隆林县土壤氮分布特征及其影响因素分析

黄梦珂，蒋思杨，蒙春玲，马水满

（广西壮族自治区第四地质队，南宁 530031）

土壤氮（N）元素直接影响植物的生长发育，作为陆地氮库的重要组成，其迁移转化过程对农业生产、区域环境及各种生态过程都有影响。研究区位于广西隆林各族自治县（简称隆林县），属于亚热带季风气候区，地处云贵高原边缘，地势总体西低东高，南北高，中间较低，地貌以土山为主，石山、土山相间。区内出露的地层中，三叠系出露的面积最大，分布于大部分区域，寒武系、泥盆系主要出露于中部和东部，石炭系、二叠系主要出露于北部、中部和东部。区内红壤分布最广，黄壤次之，其他土壤类型零星分布。本文从地质背景、土壤类型、土地利用类型等方面综合分析隆林县土壤氮分布特征及其影响因素，以期为研究区土壤氮元素的调控和管理、农业生产可持续发展提供科学依据。

1 研究方法

1.1 样品采集

依据《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）及《广西土地质量地球化学评价野外工作细则》的要求，采集表层土壤样品6 650 件。采样点主要布设于耕地（旱地和水田）和园地，林地和其他地类密度较低。采样深度为0 ～20 cm，从中心点向四周辐射，采集4 ～5 个采土部位、深度及质量基本一致的土壤样品，充分混合后，用四分法留取约 1.5 kg 的组合样品。

1.2 样品分析

样品分析中，N 采用凯氏定氮法，pH 采用电位法，其间严格按照《多目标区域地球化学调查规范（1 ∶250 000）》（DZ/T 0258—2014）、《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016）等相关规定对测定项目进行质量监控，分析质量水平达到或优于相关要求，数据准确可靠。

2 结果与分析

2.1 表层土壤中氮地球化学特征

研究区土壤氮元素含量介于575.04～11 384.5 mg/kg，平均含量为2 041.16 mg/kg，差异系数为0.38，呈较均匀分布，空间变异性极弱，稳定性较强。区内土壤背景值为1 917.87 mg/kg，明显高于全国耕地土壤全氮平均含量（1 450 mg/kg），富集系数为1.32（背景值/全国耕地土壤全氮平均含量），表明区内土壤中氮元素呈富集状态。在空间分布上，氮元素含量高值区、背景区、低值区在各乡镇均有分布。高值区呈大面积分布，主要集中在新州镇-隆或镇一带及桠杈镇南部，其他乡镇呈较小范围连片性分布；低值区主要集中在北部的者保乡-平班镇-者浪乡一带。

2.2 土壤氮元素含量的影响因素分析

2.2.1 地质背景对氮元素含量的影响

母质是形成土壤的物质基础，其化学组成和性质通常会直接反映在表层土壤中，不同地层的岩石形成时间不同，相似成土母质发育的土壤也有较大差异。由表1 可知，研究区大多数样品采集于三叠系地层中，次为二叠系；三叠系岩性以砂岩为主，夹泥岩，含少量灰岩；二叠系以灰岩为主，含少量泥岩。不同地质背景下，氮元素含量平均值由大到小的排序为泥盆系＞石炭系＞二叠系＞寒武系＞三叠系，其均呈较均匀分布。从区内土壤氮元素含量来看，以碳酸盐岩为主的泥盆系、石炭系和二叠系明显高于三叠系及寒武系。

表1 不同地质背景的表层土壤氮元素含量

2.2.2 土壤类型对氮元素含量的影响

研究区样品大部分为黄壤和红壤。由表2 可知，不同类型土壤理化性质不同，这对土壤氮元素含量有明显影响。土壤氮元素含量平均值由大到小的排序为石灰（岩）土＞黄壤＞水稻土＞红壤，其均高出全国耕地土壤全氮平均含量，均呈现较均匀分布。水稻土和红壤中氮元素含量较低，除了土质不同造成土壤氮元素积累和淋失的差异，人类活动的影响也是水稻土中氮元素淋失的原因。

表2 不同土壤类型的表层土壤氮元素含量

2.2.3 土地利用类型对氮元素含量的影响

土地利用方式是影响土壤氮元素含量的重要因素，不同土地利用方式下，田间管理、灌溉施肥及耕作方式等存在差异，直接影响氮元素在土壤中的累积、转化和迁移。由表3 可知，研究区大部分样品采集于旱地、水田及林地，土壤氮元素含量平均值由大到小的排序为其他＞林地＞旱地＞水田＞园地，呈较均匀分布。区内水田氮元素含量较低，原因可能是淹水造成土壤氮元素淋失；由于人类活动较少，地表枯枝腐叶较多，土壤微生物活动强烈，促进养分在林地土壤中的积累。

表3 不同土地利用类型的表层土壤氮元素含量

2.2.4 土壤pH 对氮元素含量的影响

土壤pH 也是影响土壤肥力的重要指标。研究区土壤pH 介于4.04 ～8.30，平均值为5.75，背景值为5.69，跨度较大，差异系数为0.16，呈均匀分布。区内酸性土壤面积较大，而酸性条件下，土壤氮的矿化作用会被抑制，使得土壤中的氮元素更多地以有机态氮的形态积累，不易被植物吸收或淋失，与前文所述相符，即区内土壤氮元素含量高于全国耕地土壤全氮平均含量。区内土壤氮元素含量与pH 成正相关，pH介于4.04 ～8.30 时，pH 增高会促进土壤对NH+的吸附，增加土壤氮元素含量。

3 结论

研究区土壤氮元素整体比较丰富，平均含量为 2 041.16 mg/kg，差异系数为0.38，其呈较均匀分布，富集系数为1.32，其明显高于全国耕地土壤全氮平均含量。区内不同地质背景下，泥盆系、石炭系和二叠系的土壤氮元素含量较高，三叠系、寒武系偏低；不同土壤类型中，石灰（岩）土的氮元素含量最高，黄壤次之，红壤、水稻土较低；不同土地利用方式下，其他地类、林地和旱地的土壤氮元素含量高于水田和园地。此外，一定范围内，土壤碱性越强，土壤氮元素含量越高。