晉中市左權縣作物土壤有效鎂營養狀況分析

劉艷等

摘 要：以長治市左權縣東隘口村土壤為研究對象，將48個分別來自玉米地、蓖麻地、谷子地、藥材地內的不同土壤類型樣品，用原子吸收分光光度計進行有效鎂含量的檢測。結果表明，試驗區內，土壤有效鎂含量處于中等水平，且有效鎂含量與電導率呈現正相關關系。不同作物下的土壤有效鎂含量無顯著性差異，而在不同土壤類型間差異性顯著。土壤缺鎂時，可以施用硫酸鉀鎂。

關鍵詞：有效鎂；導電率；硫酸鉀鎂

中圖分類號：S153.6+1 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.08.010

Abstract： Taking the soil of the East Aikou Village， Zuoquan County as the research object， 48 samples of different soil types from corn， canola， corn， herbs fields， was detected separately for the effective magnesium content by atomic absorption spectrophotometer methods. The results showed that in the test zone the soil effective magnesium content was the medium level， and the effective magnesium content presented positive correlation with electrical conductivity. The effective magnesium content of soil under different crops were no significant difference， but the differences between different soil types were significantly. When soil was short of magnesium， magnesium potassium sulfate could be applied.

Key words： effective magnesium； electrical conductivity； magnesium potassium sulfate

鎂對植物的營養和生理功能起著至關重要的作用[1]。鎂在植物體內不僅可以活化DNA和RNA的合成過程，還可以在光合呼吸過程中，活化各種磷酸變位酶和磷酸激酶。鎂是葉綠素的重要組成部分，也是葉綠素中唯一的金屬元素[2]。自從1938年Sprengel等人確定鎂為植物必需營養元素以來，植物中的鎂營養和土壤鎂肥就成為國際農學界和土肥界關心的熱點問題。

近年來，針對我國南方地區的土壤鎂研究較多，并且研究對象多以茶葉、烤煙、水稻土為主。侯伶利等[3]分析了鐵觀音茶園土壤鎂素供應能力及其與土壤條件之間的關系，發現不同土壤類型對有效鎂含量有重要的影響。向鵬華等[4]對衡陽煙區土壤鎂含量進行了測定。林齊民等[5]用田間試驗方法發現施用鎂肥對水稻有一定的增產效果，適量的鎂肥還可以提高稻谷的糙米率和精米率以及米的蛋白質、總淀粉和直淀粉含量。鎂肥對不同作物的增產效果研究有不少報道[6-12]。而關于北方地區鎂含量的研究報道還較少。本研究以山西省晉中市左權縣東隘口村土壤鎂含量為研究對象，對其與影響因素之間的相關性進行測定，以期為掌握左權縣土壤營養基本狀況，提高作物產量和改善土壤質量提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗區概況

試驗區位于山西省晉中市左權縣東隘口村， 36°45′～37°17′N， 113°06′～113°48′E之間。試驗區總耕地面積為101.68 hm2，土壤類型主要以砂壤土、石灰性褐土為主，伴有黑土、紅黏土，海拔大部分在1 200 m，最低谷為650 m，最高峰達2 141 m，土壤pH值在8.61～8.93之間，呈微堿性。該縣年日照總時數為257 h，年平均氣溫為7.5 ℃，年平均降水量538 mm，年均相對濕度63%，年蒸發量一般為1 613 mm。屬暖溫帶大陸季節性氣候，且春夏秋冬四季分明。

1.2 土壤樣品采集

試驗區內玉米地、谷子地、藥材地（丹參、射干）、蓖麻地共16個種植區，分別在其不同土壤類型內選取地形、海拔適宜，具有典型代表性的3個樣點，并對其表層0～20 cm土層進行采樣，采樣大于1 kg，并記錄。所采土樣自然晾干后，充分攪勻，用4分法留樣0.5 kg，剔除未分解植物根、莖，研磨、過篩，保存以備用。為防止土樣污染，土樣采集、粉碎、保存均用塑料制品和木質工具。

1.3 土壤分析方法

pH值、電導率測定：研磨土與蒸餾水1∶5充分攪勻，靜置20 min后，分別用pH計、電導儀測量。有效金屬元素測定：采用原子吸收分光光度計測量。

稱取磨碎后的土樣2 g，用HCl（濃HCl∶H2O=1∶1）15 mL和濃HNO35 mL浸提土壤，震蕩30 min，靜置，濾紙過濾于容量瓶，定容至100 mL。通過濾液用原子吸收分光光度計測定土壤有效鎂含量。

2 結果與分析

2.1 pH值和電導率對土壤有效鎂的影響

在4種種植區內的16個土壤樣點，對不同的土壤類型進行采集樣品，分別對其進行土壤分析，測定其pH值、電導率、有效鎂含量（表1）。

土壤有效鎂含量與電導率之間存在相關性，與pH值之間的相關性不明顯（表2）。東隘口村土壤有效鎂含量變化范圍在106.14～148.08 mg·kg-1之間，平均值為128.22 mg·kg-1，在全國土壤有效鎂分級標準中屬于中等指標（100.01～200.00 mg·kg-1），其標準差為12.26，變異系數9.56%。土壤溶液pH值為8.61～8.93，平均值為8.79，屬于微堿性土壤，標準差為0.10。電導率最大值為0.098，最低僅為0.032，標準差為0.018，最高值為最低值的3倍。根據表2數據可知，土壤溶液電導率數據較為離散，pH值較為聚集，且電導率的變異系數（25.62%）是pH值變異系數（1.16%）的22倍。電導率與土壤有效鎂的相關系數R=40.81，其值大于0，表明有效鎂與有土壤溶液電導率之間呈現正相關，即試驗區內土壤有效鎂含量越大，則電導率越大。有效鎂與有電導率的t值為6.78，均高于t0.05（48）=2.021和t0.01（48）=2.704，表明有效鎂含量和土壤溶液電導率之間關系顯著。溶液摻雜程度與電導率的大小有重要的關系，水越純凈，電導率越低。當溶液中Mg2+越多時，其電導率也越大。

2.2 不同作物對土壤有效鎂含量的影響

不同作物下土壤有效鎂的含量不同，但并不顯著（表3）。

藥材地內土壤有效鎂含量為110.30～148.08 mg·kg-1，平均值為127.93 mg·kg-1，標準差為15.45。玉米地內土壤有效鎂平均值為129.58 mg·kg-1，最低含量為113.14 mg·kg-1，最高時達到141.58 mg·kg-1，標準差為8.76。谷子地內有效鎂含量在111.54～140.92 mg·kg-1范圍之內，平均為125.00 mg·kg-1。蓖麻地內有效鎂含量平均值為129.24 mg·kg-1，含量變幅在106.14～143.44 mg·kg-1之間。不同種植區內，土壤有效鎂含量從高到低依次為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。玉米地的變異系數小于藥材地、谷子地和蓖麻地，變化幅度最小。有效鎂的F值為0.16，均小于F0.05（3，44）=2.82和F0.01（3，44）=4.26，表明不同作物對土壤有效鎂含量差異并不顯著。有效鎂在不同的作物土壤下，含量并沒有明顯的區別，這與現代農業種植方式輪播有重要的關系，導致土壤有效鎂含量并未形成統一的變化規律，并且能夠盡量減少單一元素的缺乏。

2.3 不同土壤類型對有效鎂含量的影響

不同土壤類型的土壤有效鎂含量在一定條件下差異顯著（表4）。

試驗區內成土母質有砂頁巖、頁巖等巖石風化物，黃土質等近期沉淀物。土壤類型主要為黑土、紅黏土、石灰性褐土、砂壤土。其中黑土占到總土壤面積的12.5%，有效鎂含量變化范圍在131.22～148.08 mg·kg-1之間，平均值為142.74 mg·kg-1。砂壤土在試驗區范圍最廣，占到總面積的37.5%，其有效鎂含量平均值為132.03 mg·kg-1，最小含量為114.94 mg·kg-1，最大含量為141.98 mg·kg-1。石灰性褐土也為試驗區的主要土壤類型，其有效鎂含量變幅為106.14～143.44 mg·kg-1，平均值為126.31 mg·kg-1。紅黏土類型中有效鎂平均含量為114.10 mg·kg-1，變化范圍在110.30～124.12 mg·kg-1之間。根據表4方差分析可知，不同土壤類型有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。石灰性褐土的變異系數大于黑土、砂壤土、紅黏土。且不同土壤類型下土壤有效鎂的F值為4.00，在F0.05（3，44）=2.82內顯著，但在F0.01（3，44）=4.26范圍內差異不顯著。不同土壤類型的有效鎂含量存在差異，與自然風化淋溶程度、人為影響有重要聯系。

2.4 施肥對有效鎂含量的影響

隨著現代農業的高速發展，農業產量和氮、磷、鉀肥施用量日益提高，土壤鎂肥的不平衡將逐漸顯現[13]。試驗測得東隘口村的土壤鎂含量在國家標準中屬于中等水平，但土壤有效鎂的含量并不能夠完全代表植物鎂含量，植物生長需鎂部位除了吸收來自土壤中的鎂，幼嫩部分還可以從老葉或成熟的部位吸收[14]，這與鎂元素自身的可移動性有密切的聯系。鎂含量不足將導致葉綠素不能合成，葉脈雖綠，但葉脈之間變黃，有時呈紅紫色。

在鎂的生長發育初期，不易出現缺鎂癥。常見的鎂肥有鎂的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等形式，而且一般來說，鎂肥必須與其他肥料配合或混合使用才有效果[1]。硫酸鉀鎂就是以硫酸鉀和硫酸鎂為基體的富含鉀、硫、鎂的復合肥料，適用于不同pH值和不同類型的土壤。作物生長過程中，對鉀的需求量也很大，秸稈燃燒和有機肥的施用并不能夠補足作物連年高產從土壤中移走的量，而硫酸鉀鎂就可以有效地補充鉀和鎂。且與傳統的鎂肥相比，其在生產過程中無任何化學添加劑，可以成為現代純天然綠色肥料[15]，可以更加廣泛應用與糧食作物、蔬菜、花卉的生產。隨著中國農業種植經濟作物比例的增加，硫酸鉀鎂將成為未來中國鉀、鎂肥的主要產品之一。

4 結 論

（1）與全國土壤背景值相比，東隘口村的土壤鎂含量屬于中等水平。

（2）在試驗區內，土壤有效鎂含量增加，電導率也會增加，存在正相關，其相關關系顯著；pH值與有效鎂含量不存在相關性。

（3）不同農作物下，土壤有效鎂含量從高到低分布順序為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。試驗區內不同作物下土壤有效鎂含量無顯著性差異。

（4）不同土壤類型下，土壤有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。且在F0.05（3，44）條件下差異性顯著。

（5）在作物出現缺鎂、缺鉀狀況時，可以選用純天然綠色肥料硫酸鉀鎂。

參考文獻：

[1] 汪洪，褚天鐸.植物鎂素營養診斷及鎂肥施用[J].土壤肥料，2000，4（4）：4-8.

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[6] 謝光球，章明清，林瓊，等.不同鎂肥種類在烤煙上的施用效應研究[J].江西農業大學學報，2005，27（3）：394-398.

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[12] 高志紅，陳曉遠，張世龍.硫酸鉀鎂肥對水稻生長、產量和品質的影響[J].華北農學報，2008（3）：194-197.

[13] 黃鴻翔，陳福興，徐明崗，等.紅壤地區土壤鎂素狀況及鎂肥施用技術的研究[J].土壤肥料，2000（5）：19-23.

[14] 袁可能.植物營養的土壤化學[M].北京：科學出版社， 1983.

[15] 汪家銘.硫酸鉀鎂肥生產現狀與市場前景[J].無機鹽工業，2009，41（1）：8-11.

2.2 不同作物對土壤有效鎂含量的影響

不同作物下土壤有效鎂的含量不同，但并不顯著（表3）。

藥材地內土壤有效鎂含量為110.30～148.08 mg·kg-1，平均值為127.93 mg·kg-1，標準差為15.45。玉米地內土壤有效鎂平均值為129.58 mg·kg-1，最低含量為113.14 mg·kg-1，最高時達到141.58 mg·kg-1，標準差為8.76。谷子地內有效鎂含量在111.54～140.92 mg·kg-1范圍之內，平均為125.00 mg·kg-1。蓖麻地內有效鎂含量平均值為129.24 mg·kg-1，含量變幅在106.14～143.44 mg·kg-1之間。不同種植區內，土壤有效鎂含量從高到低依次為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。玉米地的變異系數小于藥材地、谷子地和蓖麻地，變化幅度最小。有效鎂的F值為0.16，均小于F0.05（3，44）=2.82和F0.01（3，44）=4.26，表明不同作物對土壤有效鎂含量差異并不顯著。有效鎂在不同的作物土壤下，含量并沒有明顯的區別，這與現代農業種植方式輪播有重要的關系，導致土壤有效鎂含量并未形成統一的變化規律，并且能夠盡量減少單一元素的缺乏。

2.3 不同土壤類型對有效鎂含量的影響

不同土壤類型的土壤有效鎂含量在一定條件下差異顯著（表4）。

試驗區內成土母質有砂頁巖、頁巖等巖石風化物，黃土質等近期沉淀物。土壤類型主要為黑土、紅黏土、石灰性褐土、砂壤土。其中黑土占到總土壤面積的12.5%，有效鎂含量變化范圍在131.22～148.08 mg·kg-1之間，平均值為142.74 mg·kg-1。砂壤土在試驗區范圍最廣，占到總面積的37.5%，其有效鎂含量平均值為132.03 mg·kg-1，最小含量為114.94 mg·kg-1，最大含量為141.98 mg·kg-1。石灰性褐土也為試驗區的主要土壤類型，其有效鎂含量變幅為106.14～143.44 mg·kg-1，平均值為126.31 mg·kg-1。紅黏土類型中有效鎂平均含量為114.10 mg·kg-1，變化范圍在110.30～124.12 mg·kg-1之間。根據表4方差分析可知，不同土壤類型有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。石灰性褐土的變異系數大于黑土、砂壤土、紅黏土。且不同土壤類型下土壤有效鎂的F值為4.00，在F0.05（3，44）=2.82內顯著，但在F0.01（3，44）=4.26范圍內差異不顯著。不同土壤類型的有效鎂含量存在差異，與自然風化淋溶程度、人為影響有重要聯系。

2.4 施肥對有效鎂含量的影響

隨著現代農業的高速發展，農業產量和氮、磷、鉀肥施用量日益提高，土壤鎂肥的不平衡將逐漸顯現[13]。試驗測得東隘口村的土壤鎂含量在國家標準中屬于中等水平，但土壤有效鎂的含量并不能夠完全代表植物鎂含量，植物生長需鎂部位除了吸收來自土壤中的鎂，幼嫩部分還可以從老葉或成熟的部位吸收[14]，這與鎂元素自身的可移動性有密切的聯系。鎂含量不足將導致葉綠素不能合成，葉脈雖綠，但葉脈之間變黃，有時呈紅紫色。

在鎂的生長發育初期，不易出現缺鎂癥。常見的鎂肥有鎂的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等形式，而且一般來說，鎂肥必須與其他肥料配合或混合使用才有效果[1]。硫酸鉀鎂就是以硫酸鉀和硫酸鎂為基體的富含鉀、硫、鎂的復合肥料，適用于不同pH值和不同類型的土壤。作物生長過程中，對鉀的需求量也很大，秸稈燃燒和有機肥的施用并不能夠補足作物連年高產從土壤中移走的量，而硫酸鉀鎂就可以有效地補充鉀和鎂。且與傳統的鎂肥相比，其在生產過程中無任何化學添加劑，可以成為現代純天然綠色肥料[15]，可以更加廣泛應用與糧食作物、蔬菜、花卉的生產。隨著中國農業種植經濟作物比例的增加，硫酸鉀鎂將成為未來中國鉀、鎂肥的主要產品之一。

4 結 論

（1）與全國土壤背景值相比，東隘口村的土壤鎂含量屬于中等水平。

（2）在試驗區內，土壤有效鎂含量增加，電導率也會增加，存在正相關，其相關關系顯著；pH值與有效鎂含量不存在相關性。

（3）不同農作物下，土壤有效鎂含量從高到低分布順序為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。試驗區內不同作物下土壤有效鎂含量無顯著性差異。

（4）不同土壤類型下，土壤有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。且在F0.05（3，44）條件下差異性顯著。

（5）在作物出現缺鎂、缺鉀狀況時，可以選用純天然綠色肥料硫酸鉀鎂。

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[15] 汪家銘.硫酸鉀鎂肥生產現狀與市場前景[J].無機鹽工業，2009，41（1）：8-11.

2.2 不同作物對土壤有效鎂含量的影響

不同作物下土壤有效鎂的含量不同，但并不顯著（表3）。

藥材地內土壤有效鎂含量為110.30～148.08 mg·kg-1，平均值為127.93 mg·kg-1，標準差為15.45。玉米地內土壤有效鎂平均值為129.58 mg·kg-1，最低含量為113.14 mg·kg-1，最高時達到141.58 mg·kg-1，標準差為8.76。谷子地內有效鎂含量在111.54～140.92 mg·kg-1范圍之內，平均為125.00 mg·kg-1。蓖麻地內有效鎂含量平均值為129.24 mg·kg-1，含量變幅在106.14～143.44 mg·kg-1之間。不同種植區內，土壤有效鎂含量從高到低依次為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。玉米地的變異系數小于藥材地、谷子地和蓖麻地，變化幅度最小。有效鎂的F值為0.16，均小于F0.05（3，44）=2.82和F0.01（3，44）=4.26，表明不同作物對土壤有效鎂含量差異并不顯著。有效鎂在不同的作物土壤下，含量并沒有明顯的區別，這與現代農業種植方式輪播有重要的關系，導致土壤有效鎂含量并未形成統一的變化規律，并且能夠盡量減少單一元素的缺乏。

2.3 不同土壤類型對有效鎂含量的影響

不同土壤類型的土壤有效鎂含量在一定條件下差異顯著（表4）。

試驗區內成土母質有砂頁巖、頁巖等巖石風化物，黃土質等近期沉淀物。土壤類型主要為黑土、紅黏土、石灰性褐土、砂壤土。其中黑土占到總土壤面積的12.5%，有效鎂含量變化范圍在131.22～148.08 mg·kg-1之間，平均值為142.74 mg·kg-1。砂壤土在試驗區范圍最廣，占到總面積的37.5%，其有效鎂含量平均值為132.03 mg·kg-1，最小含量為114.94 mg·kg-1，最大含量為141.98 mg·kg-1。石灰性褐土也為試驗區的主要土壤類型，其有效鎂含量變幅為106.14～143.44 mg·kg-1，平均值為126.31 mg·kg-1。紅黏土類型中有效鎂平均含量為114.10 mg·kg-1，變化范圍在110.30～124.12 mg·kg-1之間。根據表4方差分析可知，不同土壤類型有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。石灰性褐土的變異系數大于黑土、砂壤土、紅黏土。且不同土壤類型下土壤有效鎂的F值為4.00，在F0.05（3，44）=2.82內顯著，但在F0.01（3，44）=4.26范圍內差異不顯著。不同土壤類型的有效鎂含量存在差異，與自然風化淋溶程度、人為影響有重要聯系。

2.4 施肥對有效鎂含量的影響

隨著現代農業的高速發展，農業產量和氮、磷、鉀肥施用量日益提高，土壤鎂肥的不平衡將逐漸顯現[13]。試驗測得東隘口村的土壤鎂含量在國家標準中屬于中等水平，但土壤有效鎂的含量并不能夠完全代表植物鎂含量，植物生長需鎂部位除了吸收來自土壤中的鎂，幼嫩部分還可以從老葉或成熟的部位吸收[14]，這與鎂元素自身的可移動性有密切的聯系。鎂含量不足將導致葉綠素不能合成，葉脈雖綠，但葉脈之間變黃，有時呈紅紫色。

在鎂的生長發育初期，不易出現缺鎂癥。常見的鎂肥有鎂的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等形式，而且一般來說，鎂肥必須與其他肥料配合或混合使用才有效果[1]。硫酸鉀鎂就是以硫酸鉀和硫酸鎂為基體的富含鉀、硫、鎂的復合肥料，適用于不同pH值和不同類型的土壤。作物生長過程中，對鉀的需求量也很大，秸稈燃燒和有機肥的施用并不能夠補足作物連年高產從土壤中移走的量，而硫酸鉀鎂就可以有效地補充鉀和鎂。且與傳統的鎂肥相比，其在生產過程中無任何化學添加劑，可以成為現代純天然綠色肥料[15]，可以更加廣泛應用與糧食作物、蔬菜、花卉的生產。隨著中國農業種植經濟作物比例的增加，硫酸鉀鎂將成為未來中國鉀、鎂肥的主要產品之一。

4 結 論

（1）與全國土壤背景值相比，東隘口村的土壤鎂含量屬于中等水平。

（2）在試驗區內，土壤有效鎂含量增加，電導率也會增加，存在正相關，其相關關系顯著；pH值與有效鎂含量不存在相關性。

（3）不同農作物下，土壤有效鎂含量從高到低分布順序為：玉米地>蓖麻地>藥材地>谷子地。試驗區內不同作物下土壤有效鎂含量無顯著性差異。

（4）不同土壤類型下，土壤有效鎂含量從高到低分別為黑土、砂壤土、石灰性褐土、紅黏土。且在F0.05（3，44）條件下差異性顯著。

（5）在作物出現缺鎂、缺鉀狀況時，可以選用純天然綠色肥料硫酸鉀鎂。

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