六安市裕安區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量研究

何曉梅，韋傳寶，劉體云，范祥偉，丁 波

（1. 皖西學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，安徽 六安 237012；2. 六安市裕安區(qū)土肥站，安徽 六安 237008；3. 皖西學(xué)院植物生物技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心，安徽 六安 237012；4. 裕安區(qū)農(nóng)村能源辦公室；安徽 六安 237008）

六安市裕安區(qū)地處安徽省西部，大別山北麓，江淮之間。氣候溫和，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期，年日照時(shí)數(shù)2 000～2 220 h，年平均氣溫為15.5℃，年降雨量1 100～1 400 mm，年無(wú)霜期210～220 d，≥10℃的活動(dòng)積溫4 941℃左右；溫、光、熱、水等資源相對(duì)豐富，適宜水稻、小麥、玉米、油菜等多種作物生長(zhǎng)。全區(qū)耕地面積達(dá)4.69萬(wàn)hm2，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以水稻、小麥、玉米、油菜為主，兼有茶葉、大麻等經(jīng)濟(jì)作物，屬淠史杭灌溉區(qū)，土壤肥沃，水利條件優(yōu)越，勞動(dòng)力資源豐富。裕安區(qū)是全國(guó)糧食生產(chǎn)大區(qū)，是國(guó)家首批商品糧基地之一。近年來(lái)，隨著栽培方式的改變, 工業(yè)污染的影響以及農(nóng)民施肥觀念的變化，土壤肥力和土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化。為了摸清六安市裕安區(qū)耕作土壤中有效微量元素的含量現(xiàn)狀，對(duì)該區(qū)耕作土壤的微量元素進(jìn)行分析測(cè)定，旨在為建立科學(xué)合理的施肥模型提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑

主要儀器有：4520TF原子吸收分光光度計(jì)，F(xiàn)C204電子天平（感量0.01g），恒溫往復(fù)式振蕩器，酸度計(jì)（以上4種儀器均由上海精密儀器有限公司生產(chǎn)）；GPS—576定位儀（深圳易通電子有限公司）；主要試劑：銅、鋅、鐵、錳標(biāo)準(zhǔn)貯備液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心 1 000 μg/mL），二乙三胺五乙酸（DTPA）浸提液（25℃），三乙醇胺（TEA），無(wú)水氯化鈣（均為優(yōu)級(jí)純），鹽酸（分析純），乙炔（高純）。

1.2 土壤樣品的采集

根據(jù)采樣地區(qū)的土壤類(lèi)型、肥力等級(jí)和地形等因素，先在1∶50 000的區(qū)級(jí)土壤圖上預(yù)先選定采樣鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大體地址和采樣的點(diǎn)數(shù)。到達(dá)采樣地點(diǎn)后采用GPS定位儀記錄經(jīng)緯度并精確到“0.1”，再根據(jù)所采地域的地貌特征決定采樣單元的大小。每個(gè)采樣單元的采樣點(diǎn)數(shù)由土壤肥力的一致性決定，一般以7～20個(gè)為宜，每個(gè)點(diǎn)約0.5 kg。采樣點(diǎn)數(shù)確定后，采樣路線(xiàn)應(yīng)沿著一定的線(xiàn)路按“隨機(jī)”、“等量”、“多點(diǎn)混合”三原則進(jìn)行，采用“S”形布點(diǎn)采樣，用不銹鋼取土器垂直于地面入土0～20 cm取土，在“S”形上取好土樣后放于塑料布上，充分混勻后用“四分法”將多余的土壤棄除直至混合土樣約為1 kg為止。將最后采集的土樣放入統(tǒng)一的樣品袋中，密封并標(biāo)號(hào)。

1.3 土壤樣本的預(yù)處理

將取回的土壤樣品分別置于晾土室風(fēng)干，研磨并過(guò)2 mm空篩，取0.5 kg封裝于樣品紙袋中待測(cè)。

1.4 土壤中有效態(tài)微量元素的測(cè)定

采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定土壤中有效態(tài)微量元素鋅、錳、鐵、銅。準(zhǔn)確稱(chēng)取通過(guò)2 mm孔徑的試樣15.00 g于200 mL塑料瓶中，加入30 mL DTPA浸提液，蓋好瓶蓋，搖勻，在25℃左右的條件下，放在振蕩器上以180 r/min的速度振蕩2 h，立即過(guò)濾，保留濾液待測(cè)。同時(shí)制備空白試液。

1.5 土壤中有效鋅、錳、鐵、銅含量計(jì)算

在原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)定出待測(cè)土壤制備液的吸光度，待測(cè)元素濃度的計(jì)算公式如下：

有效銅（鋅、鐵、錳）（mg/kg）=PVD/M

P—在儀器上由吸光度對(duì)應(yīng)的讀得的質(zhì)量濃度（mg/kg）

V—浸提液的加入體積（mL）

D—浸提液稀釋倍數(shù)，本實(shí)驗(yàn)D=1

M—所稱(chēng)土樣的質(zhì)量（g）

2 結(jié)果與分析

2.1 裕安區(qū)土壤中4種微量元素含量分析

參考第二次全國(guó)土壤普查、微量元素營(yíng)養(yǎng)與施肥土壤微量元素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合六安市裕安區(qū)土壤養(yǎng)分含量，對(duì)銅、鋅、鐵、錳按“很高”、“高”、“中”、“低”、“很低”分為5級(jí)，以此作為判斷各微量元素豐缺的指標(biāo)。 其中含量為“高”等級(jí)以上時(shí)，施肥無(wú)效，并有可能對(duì)作物產(chǎn)生毒害；“中”等級(jí)時(shí)，含量基本滿(mǎn)足作物正常生長(zhǎng)發(fā)育的需要，此時(shí)的施肥效果不明顯；“低”等級(jí)時(shí)，含量處于邊緣值范圍，施用微肥有可能增產(chǎn)；“很低”等級(jí)時(shí)，含量低于臨界值，施用微肥有明顯地增產(chǎn)效果。調(diào)查結(jié)果顯示：六安市裕安區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量總體水平能夠滿(mǎn)足主要農(nóng)作物生長(zhǎng)需要，鐵元素含量都處于“中等”水平以上；缺乏度分別為銅元素1.14%，鋅6.61%，錳2.44%（表1）。由此可見(jiàn)，六安市裕安區(qū)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)95%以上的耕作土壤中微量元素能夠很好地滿(mǎn)足主要經(jīng)濟(jì)作物水稻、小麥、玉米、油菜等的生長(zhǎng)需要。

2.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤4種微量元素現(xiàn)狀分析

根據(jù)土壤樣品的采集原則，10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)總共采樣3 513個(gè)樣品，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土樣數(shù)不同，羅集鎮(zhèn)樣點(diǎn)數(shù)最多，為427，江家店鎮(zhèn)樣點(diǎn)數(shù)最少，為211個(gè)，其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)介于兩者之間。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效銅平均含量均達(dá)到或超過(guò)“高”等級(jí)水平，其中順河鎮(zhèn)最低，為1.97 mg/kg，江家店鎮(zhèn)最高，為3.32 mg/kg。從有效銅的平均含量來(lái)看，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕作土壤的銅含量均達(dá)到或超過(guò)“高”等級(jí)，不需要施銅肥，但是順和、城南、韓擺渡和丁集4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效銅最低含量低于中等水平，對(duì)這些土壤可根據(jù)栽培作物的具體要求合理施用銅肥。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效鋅平均含量均處于高等級(jí)以上，其中固鎮(zhèn)最低，為0.93 mg/kg，韓擺渡鎮(zhèn)最高，為1.58 mg/kg，但是各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有效鋅最低含量都低于中等水平，需要有針對(duì)性地施用鋅肥。從有效鐵的平均含量看，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤鐵含量都已到達(dá)“很高”等級(jí)，而且其最低含量也都處于中等水平以上，因此各鄉(xiāng)鎮(zhèn)都不需要施用鐵肥。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效錳平均含量均處于中等水平，其中城南鎮(zhèn)最低，為22.36 mg/kg，江家店鎮(zhèn)最高，為26.06 mg/kg，但是各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有效錳最低含量都處于低等水平，需要有針對(duì)性地施用錳肥（表2）。

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3 結(jié) 論

六安市裕安區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量總體水平較高，能基本滿(mǎn)足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需要，但銅、鋅和錳的缺乏度分別為1.14%、6.61%和2.44%。調(diào)查涉及的10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤中鐵元素含量都到達(dá)中等水平以上，無(wú)需施用鐵肥；銅元素和鋅元素的平均含量比較豐富，但個(gè)別地塊偏低，需根據(jù)實(shí)際情況合理補(bǔ)充; 錳元素平均含量中等，但10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中都存在錳含量偏低的地塊，需要有針對(duì)性的補(bǔ)充錳元素。

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