濟南市商河縣某村農田土壤養分調查分析※

●杜宗澤 岳玉苓 李澤倫 范榮前 徐勤政 陳永法 高進華※※

（1．史丹利農業集團股份有限公司 山東 臨沭 276700；2．山東省綠色肥料技術創新中心 山東 臨沭 276700）

濟南市商河縣位于山東省西北部，地理坐標116°58′～117°26′ E、37°06′～37°32′ N，屬黃河沖擊平原。2021年濟南市商河縣糧食作物播種面積120 911.53 hm2，總產量791 221 t，單產6540 kg/hm2；2021年濟南市商河縣全縣氮肥使用量51 187 t，磷肥使用量27 712 t，鉀肥使用量4568 t，復合肥使用量81 202 t[1]。

土壤是農業生產的基礎，其肥力高低是衡量土壤生產力的重要指標[2]。相關研究表明，隨著化肥的大量使用，土壤有機質含量正在持續降低[3-5]。土壤中微量元素含量狀況也在一定程度上影響作物產量與品質。濟南市商河縣是重要的農業生產縣，了解農田土壤養分狀況對商河縣糧食作物可持續發展以及減肥增效方面有促進作用。本研究通過檢測商河縣某村土壤基礎肥力指標，得出相應的土壤評價標準，以期利用土壤間不同養分含量及各元素間關系，探究當地土壤肥力水平及養分變化情況，為指導科學施肥、改良土壤提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

本調研于2021年在山東省濟南市商河縣某村按照100 m×100 m規劃相應網格，采用“X”形取樣法采集表面0～20 cm土壤樣品，每個網格取5個以上樣點，最后將采集的土壤樣品充分混合，用四分法留取約1 kg土樣作為土壤分析樣本，共取樣23個。該村目前主要種植小麥、玉米這兩種農作物。

1.2 檢測方法

本調研所有土壤樣品通過風干、研磨，過2 mm篩，備用。土壤pH采用水浸提（土水比1∶2.5）電位法測定；土壤有機質采用重鉻酸鉀滴定法測定；土壤硝態氮采用連續流動分析儀法測定；土壤有效磷采用連續流動分析儀法測定；土壤速效鉀采用火焰光度計法測定；土壤交換性鈣、鎂采用原子吸收分光光度法測定；土壤有效鐵、銅、鋅采用DTPA浸提電感耦合等離子體發射光譜法測定。

1.3 數據處理及養分分級標準

采用 Excel 2010 統計軟件進行原始數據統計整理以及變異系數等數據的計算，采用SPSS 26軟件進行土壤養分間相關性分析等。

為了更好地評價調研區域農田養分狀況，參照文獻[6][7]制定農田土壤pH分級標準（表1），農田土壤有機質含量分級標準（表2）；參照文獻[8][9][10]，制定農田土壤養分含量分級標準（見表3）。

表1 農田土壤pH分級標準

表2 農田土壤有機質含量分級標準 單位：g/kg

表3 農田土壤養分含量分級標準 單位：mg/kg

2 結果與分析

2.1 土壤pH

由表4可知，調研區域內土壤pH的分布在8.03～8.67，變異系數為1.98%，呈弱堿性及以上的占100%。所以，從土壤樣本檢測數據上看，調研區域內農田土壤整體呈堿性。

表4 農田土壤pH分布頻率

2.2 土壤養分含量

該地農田土壤養分含量分級和分布頻率，見表5。

表5 農田土壤養分含量分級和分布頻率

2.2.1 硝態氮、有效磷、速效鉀由表5可知，調研區域內土壤硝態氮、有效磷、速效鉀的分 別 為9.76～66.31 mg/kg，7.26～126.47 mg/kg，96.31～459.20 mg/kg，變異系數分別為58.67%，89.64%，35.77%，土壤硝態氮、有效磷、速效鉀呈現缺乏級的分別為4.35%，13.04%，4.35%。所以，從土壤樣本檢測數據上看，調研區域內農田土壤硝態氮、有效磷、速效鉀含量呈較高水平。除鉀元素外，氮磷元素在該地區變異程度較高，整體表現為土壤內大量元素含量不均一。

2.2.2 土壤交換性鈣和鎂由表5可知，調研區域內土壤交換性鈣和鎂的含量分別為3743.70～4541.26 mg/kg和393.93～759.40 mg/kg，變異系數分別為4.84%和18.53%，土壤交換性鈣和鎂100%呈現豐富級。所以，調研區域內農田土壤交換性鈣、鎂含量極為豐富。

2.2.3 土壤有效鐵、有效銅和有效鋅由表5可知，調研區域內土壤有效鐵、有效銅和有效鋅的 分 別 為6.17～13.05 mg/kg，0.65～1.53 mg/kg，0.80～3.55 mg/kg，變異系數分別為18.36%，23.86%，47.11%，有效鐵、有效銅和有效鋅呈現缺乏級及以下的分別為65.22%，73.91%，91.31%。所以，從土壤樣本檢測數據上看，調研區域內農田土壤有效鐵、有效銅和有效鋅含量呈匱乏狀態。

2.2.4 土壤有機質由表5可知，調研區域內土壤有機質為8.04～35.55 g/kg，變異系數為47.11%，調研區域內土壤有機質相對缺乏級及以下的占100%。所以，從土壤樣本檢測數據上看，調研區域內農田土壤有機質總體呈匱乏狀態，對土壤內微生態環境負反饋調節起抑制作用，對農作物可持續生產造成負面影響。

2.3 土壤各養分間相關性

由表6可知，調研區域內硝態氮與有效磷呈極顯著正相關，速效鉀與有機質呈顯著正相關，相關系數分別為0.809，0.486，且硝態氮、有效磷、速效鉀與土壤有機質間均呈正相關。土壤微量元素間也存在協同變化趨勢，以有效鐵與交換性鎂為主，其中有效鐵與交換性鈣呈極顯著正相關，相關系數為0.641，與交換性鎂間呈顯著正相關，相關系數為0.518。

表6 農田土壤各養分間相關性

3 結論與討論

土壤pH對土壤肥力產生影響[11]。氮、磷、鉀是作物生長必需的主要營養元素，在一定程度上影響植物的生產能力。中微量元素是作物生長過程中不可缺少且不可代替的營養元素，參與多種酶、植物生長素等的合成[12-13]。有機質是土壤的重要組成物質，是培肥地力與養分供給的關鍵要素[14]。

對土壤養分進行分級研究，將其作為因地制宜推廣農業技術、改良土壤的重要依據，也能從側面反映土壤肥力水平與利用價值。由調研區域內23個土壤樣品監測數據顯示，當地土壤呈堿性，且26.09%的土壤呈現較強堿性，不利于大部分作物正常的營養生長與生殖生長，是阻礙作物生長的重要因素之一。土壤內氮、磷、鉀大量元素含量適中，但除鉀元素外，氮磷元素含量在不同地區呈現出較強的差異性，主要表現為所調查區域內土壤地力不均一，該情況受人為因素影響較多。土壤內可交換性鈣、鎂含量極豐富，是形成堿土的原因之一，鈣、鎂元素對作物光系統建成與作物抗逆性的提高有積極作用。而該地區土壤內微量元素與有機質均表現為匱乏狀態，土壤內有效銅（73.91%）、有效鋅（82.61%）及有機質（56.52%）含量處于“缺乏”級，主要對作物葉色加深、莖稈伸長及地力恢復產生不良影響。根據土壤內不同元素間相關性分析可知，速效鉀與有機質呈顯著正相關關系，且硝態氮、有效磷、速效鉀與土壤有機質間均呈正相關關系，表明土壤微環境狀態良好，土壤腐殖質分解產物主要由硝態氮、有效磷構成，且土壤內K+對微生物活性起正向作用。中微量元素間表現出顯著性正相關主要是因為該地區為堿性土壤，土壤中游離的OH-數量多于H+，為平衡土壤內電荷量，故土壤中礦物受酸堿性影響表現出共同解離現象，具體則呈現出土壤間微量元素有效性同步提升的情況。

綜上，結合該地區具體土壤肥力狀況，建議采取以下措施：

第一，推廣測土配方施肥，根據作物的需肥規律，結合當地土壤肥力狀況，進而確定施肥的數量以及投入比例等，從源頭減少化肥的浪費，從而降低種植成本。

第二，增加有機肥使用，有機肥有利于提高土壤基礎地力，促進土壤團粒結構的形成，可以改善因大量使用化肥造成的土壤問題，促進土壤持續生產能力。

第三，適當使用中微量元素肥，根據土壤檢測結果，適當投入中微量元素肥可以增加作物產量及品質，增加作物抗逆性。

第四，深耕，在今后的生產過程中注重進行土壤深翻，破除板結，增大土壤孔隙度，改良土壤的理化性質，促進農田土壤可持續利用。