菏泽地区耕层土壤肥力地球化学评价

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摘要：通过对菏泽地区耕层土壤有机质、氮、磷、钾的地球化学含量分布状况的分析，依据第二次土壤普查土壤养分分级标准，对菏泽地区耕层土壤营养成分进行丰缺评价。结果表明，菏泽地区耕层土壤大面积缺乏有机质、氮及磷，钾元素较富足。在此基础上对菏泽地区耕层土壤进行了肥力评价研究。

关键词：土壤营养成分；地球化学特征；肥力分级；菏泽地区

中图分类号：S158.2（252）文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）09-0095-03

土壤营养成分的分布和丰缺评价，长期以来一直是国内外科研工作者调查和研究的重点之一，这主要是由于土壤中营养成分的多寡与农作物的生长、发育和收成直接相关的缘故[1～3]。

菏泽地区地处山东省的西南部，衔接河南省，属黄河冲积平原，地势平坦，土层深厚，沃野千顷，目前已成为全国著名的商品粮、棉、油、林、畜生产基地[4]。随着山东省省委“突破菏泽”战略决策的提出，菏泽经济迎来发展的新机遇。显然，已有工作所获得的相关土壤数据已不能反映当前客观实际。因此，尽快查明土壤养分地球化学背景，更好地为地方国土部门土地利用规划服务，是新形势下国土资源调查的一项紧迫任务。

1材料与方法

根据《多目标区域地球化学调查规范》要求，菏泽地区土壤样品采样点均匀分布，采样密度点为1个/km2，深度为0～20 cm，共采集样品12 670件。样品粉碎后过20目尼龙筛，将小于20目筛孔部分收集到塑料瓶中。土样筛后样品重量均大于500 g。样品以1∶5万图幅为单元连续编号，按大格号组成一个分析样[5]，共计3 048件。样品分析由武汉综合岩矿测试中心完成，X射线荧光光谱法测定元素P、K，重铬酸钾-硫酸消化蒸馏容量法测定N，氧化还原法测定有机质。

2结果与分析

2.1土壤营养成分的含量分布特征

菏泽地区地处黄河冲积平原，土壤类型以潮土为主。土壤有机质、氮、磷、钾的含量分布见表1。土壤中有机质、氮的含量范围在0.600%～1.890%之间和0.041%～0.131%之间，均值分别为1.260%、0.086%，比黄河下游（山东段）的土壤背景值略低；土壤中元素P、K的含量分别在0.059%～0.147%及1.730%～2.190%之间，与黄河下游（山东段）土壤背景值相比略高[1]。

2.2土壤营养成分的丰缺评价

由表2看出，菏泽地区耕层土壤中有机质处于相对缺乏-缺乏级水平，以相对缺乏区为主，占总面积的87.50%，其次为缺乏区，占总面积的11.78%，适度、富足土壤面积极少；土壤中氮含量适度区占总面积的16.60%，相对缺乏区土壤为主，占总面积的59.91%，缺乏区土壤面积占21.85%，严重缺乏区土壤占1.57%；土壤中磷含量主要处于相对缺乏-适度级水平，其中适度区土壤面积占50.85%，相对缺乏区土壤面积占46.19%，富足区、缺乏区土壤均有分布，面积较少，分别占总面积的0.92%、1.94%；土壤中钾含量处于适度-富足级水平，以适度区为主，占总面积的80.58%，富足区土壤面积占19.39%，相对缺乏区土壤仅占总面积的0.03%。

2.3耕层土壤的肥力分级

2.3.1土壤有机质、氮、磷、钾的隶属函数由于各指标含量的差异，需要利用隶属函数将不同单位的指标纳入同一评价体系中进行综合性评价，因土壤中营养成分含量愈富足越好，本研究以线性函数为基础，采用戒上型模型，对应的隶属函数计算公式为：

利用SPSS软件统计各地球化学指标，对于不服从正态分布或对数正态分布的数据，进行平均值±3倍离差剔除异常数据，直至服从正态分布或对数正态分布。对服从正态分布或对数正态分布的数据作出频率分布直方图，在频率统计中按照20%、40%、60%、80%的累积频率值将各地球化学评估指标进行分级。菏泽地区土壤营养成分隶属函数界限值见表3。

2.3.2土壤有机质、氮、磷、钾的权重营养元素指标的权重大小，实质是该项指标对土壤肥力影响程度的衡量。因而，各营养成分权重的确定可以土壤中单个指标的丰缺程度为基础。结合土壤肥力的分级特征，土壤有机质、氮、磷、钾元素的缺乏面积之比为99.71∶83.33∶48.13∶0.03，据此计算出其权重分别为0.43、0.36、0.20及0.01。

2.3.3耕层土壤的肥力分级依据隶属函数值计算模型和权重阈值结果，采用加法模型，对各评估指标的实测值进行权重和隶属度计算，获得土壤肥力和土壤环境地球化学综合指数（表4）。

菏泽地区耕层土壤肥力分级结果表明，土壤肥力属于一级的土壤主要分布于菏泽地区南部，包括定陶县中南部、成武县、曹县东南部、单县南部、东明县的西南部地区及郓城县的北部地区，一级土壤占总面积的34.9%；土壤肥力属二级的土壤主要分布于菏泽地区中部，包括东明县中北部、牡丹区大部分、定陶县西部、巨野县南部、单县北部地区，占总面积的36.7%；土壤肥力属于三级的土壤主要分布于菏泽地区北部，包括鄄城县、郓城县、牡丹区北部及巨野县西北部地区，占总面积的28.4%。

3结论

菏泽地区耕层土壤有机质和氮元素缺乏严重，适度级以上土壤较少，尤其有机质的缺乏极为严重，土壤中磷处于相对缺乏-适度级之间，富足与缺乏区面积均极少，全区土壤中钾以适度-富足级土壤为主，土壤不缺钾。土壤肥力属于一级的土壤面积占34.9%，肥力属于二级的土壤面积占36.7%，肥力属于三级的土壤面积占28.4%。

参考文献：

[1]夏增禄.土壤环境容量及其应用[M].北京：气象出版社，1988.

[2]李天杰.土壤环境学―― 土壤环境污染防治与土壤生态保护[M].北京：高等教育出版社，1995.

[3]叶荣，李蔚萍.桂东南荔枝生长营养元素农业地球化学研究[J].地学前缘，2006，13（1）：119-127.

[4]菏泽地区土壤编写委员会.菏泽地区土壤[M].北京：高等教育出版社，1989.

[5]中国地质调查局.DD2005-1.多目标区域地球化学调查规范（1∶25万）[S].

[6]陈怀满.土壤环境学[M].北京：科学出版社，2005.

[7]姜月华，郑善喜，袁旭音，等.浙江湖州地区土壤营养元素分布状况和丰缺评价[J].资源与环境.2003，24（3）：211-216.

[8]中国地质调查局. DD2008-06.土地质量地球化学评估技术要求[S].