烏蘭察布市耕地土壤中氮磷鉀元素含量分析

朱國華 劉芳

摘要 為進一步了解烏蘭察布市耕地土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量，分析了烏蘭察布市10個旗（縣、市）耕地土壤中全氮、有效磷、速效鉀含量。結果發現各旗（縣、市）耕地土壤中全氮、有效磷、速效鉀含量存在較大差異。其中，卓資縣耕地土壤平均全氮含量最高，為1.45 g/kg。察右中旗耕地土壤平均有效磷含量最高，為25.6 mg/kg?；驴h耕地土壤平均速效鉀含量最高，為242 mg/kg。通過研究烏蘭察布市各旗（縣、市）耕地土壤全氮、有效磷和速效鉀含量，為改善和提高全市耕地土壤質量提供重要數據支撐。

關鍵詞 全氮;有效磷;速效鉀;含量

Abstract In order to further understand the content of total nitrogen， available phosphorus and quick-acting potassium in the cultivated soil of Wulanchabu， the content of total nitrogen， available phosphorus and quick-acting potassium in the cultivated land of 10 counties in Wulanchabu was analyzed.The study found that the conents of total nitrogen， available phosphorus， and quick-acting potassium in cultivated soil of different banners （counties，cities）were significantly different.Among them， the average total nitrogen content of cultivated soil in Zhuozi County was the highest， with a content of 1.45 g/kg. The average available phosphorus content in the cultivated soil of Chayouzhong Banner was the highest， at 25.6 mg/kg. The average quick-acting potassium content of cultivated soil in Huade County was the highest， with a content of 242 mg/kg. By analyzing the total nitrogen， available phosphorus and available potassium content of the cultivated land in the counties of Wulanchabu， it provided important data support for improving the quality of cultivated land in the city.

Key words Total nitrogen;Available phosphorus;Quick-acting potassium;Content

土壤是地球生態系統（大氣、水、土壤）重要組成之一，對維系生態平衡、生物生存和發展具有重要作用。土壤中通常含有幾十種至一百多種元素，其中氮磷鉀是促進植物發育和生長最重要的元素之一。植物吸收的氮主要是無機態氮，即銨態氮和硝態氮，一部分有機態氮，如尿素中氮也可被吸收。當土壤中氮元素含量豐富時，植物根系可充分吸收，植物生長枝葉繁茂，果實中蛋白質含量高。當土壤中氮元素含量較低或極低時，植物不能順利合成蛋白質、核酸及磷脂，植物生長矮小，分枝較少，葉片小、黃，易早衰，花果易脫落，導致產量降低[1-2]。磷元素是合成糖、蛋白質和脂肪不可或缺的元素，在植物中參與幾乎所有主要代謝過程，包括光合作用、能量傳遞、信號轉導、大分子生物合成與呼吸和豆科植物的固氮作用，也是合成葉綠素重要的元素[3]，土壤中缺少磷元素會導致植物生長緩慢，植株矮小，生長初期葉片常呈暗綠色，光合作用利用率低，花芽出生速率低，開放和發育慢而弱，果實質量差[4]。鉀元素在碳水化合物代謝、呼吸作用及蛋白質代謝中起重要作用;鉀能促進蛋白質的合成，與糖類的合成也有關;鉀離子是構成細胞滲透勢的重要成分，對氣孔開放有直接作用[5-6]。缺鉀癥狀最初是老葉葉尖及葉緣發黃，以后黃化部位逐漸向內伸展，同時變褐、焦枯，呈“灼燒”狀，葉片出現褐斑[7-8]。

烏蘭察布市土地總面積54 492 km2，其中，耕地面積60萬hm2，占土地總面積的11%[9]。主要種植馬鈴薯、雜糧雜豆、玉米、甜菜、向日葵等。其中馬鈴薯總播種面積約23.47萬hm2，全市所有旗縣都有種植。雜糧雜豆播種面積約1327萬hm2，其中燕麥播種面積超過7.34萬hm2。大豆播種面積約3.13萬hm2，高粱約0.67萬hm2，玉米播種面積8萬hm2，甜菜播種面積2.4萬hm2。全市耕地面積多，耕作作物多樣，目前對全市各旗（縣、市）土壤中氮磷鉀元素含量的研究較少。筆者通過分析耕地土壤中氮磷鉀元素含量，對全市耕地土壤中氮磷鉀元素有系統了解，指導相關部門對缺少氮磷鉀元素土壤進行調節，為全市耕地土壤質量提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

樣品：耕地土壤去除根莖葉，風干研磨后分別過1和2 mm孔徑尼龍篩，得到待測樣品。

主要試劑：濃硫酸（分析純），濃鹽酸（分析純），硝酸（分析純），高氯酸（優級純），氫氧化鈉（分析純），硼酸（優級純），硫酸鉀（分析純），五水合硫酸銅（分析純），二氧化鈦（優級純），五水合硫代硫酸鈉（分析純），無水碳酸鈉（基準試劑），甲基橙（分析純），碳酸氫鈉（分析純），酒石酸銻鉀（分析純），鉬酸銨（分析純），抗壞血酸（分析純，）乙酸銨（分析純）。

標準品：磷標準溶液（100 mg/L），鉀標準溶液（100 mg/L），標準質控土壤：HTSB-5。

1.2 儀器

凱氏定氮儀（KDY-9820 北京通潤源機電技術），紫外可見分光光度計（UV-1780 島津儀器），火焰光度計（FP6400 上海萊帕德儀器），分析天平（ EX125DZH 奧豪斯儀器）。

1.3 試驗方法

1.3.1 采樣。

分別對全市10個旗（縣、市）耕地土壤進行采集，采集范圍覆蓋全市所有耕地土壤，每個旗（縣、市）采集30個樣品，共300批次樣品。

1.3.2 測定。

依據文獻[10]進行土壤中全氮檢測;依據文獻[11]進行土壤中有效磷檢測;依據文獻[12]進行土壤中速效鉀檢測。

全氮：稱取過2 mm篩后的土壤樣品0.200 0～1000 0 g（含氮約1 mg），精確到0.1 mg。

有效磷：過2 mm孔徑尼龍篩樣品2.50 g于200 mL塑料瓶中，加入50.00 mL碳酸氫鈉浸提劑（pH 85），蓋緊瓶塞，室溫（20～25 ℃）（180±20）r/min振蕩30 min。立即用無磷濾紙過濾，得待測液。吸取10.00 mL待測液于50 mL容量瓶中，緩慢加入鉬銻抗顯色劑5.00 mL，振蕩去除CO2，再加入10.00 mL 水，充分排除CO2，室溫下靜置30 min，在880 nm下用紫外可見分光光度儀測定。

速效鉀：過1 mm孔徑尼龍篩樣品5.00 g，加入50.0 mL乙酸銨（pH 7.0），室溫（20～25 ℃）150～180 r/min振蕩30 min。立即過濾，直接用火焰光度計測定。

采用雙平行標準土壤作質控樣，結果均符合引用標準要求。

1.3.3 分析方法。

采用不同地區對比法和平均值法對全市耕地土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量進行分析。

2 結果與分析

2.1 全市耕地土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量

全市10個旗（縣、市）耕地土壤中全氮、有效磷、速效鉀含量見表1～3。由表1～3可知，土壤全氮含量最高的是察右中旗1號土壤樣品，含量為3.44 g/kg，最低的是察右后旗13號土壤樣品，含量為0.30 g/kg，平均含量最高的是卓資縣，含量為1.45 g/kg，最低的是察右后旗，含量為0.66 g/kg，全市土壤全氮平均含量為1.14 g/kg。土壤有效磷含量最高的是化德縣11號樣品，含量為109.5 mg/kg，最低的是卓資縣4號樣品，含量為0.7 mg/kg，平均含量最高的是察右中旗，含量為25.6 mg/kg，最低的是涼城縣，為7.2 mg/kg，全市土壤有效磷平均含量為14.3 mg/kg。土壤速效鉀含量最高的是卓資縣20號土壤樣品，含量為630 mg/kg，最低的是卓資縣14號樣品，含量為63 mg/kg，平均含量最高的是化德縣，含量為242 mg/kg，最低的是涼城縣，含量為118 mg/kg，全市土壤速效鉀平均含量為178 mg/kg。

2.2 全市土壤養分含量分級

依據全國土壤養分含量分級[13]，得到土壤中全氮、有效磷和速效鉀分級標準（表4）。由表4可得各旗（縣、市）全氮、有效磷和速效鉀土壤養分分級，結果見表5。豐鎮市耕地土壤全氮為中，有效磷為中，速效鉀為中上;察右前旗耕地土壤全氮為中上，有效磷為中上，速效鉀為高;察右中旗耕地土壤全氮為中，有效磷為高，速效鉀為極高;察右后旗耕地土壤全氮為低，有效磷為中上，速效鉀為中上;商都縣耕地土壤全氮為中，有效磷為中，速效鉀為高;化德縣耕地土壤全氮為中，有效磷為高，速效鉀為極高;四子王旗耕地土壤全氮為高，有效磷為中，速效鉀為高;涼城縣耕地土壤全氮為中，有效磷為中，速效鉀為中上;卓資縣耕地土壤全氮為中上，有效磷為中上，速效鉀為極高;興和縣耕地土壤全氮為中上，有效磷為中上，速效鉀為高。烏蘭察布市耕地土壤全氮含量為1.14 g/kg（中上），有效磷含量為16.7 mg/kg（中上），速效鉀含量為178 mg/kg（高）。

全市耕地土壤全氮含量最高的是四子王旗，極高、高、中上的級別分別占16.7%、63.3%、20.0%，3種級別共占總量的100%。最低的是察右后旗，極高、高、中上的級別共占總量的6.7%。全市耕地土壤有效磷含量最高的是察右中旗，極高、高、中上的級別分別占26.7%、13.3%、16.7%，3種級別共占總量的56.7%。最低的是涼城縣，極高、高、中上的級別共占總量的6.7%。全市耕地土壤速效鉀含量最高的是化德縣，極高、高、中上的級別分別占50.0%、26.7%、20.0%，3種級別共占總量的96.7%。最低的是涼城縣，耕地土壤速效鉀含量極好、好、中上的3種級別共占總量的 60%。

2.3 各旗（縣、市）耕地土壤全氮、有效磷和速效鉀含量與全市平均值比較

2.3.1 全氮。

全氮與全市平均值比較見圖1。由圖1可知，化德縣全氮含量與平均值偏離最小，四子王旗與平均值偏離較大，且大部分結果高于平均值。其他旗（縣、市）在平均值上下波動。

2.3.2 有效磷。

各旗（縣、市）耕地土壤有效磷與全市平均值比較見圖2。由圖2可知，卓資縣耕地土壤有效磷與全市平均值偏離最小，察右中旗耕地土壤有效磷與全市平均值偏離最大。其他旗（縣、市）耕地土壤有效磷與全市平均值相比都有不同程度的偏離，其中化德縣10～15號土壤樣品，察右中旗1、3、24、28、30號土壤樣品，察右后旗4號土壤樣品，興和縣17號土壤樣品，卓資縣23號土壤樣品與全市平均值偏離較大。

2.3.3 速效鉀。

各旗（縣、市）耕地土壤速效鉀與全市平均值比較見圖3。由圖3可知，四子王旗耕地土壤速效鉀與全市平均值偏離最小，卓資縣和化德縣耕地土壤速效鉀與全市平均值偏離較大。其中化德縣8、9、11、12、15、23、26、28號土壤樣品與全市平均值偏離較大;卓資縣15、20～24號土壤樣品與平均值偏離較大。各旗（縣、市）有個別土壤樣品全氮、有效磷、速效鉀含量較大，可能是該土壤中化肥，尤其是氮磷鉀肥料過度使用，造成土壤樣品中氮磷鉀含量偏高。

3 結論

該研究對全市10個旗（縣、市）耕地土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量進行了測定，統計了各旗（縣、市）耕地土壤全氮、有效磷和速效鉀含量，其中全氮含量最高的是卓資縣，為1.45 g/kg，有效磷含量最高的是察右中旗，為25.6 g/kg，速效鉀含量最高的是化德縣，為242 mg/kg，全市耕地土壤全氮、有效磷和速效鉀平均含量分別為1.14 g/kg、14.3 mg/kg、178 mg/kg。研究了各個旗（縣、市）耕地土壤養分含量分級，耕地土壤最好的是察右中旗，土壤中全氮、有效磷和速效鉀養分含量級別分別為中上、高、極高。較低的是豐鎮市，土壤中全氮、有效磷和速效鉀養分含量級別分別為中、中、中上;察右后旗，土壤中全氮、有效磷和速效鉀養分含量級別分別為低、中上、中上。針對土壤中氮磷鉀含量的高低，科學使用肥料（化肥或有機肥）進行土壤改良，在保證植物高效生長、作物產量有保障的同時，維持土壤生態平衡，使土壤持之以恒發揮作用。

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