霞浦大坪土壤地球化学特征及农业开发利用建议_钟和清.pdf
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1、 福 建 地 质 Geology Fujian 32第 42 卷福 建 地 质 Geology Fujian 资助项目:福建省地矿局地勘费项目“福建省霞浦县沙江镇大坪村绿色地质资源调查评价”。收稿日期:2022-09-14 作者简介:钟和清(1987-),男,高级工程师,从事区域地质、矿产地质、农业地质调查等工作。霞浦大坪土壤地球化学特征及农业开发利用建议钟和清(福建省地质调查研究院,福州,350013)摘 要 霞浦大坪耕地和园地表层土壤中硒和锌元素含量等级从丰富到缺乏均有分布,硒元素以适量等级为主,其次为富硒等级,锌元素以较缺乏和中等占主导。土壤重金属元素污染风险低。水稻富硒富锌率高,茶叶富
2、锌率高。根据土壤地球化学特征和施肥存在问题,结合土壤和农产品有益元素含量等特征,提出了相应的农业施肥和开发利用建议。关键词 地球化学特征 土壤施肥 农业开发利用 霞浦大坪中图分类号:P595;S153.6 文献标识码:A 文章编号:1001-3970(2023)01-0032-07Geochemical Characteristics of Soil and Suggestions for Agricultural Development and Utilization in Daping Village,Xiapu CountyZhong Heqing(Fujian Institute of
3、 Geology Survey and Research,Fuzhou,350013)AbstractAbstract The selenium and zinc content in topsoilof cultivated land and garden land is distributed from rich to lack in Daping Village,Xiapu County.The selenium content is mainly in the appropriate grade,followed by selenium rich grade,the Zinc cont
4、ent is mainly in the deficient grade and medium grade.The risk of heavy metal pollution in soil is low.The selenium and zinc rich rate of rice is high,and the zinc rich rate of tea is high in Daping village.Through comprehensive research,we put forward suggestions on agricultural fertilization.Combi
5、ned with the content characteristics of beneficial elements in soil and agricultural products,circle a proposed rice dominant planting area and two high-quality plots rich in selenium and zinc,put forward corresponding suggestions for agricultural development in Daping village.KeywordsKeywords geoch
6、emical characteristics,soil fertilization,agricultural development and utilization,Daping village of Xiapu county 32 第 1 期钟和清:霞浦大坪土壤地球化学特征及农业开发利用建议 33 第 1 期为查明霞浦大坪土壤地球化学特征和富硒富锌土壤资源,了解农产品硒、锌元素富集情况,2021年实施的大坪村农业地质调查项目通过系统采样检测耕地和园地表层土壤、农作物根系土及果实等样品,获得了大量的检测数据,基本查明了耕地和园地土壤地球化学特征,为大坪村富硒富锌农业开发和土地规划利用提供了重要
7、支撑。1 研究区概况研究区土地利用现状以林地为主,其次是园地,少量为耕地。园地和耕地多分布于研究区南侧海拔较低地带。园地面积为 115.26 hm2,其中果园面积为 113.39 hm2,茶园面积为 1.87 hm2;耕地面积为 18.01 hm2,其中水田面积 14.67 hm2,旱地面积 3.34 hm2。受气候、地形、成土母质等成土因素的综合作用,土壤类型以红壤为主,其次为高海拔地区的黄壤、黄红壤,河流及水库周边分布有一定面积的水稻土。土壤成土母质有残积母质、坡积母质、冲积母质 3 种。残积母质由中、低山地上的母岩经风化而成,坡积母质多处于中、低山坡麓,由残积物经坡积而成;冲积母质主要集
8、中于大坪水库西侧及北侧,为河流冲积物。研究区除东部大坪水库一带发育早白垩世二长花岗岩,其余地段均为大面积连片出露的南园组第二段中酸性火山碎屑岩,岩性以浅灰色流纹质晶屑凝灰岩和流纹英安质晶屑熔结凝灰岩为主1。2 样品采集及检测样品布设采用 1 5 000 地形图叠加土地利用现状图为工作底图,并综合参考卫星遥感特征、土壤类型、地质背景等要素,将大坪村耕地和园地划分为 50 个评价单元,每个评价单元采集 1 件表层土壤样品,平均采样密度约 38 个点/km2。表层土壤采样深度为 0 20 cm,采用多点组合形式,在每个评价单元内采样点位周边 30 m 范围内采集 4个子样,等量混合组成 1 件土壤样
9、品。农作物采集时间为收获盛期,采用梅花点、对角线法等进行多点取样可食用部分,等量混匀组成 1 个样品,采集品种有水稻、茶叶、红肉蜜柚、红美人柑橘和纽荷尔脐橙,合计 30 件。土壤样品分析根据多目标区域地球化学调查规范2、土地质量地球化学评价规范3和生态地球化学评价样品分析技术要求4,以 X-荧光光谱法(XRF)、等离子体质谱法(ICP-MS)为主,辅以原子荧光法(AFS)、离子选择电极法(ISE)、发射光谱法(ES)和化学容量法(VOL)等。样品检出限、准确度监控和重复性分析监控均达到相关技术要求。3 土壤地球化学特征和硒、锌元素含量及其分布特征3.1 土壤地球化学特征研究区耕地和园地表层土壤
10、样品地球化学参数(表 1)。其中样品的土壤指标均值含量等级一等(丰富)的养分指标为有效磷和钼,二等(较丰富)的养分指标为铜,三等(中等)的养分指标为碱解氮、速效钾和锌,四等(较缺乏)的养分指标为有机质、氮和硫。土壤中汞、镉、铅、砷、铬、镍等6 项重金属元素含量均值等级为无风险。pH 算术均值为 4.61,强酸性。经分析,园地土壤中硒元素的含量均值为0.35 mg/kg,远高于耕地土壤硒元素含量均值0.21 mg/kg。南园组火山碎屑岩区硒元素含量均值为 0.34 mg/kg,高于早白垩世二长花岗岩区硒元素含量均值 0.29 mg/kg。锌元素含量在不同土地利用类型和不同地质背景中差异较小。3.
11、2 土壤硒、锌元素含量及分布特征大坪村耕地和园地表层土壤中硒元素含量水平从富硒到缺硒均有分布,以适量等级为主。其中,富硒土壤面积为 39.15 hm2,均见于园地,占耕地和园地总面积的 29.4%,适量等级的硒土壤面积为71.84 hm2,占 54.0%(表 2)。从硒元素含量等级图(图 1a)可知,富硒地块分布相对较零散,不利于成片开发。连片性较好的富硒地块分布于大坪村中部坑头厝西南部和珠龙岗东北部。研究区耕地和园地表层土壤中锌元素含量水平从丰富到缺乏均有分布,以中等和较缺乏等级为主。富锌土壤面积为 22.68 hm2,占 17.1%,锌较丰富土壤面积为 11.41 hm2,占 8.6%。从
12、锌元素含量等级(图 1b)可知,富锌地块分布较零散,区内连片性最好的富锌地块位于珠龙岗东北部。福 建 地 质 Geology Fujian 34第 42 卷3.3 土壤重金属元素含量及分布特征在测试的锌、铜、汞、镉、铅、砷、铬、镍等8 个指标中,研究区耕地和园地表层土壤中铅元素为主要污染风险元素,铅元素为风险可控类地块面积为 24.48 hm2,占 18.4%,风险可控地块主要分布于大坪村中部黄土企及其东西两侧。同时发现个别地块中汞、镉或砷元素存在超过风险筛选值的现象,但均未超过风险管控值。总体而言,耕地和园表 1 研究区耕地和园地表层土壤样品地球化学参数Table 1 Topsoil sam
13、ples geochemical parameter in cultivated land and garden land in the study area注:氧化物含量单位为(%),氮、有机质含量单位为(g/kg),pH 无量纲,其余元素(指标)单位为(mg/kg);各元素(指标)统计数据 50 个;各指标等级主要是参考“土地质量地球化学评价规范”3和“土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准”5。土壤指标最大值最小值算术均值标准离差变异系数三等范围/筛选值均值等级有机质38.67.016.14.50.28 20 30四等(较缺乏)碱解氮207.244.5111.042.70.39 90 1
14、20三等(中等)有效磷1 394.01.2142.7143.41.01 10 20一等(丰富)速效钾687.731.9149.789.00.59 100 150三等(中等)氮2.320.380.920.240.26 1 1.5四等(较缺乏)硫37084216570.27 219 270四等(较缺乏)钼22.400.532.091.190.57 0.55 0.65一等(丰富)硒0.7640.0750.3210.1760.55 0.175 0.40中等(适量)锌165.430.263.819.70.3 62 71三等(中等)铜220.07.425.612.30.5 21 24二等(较丰富)汞0.5
15、910.0180.0520.0180.353 0.5无风险镉0.3700.0290.0830.0420.500 0.3无风险铅112.223.052.214.00.3 70无风险砷79.821.388.935.760.65 30无风险铬52.99.827.659.730.35 150无风险镍25.74.412.055.150.43 60无风险磷1.20 0.64 0.82 0.41 0.42 0.6 0.8二等(较丰富)钾29.23 10.16 17.76 6.08 0.46 15 20三等(中等)氧化钙0.50 0.09 0.19 0.11 0.53 1.16 2.68五等(缺乏)氧化镁0.
16、53 0.15 0.29 0.13 0.30 1.20 1.70 五等(缺乏)硼217.2 77.0 15.8 5.36 0.45 45 55五等(缺乏)锰504.1 252.2 337.6 539.67 0.73 500 600五等(缺乏)氧化铁4.53 1.52 2.84 4.40 0.56 4.15 4.6五等(缺乏)氯130.1 54.1 80.3 12.28 0.26 59 69二等(较丰富)pH6.103.854.610.320.07强酸性钟和清:霞浦大坪土壤地球化学特征及农业开发利用建议 35 第 1 期地表层土壤污染风险较低。4 农产品品质特征此次全面采集了主要农产品,含红肉蜜
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