湖南省油菜主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分含量與重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

熊廷浩，黃益國(guó)，周 旋，魯艷紅，資 濤，胡宇倩，宋海星，*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128； 2.衡陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南 衡南 421101； 3.湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125)

油菜是我國(guó)重要的油料作物之一，常年種植面積約737萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量約1 450萬(wàn)t[1]。湖南是油菜生產(chǎn)大省，近年來(lái)種植面積穩(wěn)定在120萬(wàn)hm2以上，年產(chǎn)量約210萬(wàn)t。科學(xué)、合理地評(píng)價(jià)耕地土壤肥力能更好地了解土壤本質(zhì)，為指導(dǎo)施肥、改良土壤、調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等提供科學(xué)依據(jù)[2]，從而更好地利用現(xiàn)有的土壤資源[3]。充分調(diào)查和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)湖南油菜主產(chǎn)區(qū)耕地的土壤肥力和施肥狀況，對(duì)當(dāng)?shù)赜筒水a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

油菜生育期長(zhǎng)，生物產(chǎn)量高，是一種需肥量較大的作物。一般而言，在我國(guó)油菜生產(chǎn)中，氮、磷、鉀、硼是限制產(chǎn)量提高的主要因素；但近年來(lái)，由施肥失衡、地力偏失導(dǎo)致的其他營(yíng)養(yǎng)元素的短板日漸顯現(xiàn)[4]。此外，海拔、成土母質(zhì)、氣候、種植品種、耕作方式和施肥水平等因素也都會(huì)對(duì)農(nóng)田土壤的肥力產(chǎn)生深刻影響，導(dǎo)致不同油菜種植區(qū)域的耕地土壤養(yǎng)分狀況發(fā)生較大變異[1，5]。叢日環(huán)等[6]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)江中下游不同冬油菜種植區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量均處于適宜或豐富的水平，但三熟制地區(qū)有相當(dāng)比例的土壤需提高有效硼含量。張智等[7]將地統(tǒng)計(jì)學(xué)與地理信息學(xué)方法相結(jié)合，分析湖北、湖南、江西3省土壤樣品中微量元素含量的分布特征和空間變異，發(fā)現(xiàn)與第二次土壤普查相比，土壤有效態(tài)鐵、錳、銅含量均有大幅提升，鮮有缺乏，但土壤有效態(tài)鋅和硼含量的增幅相對(duì)較小，分別有30.8%和17.7%的耕地處于缺乏狀態(tài)。在本研究檢索范圍內(nèi)，關(guān)于湖南省油菜種植區(qū)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的研究?jī)H限于少量的氮磷鉀養(yǎng)分評(píng)價(jià)方面，對(duì)于土壤中其他養(yǎng)分和重金屬方面的研究較少。為此，本研究擬運(yùn)用養(yǎng)分虧缺指數(shù)方法，分析湖南省油菜主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分含量及其空間分布特征，并運(yùn)用污染指數(shù)法對(duì)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為當(dāng)?shù)囟筒水a(chǎn)區(qū)的安全生產(chǎn)、土壤養(yǎng)分平衡管理和科學(xué)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)概況

本研究共采集56份土壤樣本，其中，在湖南省油菜種植面積排前4位的常德(29.21萬(wàn)hm2)、衡陽(yáng)(20.88萬(wàn)hm2)、益陽(yáng)(13.26萬(wàn)hm2)、岳陽(yáng)(11.75萬(wàn)hm2)分別采集10份、10份、10份、14份土壤樣本，在種植面積相對(duì)較小的長(zhǎng)沙(5.05萬(wàn)hm2)、郴州(6.21萬(wàn)hm2)和株洲(3.53萬(wàn)hm2)分別采集5份、4份、3份土壤樣本。上述取樣點(diǎn)所在地區(qū)的油菜種植面積合計(jì)占湖南省油菜種植總面積的約70%。

1.2 土樣樣品采集與調(diào)查

于2018年4—5月(油菜角果發(fā)育期)，在每個(gè)樣點(diǎn)按照“S”形路線，依照“隨機(jī)”“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣，避開(kāi)路邊、溝邊、田埂、肥堆等特殊部位，采集0～20 cm耕層土壤約2.0 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干磨細(xì)后過(guò)篩，測(cè)定土壤養(yǎng)分、有效態(tài)重金屬含量和pH值。同時(shí)，調(diào)查并記錄各采樣點(diǎn)的輪作模式、種植方式和產(chǎn)量。

1.3 檢測(cè)方法

土壤pH值采用電位法(水土浸提的體積質(zhì)量比2∶1)測(cè)定；有機(jī)質(zhì)含量采用外加熱—重鉻酸鉀容量法測(cè)定；全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提—火焰光度法測(cè)定；交換性鈣和交換性鎂含量采用乙酸銨浸提—原子吸收分光光度法測(cè)定；有效硫含量采用磷酸鹽浸提—硫酸鋇比濁法測(cè)定；有效硼含量采用沸水浸提—甲亞胺姜黃素比色法測(cè)定；有效鉬含量采用草酸—草酸銨浸提法測(cè)定；有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅含量采用二乙烯三胺五乙酸(DTPA)浸提—原子吸收分光光度法測(cè)定；有效鉛、有效鎘、有效鎳含量采用原子吸收光譜法測(cè)定[8]。

1.4 土壤肥力評(píng)價(jià)

1.4.1 統(tǒng)計(jì)學(xué)特征

用算術(shù)平均數(shù)評(píng)價(jià)樣本的集中性。用變異系數(shù)(CV)表示樣本的離散程度，并按其CV值劃分為3類(lèi)：<15%，弱變異；15%～75%，中等變異；>75%，強(qiáng)變異[9]。

1.4.2 土壤肥力單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)

根據(jù)油菜的生長(zhǎng)情況，突出油菜養(yǎng)分需求，對(duì)湖南油菜主產(chǎn)區(qū)的土壤肥力單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要包括土壤pH值，以及有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、有效硼、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有效鉬、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅含量。

依據(jù)第二次全國(guó)土壤普查的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將土壤酸堿性分為6級(jí)：強(qiáng)酸性(<4.5)，弱酸性(4.5～<5.5)，微酸性(5.5～<6.5)，中性(6.5～<7.5)，堿性(7.5～<8.5)，強(qiáng)堿性(≥8.5)[10]。除土壤速效磷、速效鉀和有效硼分級(jí)指標(biāo)參考鄒娟[11]的研究結(jié)果，有效鉬分級(jí)指標(biāo)參考劉鵬等[12]的研究結(jié)果外，其他土壤養(yǎng)分均參考第二次全國(guó)土壤普查制定的分級(jí)指標(biāo)[10]。各指標(biāo)均分為缺乏(缺乏和嚴(yán)重缺乏)、中等(輕度缺乏和潛在缺乏)、豐富共3級(jí)[11]，將相應(yīng)指標(biāo)整理于表1。

1.4.3 土壤綜合肥力評(píng)價(jià)

結(jié)合本研究實(shí)際情況，選取土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、有效硼、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效銅含量和pH值用于土壤綜合肥力評(píng)價(jià)。

為了消除參評(píng)指標(biāo)間的量綱差異，首先對(duì)選定的某項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其轉(zhuǎn)化為肥力系數(shù)(IFI)[12]：

(1)

式(1)中：V為IFI的值；xa、xc分別對(duì)應(yīng)于表1中相應(yīng)土壤養(yǎng)分缺乏、豐富的臨界值；xb為xa、xc的平均值。對(duì)于土壤pH值而言，xa、xc分別取值4.5、8.5。

表1 土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)上述方法標(biāo)準(zhǔn)化后，IFI的值介于0～3，各項(xiàng)指標(biāo)間的可比性、對(duì)油菜生長(zhǎng)需求的針對(duì)性都變得更強(qiáng)。各土壤養(yǎng)分指標(biāo)同一級(jí)別的肥力系數(shù)接近，可比性高，且當(dāng)測(cè)定值超過(guò)上限臨界值時(shí)，肥力系數(shù)不再提高，更符合油菜對(duì)土壤養(yǎng)分的需求并不是越高越好的生產(chǎn)實(shí)際。

采用修正后的內(nèi)梅羅(Nemoro)指數(shù)公式[13]計(jì)算土壤綜合肥力(I)：

(2)

式(2)中：Imean和Imin分別為針對(duì)各項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)測(cè)算的IFI中的平均值和最小值；n為參與評(píng)價(jià)的土壤養(yǎng)分指標(biāo)的個(gè)數(shù)(本文為12)。根據(jù)I值將土壤綜合肥力分為4個(gè)等級(jí)：<0.9，貧瘠；0.9～<1.80，一般；1.8～<2.7，肥沃；≥2.7，很肥沃。

1.5 土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

選取GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值(低于或等于該值，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生長(zhǎng)、土壤生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)較低)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本研究中的土壤樣本為耕作土壤，且大部分為水旱輪作，故采用較為嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)篩選值進(jìn)行判別，且僅判別有效態(tài)的銅(Cu)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鎳(Ni)。將其風(fēng)險(xiǎn)篩選值整理于表2。

表2 農(nóng)用地土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)篩選值

采用土壤單項(xiàng)污染指數(shù)法(Pi)對(duì)各重金屬進(jìn)行單項(xiàng)評(píng)價(jià)：

(3)

式(3)中：Pi為土壤中重金屬i的污染指數(shù)；Ci為重金屬i含量的實(shí)測(cè)值；Si為重金屬i的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。當(dāng)Pi≤1時(shí)，表示未污染；當(dāng)13時(shí)，表示重度污染[11，14]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016、SPSS 21軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和單因素方差分析，使用WPS 2019繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)油菜生產(chǎn)概況

調(diào)查表明，研究區(qū)的油菜耕作主要包括水稻-油菜、玉米-油菜、棉花-油菜、芝麻-油菜和蔬菜-油菜共5種輪作模式。其中，水稻-油菜模式占比最大(73.2%)，其次為玉米-油菜(8.9%)、蔬菜-油菜(7.1%)，棉花-油菜和芝麻-油菜模式各占5.4%。油菜播種方式主要分為直播和移栽2種，其中，直播占比62.5%(n=35)，移栽占比37.5%(n=21)。這說(shuō)明，在當(dāng)下湖南農(nóng)村青壯勞動(dòng)力欠缺的背景下，研究區(qū)的油菜生產(chǎn)正在轉(zhuǎn)向直播等輕簡(jiǎn)化栽培方式。研究區(qū)的油菜產(chǎn)量在1 500～2 250 kg·hm-2的占46.4%(n=26)，在1 500 kg·hm-2以下的占39.3%(n=22)，在2 250 kg·hm-2以上的占14.3%(n=8)。相比長(zhǎng)江中游其他省份[15]，研究區(qū)內(nèi)大部分地塊的油菜產(chǎn)量處于中低水平，具有較大的增產(chǎn)空間。油菜產(chǎn)量雖受土壤養(yǎng)分狀況的影響，但也取決于氣候、土壤類(lèi)型等其他因素。在湖南，油菜生長(zhǎng)季的降水量比較大，易發(fā)生土壤漬害，會(huì)嚴(yán)重影響油菜產(chǎn)量。因此，在湖南省油菜產(chǎn)區(qū)，除要合理施肥改善地力外，通過(guò)開(kāi)溝、排漬等措施改善土壤條件對(duì)于提高油菜產(chǎn)量來(lái)說(shuō)也非常重要。

2.2 研究區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)

對(duì)研究區(qū)的土壤肥力進(jìn)行評(píng)價(jià)(表3)：土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀的肥力系數(shù)分別為1.6、1.9、2.4、2.2、1.7，有效硼、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效鉬的肥力系數(shù)分別為2.0、3.0、3.0、1.0、3.0、3.0、3.0、3.0、3.0。經(jīng)測(cè)算，研究區(qū)的土壤綜合肥力為1.67，土壤肥力一般。

表3 研究區(qū)的土壤肥力特征

研究區(qū)土壤pH值平均值為5.7，變幅為4.3～8.0，變異系數(shù)為19.9%，中等變異。其中，73.2%的土壤樣品呈弱酸性和微酸性(4.5～6.5)，且以呈弱酸性的占比最高(50.0%)，微酸性的占比次之(23.2%)，16.0%的土壤樣品呈堿性(>7.5～8.5)，強(qiáng)酸性和中性的樣品占比最少，各占5.4%(圖1)。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤主要呈弱酸性、微酸性。

研究區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為29.0 g·kg-1，變幅為11.0～57.0 g·kg-1，變異系數(shù)為35.0%，中等變異。其中，有機(jī)質(zhì)含量缺乏的占25.0%，中等的占58.9%，豐富的占16.1%(圖2)。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量中等。

研究區(qū)的土壤全氮平均含量為1.7 g·kg-1，變幅為0.8～2.8 g·kg-1，變異系數(shù)為29.5%，中等變異。其中，土壤全氮含量缺乏的占7.2%，中等的占58.9%，豐富的占33.9%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤全氮含量中等。

研究區(qū)的土壤有效磷平均含量為23.2 mg·kg-1，變幅為2.9～126.3 mg·kg-1，變異系數(shù)為90.6%，強(qiáng)變異。其中，土壤有效磷含量缺乏的占28.6%，中等的占46.4%，豐富的占25.0%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效磷含量中等，且各地間差異較大。

研究區(qū)的土壤速效鉀平均含量為103.4 mg·kg-1，變幅為42.0～212.0 mg·kg-1，變異系數(shù)為38.8%，中等變異。其中，土壤速效鉀含量缺乏和豐富的各占7.2%，中等的占85.6%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤速效鉀含量中等。

研究區(qū)的土壤有效硼平均含量為0.4 mg·kg-1，變幅為0.2～1.0 mg·kg-1，變異系數(shù)為93.7%，強(qiáng)變異。其中，土壤有效硼含量缺乏和豐富的各占3.6%，中等的占92.8%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效硼含量中等。

研究區(qū)的土壤交換性鈣平均含量為1 994 mg·kg-1，變幅為145.4～6 410 mg·kg-1，變異系數(shù)為62.6%，中等變異。其中，土壤交換性鈣含量缺乏的占5.4%，中等的占44.6%，豐富的占50.0%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤交換性鈣含量豐富。

研究區(qū)的土壤交換性鎂平均含量為148.2 mg·kg-1，變幅為25.9～418.3 mg·kg-1，變異系數(shù)為51.3%，中等變異。其中，土壤交換性鎂含量缺乏的占5.4%，中等的占39.3%，豐富的占55.3%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤交換性鎂含量豐富。

研究區(qū)的土壤有效硫平均含量為22.1 mg·kg-1，變幅為5.0～59.6 mg·kg-1，變異系數(shù)為34.4%，中等變異。其中，土壤有效硫含量缺乏的占69.6%，中等的占26.8%，豐富的占3.6%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效硫含量缺乏。

研究區(qū)的土壤有效鐵平均含量為191.5 mg·kg-1，變幅為8.7～433.5 mg·kg-1，變異系數(shù)為69.5%，中等變異。其中，土壤有效鐵含量缺乏的占1.8%，中等的占19.6%，豐富的占78.6%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效鐵含量豐富。

研究區(qū)的土壤有效錳平均含量為66.2 mg·kg-1，變幅為9.3～264.3 mg·kg-1，變異系數(shù)為73.6%，中等變異。其中，土壤有效錳含量中等的占12.5%，豐富的占87.5%，無(wú)有效錳含量缺乏的樣本。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效錳含量豐富。

研究區(qū)的土壤有效銅平均含量為4.5 mg·kg-1，變幅為0.9～9.0 mg·kg-1，變異系數(shù)為34.3%，中等變異。其中，土壤有效銅含量中等的占3.6%，豐富的占96.4%，無(wú)有效銅含量缺乏的樣本。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效銅含量豐富。

研究區(qū)的土壤有效鋅平均含量為5.1 mg·kg-1，變幅為0.7～17.1 mg·kg-1，變異系數(shù)為63.8%，中等變異。其中，土壤有效鋅含量中等的占10.7%，豐富的占89.3%，無(wú)有效鋅含量缺乏的樣本。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效鋅含量豐富。

研究區(qū)的土壤有效鉬平均含量為0.2 mg·kg-1，變幅為0～0.5 mg·kg-1，變異系數(shù)為61.5%，中等變異。其中，土壤有效鉬含量缺乏的占55.4%，中等的占21.4%，豐富的占23.2%。總體來(lái)看，研究區(qū)土壤有效鉬含量中等。

2.3 研究區(qū)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

研究區(qū)土壤有效態(tài)Cd的Pi平均值為0.75(未污染)，變異系數(shù)87.4%，為強(qiáng)變異。其中，未污染(Pi≤1)樣本占比最多(80.3%)，輕度污染(13)樣本各占1.8%。研究區(qū)土壤有效態(tài)Cu、Zn、Pb、Ni的Pi平均值分別為0.08、0.02、0.10、0.01，變異系數(shù)分別為39.7%、64.3%、65.8%、64.6%，均為中等變異。總體來(lái)看，研究區(qū)立地環(huán)境中銅、鋅、鉛、鎳的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)極低。

3 討論

對(duì)耕作土壤的養(yǎng)分狀況進(jìn)行調(diào)查與評(píng)價(jià)是指導(dǎo)作物合理施肥與開(kāi)展養(yǎng)分管理的重要依據(jù)[16]。

表4 研究區(qū)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)

近年來(lái)，我國(guó)冬油菜種植區(qū)的土壤肥力穩(wěn)中有升，但速效養(yǎng)分相對(duì)缺乏的面積擴(kuò)大，施肥對(duì)油菜增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率逐漸增大。換言之，油菜豐產(chǎn)需建立在科學(xué)施肥的基礎(chǔ)上[17]。本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，湖南油菜主產(chǎn)區(qū)的土壤普遍呈微酸性和弱酸性，這不利于油菜對(duì)土壤中鈣、鎂等元素的吸收，若不加以適當(dāng)調(diào)控，長(zhǎng)此以往，會(huì)加速土壤貧瘠和重金屬的活化，增加土傳病害的發(fā)生概率。土壤有機(jī)質(zhì)在提高土壤養(yǎng)分有效性、緩沖性和保肥性，減輕或消除土壤農(nóng)藥和重金屬污染，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)蓄水性和通氣性等方面具有重要意義[18]，是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)之一。劉云慧等[19]研究表明，化肥施用量的大幅上升能促進(jìn)作物產(chǎn)量提高，增加土壤中作物殘茬和根的有機(jī)質(zhì)輸入，進(jìn)一步提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。但本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，湖南油菜主產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量不足的現(xiàn)象比較突出，83.9%的土壤樣本表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)含量缺乏或中等，這可能與農(nóng)戶(hù)長(zhǎng)期未施用有機(jī)肥和秸稈焚燒不還田有關(guān)，今后應(yīng)注意采取增加土壤有機(jī)質(zhì)含量的措施，如增施商品有機(jī)肥、秸稈還田、種植綠肥等，提升土壤肥力。

鄒娟[11]研究表明，長(zhǎng)江流域油菜種植區(qū)的N、P、K含量大部分處于缺乏或中等水平。本調(diào)查表明，湖南省油菜主產(chǎn)區(qū)的土壤全氮、有效磷、速效鉀含量缺乏的比例分別為7.2%、28.6%和7.2%，中等的比例分別為58.9%、46.4%和85.6%，另外，還分別有33.9%和25.0%的土壤樣本全氮和速效磷含量豐富，可見(jiàn)氮、磷、鉀養(yǎng)分缺乏的情況并不嚴(yán)重。調(diào)查中，土壤鉀素缺乏的比例大于氮、磷，可能與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中鉀肥投入量相對(duì)不足有關(guān)[20]。因此，在施肥過(guò)程中應(yīng)根據(jù)土壤N、P、K養(yǎng)分狀況，適當(dāng)控制氮肥和磷肥的投入，防止過(guò)量施肥導(dǎo)致環(huán)境污染。

土壤中微量元素含量的差異主要是由局部地形、土壤類(lèi)型、氣候條件等因素造成的土壤礦物風(fēng)化分解速率差異引起的[21]。白由路等[22]認(rèn)為，我國(guó)土壤有效鎂含量較低的區(qū)域主要集中在長(zhǎng)江以南地區(qū)，有54%的土壤需要不同程度地補(bǔ)充鎂素肥料。鄒娟[11]研究表明，長(zhǎng)江流域油菜種植區(qū)土壤Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量相對(duì)豐富，B大部分處于缺乏或中等水平，S和Zn可能是油菜生產(chǎn)中的土壤養(yǎng)分潛在缺乏因子。雖然油菜生長(zhǎng)需要的大量元素養(yǎng)分遠(yuǎn)超過(guò)中、微量元素，但由于生產(chǎn)中往往只重視大量元素肥料的應(yīng)用，土壤中、微量元素反而因得不到補(bǔ)充而含量下降。本調(diào)查表明，有效硫、交換性鈣和交換性鎂的缺乏和中等比例合計(jì)分別為96.4%、50.0%和44.7%，有效硼和有效鉬的缺乏和中等比例合計(jì)分別為96.4%和76.8%，可見(jiàn)硼、硫、鉬元素普遍缺乏，還有約一半的土壤缺少鈣和鎂。湖南油菜主產(chǎn)區(qū)大部分是酸性或微酸性土壤，鐵、錳、銅、鋅的有效性較高，其含量均超過(guò)豐富級(jí)。因此，針對(duì)湖南省油菜種植區(qū)的土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，在施用大量元素肥料的同時(shí)，應(yīng)合理增施硼肥，適當(dāng)補(bǔ)充含硫、鈣、鎂、鉬肥料。這既是避免最小養(yǎng)分限制的重要施肥策略，也是實(shí)現(xiàn)湖南省油菜產(chǎn)業(yè)減肥增效目標(biāo)的重點(diǎn)方向。施用有機(jī)肥不僅能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，還可補(bǔ)充中、微量元素。顯然，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施也是今后值得推廣的施肥方向。

代天飛等[23]研究表明，重金屬在油菜籽粒中的累積遠(yuǎn)小于在莖中的累積，而油菜收獲物恰是油菜籽，因此關(guān)于油菜重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)方面的研究相對(duì)較少。但是，隨著油菜食用價(jià)值的提升，油菜薹的食用需求量日漸增長(zhǎng)，人們對(duì)油菜的收獲期望也不再僅僅局限于油菜籽，故深入研究油菜對(duì)重金屬的累積特性及其食用風(fēng)險(xiǎn)的必要性日益突出。本調(diào)查在湖南油菜主產(chǎn)區(qū)立地環(huán)境中并未發(fā)現(xiàn)鉛、鎳污染，有19.7%的土壤樣本有鎘污染風(fēng)險(xiǎn)，但多為輕度污染。針對(duì)鎘污染，可采取施用石灰、有機(jī)肥和堿性肥料等方法來(lái)降低土壤中重金屬的有效性，從而降低油菜鎘污染風(fēng)險(xiǎn)。

總之，本調(diào)查顯示，湖南省油菜種植區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)和多種養(yǎng)分缺乏現(xiàn)象比較普遍，從缺乏和中等合計(jì)比例來(lái)看，有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有效硼和有效鉬分別為83.9%、66.1%、75.0%、92.8%、50.0%、44.7%、96.4%、96.4%和76.8%，但多數(shù)為中等。因此，在油菜生產(chǎn)中，除土壤自身能供應(yīng)的養(yǎng)分外，還普遍需要通過(guò)施肥的方式補(bǔ)充氮、磷、鉀和硼、硫、鉬養(yǎng)分，另需適當(dāng)補(bǔ)充鈣、鎂養(yǎng)分。其中，氮素養(yǎng)分容易損失，且60%的氮素需在薹期前積累，應(yīng)通過(guò)基追結(jié)合的方式施用，約60%～70%做基肥，30%～40%做追肥。如果一次性施用緩控釋氮肥，應(yīng)保證薹期前和后期釋放氮素的比例為(60%～70%)∶(30%～40%)，其余元素可一次性基施。油菜專(zhuān)用全營(yíng)養(yǎng)緩控釋復(fù)合(混)肥能平衡供應(yīng)多種營(yíng)養(yǎng)元素，控制氮素釋放速度，一次施用可滿(mǎn)足全生育期養(yǎng)分需求，建議采用。此外，還可結(jié)合有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施等施肥方法對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行綜合管理。