韩城市农业土壤养分丰缺状况分析与评价

摘要 以2013年陕西省韩城市农业土壤为研究对象，并与1982年的土壤养分进行对比，再利用Excel软件对数据进行统计和处理。结果表明，该区农业土壤主要是碱性土，有机质、全氮和碱解氮都位于适量状态，而有效磷位于缺乏状态，速效钾达到非常丰富的状态。与1982年比较，2013年韩城市农业土壤中各养分含量都有大范围提高。

关键词 农业土壤养分；评价分析；丰缺指标；陕西韩城

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）10-0188-02

Abstract Taking agricultural soil of Hancheng City in Shaanxi Province in 2013 as the research object，compared with the soil nutrients in 1982，and then used the Excel software to analyze the data.Results showed that the agricultural soil in this area was mainly alkaline anic matter，total nitrogen and alkali hydrolyzed nitrogen all reached the appropriate level，but the available phosphorus was lack，available potassium achieved an extremely rich level. Compared with 1982，organic matter，total nitrogen，alkali solution nitrogen，available phosphorus，available potassium content of agricultural soil in Hancheng City in 2013 had a significant increase.

Key words agricultural soil nutrients；evaluation and analysis；index of abundance and deficiency；Hancheng Shaanxi

土壤B分状态是土壤肥力的重要参考指标，土壤养分的含量决定了土壤肥力的质量[1]。有许多学者在这方面做了相关研究，例如1843年英国的洛桑学者对小麦连续耕作的研究、1888年美国学者在密苏里州的Sanbornfield研究[2]以及在1878年德国学者Halle的EternalRye研究[3]。另外在国内，1933―1936年丁颖教授进行了水稻施肥试验，20世纪20―30年代王政教授对华北地区小麦和玉米进行了施肥试验研究。大量研究数据表明，土壤肥力及耕作方式对土壤养分含量丰缺有极大的影响。韩城地区水热条件比较适中，一直以来以灌溉农业为主，由于长期受到耕种以及土壤肥料的影响，土壤养分的利用率和分布情况稍有改变。

通过对韩城市1 105个农户农业土壤养分丰缺状况的测定、分析与评价，了解农业土壤养分丰缺状况，以及通过1982年与2013年研究地区农业土壤养分对比，了解土壤养分在研究区域不同时间的分布现状，以便于分析农耕土壤施肥存在的问题，并对土壤肥力存在的问题提供有效措施，使人们能充分利用土地资源、合理施肥、提高农业土壤肥力的利用率，从而增加农业产品的产量。

1 研究区概况及分析方法

1.1 研究区概况

韩城市的地理位置为陕西省关中平原东北隅，陕西省东部，黄河西岸，所在的地理位置是北纬35°00′～35°83′、东经110°00′～110°54′，总面积约1 621 km2，耕种面积约267 km2。研究区属于暖温带半干旱、大陆性季风气候，四季明显，气候温暖。年平均气温为13.5 ℃，年均降雨量约为559.8 mm。

1.2 样品采集与处理

1.2.1 样品采集。数据来自于国家实施测土配方施肥补贴项目在2013年对韩城市农业土壤的测试数据。该项目对韩城市农业土壤采样的处理方法为采集耕作代表性土样1 105个（有些指标不满足），土层深度为0～20 cm，每块地取15～20个样点混合，然后将土样带回试验室内进行风干、筛选处理。

1.2.2 样品的处理。土壤各养分的处理方法都不相同，pH值的测定采用了电位法，有机质的测定采用了油浴加热重络酸钾氧化容量法，全氮的测定采用了消化―凯氏蒸馏法，碱解氮的测定采用了碱解扩散法，有效磷的测定采用了0.5 mol/L NaHCO3浸提―钼锑抗比色法，速效钾的测定采用了1 mol/L中性乙酸铵浸提―火焰光度法。

1.3 数据分析

根据农业土壤养分分级指标，利用Excel软件对数据进行相关处理并制定表格，对韩城市农业土壤养分含量丰缺状况进行分析与评价。

2 结果与分析

2.1 韩城市农业土壤养分含量概况

通过对2013年韩城市农业土壤养分测定的数据统计整理得出：韩城市农业土壤土性为碱性土，pH值为7.5～8.5（碱性）的土壤所占比例超过99%；有机质、全氮和碱解氮的含量偏向适量水平，在所采集的样本中有机质在15～30 g/kg范围内、全氮在0.8～1.6 g/kg范围内、碱解氮在60～90 mg/kg之间所占比例分别为67.69%、81.56%、40.62%。碱解氮极缺乏比例相对较低，另外缺乏区土壤占到全市农业土壤的12.51%，需要十分重视并改善；有效磷比较缺乏，缺乏区土壤占据全市农业土壤的32.49%，适量区占的比例为28.87%，也需要多关注和改善；速效钾的含量较为丰富，极丰富区土壤占全市农业土壤比例超过45%，只需稍微改善即可（表1、2）。

2.2 农业土壤养分含量现状分析

由2013年农业土壤养分化验结果显示，并根据表2、3可以得出韩城市农业土壤pH值介于0.1～8.1之间，农业土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等各养分含量的变化范围分别是3.10～101.00 g/kg、0.02～2.94 g/kg、9.8～444.0 mg/kg、1.10～174.80 mg/kg、21.00～1 312.00 mg/kg。

2.2.1 土壤pH值现状与分析。韩城市农业土壤平均pH值为7.89，其中pH值8.5（极碱）的土壤样品数也为0。由此可知，韩城市农业土壤以碱性土为主。

参考农业技术网对作物生长适宜的土壤pH值范围的研究试验结果表明，适合农作物生长的土壤酸碱性为中性或接近中性，大多数作物在土壤pH值为6.5左右时各营养元素的吸收效率最高，养分在pH值为6.5～7.0之间时见效性最好，对作物的生长发育最有利。经过多次观察和对所采集样本所在研究区经纬度进行分析排序以及统计计算发现，在不同的经纬度中不同pH值土样个数都不相同；在1 105个农户采样土壤样品的分析过程中发现，韩城市碱性土越是往东部、北部区，pH值越高，碱性越明显。

2.2.2 农业土壤有机质含量现状与分析。由表2、3可知，韩城市农业土壤有机质含量均值是20.66 g/kg，中位数（18.90 g/kg）比均值小，但差距不是很大，标准差、变异系数分别是7.69 g/kg和0.37，变异系数在0.1～1.0之间，说明有机质的变异情况属于适当变异。由有机质的变化范围（3.10～101.00 g/kg）可知，有机质跨越程度较大，其中有机质含量 50 g/kg的样品有5个。其中，有机质含量位于适量水平的占土幼苁的67.69%。由此得知，韩城市农耕土壤有机质含量属于适宜状态。

有机质是土壤成分中必不可少的元素，也是土壤肥力好坏的象征，土壤有机质含量越高说明土壤肥力越好，相反则越差。由于韩城市属暖温带半干旱气候，有适宜的温度和湿度，年均降水量相对适中，土壤微生物的数量与活性相对较高，有利于土壤有机质的形成与积累。另外，在沈阳市20年的研究[4]和河北省几种必要耕作农业土壤肥力的定点测定中[5]，也说明了施用化肥对农业土壤有机质含量的增加有很大的帮助。因此，适当施用有机肥是韩城市农业土壤有机质含量提高的重要原因之一，土壤有机质含量的增加使植物在生长过程有充足的营养，从而快速生长，提高农产品的产量。

2.2.3 土壤全氮含量现状与分析。韩城市农业土壤全氮均值为1.00 g/kg，变幅在0.02 ～2.94 g/kg之间，中位数与均值相当，标准差为0.27 g/kg，变异系数为0.27。土壤全氮含量为3.0 g/kg（极丰富）的土样总个数分别15、179、898、9和0个。土壤全氮含量为适量偏缺乏水平，适宜量占土样总数的81.56%，由此可得，韩城市农业土壤全氮含量属于适量水平。

由表2可知，韩城市农业土壤的全氮和有机质含量都位于适量偏向丰富的水平。土壤有机质与全氮两者之间有密切的相应关系，有机质含量高的地区随之全氮含量也高，有机质含量低的地区相对应的全氮含量也同样变化。由张绪美等[6]的研究数据再结合韩城市农业土壤研究进行推断，韩城市农业土壤有机质含量增多是该市农业土壤全氮含量增加的因素之一，若有机质含量较为适量，则全氮含量也位于适量水平。土壤的全氮和有机质是土壤肥力各因素中必不可少的2个参数。因此，在从事农耕活动中给作物施氮肥也提高了全氮的含量，以上因素对韩城市农业土壤全氮的含量增加有积极的影响。

2.2.4 土壤碱解氮含量现状与分析。由表2、3可知，韩城市农业土壤碱解氮均值为91.355 mg/kg，已达到丰富的程度，最小值和最大值分别是9.8 mg/kg和444 mg/kg，中位数为87 mg/kg，与平均数相差不是很突出，标准差为36.65 mg/kg，而变异系数等于0.40，属于适当变异情况。其中碱解氮含量120 mg/kg的土样总个数为154个。碱解氮分布在适量和丰富水平上的较多，分别占土样总数的40.62%和32.37%。由此可得，韩城市农业土壤碱解氮的含量已达到适量偏向丰富的水平。

由表2、3可知，土壤有效态氮丰缺情况相比全氮好得多，土壤的全氮含量意味着土壤氮素的总储存量和供氮强弱程度，而碱解氮含量的高低直接说明土壤的供氮强弱程度，该区的碱解氮平均水平已达到丰富的水平，说明韩城市农业土壤供氮能力极强。大多数的土壤氮素来源于有机质，由表2可知，土壤有机质与全氮之间有相应的联系，全氮与有机质又是土壤肥力的主要指标。该地农业土壤有机质和全氮含量都为适量情况，两者对土壤碱解氮含量高低有一定的作用。因此，提高有机质含量和增施氮肥对提高农业土壤碱解氮含量起到非常重要的作用。

2.2.5 土壤有效磷含量现状与分析。韩城市农田土壤有效磷的均值为21.158 mg/kg，有效磷的最小值和最大值分别为1.1 mg/kg和174.8 mg/kg，其中有效磷含量40 mg/kg的土样总数为148个。各水平占总采样土壤的比例分别是8.69%、32.49%、28.87%、16.56%和13.39%。由此可得，韩城市农耕土壤有效磷含量属于中等偏向缺乏状态。

由表3可知，韩城市农田土壤有效磷均值已达到丰富水平，中位数为12.4 mg/kg，比均值小，而且相差也比较大，标准差为24.49 mg/kg，变异系数已超过100%，已达到1.16，表明该研究区有效磷离散程度有较强的变异性。又因地壳中磷元素含量较低导致我国部分地区土壤磷素供应不足。综上所述，韩城市农业土壤处于缺磷状态。

2.2.6 土壤速效钾含量现状与分析。韩城市农业土壤速效钾的均值是209.63 mg/kg，已到极其丰富的状态，采样样品中速效钾含量在21～1 312 mg/kg之间来回变动，其中速效钾 200 mg/kg的采样土壤样本总数是502个。土壤速效钾含量各水平占总采样土壤的比例分别是0.09%、0.63%、14.30%、39.55%和45.43%。从最小值和最大值可知，采样土壤速效钾含量跨度范围较大，平均水平较高，均值已达到极其丰富的水平，中位数比均值小但差距不大，变异系数为0.36，属于适中变异。由此可得，韩城市农田土壤速效钾含量属于极丰的状态。

韩城市农业土壤的速效钾含量比较丰富，各比例中大概有15%偏于中低水平，加上适当地给农田施钾肥，对喜钾性的农作物的生长有很大的帮助，从而提高韩城市农产品的产量。

2.3 研究区土壤养分差分析

表4为1982年与2013年韩城市农业土壤养分含量的最低值、最高值与平均值的对比情况。根据表格数据可以看出，2013年各土壤养分含量的最高值与平均值均比1982年高，另外2013年土壤有机质与有效磷的最低值比1982年高。2013年土壤有机质的平均水平比1982年增加了8.17 g/kg，土壤全氮比1982年增加了0.37 g/kg，土壤速效钾比1982年提高了38.7 mg/kg，而碱解氮平均提高了41.36 mg/kg，有效磷变化更加突出，大约增多了15.5 mg/kg。

结合表2、3，从2013年对韩城市农业土壤养分的研究结果可以看出，韩城市农田土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾相比1982年皆有大幅度提升，特别是速效钾增加最为明显，均值已经达到极其丰富的程度。2013年韩城市各土壤养分平均值提高的幅度说明了当地在这30余年耕作中更注重土壤肥力的提高，从而改善了韩城市农业土壤养分在1982年缺失的状况。

3 结论

研究结果表明，韩城市农业土壤以碱性土为主；土壤有机质、全氮和碱解氮的含量都达到适量状态；而有效磷的含量较为缺乏；速效钾含量已达到相当丰富的状态。与1982年相比，2013年韩城市农业土壤各养分都得到大幅度的提高。有机质、全氮等5种土壤养分中有效磷的变异系数相对比较大，离散情况较突出。

4 参考文献

[1] 郑立臣，宇万太，马强，等.农业土壤肥力综合评价研究进展[J].生态学杂志，2004，23（5）：156-161.

[2] MITCHELL C C，WESTERMAN R L，J R，et al.Overview of long-term agronomic research[J].Agron J，1991，83：24-29.

[3] SCHJONNING P，CHRISTEN SEN B Y，CARSTENSEN B.Physical and chemical propertfes of sandy loam Receiving animal manure，mineral fertileizer or no feytilizer for 90 years[J].European J Soilsci，1994，45：257-268.

[4] 李纪柏，崔永峰，余玉佩.沈阳市土壤养分变化趋势与原因分析[J].中国农村小康科学，2005（10）：49-50.

[5] 刘克桐.河北省主要农田土壤肥力变化趋势[J].河北农业科学，2005，9（3）：29-35.

[6] 张绪美，王霞.太仓市农业土壤有机质与全氮含量关系分析[J].安徽农学通报，2013，20（19）：123-131.