薊州區土壤鉀素分布特征及有效性研究

曹淑萍+馮鑫+王衛星+張亞娜+吳海燕

摘 要：2014—2015年中國地質調查局和天津市國土資源和房屋管理局共同出資在天津市薊州區開展土地質量地球化學調查評價工作，通過項目的實施，在區域農用地上進行了大量土壤樣品的采集、檢測工作。受自然成土條件和施肥影響薊州區不同鄉鎮土壤養分含量存在差異。本文通過分析不同鄉鎮土壤全鉀、有效鉀分布特征及鉀素有效性，為評定土壤等級和制定科學施肥措施提供依據。

關鍵詞 ：農用地；土壤；鉀素；分布特征；有效性

中圖分類號：S15 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.11.020

Abstract： From 2014 to 2015， the China Geological Survey Bureau and the Tianjin Municipal Bureau of Land Resources and Housing Administation jointly funded work in Jizhou District of Tianjin city to carry out the land quality geochemical survey and evaluation. Through the implementation of the project， a large number of soil samples from the regional agricultural land were collected and tested. The soil nutrient content in different towns of Jizhou district was different because of the natural soil forming conditions and fertilization effects . Based on the analysis of the distribution characteristics of total K and available K and the availability of K in different villages and towns， the paper provided the basis for assessing soil rank and making scientific fertilization measures.

Key words： agricultural land； soil； potassium； distribution characteristics； effectiveness

鉀是植物必需的營養元素之一，眾多研究表明鉀素對農作物品質有較大的影響[1-6]，被稱為作物“品質元素”。鉀也是土壤中含量最高的大量營養元素之一。土壤中鉀的植物有效性取決于土壤鉀素的存在形態和分布狀況[7]。薊州區北部為中低山-低山丘陵-山間盆地，土壤化學成分受母巖影響較大；南部為洪沖積傾斜平原-沖積平原，除了受流域影響外，人類長期耕作對土壤化學成分影響也很大。因此，研究土壤鉀素的化學特性是管理土壤和合理施用鉀肥的基礎。

2014—2015年中國地質調查局和天津市國土資源和房屋管理局共同出資在天津市薊州區開展土地質量地球化學調查評價工作，通過項目的實施，在縣域農用地上進行了大量土壤樣品的采集、檢測工作，基本查明了薊州區農用地鉀素含量現狀。

1 試驗方法

1.1 土壤樣品采集和檢測

土壤樣品采樣點布置、樣品采集和加工工作按照《土地質量地球化學評價規范》（DZ T 0295-2016）進行。土壤全鉀按照《多目標區域地球化學調查規范（1：250 000）》（DD2005-01）中的檢測方法進行了檢測，土壤速效鉀按照《LY/T1236-1999 森林土壤速效鉀的測定》中的檢測方法進行了檢測（表1）。土壤全鉀和速效鉀各檢測5 782點次。

1.2 分級標準

根據《土地質量地球化學評價規范》（DZ T 0295-2016），土壤全鉀和速效鉀評價標準見表2。

2 結果與分析

2.1 薊州區土壤鉀素含量現狀

薊州區土壤全鉀平均含量為2.07%，含量變化較小，一般在1.62%～2.43%之間，最大值（5.62%）位于邦君鎮鑰匙莊柿子園中，最小值（0.85%）位于官莊鎮溝河北山楂園中；薊州區土壤全鉀按鄉鎮統計結果見圖1。

土壤全鉀平均值大于2.2%的鄉鎮有許家臺鎮、官莊鎮、白澗鎮、邦均鎮、下營鎮、孫各莊滿族鄉等6個鄉鎮，其中最高的鄉鎮是孫各莊滿族鄉（2.44%）。許家臺鎮、官莊鎮、白澗鎮、邦均鎮4個鄉鎮位于盤山巖體附近，盤山巖體規模較大，為中花崗巖、黑云二長花崗巖和含斑石英二長巖等酸性巖漿巖，巖石K2O含量4.02%～4.17%，鉀含量明顯高于各類沉積巖石豐度（表3）[8-10]；下營鎮和孫各莊滿族鄉分布有團山子組和大紅峪組富鉀巖石礦，采集礦區各類巖石化學分析樣430件，發現巖石K2O含量9.19%～14.31%，平均含量11.09%，明顯高于各類巖石豐度（表3）。

薊州區土壤有效鉀平均含量為140 mg·kg-1，含量變化較大，一般在26.7～251 mg·kg-1之間，最大值（1 503 mg·kg-1）位于侯家營鎮南周莊西紅柿地中，含量過高可能與施肥有關；薊州區土壤有效鉀最小值（0.4 mg·kg-1）位于下窩頭鎮程子口小麥地中；薊州區土壤有效鉀按鄉鎮統計結果見圖2。

薊州區土壤有效鉀平均值大于180 mg·kg-1的有漁陽鎮、穿芳峪鎮、羅莊子鎮等3個鄉鎮和青甸洼區，其中青甸洼土壤有效鉀平均值最高（198 mg·kg-1）。土壤有效鉀平均值小于100 mg·kg-1的有洇溜鎮、上倉鎮、出頭嶺鎮、官莊鎮等5個鄉鎮和于橋水庫區，其中洇溜鎮土壤有效鉀平均值最低（81 mg·kg-1）。可以看出，土壤有效鉀的高值區和低值區與土壤全鉀對應關系不好。endprint

根據全國第二次土壤普查土壤全鉀和有效鉀分級標準，薊州區土壤全鉀和有效鉀分等結果見表4。

薊州區土壤全鉀以中等為主，占51.98%，其次是較豐富級別，占38.76%，其中孫各莊滿族鄉、侯家營鎮、白澗鎮、桑梓鎮、邦均鎮這幾個鄉鎮全鉀為豐富和較豐富級別的占比達80%以上，而上倉鎮、楊津莊鎮、禮明莊鎮、東趙各莊鎮這4個鄉鎮全鉀為豐富和較豐富級別的占比低于5%。

薊州區土壤有效鉀豐富、較豐富、中等以及較缺乏都有較大占比，僅缺乏級的占比低（1.7%）；其中穿芳峪鎮、羅莊子鎮、漁陽鎮、下倉鎮、白澗鎮這幾個鄉鎮有效鉀為豐富和較豐富級別的占比達50%以上，而洇溜鎮、上倉鎮和邦君鎮這3個鄉鎮有效鉀為豐富和較豐富級別的占比低于10%。

對比研究了薊州區南部小麥玉米種植區1 m土體全鉀和有效鉀含量隨深度變化特征，見圖3和圖4。可以看出，多數點位1 m土體全鉀含量變化較小，而有效鉀變化較大，表層土壤（0～20 cm）有效鉀普遍偏高，和當地農田普遍施用含鉀化肥有關。

2.2 薊州區土壤鉀素有效性研究

薊州區土壤總體上有效鉀與全鉀沒有相關性。進一步研究每個鄉鎮的土壤有效鉀與全鉀相關性，結果見表5。只有上倉、下窩頭和東趙各莊3個鎮相關較明顯（r>0.7）。由于pH值影響土壤鉀的有效性，因此也統計了每個鄉鎮的土壤pH值，列于表5中。研究了土壤有效鉀與全鉀相關系數與土壤pH值、全鉀的相關性，發現pH值在7.1～7.2之間，土壤有效鉀與全鉀相關性最好（圖5）；土壤全鉀含量在1.8%～2.0%期間，全鉀與有效鉀相關系數隨全鉀含量增加而降低；土壤全鉀高于2%時，土壤有效鉀與全鉀相關程度較低（圖6）。

3 結論與討論

（1）薊州區土壤全鉀平均含量為2.07%，含量變化較小，一般在1.62%～2.43%之間，以中等為主，占51.98%，其次是較豐富級別，占38.76%，其中孫各莊滿族鄉、侯家營鎮、白澗鎮、桑梓鎮、邦均鎮這幾個鄉鎮全鉀為豐富和較豐富級別的占比達80%以上，而上倉鎮、楊津莊鎮、禮明莊鎮、東趙各莊鎮這4個鄉鎮全鉀為豐富和較豐富級別的占比低于5%。

（2）薊州區土壤有效鉀平均含量為140 mg·kg-1，含量變化較大，一般在26.7～251 mg·kg-1之間，豐富、較豐富、中等以及較缺乏都有較大占比，僅缺乏級的占比低（1.7%）；其中穿芳峪鎮、羅莊子鎮、漁陽鎮、下倉鎮、白澗鎮這幾個鄉鎮有效鉀為豐富和較豐富級別的占比達50%以上，而洇溜鎮、上倉鎮和邦君鎮這3個鄉鎮有效鉀為豐富和較豐富級別的占比低于10%。

（3）薊州區南部小麥玉米種植區1 m土體全鉀含量變化較小，而有效鉀變化較大，有效鉀在表層土壤普遍偏高，和當地農田普遍施用含鉀化肥有關。

（4）薊州區總體上土壤有效鉀與全鉀沒有相關性，只有上倉、下窩頭和東趙各莊3個鎮相關較明顯。pH值在7.1～7.2之間，土壤有效鉀與全鉀相關最好；土壤全鉀含量在1.8%～1.9%之間，土壤全鉀與有效鉀相關較好。

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