摘要：為詳細(xì)了解碭山縣表層土壤養(yǎng)分地球化學(xué)特征和主要影響因素，選取N、P、K、B、Zn、Mo等六項(xiàng)元素作為主要研究對(duì)象來(lái)分析碭山縣土壤養(yǎng)分情況。本文分析了表層土壤元素含量特征、土壤有效態(tài)、土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)，討論了碭山縣土壤類(lèi)型、土地利用方式等因素對(duì)土壤養(yǎng)分的影響。結(jié)果表明：碭山縣土壤中P元素含量豐富，K、B、Zn、Mo等元素含量中等，N元素含量相對(duì)缺乏；碭山縣土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)以中等等級(jí)土壤（占比74.92%）為主，較豐富土壤占比20.57%，較缺乏和豐富土壤占比4.51%，沒(méi)有缺乏土壤，碭山縣土壤養(yǎng)分總體水平較好；土壤中N、P、K、B、Zn、Mo等元素的含量與分布主要受到土壤類(lèi)型、土地利用方式疊加影響。本次研究工作可為碭山縣土地利用規(guī)劃，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科學(xué)地質(zhì)數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：土壤養(yǎng)分；表層土壤；地球化學(xué)；碭山縣；安徽省

中圖分類(lèi)號(hào)：P595文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.12128/j.issn.16726979.2025.03.005

0引言

土壤養(yǎng)分是指土壤給植物生長(zhǎng)所提供的必須的營(yíng)養(yǎng)元素，是土壤肥力水平的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，影響著植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量和質(zhì)量［1］。其中，氮元素可以促進(jìn)植物的光合作用與莖葉生長(zhǎng)，磷元素參與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與能量代謝，鉀元素可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的酸堿平衡與水分平衡，硼元素促進(jìn)植物碳水化合物的運(yùn)轉(zhuǎn)和增強(qiáng)抗逆性，鋅元素促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育和提高質(zhì)量，鉬元素提高植物的免疫性［2］。前人在碭山縣開(kāi)展了多次地質(zhì)調(diào)查，了解和掌握了較豐富的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，但未緊密結(jié)合碭山縣表層土壤養(yǎng)分情況進(jìn)行指導(dǎo)施肥，造成肥料沒(méi)有充分利用吸收。本文依托1∶5萬(wàn)《碭山酥梨產(chǎn)地地質(zhì)背景調(diào)查評(píng)價(jià)》項(xiàng)目，通過(guò)研究土壤養(yǎng)分地球化學(xué)特征，探討土壤類(lèi)型、土地利用方式等影響因素，對(duì)碭山縣表層土壤質(zhì)量進(jìn)行較全面的質(zhì)量評(píng)價(jià)，為土壤施肥方式、土地資源的合理利用提供地質(zhì)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)為碭山縣全境，位于安徽省最北端，面積1 193 km2?？h境內(nèi)地勢(shì)平坦，為黃河沖積造成，屬季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候。碭山縣地貌屬平原，地層屬淮北地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要地層有中下奧陶統(tǒng)，上石炭統(tǒng)至下三疊統(tǒng)，古近系及第四系（厚150～180 m）。主要土壤類(lèi)型［34］為黃潮土、鹽化潮土、堿化潮土（圖1）面積分別為925.122 km2、111.741 km2、159.360 km2。土地利用類(lèi)型主要為果園，占土地總面積的51.15%，主要種植酥梨，蘋(píng)果，黃桃，油桃等農(nóng)作物。

2樣品采集與測(cè)試分析

2.1樣品采集

研究區(qū)以二調(diào)圖斑圖為底圖，疊加網(wǎng)格布設(shè)點(diǎn)位（圖2），一般地區(qū)布置4個(gè)點(diǎn)/km2，重點(diǎn)區(qū)布置16個(gè)點(diǎn)/km2進(jìn)行表層土壤采樣。主樣點(diǎn)選在設(shè)計(jì)樣點(diǎn)附近（優(yōu)選較大田塊），子樣點(diǎn)在主樣點(diǎn)20～50 m范圍內(nèi)采集。使用不銹鋼鏟采集深度0～20 cm的土壤，果樹(shù)林采集1個(gè)主樣和2個(gè)子樣等量混合成一個(gè)土壤樣品，小麥和蔬菜耕地等采集1個(gè)主樣和4個(gè)子樣等量混合成一個(gè)土壤樣品，土壤樣品采集時(shí)遠(yuǎn)離村莊、主干道路、建筑物、水域等50 m以上，遠(yuǎn)離田埂2 m以上。樣品自然晾干，剔出樹(shù)根、草根、碎石后，捶打過(guò)篩（使用10目尼龍篩），采用四分法取樣（300 g），剩余樣品作為副樣保存。

2.2分析測(cè)試

本次分析測(cè)試工作由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)所承擔(dān)。針對(duì)項(xiàng)目巖礦測(cè)試，確保樣品測(cè)試的分析質(zhì)量，測(cè)試參考《DZ/T0258—2014 多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1∶250000）》，選擇使用X射線熒光光譜法（XRF）測(cè)定P、K，等離子光譜法（ICPAES）測(cè)定Zn，等離子質(zhì)譜法（ICPMS）測(cè)定Mo，發(fā)射光譜法（ES）測(cè)定B，凱氏氮蒸餾酸堿滴定容量法（VOL）測(cè)定N的分析配套方法，形成最合理、適用的分析方法配套方案［5］。統(tǒng)計(jì)各被測(cè)元素測(cè)定平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的對(duì)數(shù)誤差（Δlg）和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%），結(jié)果滿足《規(guī)范（DZ/T0258—2014》的要求。檢出限ΔlgC和λ（GBW）的波動(dòng)范圍均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《規(guī)范DZ/T0258—2014》規(guī)定的允許監(jiān)控限、準(zhǔn)確度、精密度監(jiān)控合格率均為100%，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

2.3分析方法

利用Excel、SPSS、地球化學(xué)勘查一體化系統(tǒng)等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分布檢驗(yàn)與參數(shù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)算數(shù)平均值、中位數(shù)、樣品數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)、最大值、最小值、峰度、偏度等數(shù)據(jù)作為地球化學(xué)參數(shù)。分析結(jié)果按照算術(shù)平均值加減3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行剔除離散值，經(jīng)反復(fù)剔除后服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布時(shí)的算術(shù)平均值作為表層土壤背景值。

3結(jié)果與討論

3.1表層土壤元素含量特征

根據(jù)碭山縣土壤元素地球化學(xué)調(diào)查結(jié)果（表1），K、Zn、B、Mo共4項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)［6］小于25%，分布均勻；N、P共2項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)介于25%～50%之間，分布不均勻。

從碭山縣土壤背景值與皖北地區(qū)土壤背景值對(duì)比表（表2）發(fā)現(xiàn)，P的背景值明顯高于皖北地區(qū)土壤背景值（比值＞1.21），比值為1.29；N的背景值明顯低于皖北地區(qū)土壤背景值［7］（比值＜0.8），比值為0.76；K、Zn、Mo、B背景值與皖北地區(qū)土壤背景值基本相當(dāng)（比值介于0.8～1.21之間）。

3.2不同土地類(lèi)型中元素含量特征

碭山縣土壤類(lèi)型主要為黃潮土、鹽化潮土、堿化潮土，其中黃潮土作為碭山縣主要耕作土壤，可分為4個(gè)土屬，分別是沙土、兩合土、飛沙土、淤土；堿化潮土和鹽化潮土土壤面積較小，主要呈花斑狀分布在兩合土和沙土之中。碭山縣不同土壤類(lèi)型表層土壤地球化學(xué)參數(shù)特征見(jiàn)表3。

由表3可以看出，淤土中K、Zn、B、Mo、N共5項(xiàng)指標(biāo)背景值為各類(lèi)土最高；飛沙土中P、K、Zn、B、Mo、N共6項(xiàng)指標(biāo)背景值為各類(lèi)土最低；堿化潮土中P元素背景值為各類(lèi)土最高［8］。說(shuō)明淤土中養(yǎng)分相對(duì)較高，比較適于植物生長(zhǎng)發(fā)育；飛沙土養(yǎng)分相對(duì)較低，不適于植物生長(zhǎng)發(fā)育；堿化潮土中P元素的含量相對(duì)較高，為施肥提供了方向。

3.3不同土地利用類(lèi)型元素含量特征

碭山縣的土地利用類(lèi)型主要為果園、旱地、有林地、裸地，碭山縣不同土地利用現(xiàn)狀表層土壤背景值及地球化學(xué)參數(shù)特征見(jiàn)表4。

從表4可以分析出，P指標(biāo)背景值為各土地利用類(lèi)型中最低，果園中Zn指標(biāo)背景值為各土地利用類(lèi)型中最高［9］，旱地中P、B、N指標(biāo)背景值為各土地利用類(lèi)型中最高；有林地中K、Zn、B、Mo、N指標(biāo)背景值為各土地利用類(lèi)型中最低；裸地中K、Mo指標(biāo)背景值為各土地利用類(lèi)型中最高。

3.4土壤有效態(tài)地球化學(xué)特征

3.4.1大量營(yíng)養(yǎng)元素地球化學(xué)特征

碭山縣土壤K、速效鉀［1013］地球化學(xué)分布具有相似的趨勢(shì)，高背景區(qū)主要分布在碭山縣關(guān)帝廟鎮(zhèn)和黃河故道兩側(cè)，呈片狀或帶狀展布；異常區(qū)主要分布在關(guān)帝廟鎮(zhèn)東南部及葛集鎮(zhèn)東北部，K、速效鉀含量最高值分別達(dá)26.06 g/kg、646.0 mg/kg；低背景區(qū)主要分布在碭山縣黃河故道附近、周寨鎮(zhèn)、曹莊鎮(zhèn)東部、趙屯鎮(zhèn)北部、唐寨鎮(zhèn)南部、程莊鎮(zhèn)北部、官莊壩鎮(zhèn)。

N、堿解氮具有相似的地球化學(xué)分布，高背景區(qū)主要分布在碭山縣西南部；異常區(qū)在碭山縣西南部、東部呈串珠狀分布，N、堿解氮含量最高值分別達(dá)2.75 g/kg、175.2 mg/kg；低背景區(qū)主要分布在碭山縣北部、西部及黃河故道附近。

P、有效磷高背景區(qū)及異常區(qū)分布的比較分散，低背景區(qū)：磷主要分布在碭山縣的黃河故道附近及以南地區(qū)，有效磷主要分布在碭山縣的北部。

3.4.2微量營(yíng)養(yǎng)元素地球化學(xué)特征

碭山縣土壤微量營(yíng)養(yǎng)元素Zn、Mo元素高背景區(qū)主要分布在碭山縣關(guān)帝廟鎮(zhèn)和黃河故道兩側(cè)，呈片狀或帶狀展布；異常區(qū)主要分布在關(guān)帝廟鎮(zhèn)東南部及葛集鎮(zhèn)東北部，Zn、Mo含量最高值分別達(dá)169.9 mg/kg、1.19 mg/kg；低背景區(qū)主要分布在碭山縣黃河故道附近、周寨鎮(zhèn)、官莊壩鎮(zhèn)、曹莊鎮(zhèn)東部、趙屯鎮(zhèn)北部、唐寨鎮(zhèn)南部、程莊鎮(zhèn)北部。

有效硼高背景區(qū)主要分布在碭山縣的西南部；異常區(qū)在碭山縣西南部、東部呈串珠狀分布，有效硼含量最高值達(dá)1.80 mg/kg；低背景區(qū)主要分布在黃河故道附近、碭山縣北部、西部。

B、有效鋅、有效鉬與其他微量營(yíng)養(yǎng)元素的地球化學(xué)分布差異性較大，規(guī)律性不強(qiáng)。B高背景區(qū)與異常區(qū)比較分散，含量最高值達(dá)69 mg/kg；低背景區(qū)主要分布在黃河故道附近、唐寨鎮(zhèn)南部、程莊鎮(zhèn)。有效鋅的高背景區(qū)與低背景區(qū)分布較為分散，高背景區(qū)主要分布在碭山玄廟鎮(zhèn)、碭城鎮(zhèn)、唐寨鎮(zhèn)、葛集鎮(zhèn)；低背景區(qū)分布在碭山曹莊鎮(zhèn)、關(guān)帝廟鎮(zhèn)南部、周寨鎮(zhèn)、官莊壩鎮(zhèn)、朱樓鎮(zhèn)南部。有效鉬高背景區(qū)主要分布在周寨鎮(zhèn)中部、趙屯鎮(zhèn)南部、葛集鎮(zhèn)、碭城鎮(zhèn)南部、良梨鎮(zhèn)、唐寨鎮(zhèn)東部；低背景區(qū)主要分布在曹莊鎮(zhèn)東部、程莊鎮(zhèn)、玄廟鎮(zhèn)、周寨鎮(zhèn)北部、官莊壩鎮(zhèn)北部。

在碭山縣黃泛河流沖積物母質(zhì)區(qū)，Mo在大范圍背景區(qū)分布的基礎(chǔ)上，于周寨鎮(zhèn)—唐寨鎮(zhèn)、曹莊鎮(zhèn)—關(guān)帝廟鎮(zhèn)形成2條NW向的高背景—高值區(qū)異常帶，其分布分別與黃河故道、王引河位置吻合；P表現(xiàn)為大范圍的高背景—高值區(qū)分布。

與該地區(qū)深層土壤地球化學(xué)分布特征相比，表層土壤中元素區(qū)域地球化學(xué)分布特征繼承性較好，P、Mo元素表現(xiàn)為大范圍或局部的高背景-高值區(qū)分布，僅少數(shù)的地球化學(xué)分布特征具有差異。說(shuō)明表層土壤中元素地球化學(xué)分布主要與成土母質(zhì)有關(guān)。

3.5土壤元素相關(guān)性分析

采用SPSS軟件，對(duì)全氮與堿解氮、全磷與有效磷、全鉀與速效鉀、全鋅與有效鋅、全硼與有效硼、全鉬與有效鉬的相關(guān)性［1416］進(jìn)行分析（圖3），結(jié)果顯示全氮與堿解氮、全鉀與速效鉀的相關(guān)程度為低度正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.487、0.449；全磷與有效磷、全鋅與有效鋅、全硼與有效硼、全鉬與有效鉬的相關(guān)程度為弱的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.250、0.170、0.229、0.237。

3.6土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)評(píng)價(jià)

土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)是在N、P、K土壤單指標(biāo)養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上（表5），按照公式（1）計(jì)算得出土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合評(píng)價(jià)f_{養(yǎng)綜}。

式中：f_{養(yǎng)綜}—土壤N、P、K評(píng)價(jià)總得分，1≤f_{養(yǎng)綜}≤5；k_i—N、P、K權(quán)重系數(shù)，分別為0.4、0.4、0.2；f_i—為土壤N、P、K的單元素等級(jí)得分，單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果為五等、四等、三等、二等、一等時(shí)所對(duì)應(yīng)的得分分別為1分、2分、3分、4分、5分。

根據(jù)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分f養(yǎng)綜，參照表5劃分出碭山縣土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)［1720］。根據(jù)土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)圖（圖4）可以得出，研究區(qū)表層土壤養(yǎng)分以三等（中等土壤）為主，占總面積的74.92%，全縣范圍內(nèi)分布；其次為二等（較豐富），占總面積的20.57%，主要分布在碭山縣南部和東北部；四等（較缺乏）土壤分布面積較小，占總面積的4.47%，主要分布在碭山縣黃河故道附近；分布面積最小的是一等（豐富）土壤，占總面積的0.04%，零星分布；沒(méi)有分布五等（缺乏）土壤。

4結(jié)論

（1）碭山縣土壤N元素的背景值明顯低于皖北地區(qū)土壤背景值，說(shuō)明土壤缺少N元素；P元素的背景值明顯高于皖北地區(qū)土壤背景值（比值＞1.21），表明P元素在表生作用遷移過(guò)程中發(fā)生富集，可能與施肥與農(nóng)藥有關(guān)。碭山縣應(yīng)該增加N肥，減少P肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。

（2）碭山縣表層土壤養(yǎng)分總體較好，土壤養(yǎng)分以三等（中等）為主，占總面積的74.92%；次為二等（較豐富），占總面積的20.57%；四等（較缺乏）和一等（豐富）土壤分布面積較小，分別占總面積的4.47%和0.04%；沒(méi)有五等（缺乏）的土壤分布。

（3）碭山縣表層土壤養(yǎng)分的含量及分布主要受到土壤類(lèi)型、土地利用方式等因素的影響，其中土地利用方式由于人為的干涉和勞作，對(duì)土壤養(yǎng)分的含量及分布影響較大。

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Geochemical Characteristics of Surface Soil Nutrients

in Dangshan County in Anhui Province

HUANG Lu

（No.325 Geological Brigade of Anhui Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration， Anhui Huaibei 235000， China）

Abstract：In order to understand geochemical characteristics and main influencing factors of surface soil nutrient in Dangshan county， selecting N， P， K， B， Zn and Mo as main research objects， present condition of soil nutrient in Dangshan county has been analyzed. In this paper， characteristics of surface soil element contents， soil availability and comprehensive geochemical grade of soil nutrients have been analyzed， andthe influence of soil type and land use mode on soil nutrients in Dangshan county have been studied. It is showed that P element is abundant in Dangshan county， K， B， Zn and Mo are medium and N element is relatively lack. Comprehensive geochemical grade of soil nutrients in Dangshan county is mainly medium grade soil （accounting for 74.92%）， with relatively rich soil accounting for 20.57%， relatively deficient and rich soil accounting for 4.51%， and no deficient soil.The overall nutrient level in Dangshan county is good. The content and distribution of N， P， K， B， Zn and Mo are mainly affected by the superposition of soil type and land use mode. This research work can provide scientific geological data support for land use planning and agricultural economic development in Dangshan county.

Key words： Soil nutrients; surface soil; geochemistry; Dangshan county; Anhui province