晁 旭，王杰杰，孟秦宇，張志敏

(陜西省地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710000)

1 評(píng)價(jià)目的

西安市位于關(guān)中平原中部，是陜西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心，區(qū)位優(yōu)勢(shì)突出，是陜西省省會(huì)城市，國民生產(chǎn)總值達(dá)212.39億元，占全省64.8%。大宗農(nóng)作物主要有：小麥、玉米、棉花等。經(jīng)濟(jì)作物主要有：花生、石榴、獼猴桃、蘋果、柿子等。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是以信息技術(shù)為支撐，根據(jù)空間變異的現(xiàn)代化農(nóng)事操作與管理手段，以信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面結(jié)合，根據(jù)作物生長的土壤性狀，調(diào)節(jié)對(duì)作物的投入的一種新型農(nóng)業(yè)。土壤養(yǎng)分指植物所必需的，主要是土壤來提供的營養(yǎng)元素。土壤養(yǎng)分是土壤肥力的重要組成部分。土壤養(yǎng)分的豐缺程度及其供應(yīng)能力直接影響作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量。因此，了解土壤養(yǎng)分元素的地球化學(xué)特征，客觀分析土壤的養(yǎng)分水平、養(yǎng)分的空間分布規(guī)律，正確定位土壤的肥力水平。依據(jù)第二次全國土壤普查結(jié)果制定的“增氮補(bǔ)磷”的施肥方針已不適應(yīng)西安市當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求[1]，因此研究地區(qū)土壤養(yǎng)分元素分布現(xiàn)狀，對(duì)于提出合理的施肥建議，充分發(fā)揮土壤的潛力無疑是十分重要的。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

按照《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1∶250 000)》在西安地區(qū)采集土壤樣品5 696件，樣品點(diǎn)位采用網(wǎng)格化分布，每km2采樣1個(gè)點(diǎn)；測(cè)試分析采用4個(gè)點(diǎn)組合分析，即1個(gè)樣/4 km2。

采集在上茬作物成熟或收獲以后，下茬作物尚未施用底肥和種植以前。用鐵鍬挖采樣坑時(shí)，先挖好坑后，用竹片去除與金屬采樣器接觸的土壤，再采集樣品。每個(gè)樣品采集完后，清除干凈采樣工具上的泥土，再用于下個(gè)樣品采集。采樣時(shí)以GPS定位點(diǎn)為中心，向四周輻射50～100 m確定分樣點(diǎn)，等份組合成一個(gè)混合樣。

從野外采回的土壤樣品及時(shí)清理登記后，置于干凈整潔的室內(nèi)通風(fēng)場(chǎng)地晾曬，或懸掛在樣品架自然風(fēng)干，嚴(yán)禁暴曬和烘烤，并注意防止雨淋及酸、堿等氣體和灰塵污染。在風(fēng)干過程中，適時(shí)翻動(dòng)，并將大土塊用木棒敲碎以防治粘泥結(jié)塊，加速干燥，同時(shí)剔除土壤以外的雜物。

風(fēng)干后的土壤樣品平鋪在制樣板上，用木棍或塑料棍碾壓，并將植物殘?bào)w、石塊等侵入體和新生體剔除干凈，細(xì)小已斷的植物須根，可采用靜電吸附的方法清除，壓碎的土樣要全部通過2 mm的孔徑篩。未過篩的土粒必須重新碾壓過篩，直至全部樣品通過2 mm孔徑篩為止。

樣品送實(shí)驗(yàn)室后，在低于40℃下烘干，在瑪瑙球磨機(jī)將樣品研磨至小于0.074 mm(200目)。200目樣品混勻后分取2份，一份約15 g裝在紙袋中供X射線熒光光譜法分析P、K使用；一份約15 g，裝在紙袋中，供酸堿滴定容量法測(cè)定N使用；剩余樣品裝入塑料瓶，入庫保存。

2.2 分析方法及檢出限

樣品分析質(zhì)量要求及監(jiān)控辦法按中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DD2005-01《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)定》(1∶250 000)》要求執(zhí)行，分析方法、檢出限見表1。

表1 土壤樣品分析方法、檢出限統(tǒng)計(jì)μg/g

注：K2O計(jì)量單位為10-2

2.3 地球化學(xué)養(yǎng)分評(píng)價(jià)

土地資源是人類社會(huì)發(fā)展賴以生存的資源，是農(nóng)作物必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，土地質(zhì)量的好壞直接影響土地的產(chǎn)出和使用。依據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》選擇N、P、K等指標(biāo)，根據(jù)農(nóng)業(yè)部土壤養(yǎng)分元素豐缺標(biāo)準(zhǔn)作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表2)開展評(píng)價(jià)；綜合評(píng)價(jià)根據(jù)N、P、K含量，權(quán)重分別為0.4、0.4、0.2，計(jì)算綜合分值進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。

表2 土壤必需大量元素豐缺分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)g/kg

2.4 評(píng)價(jià)輸出

成圖作法是利用Acrgis軟件和土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)(應(yīng)用)子系統(tǒng)軟件，將單點(diǎn)分析數(shù)據(jù)賦予第2次國土調(diào)查地塊屬性中，計(jì)算相關(guān)評(píng)價(jià)、分級(jí)指數(shù)，制作土壤養(yǎng)分N、P、K地球化學(xué)評(píng)價(jià)圖、土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)圖。圖式、色區(qū)劃分等均參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T0295-2016)執(zhí)行[3-4]。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 西安市耕地土壤養(yǎng)分

西安市耕地土壤中氮元素含量以三級(jí)(中等)、四級(jí)(較缺乏)為主，五等(缺乏)沿渭河兩岸分布，見表3圖1。中等土壤面積741.7 km2，占總耕地面積的25.33%；主要分布于周至縣、鄠邑區(qū)、長安區(qū)、閻良區(qū)、臨潼區(qū)等區(qū)縣，較缺乏土壤1 982.2 km2，占總耕地面積的67.71%；缺乏土壤面積203.2 km2，占總耕地面積的6.94%。

表3 西安市土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)

圖1 西安市耕地土壤養(yǎng)分N評(píng)價(jià)

西安市耕地土壤中磷元素含量以三級(jí)(中等)、四級(jí)(較缺乏)為主，五等(缺乏)分布于藍(lán)田縣東北部耕地中，見圖2。中等土壤主要分布于周至縣、鄠邑區(qū)、長安區(qū)西北、高陵區(qū)、閻良區(qū)、臨潼區(qū)等區(qū)縣，面積1 556.6 km2，占總耕地面積的53.17%；較缺乏土壤主要分布與秦嶺以北山前一帶，主要以長安區(qū)東北、藍(lán)田縣西北部地區(qū)為主，面積1 068.4 km2，占總耕地面積的36.49%；缺乏土壤位于藍(lán)田縣大部分地區(qū)，面積275.5 km2，占總耕地面積的9.41%；主城區(qū)僅有少量耕地分布，位于未央?yún)^(qū)西側(cè)，以較豐富土壤為主，面積17.6 km2，占總耕地面積的0.60%。

西安市耕地土壤中鉀元素含量以二級(jí)(較豐富)為主，面積2 870.9 km2，占總耕地面積的98.06%，廣泛分布與西安市各區(qū)縣；三級(jí)(中等)分布于高陵區(qū)渭河兩岸，面積56.6 km2，占總耕地面積的1.93%，見圖3。

圖2 西安市耕地土壤養(yǎng)分P評(píng)價(jià)

圖3 西安市耕地土壤養(yǎng)分K評(píng)價(jià)

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(圖4)，西安市耕地土壤養(yǎng)分總體以中等為主，較豐富位于未央?yún)^(qū)西北一帶，面積15.6 km2，占總耕地面積的0.53%；中等土壤廣泛分布與西安市，面積2 611.4 km2，占總耕地面積的89.20%；較缺乏土壤位于藍(lán)田縣北部地區(qū)、渭河兩岸，面積301.1 km2，占總耕地面積的10.28%。

圖4 西安市耕地土壤養(yǎng)分綜合評(píng)價(jià)

3.2 西安市各區(qū)縣土壤養(yǎng)分

表4所示為西安各區(qū)縣土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)面積統(tǒng)計(jì)，養(yǎng)分綜合評(píng)價(jià)無豐富地區(qū)，較豐富地區(qū)有未央?yún)^(qū)13.2 km2，約1.98萬畝，周至縣僅有1.5 km2，約0.225萬畝，占總面積的0.53%；中等土壤面積較大的有周至縣、藍(lán)田縣、鄠邑區(qū)、長安區(qū)、臨潼區(qū)等區(qū)縣，占總面積的89.20%；較缺乏土壤以藍(lán)田縣面積最大，臨潼區(qū)次之，其余各縣區(qū)分布較少，占總面積的10.28%。

表4 西安市各區(qū)縣土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)面積統(tǒng)計(jì) km2

4 結(jié) 語

西安市土壤養(yǎng)分含量主要為中等或較缺乏水平，僅未央?yún)^(qū)少量耕地養(yǎng)分含量較好。其中，不同區(qū)縣養(yǎng)分含量有一定差異，除藍(lán)田縣外其余縣區(qū)間差異不明顯，主要因?yàn)楦鲄^(qū)縣經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)差異較大。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土壤缺乏養(yǎng)分不能得到有效補(bǔ)充，不能從根本上改善土壤肥力，造成養(yǎng)分失衡。根據(jù)不同地區(qū)種植結(jié)構(gòu)，需針對(duì)氮磷元素的缺乏狀況施用適量肥料，保持土壤營養(yǎng)平衡配比，提高潛在生產(chǎn)能力。