武治華 牛繼平

摘要[目的]研究青海省貴德縣耕層土壤的養(yǎng)分狀況。[方法]以青海省貴德縣耕層土壤（0～20㎝）為研究對(duì)象，采用土壤農(nóng)化常規(guī)方法，測(cè)定了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等養(yǎng)分，分析了養(yǎng)分之間的相關(guān)性，耕層土壤養(yǎng)分相互關(guān)系的變化及變化的原因。[結(jié)果]土壤有機(jī)質(zhì)與全氮呈極顯著正相關(guān)；土壤有機(jī)質(zhì)與堿解氮呈極顯著相關(guān)；全氮與堿解氮呈極顯著相關(guān)；貴德縣常牧鎮(zhèn)、尕讓鄉(xiāng)的N/P2O5≥4的樣本數(shù)分別為71、53，占總樣本數(shù)的57.26%、54.08%；河西鎮(zhèn)、拉瓦西鎮(zhèn)的N/P2O5≥4的樣本數(shù)相對(duì)較多，分別占總樣本數(shù)的37.58%、48.00%，在這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)注意磷肥的施用，使氮磷平衡，發(fā)揮氮磷肥的協(xié)調(diào)作用。[結(jié)論]該研究可為貴德縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞有機(jī)質(zhì)；耕層土壤；土壤養(yǎng)分；相關(guān)性

中圖分類號(hào)S158.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）23-0101-05

Correlation Analysis of Top Layer Soil Nutrient Content in Qinghai Province

WU Zhihua1， NIU Jiping2*

（1.Changdu Agrotechnology Extension Station，Changdu，Tibet 854000；2.Changdu City Agriculture and Animal Husbandry Bureau，Changdu ，Tibet 854000）

Abstract[Objective]To study top layer soil nutrient content in Guide County of Qinghai Province.[Method]Taking top layer soil （0-20cm ） in Guide County of Qinghai Province as the research object， using conventional method to determinate soil organic matter， total nitrogen， total phosphorus， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， slowly available potassium and so on， analyzed the correlation among soil nutrients， nutrient relationships change and change reason. [Result] Soil organic matter and total nitrogen had a significant positive correlation； Soil organic matter and nitrogen was significantly related； Total nitrogen and available nitrogen was significantly related； N/P2O5≥4 of the samples number of Changmu Town， Garang Township of Guide County were 71，53， the total sample size of 57.3%，5408%；N/P2O5≥4 of samples number of Hexi Town，Lawaxi Town were opposite bigger，respectively 37.58%， 48.00% of the total sample， in these towns application of phosphorus fertilizer should be paid attention to make the nitrogen phosphorus balance， and play the coordination function of N ，P.[Conclusion]The research can give reference for agricultural sustainable development

Key wordsOrganic matter；Top layer soil；Soil nutrient；Correlation

作者簡(jiǎn)介武治華（1988—），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。*通訊作者，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

收稿日期2017-06-12

土壤的本質(zhì)屬性是土壤具有肥力，土壤又是綠色生命的源泉，是人類生存最基本、最重要、最珍貴的自然資源；它維系著自然界的生態(tài)平衡，使萬(wàn)物充滿生機(jī)；它關(guān)系到人類的生存和社會(huì)的發(fā)展[1]。因此，土壤培肥和科學(xué)施肥，改善土壤物理化學(xué)性質(zhì)，保持和提高土壤肥力，創(chuàng)造作物生長(zhǎng)的最佳條件，切實(shí)維護(hù)養(yǎng)分平衡，對(duì)于合理規(guī)劃和利用土地、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有重要的意義。耕層土壤養(yǎng)分是植物生長(zhǎng)需要的土壤營(yíng)養(yǎng)元素，是維持植物生長(zhǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和生命元素，同時(shí)也是環(huán)境污染因子[2]。當(dāng)某一或多種養(yǎng)分含量低時(shí)，會(huì)抑制植物生長(zhǎng)量、品質(zhì)；而當(dāng)含量過(guò)高時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染。由于農(nóng)作物的生長(zhǎng)需要多種養(yǎng)分元素的充足、協(xié)調(diào)，因此有必要了解各組分之間的比例關(guān)系，以便全面地闡述土壤質(zhì)量變化的特點(diǎn)[3]。

目前，耕層土壤養(yǎng)分相互關(guān)系的研究較少，未能體現(xiàn)其動(dòng)態(tài)變化特征，隨著精確農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，耕層土壤養(yǎng)分含量相關(guān)性分析研究更為人們所關(guān)注，目前大部分資料都側(cè)重于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相關(guān)參數(shù)的獲取與分析，有關(guān)土壤養(yǎng)分含量相關(guān)性及影響土壤養(yǎng)分含量變化的影響因素分析較少。青海省貴德縣土壤類型多樣，施肥類型不盡相同，如綠肥、廄肥等有機(jī)肥雖含有多種養(yǎng)分元素，長(zhǎng)期、大量使用對(duì)于土壤養(yǎng)分間的協(xié)調(diào)具有重要作用[4]。但由于其肥效較緩，用工多，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，應(yīng)用逐漸減少，代之以大量化肥施用，各種化肥的養(yǎng)分元素少或單一，加上農(nóng)民知識(shí)所限，施肥主要依靠經(jīng)驗(yàn)，土壤養(yǎng)分間的不平衡、協(xié)調(diào)性低難以避免。采用GPS定位采樣，用土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法分析土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等養(yǎng)分含量，分析其相關(guān)性，為貴德縣農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1貴德縣地理位置和行政區(qū)劃

青海省貴德縣地處100°58′08″～101°47′50″ E、35°29′45″～36°23′35″ N。東西寬65 km，南北長(zhǎng)100 km，總面積3 680.49 km2。處于黃河上游龍羊峽與李家峽之間?？h城駐河陰鎮(zhèn)，距省會(huì)西寧114 km，海南州府恰不恰鎮(zhèn)158 km。貴德縣轄4個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng)、1個(gè)民族鄉(xiāng)，即河陰鎮(zhèn)、河西鎮(zhèn)、拉西瓦鎮(zhèn)、常牧鎮(zhèn)、河?xùn)|鄉(xiāng)、新街回族鄉(xiāng)和尕讓鄉(xiāng)；119個(gè)村民委員會(huì)。在全國(guó)農(nóng)業(yè)區(qū)劃中屬于東部黃土高原農(nóng)林牧副區(qū)——黃河上游糧油畜禽、水源水保林區(qū)，是青海省重要的糧食生產(chǎn)基地縣之一。貴德縣在黃河上游建制最早，歷史悠久；境內(nèi)山清水秀，自然環(huán)境優(yōu)美，素有“小江南”之稱。

1.2樣品采集及測(cè)試方法

1.2.1樣品采集。

按照農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥規(guī)范的要求采樣，采樣時(shí)間為農(nóng)作物播種前或收獲后，采用GPS定位采樣；采樣深度為0～20 cm。每個(gè)樣品的采樣點(diǎn)不少于10點(diǎn)，采樣時(shí)按照“隨機(jī)”“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行。然后將取回的土樣風(fēng)干后按測(cè)試方法的要求進(jìn)行進(jìn)一步的處理，過(guò)篩，保存。

1.2.2測(cè)定項(xiàng)目及方法。

土壤養(yǎng)分化驗(yàn)方法均采用中國(guó)土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)委員會(huì)編著的《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法》[5]。具體測(cè)定項(xiàng)目及方法如下：

土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-水合熱法；

全氮采用開氏定氮法；

全磷采用高氯酸-硫酸消煮，鉬藍(lán)比色法；

堿解氮采用堿解擴(kuò)散法；

有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬藍(lán)比色法；

速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法；

緩效鉀采用1 mol/L熱硝酸浸提-火焰光度法。

1.2.3數(shù)據(jù)處理方法。

應(yīng)用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著者建立其相應(yīng)的函數(shù)回歸方程。

2結(jié)果與分析

2.1貴德縣耕層土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)分析

表1為貴德縣第二次全國(guó)土壤普查的養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表2為2007—2011年貴德縣675個(gè)耕層土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表1、2可見，貴德縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量在2.22～77.04 g/kg，平均含量為20.24 g/kg，達(dá)到三級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于高等水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差9.61 g/kg，總體變異系數(shù)為47.5%，屬于中等變異；全氮含量在0.19～3.21 g/kg，平均含量為1.44 g/kg，達(dá)到三級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于中等水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差0.52 g/kg，總體變異系數(shù)為36.4%，屬于中等變異；堿解氮含量在2200～468.00 mg/kg，平均含量為108.69 mg/kg，達(dá)到三級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于中等水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差48.29 mg/kg，總體變異系數(shù)為444%，屬于中等變異；有效磷含量在2.00～246.00 mg/kg，平均含量為51.03 mg/kg，達(dá)到一級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于豐富水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差41.85 mg/kg，總體變異系數(shù)為82.0%，屬于較大變異；全磷含量在0.213～4.683 g/kg，平均含量為1.720 g/kg，達(dá)到三級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于中等水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差0.520 g/kg，總體變異系數(shù)30.2%，屬于中等變異；速效鉀含量在31.00～1 870.00 mg/kg，平均含量為260.95 mg/kg，達(dá)到一級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于豐富水平，總體標(biāo)準(zhǔn)差175.43 mg/kg，總體變異系數(shù)為65.7%，屬于較大變異；緩效鉀含量在64.00～3 208.00 mg/kg，平均含量為1 013.31 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為454.08 mg/kg，總體變異系數(shù)為44.8%，屬于中等變異。從總的分析結(jié)果可以看出，土壤有效磷與第二次全國(guó)土壤普查耕層土壤養(yǎng)分含量分級(jí)指標(biāo)相比變化明顯。

2.2貴德縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)與全氮相關(guān)性分析

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，對(duì)提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性狀，調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱狀況具有重要作用。有機(jī)質(zhì)含量的高低是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)之一[6]。土壤中的氮有95%是以有機(jī)狀態(tài)存在。從耕層土樣有機(jī)質(zhì)與全氮測(cè)定結(jié)果來(lái)看，貴德縣耕層土樣1的土壤有機(jī)質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=15.246x-3.513 4（n=499，R2=0.732）。貴德縣耕層土樣2的土壤有機(jī)質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=16.434X+3.467 3（n=146，R2=0.472 4）。貴德縣耕層土樣3的土壤有機(jī)質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=4.109 8x+11233（n=30，R2=0.275 2）。協(xié)作項(xiàng)目土壤有機(jī)質(zhì)含量（y）與土壤全氮含量（x）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=22937x-7.241 7（n=318，R2=0.935 6）。結(jié)果見圖1、2、3、4。

根據(jù)4組不同測(cè)定時(shí)期的土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定值與相關(guān)方程預(yù)測(cè)值<0.5 g/kg樣品個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，土樣1中有50個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的10%；

土樣2中有10個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的7%；

土樣3中有9個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<0.5 g/kg，占總樣本數(shù)的30%；

即使協(xié)作項(xiàng)目可決系數(shù)R2=0.935 6，用其相關(guān)方程預(yù)測(cè)的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為19個(gè)，占總樣本數(shù)的6%。

通過(guò)貴德縣耕層土樣1實(shí)際測(cè)定值與預(yù)測(cè)值之間所進(jìn)行的u測(cè)驗(yàn)，得u=-1.45，|u|（1.45）

2.3耕層土壤有機(jī)質(zhì)與堿解氮相關(guān)性分析

有機(jī)質(zhì)是影響土壤堿解氮含量的一個(gè)重要因子[7]。從耕層土樣有機(jī)質(zhì)與堿解氮測(cè)定結(jié)果來(lái)看，貴德縣耕層土樣1的土壤有機(jī)質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=4.404 1x+23.116（n=499，R2=0.635 5）。貴德縣耕層土樣2的土壤有機(jī)質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=2.150 5x+50.072（n=146，R2=0485 9）。貴德縣耕層土樣3的土壤有機(jī)質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=4.845x+52.557（n=30，R2=0.346 1）。協(xié)作項(xiàng)目土壤有機(jī)質(zhì)含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=2309 2x+70.263（n=318，R2=0.879 0）。相關(guān)結(jié)果見圖5～8。因此，要提高土壤氮素肥力水平，可以通過(guò)提高土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)提高氮素水平。

根據(jù)4組不同測(cè)定時(shí)期的土壤堿解氮測(cè)定值與相關(guān)方程預(yù)測(cè)值<5 g/kg樣品個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，土樣1中有60個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的12%；

土樣2中有20個(gè)土樣符合平行誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的14%；

土樣3中有5個(gè)土樣符合平行誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的17%；

即使協(xié)作項(xiàng)目可決系數(shù)R2=0.879 0，用其相關(guān)方程預(yù)測(cè)的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為6個(gè)，占總樣本數(shù)的2%。

通過(guò)貴德縣耕層土樣1實(shí)際測(cè)定值與預(yù)測(cè)值之間所進(jìn)行的u測(cè)驗(yàn)，得u=0.272，|u|（0.272）2.4耕層土壤全氮與堿解氮相關(guān)性分析

從耕層土樣全氮與堿解氮測(cè)定結(jié)果來(lái)看，貴德縣耕層土樣1的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=83.826x-17.726（n=499，R2=0.724 3）。貴德縣耕層土樣2的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=62.801x+25.341（n=146，R2=0.724 8）。貴德縣耕層土樣3的土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著顯著線性正相關(guān)，y=35.871x+81055（n=30，R2=0.309 1）。協(xié)作項(xiàng)目土壤全氮含量（x）與土壤堿解氮含量（y）之間存在著極顯著線性正相關(guān)，y=51851x+5628（n=318，R2=0.788 1）。相關(guān)結(jié)果見圖9～12。

根據(jù)4組不同測(cè)定時(shí)期的土壤堿解氮測(cè)定值與相關(guān)方程預(yù)測(cè)值<5 g/kg樣品個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，土樣1中有105個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的21%；

土樣2中有33個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的23%；

土樣3中有4個(gè)土樣符合平行樣誤差要求<5 g/kg，占總樣本數(shù)的13%；

即使協(xié)作項(xiàng)目可決系數(shù)R2=0.788 1，用其相關(guān)方程預(yù)測(cè)的結(jié)果符合誤差要求的樣本數(shù)為38個(gè)，占總樣本數(shù)的12%。

通過(guò)貴德縣耕層土樣1實(shí)際測(cè)定值與預(yù)測(cè)值之間所進(jìn)行的u測(cè)驗(yàn)，得u=-1.490 4，|u|（1.490 4）