧、棉、油生產基地。筆者以阜陽市為研究對象，研究土壤中氮、磷、鉀的含量、分布特征、豐缺現狀，為研究區科學施肥、作物種植模式調整提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 研究區位于安徽省西北部，面積1 109 km2，為阜陽市城市遠景規劃區，地理位置：114°52′～116°36′E，32°24′～32°35′N;屬暖溫帶半濕潤季風氣候，光照充足，雨量適中;交通便利，具備“鐵路、公路、航空、水運”相互銜接的立體交通網絡;地形平坦，地勢西北高、東南低;地貌形態主要為沖積平原、剝蝕-沖積平原兩類;成土母質類型主要為黃土質古河湖相沉積物和近代河流泛濫沉積物;土壤類型以砂姜黑土為主，沿河泛濫帶局部為砂壤土;地表全部被第四系覆蓋，無基巖出露。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集與處理。

根據阜陽地區的地形地貌、氣候特點、土地利用狀況，采集樣品的土地類型包括農田、裸地、菜地、苗圃基地、棉花地、城市建設用地等，采集土壤樣品1 081件（圖1）;采樣密度約1個點/km2，采樣深度為0～20 cm，采樣重量不低于500 g;采集樣品于布袋中保存，風干后，用橡膠錘敲碎，過20目尼龍篩，過篩后的樣品放于紙袋中，送交實驗室。

1.2.2 樣品測試。

土壤樣品的測試工作由國土資源部南京地質調查中心實驗室承擔。氮元素測定采用凱氏氮容量法;磷元素和鉀元素測定采用電感耦合等離子體光譜法。

1.2.3 分析方法。

借助Geochem Studio軟件，采用三角剖分法分別繪制氮、磷、氧化鉀地球化學分布圖。采用藍色—黃色—紅色連續色階反應指標含量的變化，累頻分級：0.5%、1.5%、4.0%、8.0%、15.0%、25.0%、40.0%、60.0%、75.0%、85.0%、92.0%、96.0%、98.5%、99.5%、100.0%。

2 結果與分析

2.1 表層土壤中養分元素含量特征

2.1.1 氮元素。

表層土壤中氮元素含量的最大值1 475 mg/kg，最小值355 ?mg/kg，平均值816 ?mg/kg，標準差198 mg/kg，變異系數0.243，說明工作區表層土壤中氮元素分布均勻。

全國土壤全氮背景值為640 mg/kg[1]。工作區82.61%土壤樣品氮含量高于全國背景值，17.39%樣品氮含量低于全國背景值。

2.1.2 磷元素。

表層土壤中磷元素含量的最大值1 918 mg/kg，最小值188 mg/kg，平均值528 ?mg/kg，標準差191 ?mg/kg，變異系數0.362，說明工作區表層土壤中磷元素分布較均勻。

全國土壤全磷背景值為520 mg/kg[11]。工作區43.29%土壤樣品磷含量高于全國背景值，56.43%樣品磷含量低于全國背景值，0.28%樣品與全國背景值相當。

2.1.3 鉀元素。

表層土壤中鉀元素含量的最大值2.46%，最小值1.39%，平均值1.78%，標準差0.191%，變異系數0.107，說明工作區表層土壤中鉀元素分布均勻。

全國土壤全鉀背景值為2.07%[11]。工作區91.86%土壤樣品鉀含量低于全國背景值，8.14%樣品高于全國背景值。

2.2 表層土壤中養分元素等級劃分

根據規范（DZ/T 0295—2016）中土壤氮的劃分標準（表1），工作區土壤中氮元素等級以4等和5等為主，樣品分別為464、436件;氮元素等級為3等的樣品181件;氮元素等級為1等和2等的樣品數均為0。說明氮元素是工作區土壤中相對缺乏的一種養分。

工作區土壤中磷元素等級以4等為主，樣品數為494件;其次為3等和5等，樣品數分別為209、284件;氮元素等級為1等和2等的樣品數較少。說明磷元素是工作區土壤中相對缺乏的一種養分。

工作區土壤中鉀元素等級以3等為主，樣品數為910件;2等和4等的樣品數分別為141、30件;鉀元素等級為1等和5等的樣品數均為0（表2）。

2.3 表層土壤中養分元素分布特征

工作區表層土壤中氮元素地球化學分布見圖2。從圖2可以看出，氮元素低值區主要分布在泉河、潁河周邊，氮元素高值區主要分布在工作區西南以及城區東部一帶。

工作區表層土壤中磷元素地球化學分布見圖3。從圖3可以看出，磷元素低值區主要分布在工作區西北部，磷元素高值區主要分布在潁河、泉河一帶。

工作區表層土壤中氧化鉀地球化學分布見圖4。從圖4可以看出，氧化鉀低值區主要分布在工作區東北部及南部和西北部的部分地區，氧化鉀高值區主要分布在潁河、泉河一帶。

3 結論

（1）表層土壤中氮元素含量的最大值1 475 mg/kg，最小值355 ?mg/kg;磷元素含量的最大值1 918 mg/kg，最小值188 ?mg/kg;鉀元素含量的最大值2.46%，最小值1.39%。

（2）與全國土壤氮、磷、鉀背景值相比，工作區82.61%土壤樣品氮含量高于全國背景值，91.86%土壤樣品鉀含量低于全國背景值，43.29%土壤樣品磷含量高于全國背景值，56.43%樣品低于全國背景值，0.28%樣品與全國背景值相當。

（3）根據規范（DZ/T 0295—2016）中土壤氮、磷、鉀的劃分標準，土壤中氮元素等級以4等和5等為主，占83.26%;磷元素等級以4等為主，占45.70%;鉀元素等級以3等為主，占84.18%;說明氮和磷是工作區土壤中相對缺乏的養分。

（4）表層土壤中氮、磷、鉀的地球化學分布顯示，潁河、泉河一帶是氮元素的低值區，磷元素、氧化鉀的高值區。

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