泰萊盆地土壤有機質含量及pH值對微量元素有效性的影響分析

冷旭勇，張宗元，劉豐武，劉連

(山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南　250014)

泰萊盆地土壤有機質含量及pH值對微量元素有效性的影響分析

冷旭勇，張宗元，劉豐武，劉連

(山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南250014)

土壤微量元素有效性，對農作物的生長及農產品的品質特征有重要的影響作用。該文首先闡述了泰萊盆地土壤微量元素有效性情況，分析探討了土壤有機質含量及pH值對泰萊盆地土壤微量養分的有效性影響。結果表明：有效銅、硼和鋅的含量有隨著土壤中有機質含量增加而增大的趨勢；有效硼的含量有隨著土壤pH值升高而增大的趨勢，有效鐵、錳和鉬的含量隨著pH值的升高逐漸降低。

微量元素；有機質含量；pH值；有效性影響；泰萊盆地

引文格式：冷旭勇，張宗元，劉豐武，等.泰萊盆地土壤有機質含量及pH值對微量元素有效性的影響分析[J].山東國土資源，2015,31(4)：46-49. LENG Xuyong, ZHANG Zongyuan, LIU Fengwu, etc. Analysis on Effects of Organic Compounds and Soil pH to Availability of Trace Elements in the Soil of Tailai Basin[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(4):46-49.

0　引言

微量元素是指自然界中廣泛存在的含量很低的化學元素[1]，土壤和植物中微量元素含量雖少，但土壤微量元素有效性，對區域農作物的生長及農產品的品質特征有重要的影響作用，當作物缺乏任何一種微量元素時，生長發育就受到抑制，導致減產和品質下降，嚴重的甚至絕收。因此，微量元素是作物生長發育所不可缺少和不可相互替代的。

目前研究和使用較多的微量元素有鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼等[2]。在土壤微量元素各形態中一部分是植物可以利用的，另一部分是對植物無效的[3]。土壤微量元素的有效性可以用有效度來表示，有效度是指元素的有效態(或浸提態)含量與全量之比值。

1　土壤微量元素有效性

根據野外調查結果*山東省第一地質礦產勘查院，山東省泰萊盆地農業生態環境地質調查報告，2010年，泰萊盆地各微量元素(鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬)的有效度相差較大(表1、圖1)。最低的為有效鐵，僅為0.16%，最高的為有效性鉬，高達14.71%。按照有效度的大小，大致可分為低、中、高3個級別：低有效度元素，有效度<1%，由小至大依次為有效態鐵、硼；中有效度元素，有效度<10%，由小至大依次為有效態錳、鋅、銅；高有效度元素，有效度>10%，為有效態鉬。

表1　泰萊盆地土壤微量養分有效度對比　mg/kg

圖1　泰萊盆地土壤微量養分有效度對比曲線圖

2　土壤微量元素有效性主要影響因素

影響土壤微量元素有效性的主要因素是元素自身的地球化學性，而土壤有機質的含量、土壤pH值、土壤的結構組成等也是控制影響土壤元素有效性的重要因素[4]，對土壤中某些元素有效性起著一定的控制作用，在區域土壤地球化學元素背景狀況基本一致的情況下，是造成區域上土壤元素有效性存在明顯差異的主要原因。該文主要從土壤有機質含量及pH值兩方面對泰萊盆地土壤微量養分的有效性影響進行分析探討。

2.1土壤有機質含量對微量元素有效性的影響

以全區微量土壤元素有效態調查為基礎，按照土壤有機質含量大小，分別以土壤有機質含量<1%，1.0%～1.5%，1.5%～2.0%，≥2.0% 4個級別，對土壤微量元素有效態含量均值進行統計，其結果如表2所示。

表2　泰萊盆地土壤元素有效態含量隨土壤有機質值變化對比　mg/kg

以有機質值為橫坐標，各微量元素土壤中有效態含量為縱坐標，通過大量分析數據得出各元素土壤中含量與有機質值的相關性方程，其中R為相關系數，圖中有機質單位為10-2(圖2)。

圖2　泰萊盆地土壤微量元素有效性與有機質關系散點圖

由表2及圖2可以看出，有效鐵、有效錳、有效鉬等的含量與有機質的相關性特征為基本無關。而有效銅、有效硼和有效鋅的含量與有機質含量具有明顯相關性，分別隨土壤有機質含量的變化而變化。按有效態含量隨土壤有機質的變化情況，這3種元素的類型為隨土壤有機質的升高而增大型的，有效態有隨著土壤中有機質含量的增加而增大的趨勢。

2.2土壤pH值對微量元素有效性的影響

土壤pH值即土壤酸堿性，反映土壤溶液中H+濃度和OH-濃度比例，同時也決定于土壤膠體上致酸離子(H+或Al3+)或堿性離子(Na+)的數量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的存在數量。土壤pH值是土壤的重要化學性質，它不但直接決定了土壤保肥、供肥能力，影響農作物的生長外，而且還影響著元素在土壤中的有效態轉換，致使全量相當而酸堿性不同的土壤供肥能力差異明顯[5]。

以全區微量元素有效態調查為基礎，按照土壤pH值大小，分別在<4.5,4.5～5.5,5.5～6.5,>6.5四個級別，對土壤微量元素有效態含量均值進行統計，其結果如表3所示。

表3　泰萊盆地土壤元素有效態量隨土壤pH值變化對比　mg/kg

以pH值為橫坐標，各元素土壤中有效態含量為縱坐標，通過大量分析數據得出各土壤中微量元素有效態量與pH值的相關性方程，其中R為相關系數(圖3)。圖中pH為無量綱，其他為mg/kg。

圖3　泰萊盆地土壤元素有效性與pH關系散點圖

由表3及圖3可以看出，有效銅、有效鋅的含量與pH值的相關性特征為基本無關。而有效鐵、有效硼、有效錳和有效鉬的含量與pH值具有相關性，分別在不同酸性條件下的大小及隨土壤pH值的升高變化各不相同。按有效態含量隨土壤pH值的變化情況，相關的4項指標元素可分為以下2種類型：

(1)隨土壤pH值的升高而增大型的，該類型元素包括硼一種。表現為隨土壤pH值的升高而增大的趨勢，隨土壤pH值的增大，有效量增大，且增幅較為明顯。

(2)隨土壤pH值的升高而表現為減小型的，該類型元素為鐵、鉬、錳，整體表現為隨著土壤pH值的升高，元素有效態含量逐漸降低態勢，其中P，Fe降幅比較明顯，Mo降幅比較少。

3　結論

從以上分析可以看出，土壤有機質含量及pH值是影響土壤微量元素有效性的2個重要指標。有效銅、有效硼和有效鋅的含量有隨著土壤中有機質含量的增加而增大的趨勢；有效硼含量有隨著土壤pH值的升高而增大的趨勢，有效鐵、有效錳和有效鉬的含量隨著土壤pH值的升高逐漸降低。

另外，土壤微量元素有效性除了與土壤有機質含量、pH值有關之外，還與的地質背景、土壤的結構組成、含水率及粘土礦物含有量等因素有關，可進行綜合研究，形成系統理論，這對于在農業生產中有針對性地施用有機肥或微肥以改善土壤肥力，提高作物產量和品質，將具有重要的指導意義。

[1]馬扶林,宋理明,王建民，等.土壤微量元素的研究概述[J].青海科技，2009,(3):32-36.

[2]劉莉,鄭邦元,汪芬.銅梁土壤有效態微量元素含量變化與分布[J].南方農業，2010,(11):48-49.

[3]謝佰承,張春霞,薛緒掌，等.土壤中微量元素的環境化學特性[J].農業環境科學學報，2007,26(增刊):132-135.

[4]丁峰,蘇建平,鄒忠,等.江蘇省如皋市土壤微量元素含量動態變化分析及有效性評價[J].上海農業學報，2005,21(3):88-93.

[5]代杰瑞,龐緒貴,曾憲東，等.濟陽縣土壤元素有效量及其影響因素研究[J].山東國土資源，2009,25(10):33-37.

Analysis on Effects of Organic Compounds and Soil pH to Availability of Trace Elements in the Soil of Tailai Basin

LENG Xuyong, ZHANG Zongyuan, LIU Fengwu, LIU Lian

(No.1 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Jinan 250014, China)

The availability of trace elements in soil has an important effect to crops growth and the quality characteristics of agricultural products. In this paper, the availability of trace elements in the soil of Tailai basin has been introduced, and the effects on the availability of trace elements from the percent of organic compounds and soil pH in the soil of Tailai basin has been analyzed. It is showed that the contents of effective copper ，boron and zinc will increase accompanying with organic matter content in the soil. The content of effective boron will increase accompanying with the increasing pH value in the soil, and the content of effective iron, manganese and molybdenum will reduce gradually accompanying with the increase of pH value.

Trace elements; organic matter content; pH value; validity effect; Tailai basin

2014-06-20；

2014-10-12；編輯：陶衛衛

冷旭勇(1981—)，男，山東海陽人，工程師，主要從事水文地質、工程地質、環境地質工作；E-mail：xuyongleng@163.com

P54

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