黑龙江省松嫩平原土壤肥力现状评价

■雷风华 时慧霖 韩嘉莉 崔玉军

（黑龙江省地质调查研究总院黑龙江哈尔滨150036）

黑龙江省松嫩平原土壤肥力现状评价

■雷风华 时慧霖 韩嘉莉 崔玉军

（黑龙江省地质调查研究总院黑龙江哈尔滨150036）

以黑龙江省松嫩平原南部1：25万多目标地球化学调查评价项目的高精准度大数据为依据，从土壤自然肥力和人为肥力两个方面，对松嫩平原耕作区土壤做了土壤肥力现状评价，并提出科学施肥建议。

松嫩平原南部 土壤肥力 评价

0　引言

土壤肥力是农作物生长养分汲取的源泉，全面了解土壤肥力状况，对于指导农业生产，科学施肥具有实际意义。土壤肥力可划分为自然肥力和人为肥力。土壤在自然状态下具有的肥力是母质层岩石经过时间、气候、生物、地形等多种自然因素综合作用产生的。随着人类对土壤的农业种植以及农业施肥等，土壤肥力不可避免的会受到人为因素影响。其中，土壤自然肥力的丰缺决定了土地本身具备的生产力的高低。

笔者参加黑龙江省农业地质调查工作，本文是基于黑龙江省松嫩平原南部多目标地球化学调查成果[1]取得的数据，对松嫩平原南部自然土壤肥力现状进行了分析研究。

1　区域概况

松嫩平原，位于黑龙江省南部，地形平坦，土质肥沃，为黑龙江省主要农业区，包括哈尔滨市、齐齐哈尔、大庆等市县，是我国重要的粮食生产基地。水系发达，湖泊众多，属于温带大陆季风气候，四季分明，年平均降水量370—670毫米，全年积温在2400-2800℃之间[2]。区内土壤类型主要以黑土、黑钙土、草甸土为主，约占松嫩平原区面积的90%以上。

2　数据来源及可靠性

表层土壤采样密度为1km×1km，取0-20cm的表层土壤1kg，并按4km2组合成一个样品进行分析测试。深层土壤样采样密度为4km×4km，取180-200cm的深层土壤1kg，并按16km2组合成一个样品进行分析测试。工作面积81500 km2，采土壤样品104140件（其中表层83312件，深层20828件），表层土壤分析数据量20929。

测试分析分别由黑龙江省地质矿产测试中心和吉林省地质科学研究所测试中心承担，质量监控按照DD2005-01《多目标区域地球调查规范（1：250000）》的要求执行。数据真实可靠。

3　评价指标的筛选

土壤养分元素按照植物生长过程所需含量高低可划分为3类：（1）必须大量和中量元素，包括有机碳、氮、磷、钾、硫、镁、钙；（2）必须微量元素，包括：铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯；（3）有益元素，包括：硅、钴、镍、钠。本论文选取对植物生长过程中必须的大量、中量元素和必须微量元素作为指标进行评价综述。

根据全国第二次土壤普查土壤中养分含量分级标准对研究区内大量营养元素进行分级[3]。其中钙、镁、硫、硼、锌、铁元素尚未有分级标准，参考《中国土壤元素背景》中给出的全国土壤（A层）中给出的背景值的10%，25%，50%，75%和90%顺序统计量作为本区土壤的分级标准（表2）[4]。以＜10%极低含量，10%—25%为低含量，25—75%为中等含量，75—90%为高含量，＞90%为很高含量。

4　必须大量元素分布特征

4.1氮元素分布特征

氮元素是农作物生长的必须大量元素，除了某些豆类植物本身具有的固氮作用，其它绿色植物的氮源均来自与土壤。土壤中氮含量通常被用以作为衡量基础肥力。根据黑龙江省1：25万多目标调查成果[5]显示，氮元素含量>2000mg/kg的土壤面积达到18798平方公里，占全区面积的22.67%,集中在松嫩平原北部；含量在1500-2000mg/kg的土壤面积达到28.934，占全区面积的34.89%，集中在松嫩平原的南部和中部；西部沼泽湖泊区以及水系流域氮含量相对低。根据鲍士旦的研究 [6]中国的耕地的含氮量一般为100-200mg/kg,相较而言松嫩平原的土壤含氮量颇为丰富。

表1　土壤作物必需大量元素全量分级标准

从本区大量元素分级结果（表2）可以看出，氮、磷、钾、有机质、钙、镁、硫元素含量达到二级及二级以上高含量标准的土壤面积占到分别占到全区面积的 57.56%，14%，99.82%，40.41%，45.5%，78.2%，80.59%。从磷元素的分级结果看，磷元素一级面积9817平方公里，占全区的11%，二级面积72966平方公里，占全区面积的87.98%，区内土壤主要属于五级土壤，属于极低含量；有机质含量丰富的土壤只有40.41%，建议适当补充有机肥。富含钾元素的土壤几乎遍布整个松嫩平原评价区，建议在松嫩平原耕作区维持当前施肥水平，不必再增加钾肥的施用，以免造成化肥过度使用污染。

表2　松嫩平原表层土壤必须大量元素分级统计（WB%）

4.2必须微量元素分布特征

微量元素钼、硼的平均含量分别为0.54mg/kg、26.9mg/kg，远小于全国土壤（A层）钼、硼平均值2.0mg/kg、47.8mg/kg；硼、钼元素在三级以上的土壤含量分别为1.19%、1.94%，从分级结果上看（表3），以硼、钼元素为指标区内绝大部分面积属于四级、五级土壤，尤其是钼元素区内有78.98%的面积为含量极低区域，松嫩平原为大面积区域性低硼钼地区。锌的平均含量为55.0mg/kg，锰的平均含量590mg/kg，全铁的平均含量3.92%，在分布上锌元素在部分城市城区含量高，西部丘陵山区含量最低，中西部低平原为锌的很低含量区，东部、北部平原以及西部火山岩区为锌中等含量区，铁、锰元素有类似的分布特征，锌、铁、锰元素的分布特征明显的受土壤沉积作用影响。

微量元素中只有铁元素含量具有大量的二级以上土壤，占到全区面积70.9%，其它微量元素大都处于低含量水平。锌、铜、钼、硼、铁处于低含量水平的土壤面积分别为83.68%，59.31%，96.15%，98.81%，18.68%。

表3　松嫩平原表层土壤必须微量元素分级统计（WB%）

4.3表层土壤元素富集程度

以深层土壤元素的平均值作为基准值，用表层土壤元素平均值与深层土壤元素平均值的比值来反映元素在表层土壤中的富集贫化程度，即富集系数。则松嫩平原表层土壤元素富集程度见表4。以富集系数1.0为中心，用富集系数≥1.1和≤0.9来衡量元素在地表耕作层中富集贫化程度。明显大于富集系数1.0的指标有：有机碳、氮、硫、磷，这种明显的富集作用不可能来自于土壤母质层，考虑到人为肥力和生物的固氮作用以及有机质的表生吸附作用，有机碳、氮、硫、磷元素目前的丰缺状况是受人为因素影响为主。铁、铜、锰、氯、钾、镁富集系数接近1.0，这跟土壤的次生环境有关，受自然肥力和人为肥力双重因素影响；钼、硼、锌、硼富集系数小于1.0，综合土壤肥力以自然肥力为主。

5　结论

松嫩平原地区钾、镁、硫元素含量丰富，受人为肥力和自然肥力双重因素影响，建议在现有的施肥情况下继续维持原有的施肥水平。磷元素含量低的面积占到全区73.71%，综合肥力以人为肥力为主，说明在现有的施肥情况下不足以满足农作物的生长，建议大量加大磷肥的施加。松嫩平原有25.02%的面积缺少有机肥，农作物对有机肥的需求是母质土壤远远解决不了的，建议对有机碳含量不足的南部、东部地区施加适量的有机肥，比如土壤中添加鸡粪、牛粪或者秸秆还田等。微量元素除铁元素外大都是松嫩平原区域性缺少的的，本区内现状钼、硼、锌、硼的综合土壤肥力来源自然肥力为主，建议在全区大面积增加微量元素钼、硼、锌、硼等肥料。

表4　松嫩平原表层土壤元素富集程度表

[1]崔玉军，李延生，刘国栋，雷风华，等.中华人民共和国多目标区域地球化学调查报告 (比例尺：1:250000)黑龙江省松嫩平原南部.黑龙江省地质调查研究总院内部资料. 2009（6）.

[2]黑龙江省地质矿产局编.黑龙江省区域地质志.地质出版社.1993年.

[3]全国土壤普查办公室.中国土壤普查技术 [M].北京：中国农业出版社，1992：211-213.

[4]中国土壤元素背景值编委会.中国土壤元素背景值 [M].北京：中国环境科学出版社，1990：78-79.

[5]崔玉军，刘立芬，雷风华等.中华人民共和国多目标区域地球化学图集（黑龙江省松嫩平原南部） [M].地质出版社.2013（8）：152.

[6]鲍士旦.土壤农业化学分析 [M].北京：中国农业出版社.2000：123-126.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-7-379-2