土壤微量元素含量及其影响因素的研究

土壤微量元素含量及其影响因素的研究 张永娥 , 王瑞良 , 靳绍菊 (山东省临沂市土肥站 , 276001) 摘 　要 : 论述了临沂市土壤中硼、锌、锰、铜、铁等 5 种主要微量元素的状况与其它因素的关系。有效硼含量 0109～ 3167 mg/ kg , 平均 0135 mg/ kg ; 有效锰 22～ 572 mg/ kg , 平均 244 mg/ kg ; 有效锌 0115～4102 mg/ kg , 平均 0153 mg/ kg ; 有效铜 0109～5178 mg/ kg , , 平均 1103 mg/ kg ; 有效铁 312～162 mg/ kg , 平均 2115 mg/ kg ; 有效锰 210～ 13114 mg/ kg , 平 均 2314 mg/ kg。不同土壤类型的以上 5 种微量元素有明显差异 , 其特征是砂姜黑土缺锌 , 棕壤、水稻土富含铁、铜、 锰、锌 ; 成土母质是影响土壤微量元素的重要因素之一 , 发育在基性岩上的土壤一般含量较高 , 而由红土母质发育的 土壤则含量较低。土壤有机质含量与土壤微量元素有明显正相关关系 , 其中速效锌、速效硼和速效铜与有机质的关系 尤为显著。 关键词 : 土壤 ; 微量元素 ; 影响因素 中图分类号 : S15316 + 1 　文献标识码 : B 　　　文章编号 : 1002 - 0616 (2005) 05 - 0035 - 03 收稿日期 : 2004 - 10 - 26 作者简介 : 张永娥 (1957 - ) , 女 , 山东临沂人 , 高级农艺师 , 站长 , 主要从事土壤肥料研究、推广和管理工作。 　　临沂市位于山东省南部。土壤类型主要为棕 壤、褐土、潮土、砂姜黑土和水稻土。成土母质主 要为酸性岩和钙质岩的残坡积物、坡洪积物及红土 等。土壤有机质含量在 016 %～112 %之间。 1 　样品采集及测定方法 土壤样品按土属采集的 , 全市共采集耕层土样 642 个 ; 剖面 105 个 , 分层剖面样 307 个。土壤有 效硼用热水浸提 , 姜黄素比色法测定 , 有效锰、 锌、铜、铁用 DTPA 浸提 , 原子吸收分光光度计法 测定。 2 　结果与讨论 211 　土壤微量元素的丰缺情况 21111 　硼 　测定样品 585 个 , 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层土壤有效硼范 围值为 0109～3167 mg/ kg , 平均值 0135 mg/ kg , 低 于山东省的平均含量。按山东省农业科学院土壤肥 料研究所介绍的丰缺分级标准 , 本市有 92 % 的土 壤缺硼。 21112 　锌 　测定样品 679 个 , 有效锌范围值 0115 ～4102 mg/ kg , 平均值 0153 mg/ kg , 有 5614 % 的土 壤缺锌 , 其中砂姜黑土缺锌严重 , 其有效锌含量平 均值为 0139 mg/ kg。而潮土与水稻土有效锌含量可 达 015 mg/ kg , 属不缺范围。21113 　锰 　测定样品 504 个 , 其范围值 210～13114 mg/ kg , 平均值 2314 mg/ kg , 87 %以上的土壤有效锰含量在不缺范围。21114 　铜 　测定样品 579 个 , 其有效铜范围值为0109～5178 mg/ kg , 平均值为 113 mg/ kg , 属含铜较低水平的土壤仅占 1312 % , 可以认为本市土壤铜元素供应充足 , 不需施用铜肥。21115 　铁 　测定样品 597 个 , 有效铁范围值 312～162 mg/ kg , 平均值 21 mg/ kg , 属较低水平的仅占018 % , 可见铁在土壤中是非常丰富的。212 　微量元素与土壤类型的关系 　不同土壤类型 ,微量元素差异较大 (表 1) , 其中棕壤缺硼其平均值为 01274 mg/ kg。在棕壤土类中 , 以棕壤性土亚类表层含硼最低 , 只有 01187 mg/ kg。棕壤中其它几种微量元素多属适中到较高水平。褐土表层的锰、铜、铁含量水平较高 , 锌含量水平与棕壤相类似 , 但硼的含量高于棕壤。潮土和水稻土表层的微量元素含量水平都高于其它土壤 , 且其硼、锌含量十分相似 , 但水稻土中锰、铜、铁的含量远高于潮土。砂姜黑土锌的含量水平低于所有其他土壤 ,平均值只有 0139 mg/ kg , 砂姜黑土中硼、铜的水平接近潮土 , 锰、铁水平接近褐土。 213 　微量元素与母质的关系 　本市棕壤多发育在 酸性岩母质上 , 褐土多由钙质岩母质发育而成 , 潮 土、砂姜黑土和水稻土的成土母质为酸性岩、钙质 岩和黄土状母质的混合物。研究表明 , 不同类型的 —53— 土壤肥料 　2005 (5) 母质其微量元素含量差异很大 (表 3) , 是造成土 壤之间微量元素分异的重要因素。 表 1 　各土壤类型表层微量元素含量 土 　壤 Zn 样 本 数 ︵ n︶ 范围值 T0105Sx B样本数︵ n︶ 范围值 T0105Sx Mn样本数︵ n︶ 范围值 T0105Sx Cu样本数︵ n︶ 范围值 T0105Sx Fe样本数︵ n︶ 范围值 T0105Sx 棕 　壤 119 0149 ± 0136 151 0127 ±0115 128 22190 ±18119 150 0164 ±0141 111 19137 ±12147 褐 　土 166 0147 ± 0139 189 0135 ±0119 178 16199 ±14166 163 0180 ±0140 173 12134 ±8196 潮 　土 87 0155 ± 0150 114 0133 ±0121 98 20193 ±18151 99 1106 ±0165 100 22195 ±19198 砂姜黑土 17 0139 ± 0131 17 0134 ±0118 16 14110 ±13119 15 1118 ±0169 14 14159 ±9177 水稻土 24 0157 ± 0127 24 0131 ±0118 18 30113 ±26184 23 2108 ±0163 14 41120 ±36150 表 2 　山东省土壤有效微量元素分级标准 级 　别 一 二 三 四 五 含量标准 (B1mg/ kg) < 0120 0120～0150 0150～1100 1100～2100 > 2100 含量标准 (Zn1mg/ kg) < 0130 0130～0150 0150～1100 1100～3100 > 3100 含量标准 (Mn1mg/ kg) < 110 110～510 510～1510 1510～3010 > 3010 含量标准 (Cu1mg/ kg) < 0110 0110～0120 0120～1100 1100～1180 > 1180 含量标准 (Fe1mg/ kg) < 2150 2150～4150 4150～10100 1010～20100 > 20100 水 　平 很低 低 中等 高 很高 从表 3 可知 , 基性岩母质中微量元素含量水平 较高 , 其次为钙质岩 , 再次为酸性岩 , 含量水平最 低的为红土母质。这与各母质发育的土壤类型中的 含量顺序相一致。在基性岩母质中硼、锌含量为最 高 , 酸性岩母质的铁、锰含量最高 ; 锌的含量水 平 , 基性岩母质与钙质岩母质相一致 , 酸性岩母质 与红土母质相一致 , 但低于前二者的水平。 表 3 　主要母质中微量元素含量 母质类型 样本数 (n) 平均含量 (mg/ kg) B Zn Cu Fe Mn 酸性岩 25 01178 01282 0144 18135 15113 古灰岩 26 01237 01382 0161 11105 12100 基性岩 5 01288 01457 0156 9166 13141 红土母质 11 01170 01277 0139 10190 11131 214 　微量元素与有机质的关系 　据有关资料介绍 , 土壤有效硼、锌 60 %～80 %来自土壤有机质的分 解 , 而且有机质保护多种微量元素免遭固定和淋 失。因此 , 微量元素与有机质应有一种相关关系 , 统计结果表明 , 土壤有效硼、锌、铜的含量水平 , 均随土壤有机质水平的提高而提高。回归曲线见图 1。 图 1 　有机质与速效硼、锌、铜的关系 215 　微量元素在土体中的垂直分布 　分析结果表 明 : 土壤微量元素在剖面中的垂直分布差异明显 (图 2) 。棕壤土类的五种微量元素剖面中均呈上多 下少的“P”字型分布 , 其中硼尤为明显 , 表层含 量约为以下各层的三倍。锌为二倍。 铜、锰约为以下各层的三倍 ; 褐土剖面中的 硼、锌的分布与棕壤相类似 , 只是表层与以下各层 的差异没有棕壤大 , 约为以下各层的二倍。铜、 铁、锰上下各层变化不大 , 且铜、铁有下多上少的 “b”字型分布 (图 2) ; 潮土与棕壤、褐土显著不 同 , 其中硼的分布呈“B”字型。铜、锌的含量上 下变化不大。铁、锰在剖面中亦呈明显的“B”字 型 (图 2) ; 水稻土的硼在剖面较厚的土层中含量 一致 (0～60 cm) , 但以下锐减 , 呈“P”字型分 布。锌在表层下锐减。铁、锰在第一、二两层中含 量相近 , 分别为第三、四两层含量的八倍与三倍 , 铜在表层的含量约是底层的五倍 , 呈“P”字型分 布 , 砂姜黑土的硼、铜、铁、锰的表层含量显著高 于以下各层三倍以上 , 也呈“P”字型分布 , 只有 锌与其他元素的分布略有差异 , 但总的分布也呈 “P”字型 (图 2) 。 3 　结语 311 　本市土壤有效锌、硼含量较低 , 应该引起足 够的重视。砂姜黑土应注意施锌 , 棕壤和水稻土应 注意施硼。 312 　不同土壤类型间微量元素含量的差异 , 主要 —63— 土壤肥料 　2005 (5) 图 2 　不同土壤类型微量元素垂直分布图 是由母质不同引起的。基性岩和钙质岩母质微量元 素含量的总体水平高于酸性岩母质 , 红土母质中微 量元素含量最低。 313 　土壤有机质与土壤微量元素关系密切 , 提高 土壤有机质含量水平 , 能够提高土壤微量元素的 有效性。 314 　土壤微量元素在土壤剖面中分布多为“P”字 型 , 与土壤有机质分布相类似 , 表层含量约为以下 各层含量的 2～8 倍。 315 　水稻土中微量元素的垂直分布与其他土壤不 同。特别是铁、锰的分布上下差异显著 , 这可能是 由于受土壤中特殊的氧化还原电位引起的。 参考文献 : [1 ] 　李酉开 , 土壤农业化学常规分析方法 [ M] 1 北京 : 科学出 版社 , 1983. [2 ] 　刘约权 , 现代仪器分析 [ M ] . 北京 : 高等教育出版社 , 20001120 —140. [3 ] 　中国科学院南京土壤研究所 , 土壤理化分析 [ M] . 1983. 440 —448. [4 ] 　山东土壤肥料工作站 1 山东土壤 [ M] . 中国农业出版社 , 19941391 —413. Research on the content of soil micronutrients and affecting factors ZHANG Yong-e , WANG Rui-liang , J IN Shao-ju (The Soil and Fertilizer Administration Station of Linyi City , Shandong 　276001) Abstract : The relationship between the five micronutrients (B , Zn , Mn , Cu , Fe) in soil of Linyi city and the other fac2 tors was discussed in this paper. Concentrations of the five microelements exist obviously differences among different soil group , and Zn deficient in Lime concretion black soil and Zn , Mn , Cu , Fe sufficient in Brown earth or paddy soil . Par2 ent material was one of the key factors affecting the content of micronutrients in soils. Contents of the five micronutrients were high in soil developed from base rock , while the micronutrients contents in soil developed from red soil parent mate2 rial were low. Soil organic matter content showed significant positive linear relation with the contents of micronutrients in soil , especially for the of available Zn , B and Cu. Key words : soil ; micronutrient ; affecting factors —73— 土壤肥料 　2005 (5)