陜西白水農業土壤養分現狀分析陜西白水農業土壤養分現狀分析陜西白水農業土壤養分現狀分析V:1.0精細整理，僅供參考陜西白水農業土壤養分現狀分析日期：20xx年X月本科畢業論文題目：陜西白水農業土壤養分現狀分析學院：化學與生命科學學院專業班級：地理112班畢業年份：2015姓名：梁木風學號：7指導老師：胡明職稱：副教授第二導師：張全峰工作單位：渭南市土肥所陜西白水農業土壤養分現狀分析梁木風(渭南師范學院化學與生命科學學院11級2班)摘要：本文主要以白水縣為研究對象，利用手持GPS定位，在2010年采集農業用地0～20cm土壤樣本500個，對有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅的含量進行了測定，并利用EXCEL2007進行數據錄入、統計、處理、分析。通過分析發現，白水縣土壤養分有機質的均值g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為kg、kg、kg。土壤養分微量元素有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅的含量分別為kg、kg、kg、kg。其中堿解氮和有機質為低肥力水平，只有有效磷和速效鉀含量達到了中等肥力水平；各養分含量均為中等變異。有效鐵和有效錳含量缺乏，有效銅和有效鋅含量適中。各微量元素均為中等變異性。從現狀分析來看，該區的土壤養分和土壤微量元素均與該區域土壤的類型、氣候、巖層、成土條件、人為外在因素等有關。關鍵字：土壤養分；現狀分析；合理施肥；白水縣1引言土壤具有為陸生植物提供水分、熱量、二氧化碳、氮素等多種營養物質的功能，是植物進行光合作用把水分和二氧化碳合成有機質的場所[1]。土壤養分則是土壤肥力的物質基礎，是土壤的基本屬性和本質特征。目前，國內外對土壤養分的研究主要側重于結合GIS技術對土壤養分進行空間變異性研究，如楊勇[2]等通過克里格插值并制圖，準確了解土壤養分含量的分布狀況，并運用半方差函數分析，得出土壤中有機質、全氮、有效磷存在中等空間相關性，速效鉀的空間相關性較弱，為有針對性的進行施肥及有效利用土壤供了依據。而關中地區對土壤養分方面的研究多集中在秦嶺北麓地區農用土壤方面，如戴相林[3]等在周至、戶縣、長安，研究農用土壤時發現秦嶺北麓地區氮素、磷素盈余、鉀素虧缺，應采取“減氮、控鉀、增磷”的措施，進行合理施肥。對白水縣土壤養分方面的研究比較少。雖然近20年來白水地區的主要農作物蘋果的產量得到快速的提高，經濟效益得到穩定增長，但是從長遠利益來說，目前的優質土地資源還是很缺乏的。所以需要我們了解當地的土壤養分現狀，并對其進行一些改善建議。只有提高土壤肥力，進行科學的養分管理，建立健康的農業生態系統。才能促進該地區農業的優質、高產、高效的發展。本文就白水縣農業土壤養分現狀的分析，了解當地土壤現狀，從而為該地區農業的發展，產量的提高提供科學依據。2材料與方法區域概況白水縣位于陜西省東北部，處于關中平原與陜北高原的過渡地帶，是關中與陜北的咽喉要地，因境內白水河而得名。介于東經109°16′～109°45′，北緯35°04′～35°27′之間。白水縣屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫℃，年平均降水量[4]。樣品采集本文研究的數據來源于國家農業部在渭南市臨渭區2010年實施的測土配方施肥補貼項目的土壤測試數據，采樣區位于陜西省渭南市白水縣。采樣深度為0～20cm樣品，每塊地取15～20個樣點混合，通過四分法保留1kg左右帶回實驗室經風干、去雜、過篩后用于有關項目測定，2010年共采集樣品500個。樣品處理土壤養分測定采用常規分析方法[5]。土壤有機質采用重鉻酸鉀容量-外加熱法；土壤堿解氮采用堿解擴散法；土壤有效磷經碳酸氫鈉浸泡后，用分光度法測定；土壤速效鉀采用乙酸銨浸提法測定；土壤有效銅、有效鐵、有效錳、有效鋅用等離子院子發射光譜法（ICP-AES）測定［6］。數據分析與處理對不同樣本數都使用于加權算術平均值的統計，并采用標準差和樣本的變異系數等統計指標作為衡量平均值代表性強弱和測定值變化大小的變異指標。主要通過EXCEL2007進行數據錄入、統計、處理與分析。20世紀80年代起，我國曾開展了大規模的全國第二次土壤普查工作，初步建立了相應的土壤養分豐缺狀況評價體系［7］。并分析各地的土壤養分狀況并制定土壤養分評價指標體系。對當前開展的測土配方施肥工作具有重要的指導意義。土壤養分分級標準依據全國第二次土壤普查土壤養分豐缺指標體系和土壤養分變異性等級劃分，如（表1、2、3）所示。表1土壤養分豐缺指標體系級別豐缺狀況有機質堿解氮有效磷速效鉀一級較高>40>150>40>200二級高30~40120~15020~40150~200三級中等20~3090~12010~20100~150四級低10~2060~905~1050~100五級較低6~1030~603~530~50六級極低<6<30<3<30表2土壤養分變異性等級變異性等級土壤養分弱變異性CV≦10%中等變異性10%﹤CV≦100%強變異性CV≧100%表3土壤微量元素養分豐缺指標肥力等級有效鐵有效錳有效銅有效鋅高﹥20﹥30﹥﹥適中10~2015~30~~缺乏﹤10﹤15﹤﹤3土壤養分統計特征分析養分的描述性分析用經典統計學方法對白水縣的土壤養分數據進行描述性統計，結果見（表4）。再由2009年的土壤養分有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀的平均值與2010年的平均值進行對比，得到（圖1）陜西白水土不同年份壤養分對比分析圖。表4白水縣土壤養分描述性統計特征統計特征有機質（g/kg）堿解氮(mg/kg)有效磷(mg/kg)速效鉀(mg/kg)范圍~~~~最小值最大值平均值變幅（%）1807258314411297標準差(SD)變異系數(CV)(%）31395444樣品數500499500500代表面積變幅，是衡量一組地理數據的最小值到最大值之間的一個變化幅度范圍。數值越大，變化幅度越大。速效鉀的變幅最小，有機質、堿解氮、速效磷的變幅居中，堿解氮的變幅最大，為2583%。土壤中氮主要來源于生物固氮、降水、灌溉、施肥等。白水縣的農作物主要有蘋果、小麥、玉米、棉花、蔬菜、油菜等，它們的固氮能力均比較弱，氣候、地形地貌條件相似，故自然因素對土壤堿解氮的變化幅度影響不大，可能是人為因素方面的影響。在不同地區，對不同類型農作物的氮肥施加量不同。故堿解氮的變化幅度大。標準差，是從平均概況衡量一組地理數據與平均值的離散程度。數值越大離散程度越高。有機質和速效磷標準差較小，堿解氮的標準差居中。有效鉀的標準差較大，標準差為。變異系數，表示了地理數據的相對變化(波動)程度。有機質的變異系數最小為31%，其它變異系數均較大。由大到小依次為速效磷、有效鉀、堿解氮、其中速效磷的變異系數達到54%，差不多接近強變異。說明，有效磷含量數據相對變化程度大。土壤磷含量的高低，受土壤母質、成土作用、耕作施肥的作用影響。白水縣農業耕土壤類型相似，可能受施肥方面影響大。白水縣的農作物主要有蘋果、小麥、玉米、棉花、蔬菜、油菜等，由于作物不同其田間管理措施以及磷肥的施用量也不盡相同，所以不同地方土壤中有效磷的含量也不同。因此有效磷變異系數較高。圖1陜西白水不同年份土壤養分對比分析圖白水縣土壤有機質現狀分析通過對白水農業區500個土壤樣品分析，白水縣農業區土壤養分分析結果（表4）。白水地區土壤有機質的平均含量為∕kg,最大值最小值的倍，變幅為1807%，變異系數為31%，根據土壤養分變異性等級（表2）得出有機質變異為中等變異性。根據（表1）的土壤養分含量分級標準，白水的有機質含量的豐缺狀況為低級。說明了該地區的有機質含量低。土壤有機質含量的多少，是土壤肥力高低的一項重要標志[8]。土壤有機質來源比較廣泛，其中包括動植物殘體、微生物體及其不同分解階段的產物，以及由分解產物合成的腐殖質等[9]。白水縣農用土壤區的氣候、地形地貌條件相似，所以自然因素對土壤中有機質整體含量影響不大，可能是人為因素方面的影響。近年來農民為了提高農作物產量，注重化肥的施用，而忽視的有機肥的施用。根據（圖1）陜西白水不同年份土壤養分對比分析圖，可以看出2010年的土壤有機質平均含量比2009年的稍有增加，增加kg，可能是人為因素方面的影響，農民大力的施加有機肥料（綠肥、漚肥、堆肥等）。如秸稈還田，利用工農業廢水、廢渣培肥。白水縣土壤堿解氮現狀分析氮是作物的生命元素，參與植物體內各種代謝過程。對作物的生長發育及其產量品質影響深刻而復雜。土壤堿解氮作為土壤氮供應的一個重要強度指標，直接影響著農作物的生長發育。通過對白水農業區499個土壤樣品分析，得到白水縣農業區土壤養分分析結果（表4）。白水地區土壤堿解氮的平均含量為∕kg,最大值是最小值的倍，變幅為2583%，變異系數為39%，根據土壤養分變異性等級（表2）得出堿解氮變異為中等變異性。根據（表1）的土壤養分含量分級標準，白水的堿解氮含量的豐缺狀況為較低級。說明了該地區的堿解氮含量很低。經過調查研究表明，我國耕地土壤含氮量一般都在%%之間，高于%的很少，大部分低于%，而華北、西北地區大部分的地區土壤耕地層含氮量不足%，南方地區含氮量在之間[10]。而陜西屬于北方地區，則說明它的土壤耕地層含氮量不足%，含氮量低。土壤中氮主要來源于生物固氮、降水、灌溉、施肥等。白水主要屬于陜西關中渭北平原地區，主要的農作物種植為蘋果、小麥、玉米等。它們的固氮能力比較弱，小麥和玉米在有機態氨化過程中易揮發。其次是降水，白水位于溫帶地區，年降水量少，帶入土壤中的氮素也相對較小。施肥主要是施用有機肥料和氮素肥料。內在外在因素都加劇了西北白水地區的含氮量降低。根據（圖1）陜西白水不同年份土壤養分對比分析圖，可以看出2010年的土壤堿解氮平均含量比2009年的明顯降低，降低了kg。農民要想提高農作物的產量和質量，必須想方法提高該地區的土壤含氮量。可以加大氮肥的施加力度。明確氮肥的合理施肥比例和最佳的施肥時期。提高氮肥利用率。提高土壤含氮量，提高產量和質量。白水縣土壤有效磷現狀分析通過對白水農業區500個土壤樣品分析，得到白水縣農業區土壤養分分析結果（表4）。白水地區土壤有效磷的平均含量為∕kg,最大值是最小值的倍，變幅為1441%，變異系數為54%，根據土壤養分變異性等級（表2）得出有效磷變異為中等變異性接近強變異性。根據（表1)的土壤養分含量分級標準，白水的有效磷含量的豐缺狀況為中等級。說明了該地區的有效磷含量適宜。從總體上看，我國自南向北或自東向西，土壤含磷量呈現遞增趨勢，華南的土壤中的磚紅壤含磷量最低，東北的黑土，黑鈣土和內蒙的栗鈣土含磷量最高，而華中的紅、黃壤以及華北的褐土、棕壤介于兩者之間[10]。而陜西白水地區位于北方地區，所以土壤含磷量適中。土壤全磷含量的高低，受土壤母質、成土作用和耕作施肥的作用很大。一般來說，基質火成巖的的風化母質含磷量多于酸性火成巖的風化母質，我國黃土母質全磷含量比較高。大量的資料統計結果證明，我國不同地帶氣候區的土壤有效磷與全磷含量呈正相關的趨勢[11]。陜西白水位于黃土高原渭北地區，黃土母質全磷含量高，其有效磷的含量也相對高。其次是施用磷肥。根據（圖1）陜西白水不同年份土壤養分對比分析圖，可以看出2010年的土壤有效磷平均含量比2009年的稍有降低，降低了kg。該耕作區要想提高產品的產量和質量需要提高土壤有效磷含量，應該加大磷肥的施加力度，合理施肥。有效提高其肥力。白水縣土壤速效鉀現狀分析鉀對農作物的產量、品質起著重要作用。通過對白水農業區500個土壤樣品分析，得到白水縣農業區土壤養分分析結果（表4）。白水地區土壤速效鉀的平均含量為∕kg,最大值是最小值的倍，變幅為1297%，變異系數為44%，根據土壤養分變異性等級（表2）得出速效鉀變異為中等變異性。根據（表1）的土壤養分含量分級標準，白水的有效鉀的豐缺狀況為中等級。說明了該地區的速效鉀含量適宜。我國自南向北含鉀量是逐漸增加的趨勢，華南地區的平均水平<%，長江中下游的水稻區可達%，北方的土壤一般>2%，東北、內蒙古的黑土可達%[10]。陜西白水位于北方地區，所以土壤含鉀量適宜。土壤中鉀的含量主要來源于該地區的風化、成土條件，淋失狀況和施肥有關，陜西白水地區屬于西北內陸地區，風化作用強，位于黃土渭北平原區，成土條件好。屬溫帶季風氣候，常年降水量少，土壤的淋失作用弱。所以該區土壤的含鉀量較為豐富。根據（圖1）陜西白水不同年份土壤養分對比分析圖，可以看出2010年的土壤速效鉀平均含量比2009年的稍有增加，增加了kg。說明農民施加鉀肥的意識增強，懂得合理施加鉀肥。4土壤微量元素統計分析必需營養元素在植物體內的含量不論多少，對植物的生長是同等重要的[12]。作物雖然對微量元素需求量很小，但它們是一些重要激素或輔酶的重要組成部分,對作物的新陳代謝和生長發育起著調節作用。如缺乏某些微量元素會引起作物大幅度減產或品質下降。根據白水縣農業的生產現狀，在一些地方有選擇的進行微量元素檢測，得到白水縣主要微量元素含量統計分析結果（表5）。再由陜西白水2009年的土壤微量元素有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅的含量平均值與2010年進行對比得到（圖2）陜西白水不同年份土壤微量元素對比分析圖。表5白水縣土壤有效態微量元素含量統計特征統計特征有效鐵(mg/kg)有效錳(mg/kg)有效銅(mg/kg)有效鋅(mg/kg)最大值平均值變幅（%）8501190032122860標準差0．90變異系數（%）24402356樣品數500500500500代表面積圖2陜西白水不同年份土壤微量元素對比分析圖對白水農業區500個采樣點的土壤微量元素進行統計性描述。有效鐵的平均含量為kg，變幅為850%，變化幅度偏小，標準差為，離散程度低。變異系數為24%，根據土壤變異性系數等級劃分（表2），所以白水地區的有效鐵為中等變異性。根據（表3）土壤微量元素養分豐缺指標，得出有效鐵的肥力等級缺乏。有效鐵高的土壤幾乎都是有機質豐富的酸性土壤，而有效鐵較低的土壤大多是有機質缺乏的堿性鈣質土壤[13]。土壤有效鐵受多種因素的綜合影響，主要有土壤pH、鐵的形態、有機質和粘粒等，土壤有效鐵與有機質的關系亦甚為密切。統計分析表明，土壤有效鐵與有機質顯著正相關，它是土壤有機質是吸附性陽離子的主要載體[14]，因而土壤陽離子交換量與有機質正相關。陜西白水地區屬于有機質缺乏的中偏堿性土壤，所以土壤微量元素有效鐵的含量極其缺乏。根據（圖2）陜西白水不同年份土壤微量元素的對比分析圖，得出有效鐵的含量稍有減少，減少了kg，要想提高有效鐵的含量，增加農作物產量和質量，農民需要加大力度的施加了有機肥料，增加土壤肥力，也在某種程度上提高了有效鐵的含量。陜西白水土壤微量元素有效錳的平均含量為mg/kg，變幅為11900%，變化幅度最大，標準差為，離散程度偏低。變異系數為40%，根據土壤變異性系數等級劃分（表2），得出有效錳為中等變異性偏強。說明它的變化波動大。根據（表3）土壤微量元素養分豐缺指標，得出有效錳的肥力等級缺乏。土壤微量元素有效錳的含量與土壤類型和成土母質的關系比較小，土壤中錳的供給情況，不是由錳的含量多寡決定，而是可給性問題，錳的可給性受土壤條件影響，在質地較輕的石灰性土壤較為缺乏錳[15]。我國缺錳現象較為嚴重，主要位于西北內陸地區，如黃河沖積物發育的各類土壤和沙漠土。陜西白水地區屬于西北地區的堿性土壤，所以有效錳含量缺乏。根據（圖2）陜西白水不同年份土壤微量元素的對比分析圖，得出有效錳的含量稍有增加。增加了kg，由于該地區缺錳較為嚴重，再者該地的農作物種類對于缺錳特別敏感，特別是蘋果、小麥、玉米、甘薯等、錳肥對提高其產量有很大的作用，所以該地區加大錳肥施加力度，提高了有效錳的含量。陜西白水土壤微量元素有效銅的平均含量為kg，變幅為3212%，變化幅度偏大，標準差為，離散程度低。變異系數為23%，根據土壤變異性系數等級劃分（表2），得出有效銅為中等變異。根據（表3）土壤微量元素養分豐缺指標，得出有效銅的肥力等級適中。成土母質對銅的含量有很大作用，例如，砂巖和有機質土銅的含量最低，是缺銅土壤，火成巖和玄武巖的銅含量最高[15]。經調查實驗證明，目前我國黃土發育的土壤銅的含量較高。陜西白水地區地處黃土高原渭北平原區，黃土廣布，所以有效銅含量較為豐富。根據（圖2）陜西白水不同年份土壤微量元素的對比分析圖，得出有效銅的含量稍有減少，減少了kg，對于缺銅土壤，農作物會表現出缺銅癥，特別是小麥和大麥。所以該地區要合理施加銅肥，避免該區出現有效銅含量缺乏癥狀。陜西白水土壤微量元素有效鋅的平均含量為mg/kg，變幅為2860%，變化幅度居中，標準差為，離散程度低。變異系數為56%，根據土壤變異性系數等級劃分（表2）得出有效鋅為中等變異性接近強變異性，波動變化大。根據（表3）土壤微量元素養分豐缺指標，得出有效鋅的肥力等級適中。我國耕地土壤中，有效鋅的含量總的趨勢是南方土壤高于北方土壤，缺乏地區主要是北方的石灰性土壤，而酸性土壤的有效鋅和含量適中[15]。陜西白水地區土壤主要為中性土壤，所以有效鋅含量稍微缺乏。根據（圖2）陜西白水不同年份土壤微量元素的對比分析圖，得出有效鐵的含量稍有增加，增加了kg，由于蘋果、葡萄、桃、梨等，對缺鋅非常敏感，這些都是該區盛產的農作物，所以，農民為了保證其質量和產量，合理有效的施加了鋅肥，提高了有效鋅的含量。5結論1.白水縣采樣區土壤各養分含量的變異程度均在40%左右，屬于中等變異水平。土壤養分總體含量總體偏低，其中堿解氮和有機質為肥力水平低，只有有效磷和速效鉀含量達到了中等級以上肥力水平。2.白水農業區的采樣點測出的土壤微量元素中，鐵和銅的變異系數在20%左右，為中等變異性，鋅和錳的變異系數在50%左右，接近強變異性。微量元素鐵和錳較為缺乏，有效鋅的含量適中，有效銅的含量較為豐富。3.通過表格統計分析可以更加準確和直觀地了解白水縣土壤中各種養分的含量狀況，對及時調整施肥和灌溉等農田管理措施具有一定的指導作用，對于測土配方施肥工作的合理開展具有重要意義