土壤微量元素

土壤微量元素（精选十篇）

土壤微量元素 篇1

1 土壤微量元素研究的意义

农产品的产量和品质与水土气地球化学环境紧密相关, 多种地球化学因素制约着农业的发展, 然而, 由于对农业地球化学的重要意义认识不足, 在很长一段时期内, 农业地球化学发展缓慢, 直到20世纪70年代以来, 由于农业生产速度远低于人口增长速度, 农产品 (特别是粮食) 的产量已不能满足人类日益增长的需要, 美国和欧洲各国开始重视农业地球化学的研究工作, 将多目标的地球化学调查数据用于农业研究以促进农业生产。90年代以来, 随着现代分析手段的提高, 对土壤、植物中元素含量的测定越来越快速、准确, 地球化学在农业中的应用得到了前所未有的发展。农业地球化学研究化学元素在岩石-土壤-水体-植物间的含量变化、迁移规律以及对植物生长发育的影响。土壤、水体中多种元素的含量、赋存状态、共生组合以及迁移规律等地球化学特征又制约着农作物的产量与品质 (吴俊华等, 1995) 。因此, 加强农业工作中的地球化学研究, 对指导农业的合理布局、生产更多更高品质的农产品、发展可持续农业有着重要的作用。

农作物的生长、繁衍和产品的产量和品质常具有很强的地域选择性, 尽管农作物的品种栽培技术、共生作物和景观 (地形、气候、地表及地下水、植被等) 等条件是一致的, 甚至土壤类型亦相同。但只要一离开一定的地域, 农作物就会出现生长不良或品质发生变化, 许多优良农产品只限于某一特定的区域内, 从而成为土特产。研究发现许多农产品如荔枝、苦丁茶、龙眼、柑橘、金银花等都具有其特殊的物质组成, 尤其是所生长的土壤与其周围的土壤地球化学特征有很大差异 (庄伊美等, 1993, 1994;罗一凡等, 1999;张发宝等, 2000;张重义等, 2003;) 。究竟是哪些因素影响着农作物的产量及品质?怎样的地球化学环境更适宜土特产的生长、繁衍?如何改变土壤的理化性质使其更有利于农作物的生长?而对特定区域及某种土特产进行水土气地球化学特征的研究正是解决这些问题的关键所在。

植物在整个生长发育过程中需要多种元素, 主要是从土壤中吸取, 所以土壤是植物矿物质及氮素营养的主要来源。土壤物质组成的主体是土壤矿物, 土壤矿物一般占土壤干重的95%。土壤矿物是母岩风化和成土母质经成土作用的产物, 其组成受源区母岩类型、气候环境及成土时间等因素的影响 (郭正堂, 1996, 张铭杰, 1998, Ibanez, 1998;X. J. Wang, et al.1998;T. Horváth, 2000) , 因此, 母岩的地球化学特性直接影响土壤、水体中多种元素的含量、赋存状态、共生组合 (Xiaoping P. Zhang, 2002) 。在表生环境下, 成土母岩在形成土壤的过程中, 元素含量及附存状态会发生不同程度的变化。潜育作用、淋溶作用、地表有机质聚集及灰壤化作用、土壤酸碱性、氧化还原电位、含水含气性等都会影响土壤中微量元素的含量、分布、附存状态和活动性。对于耕作层而言, 其元素含量还因人为的各种因素 (种植、放养、施肥等) 使它们发生变化 (吴俊华等, 1995;J. Sastre, et al., 2001;李家熙, 2000) 。土壤中植物必需微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B等的供给水平不仅影响植物的正常生长和发育, 而且还进一步影响到农产品的品质与产量;土壤中Cd、Hg、Ni、Co、Pb等的大量存在会对植物产生毒害作用;土壤中As、F、I、Se等的存在对植物作用不大, 但它们的含量水平可通过食物链间接或直接影响到动物或人体健康 (蔡晶等, 2001;R. B. Clark, et al., 2001) 。因此, 许多国家越来越重视微量元素的作用及其机理的研究, 大规模生产施用微量元素肥料已成为世界化肥研究的重要课题。随着作物产量的提高, 土壤中微量元素的消耗也随之增加, 微量元素在农业中的应用已引起普遍关注和重视。

2 土壤微量元素研究现状

2.1 不同类型土壤微量元素组成特征

微量元素是动物和植物生长和生活所必需的。土壤中微量元素主要来自成土母质并能反映出成土母质的特点。土壤中微量元素的供给水平受成土母质、土壤类型、土壤理化性质、气候环境等因素的共同影响 (蔡晶, 2001;李泽鸿, 2003) 。因此, 不同土壤类型微量元素组成具有显著差异, 不同地区同一类型土壤也因成土母质的不同其微量元素组成具有很大差别。

2.2 土壤微量元素含量影响因素分析

微量元素有效态含量在土壤中的分布具有不同的特点, 这是由于土壤中微量元素有效态含量与土壤有机质含量、微量元素全量以及土壤pH和Eh值等有很大关系 (F. M. G. Tack, et al., 1997;陆继龙等, 2002) 。

(1) 微量元素有效态含量与土壤有机质含量的关系。

(2) 土壤微量元素全量是有效态的主要来源, 因此有效态含量的多少很大程度上取决于土壤微量元素全量的多少 (龚子同等, 1997) 。

(3) pH值对土壤微量元素有效性的影响。

土壤酸碱度是土壤的一个基本性质, 也是影响土壤理化性质的一个重要化学指标, 有很多项目的分析方法与分析结果与酸碱度密切相关, 它的大小是审查其它项目测定结果的依据之一。在土壤中, 与酸碱度关系最为密切的是土壤一植物系统中的化学元素, 它直接影响着土壤中各种元素的存在形态、有效性及迁移转化 (蔡晓明等, 1995;曾如坤, 1998;蒋定安等, 1997) 。相关分析表明, 湖北黄棕壤Fe、Zn有效态含量与pH值呈显著负相关, Mn、Cu有效态含量与pH值相关性不显著, 只有B、Mo有效态含量与pH值呈极显著正相关 (洪松等, 2001) 。

(4) 氧化还原电位 (Eh值) 对微量元素活性的影响。

氧化还原电位对多种化合价的元素影响较为明显, 如植物吸收的是Mn, 土壤处于还原状态时, 水稻田和排水不良的土壤有较多的Mn供植物吸收, 而在质地很轻的呈碱性反应的旱地土壤锰处于高价状态, 不能被植物吸收利用 (邵建华, 2001) 。氧化环境中矿物和有机质易于分解, 向土壤中释放可溶性微量元素;较高Eh值下S2-减少因而Cu、Zn的活性有所增加, 但Fe、Mn则以高价态存在而活性有所降低。少数样品的测定表明湖北黄棕壤氧化还原电位从表土层至底土层略有升高。表土层Fe、Mn有效态含量较高与有机质分解造成的还原环境密切相关 (洪松等, 2001) 。

此外, 生物活动与微量元素有效态含量也有一定关系。一般而言, 生物活动分泌的有机酸, 能活化、富集矿物中的元素。调查中发现某些片麻岩上发育的黄棕壤表土层有效Zn含量比心土层和底土层高1.5～2倍, 其表土层生物活动较旺盛是一个重要原因 (洪松等, 2001) 。

2.3 土壤微量元素应用前景展望

随着现代分析手段的提高, 对土壤、植物中的微量元素含量的测定也越来越快速、准确 (傅昀, 1999;C. Latkoczy, et al.2000; Z. Hartyáni, 2000;Yi-Ling Lee, et al.2003;孙亚萍等, 2003) , 这为科学施用微量元素提拱了可靠的保证, 也为微量元素肥料工业的发展创造了条件。我国微量元素肥料工业才刚刚起步, 农民对微量元素的认识还有待进一步提高。随着作物产量的增加和复种指数的提高, 从土壤中带走的微量元素也越来越多, 而且氮磷化肥的施用量越来越大, 有机肥料施用不足, 致使大量的土壤缺乏微量元素, 有的地块已明显表现出缺素症状, 单靠施用有弥补微量已远远不够, 因此, 从营养学角度讲使用微量元素肥料是十分必要的 (邵建华, 2001) 。大量试验证明使用微量元素后不仅激发许多酶的活性, 并增加了作物体内的营养, 而且还增加对地下营养的吸收, 使植株健壮, 抗病、抗倒伏能力增强, 预防并治疗缺素引起的生理性病害, 从而达到增产、提高农作物产品品质之目的。

摘要：土壤微量元素的研究是土壤学研究的前沿基础领域。通过对土壤微量元素的研究, 可以揭示土壤的发生学特性、母质特征, 揭示土壤的发育程度和肥力水平, 为环境保护、优质生产和上壤改良提供基础依据。指出了土壤微量元素的研究意义, 综述了土壤微量元素的研究进展, 力图对土壤微量元素研究领域具有全面的了解。

土壤微量元素 篇2

遵义地区土壤元素含量与超标致癌元素的防治措施

通过遵义地区各时代地层土壤中多种元素的含量分析、对比,划分出元素超标致癌的土壤地层,用种植物的方法提取各时代地层土壤中过量的致癌元素,减少过量的致癌元素在土壤中的残留,降低粮食、蔬菜中致癌元素的.含量,或采用避让放射性元素过量的地层区域,提高区域内居民的寿命.

作 者：黄作明 潘忠华 罗本利 HUANG Zuo-ming PAN Zhong-hua LUO Ben-li 作者单位：贵州省地矿局106地质大队,贵州,遵义,563000刊 名：地球与环境 ISTIC PKU英文刊名：EARTH AND ENVIRONMENT年，卷(期)：200937(3)分类号：P595 S153.6关键词：地层土壤 元素超标致癌 防治措施

煤中微量元素在土壤环境中的迁移 篇3

【关键词】微量元素；土壤环境；迁移；煤；淋溶实验

0.前言

煤或煤矸石在地面的燃烧产物在贮存过程中，在外力作用下如：雨水、其他介质等，会有一定量的微量元素进入土壤，并对土壤环境产生潜在的危害和破坏影响。本文以我国某煤矿区为例，通过淋滤实验和室内土壤实验分析，研究了微量元素在土壤中的迁移与环境效应。

1.土壤实验与微量元素在土壤环境中的迁移

1.1实验步骤及方法简述

（a）取制样品：将该煤层的样品直径粒度制成<0.05mm，并取1kg放于经过稀HNO3洗过的玻璃瓶内。

（b）淋溶：通过蒸馏水和稀HNO3进行配置PH=4的溶液进行淋溶，同时将温度升到80℃。

（c）土壤选取：矸石周围酸性土壤，PH值在4-7，取30kg，粒度制成<0.05mm，均与混合后平铺到玻璃槽中（玻璃槽不能渗水）。

（d）过滤：在玻璃槽一端放置滤网，滤网直径要求<0.025mm，并在有滤网玻璃槽一端下方放置玻璃缸以接收土壤渗出的淋滤水。

（e）采样：土壤经过80℃水淋溶两天后，按照距淋滤液的距离，每隔20cm进行采样，共采集3个样品，分别用S1、S2、S3表示，测定其Pb、Zn、Cu、As元素。

结果如表1：

1.2结果分析

通过表1数据可知， 微量元素在土壤中的迁移有以下特点：

（a）经过淋溶液渗滤的土壤，微量元素质量分数均大于原土壤分数，如通过比较距淋溶液入渗处20cm、40cm、60cm处的As质量得分均比原土壤高0.05×10-6、0.03×10-6、0.01×10-6，Zn、Pb分别高0.40×10-6、0. 29×10-6、0. 24×10-6和0. 67×10-6、0. 48×10-6、0. 29×10-6。这点证明了土壤环境的富集和迁移作用。

（b）污染源和土壤环境中微量元素的质量分数成正比。也即是距污染源越近， 微量元素的质量分数越高，污染越严重；反之，则污染较轻。从而证明了微量元素的迁移距离和析出源远近有着密切的关系。

（c）微量元素在煤或煤矸石中质量分数越高，其淋溶析出的质量分数也较高，对土壤环境的污染能力也较强。

（d）表中As土壤中析出的量要小于Zn、Pb的析出的量，当距离淋溶液入渗处相同时，Zn、Pb 的质量分数依然远远高于As，证明了Zn、Pb在煤中的含量较高。如表2

通过对表2的研究还可以得出，尽管原煤中Zn的质量得分高于As的得分，但淋溶液入渗前后的分差与As质量分差之比要低于Pb，表明了Pb的溶出强度要大于Zn。并且通过淋溶前后分差比值来看，比值的大小和入渗处的距离有密切的关系，距离越远，比值越大，说明了元素在土壤的迁移能力的不同，Zn、Pb的迁移能力要大于Cu。

2.土壤测试与微量元素在土壤环境中的迁移

2.1采样与测试

本次采样选用某矿煤矸石和矸石堆东侧，煤矸石样按不同的岩石和不同来源的矸石手拣采集，共采集G1、G2、G3、G4、G5、G6共6个样品，煤矸石主要为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩；土壤选取距离煤矸石堆10 m内，每隔2m采一个样品，共采集T1、T2、T3， 3个样品。10m至30m内，每隔5m采一个样品，共采集T4、T5、T6 ，3个样品。主要对以下7种微量元素进行测试，详见表3，表4。

2.2实验分析

通过表3、表4分析：

（a）土壤中微量元素随着距离煤矸石越近，其质量分数越高。

（b）微量元素在土壤中迁移和富集能力和其进入土壤的源头的距离有关，距离微量元素源头越近，呈现出迁移、富集的规律性变化越明显。

垂直方向的规律性：

通过对煤矸石堆周围土壤环境中Hg在垂向上的变化研究，如表5，可知，煤矸石周围土壤中，Hg的含量均高于土壤的对照点，说明其对土壤的环境效应最为明显。

3.微量元素在土壤环境中的迁移形式

3.1物理迁移

一般来说，在水淋溶过程中，煤、煤矸石及煤的灰渣中的金属微量元素常常以离子形式进入土壤环境中，这些金属离子或络合离子在土壤环境中可以直接迁移至地面水体，并不会与水发生任何化学反应。但在土壤环境中，大多金属微量元素被吸附于土壤胶体表面或包含于矿物颗粒内，伴随着土壤中水分流动而被机械搬运。这种现象在多雨地区尤为突出。干旱地区的机械迁移最常见的形式是尘土飞扬，这点可以由人们在离煤矸石堆较远的地方经常看到含微量元素的土壤颗粒的尘土和灰尘得到证明。

3.2生物迁移

生物迁移主要包含两方面，一方面是指通过植物的根系吸收土壤环境的部分金属微量元素，并在自身体内积累；另一方面是指土壤环境中的金属微量元素被土壤中的微生物吸收，或富集微量元素的表土被土壤环境中动物啃食。生物迁移可以净化土壤，降低土壤污染度，但对于生物来说，如果金属微量元素富集过多，会导致自身的污染甚至产生变异。这种情况在矿区周围经常发生。

4.结语

本文通过土壤淋滤实验和煤矸石堆周围土壤采样测试的研究，总结以下结论：

（a）土壤环境含水性、腐殖质的多少、水的性质等对元素的迁移距离和能力有着控制作用。

（b）微量元素在土壤中的迁移距离和污染源的距离成反比，和微量元素的含量成正比。

（c）植物尽管可以吸收土壤中的微量元素，但如果微量元素积累过多，将会严重影响植物新陈代谢，甚至导致植物死亡。

【参考文献】

[1]王运泉，任德贻.煤及其燃烧产物中微量元素的淋滤试验研究.环境科学，1996，17（1）：16-19.

[2]李林涛等.煤矸石中微量重金属对环境的污染问题.煤炭科学总院西安分院文集，1991，（5）：22-26.

广西荔枝林下土壤元素分析 篇4

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂与标准溶液

试剂:硝酸 (优级纯) ;过氧化氢 (优级纯) 。

标准储备液: V, Ti, Fe, Mn, Co, Mg的标准溶液均为1000 μg/m L, 基体介质为5 %硝酸 (国家钢铁材料测试中心钢铁研究院) 。

混合标准液:将标准储备液用5 %硝酸逐级稀释, 混合至V, Ti, Fe, Mn, Co, Mg浓度分别为0.00, 0.01, 0.10, 1.00, 10, 20 μg/m L。

1.1.2 土壤样品采集

在广西北流市塘岸镇、玉林福绵区樟木镇、桂平市麻垌镇、钦州市的钦北区小董镇、 灵山县烟墩镇、浦北县北通镇等6 个荔枝园分别采集林下土样样本 (详见表1) 。以梅花采样法采集土样, 每个荔枝园采个5 点, 深度为40 cm, 充分混匀后用四分法取约1 kg作为1 个样本。

1.2 测定方法

土壤p H的测定:参考NY/T 1377-2007测定。

土壤容重测定:环刀法。

全氮测定:称取样品0.5 g (精确至0.001 g) 装入消化管, 加入2 片消化片和12 m L的浓硫酸, 放入消化炉中, 在420℃消煮1~1.5 h, 冷却。

速效钾、有效磷、铵态氮等测定:参考NY/T1849-2010 酸性土壤铵态氮、有效磷、速效钾的测定方法联合浸提- 比色法。

重金属元素测定:参考GB15618-95 土壤环境质量标准。

样品处理:将样品在50 ℃烘干粉碎, 用60 目筛子筛取样品。将每份样品一分为二, 1 份为待测样品, 另1 份为加样回收实验样品。取待测样品, 准确称取0.5000 g, 装入特氟龙消解罐中, 加入5m L硝酸与2 m L过氧化氢, 置于通风橱中放置过夜, 同时做3 个平行和空白实验。密闭消解罐按照设定程序 (见表2) 进行消解。消解完成后, 取出消解罐冷却, 把消解罐中的溶液全部转移至50 m L容量瓶中, 用5 %硝酸定容, 待测。

测定:在仪器的最佳工作条件下, 制作各元素的标准曲线, 根据标准曲线对样品进行测定。

1.3 数据分析及土壤肥力判断

试验数据采用Excel 2007 分析。土壤肥力判断采用全国第二次土壤普查土壤养分分级指标进行评价[2]。

2 结果与分析

2.1 土壤p H值及容重

根据土壤酸碱度和容重分级标准, 从表3 可以看出, 荔枝林下土壤p H值变幅为4.33~6.78, 主要以酸性为主, 其中广西桂南钦州的土壤呈强酸性或酸性, p H值较低, 桂东的呈酸性至中性, p H值均比钦州的高。荔枝林下的土壤总体容重较大, 均达到偏紧或紧实, 其中桂东的玉林等地比桂南的钦州等地土壤容重稍小。

2.2 土壤肥力分析

从表4 可以看出, 测定结果变异系数最大的为有效钾, 达到42.88, 最小的为全磷, 只有7.12, 说明不同产地荔枝园的土壤营养元素很不均衡。根据试验结果和国家关于土壤肥力分级标准, 有机质总体含量中等, 平均有机质含量为2.73 %, 达到了三级标准, 其中二级标准的样品有2 个, 三级标准的样品3 个, 一级标准1 个;全氮很高, 平均为0.211 %, 可达一级标准, 但有效氮很低, 平均为34.98 mg/kg, 折算为百分含量只有0.0034 %, 说明土壤中可利用的氮不高;而全磷和全钾均较低, 分别平均为226.67 mg/kg和446 mg/kg, 有效磷平均含量为5.86 mg/kg, 达四级标准的有5 个样品, 六级标准的有1 个样品, 有效钾平均含量为91.125mg/kg, 达三级标准的有3 个样品, 四级标准的有2个样品, 五级标准的有1 个样品。故从土壤肥力看, 荔枝林下的土壤肥力属于中等偏下。

2.3 重金属元素分析

土壤重金属检测结果见表5。从表5 可以看出, 不同产地的荔枝园林下土壤中重金属元素含量的变异系数很大, 这可能与不同荔枝园管理有关, 但对照GB15618-1995, 土壤环境质量标准, 所有指标均符合二级标准, 说明当地进行荔枝的无公害生产有较大的潜力。

2.4 微量元素分析

检测了6 个果园土壤中的铁、钴、镁、锰、钛、钒等微量元素, 结果见表6。从表6 可以看出, 镁、锰、钒元素在荔枝林下土壤中含量相对较高, 而铁、钴、钛含量相对较低;不同荔枝园土壤中微量元素的变异系数差异较大, 这可能是与不同地域及管理措施有关。

3 讨论

影响土壤元素含量分布的原因是多方面的, 首先是土壤本身固有的理化性质, 其次荔枝吸收及其土壤微生物状况, 再次是人工施肥等也影响土壤元素含量。因此, 研究对荔枝林下土壤营养元素进行分析, 了解荔枝林下土壤肥力状况, 为指导荔枝科学施肥, 改善土壤结构提供参考, 从而提高荔枝的产量及改善果实品质。研究结果表明, 广西荔枝林下的土壤呈酸性居多, 只有p H值变幅较大, 除了玉林福绵区樟木镇的样品呈中性以外, 广西桂南钦州的土壤呈强酸性或酸性, 而李国良等研究表明, 以p H值5.5 ~ 6.5 的土壤最适合荔枝生长[3], 土壤酸性较强的土壤可在荔枝林下撒些生石灰, 即可以中和土壤酸性, 也可以杀虫, 有利于荔枝的生长。荔枝林下土壤容重较大, 等级达到偏紧至紧实, 不利于荔枝生产, 应多施有机肥, 改良土壤机构。荔枝林下土壤营养元素变异大, 营养不均衡, 总体肥力较低, 属中等偏下, 不同果园应当进行测土配方施肥, 以增强土壤营养的有效性。荔枝林下受重金属污染的状况较轻, 所有指标均符合GB15618-1995 土壤环境质量二级标准, 可大力发展荔枝的无公害生产, 适应当今市场要求, 提高荔枝的品质。果园土壤中镁、锰、钒元素等微量元素含量较丰富, 而铁、钴、钛等含量较缺乏, 在荔枝的生长过程中应补充部分微量元素, 可改善荔枝的坐果率及品质。

参考文献

[1]韦树根, 闫志刚, 董青松, 等.荔枝林下南板蓝种植技术[J].大众科技, 2015, 17 (185) :115-116.

[2]广东土壤普查办公室.广东土壤[M].北京:科学出版社, 1993.

土壤微量元素 篇5

摘要：对澧阳平原典型土壤剖面--玉成(YC)剖面进行常量元素地球化学分析,结果表明,YC剖面沉积物中SiO2,Al2O3和TFe2O3(包括Fe2O3和FeO)三者的含量总和达到80%-85%,其中SiO2的`含量占60%-65%,Al2O3含量在12%-15%之间,而TFe2O3的含量占5.5%-7%;其它常量元素的含量相对较低,表现为K2O(2.5%-2.8%)>TiO2(1.2%-1.5%)>MgO(0.7%-1.2%)>CaO(0.5%-0.8%)>Na2O(0.4%-0.6%)>MnO(0.1%-0.5%)>P2O5(0.1%-0.15%).黑褐色土壤剖面CIA值(74.82)远高于上地壳(UCC)的平均值47.96,明显高于黄土高原黄土(63.73)和古土壤(67.36),略高于镇江下蜀黄土(70.45).表明黑褐色土壤剖面经历了比黄土高原黄土和古土壤更强烈的化学风化.CIA指数的垂向变化表明黑褐色土壤剖面经历了风化相对较弱、风化相对较强、风化相对较弱、风化相对较强4个阶段.作 者：毛龙江 莫多闻 周昆叔 郭伟民 贾耀锋 MAO Long-jiang MO Duo-wen ZHOU Kun-shu GUO Wei-min JIA Yao-feng 作者单位：毛龙江,MAO Long-jiang(南京信息工程大学大气科学学院,南京,210044;北京大学城市与环境学院,北京,100871)

莫多闻,MO Duo-wen(北京大学城市与环境学院,北京,100871)

周昆叔,ZHOU Kun-shu(中国科学院地质与地球物理研究所,北京,100029)

郭伟民,GUO Wei-min(湖南省文物考古研究所,长沙,410008)

贾耀锋,JIA Yao-feng(北方民族大学管理学院,银川,750021)

土壤微量元素 篇6

关键词：微量元素；土壤；小麦田；分布规律

中图分类号：S151.9 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）07-0005-03

植物生长所必需的铁、锰、铜、锌、硼等微量元素主要靠土壤和施肥供给。农业生产中，随着N，P，K化肥用量的增加，农作物从土壤中带走的微量元素越来越多，如果不补充施肥，会造成作物营养比例失调、产量降低和品质变劣。土壤类型、农业生产条件、施肥方式和施肥强度，均会引起土壤理化性状和养分变化，进而影响有效态微量元素含量，因此要求因土因作物科学合理施肥。盲目施肥既增加农业生产成本，也不利于增加作物产量和改善作物品质，因此，微量元素的施用应根据土壤类型和作物种类分区进行，确保效益最大化。通过分析与评价全市小麦田土壤有效态微量元素，明确全市铁、锰、铜、锌、硼等有效态微量元素现状、分布规律及相关关系，为全市小麦测土配方施肥及小麦中后期喷施微肥防干热风、防早衰等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

淮安市位于江苏省北部平原腹地，地处黄淮平原和江淮平原，地势平坦，地形地貌以平原为主，市境西南部有部分丘陵岗地，地势较高。全市总面积1.01 km2，耕地面积39.28 hm2。土壤类型以水稻土、潮土和黄棕壤等为主。种植方式主要为稻麦轮作，小麦播种面积29.1 hm2。

1.2 采集地點与采样方法

2014年，结合全市小麦田块的土地利用现状图、土壤图，根据不同土壤类型在田块中的分布情况，用网格布点的形式采集样品714个，取样深度0～20 cm。土样混匀后，按四分法保留土样1 kg，剔除杂物，风干，用土壤粉碎机粉碎过2 mm筛，装袋备用。为防止污染，土样采集、粉碎等前处理均使用木制工具和塑料制品。

1.3 测定方法

土壤有效态铁、锰、铜、锌用DTPA浸提—原子吸收分光光度法测定；土壤有效硼用沸水浸提—姜黄素比色法测定。

2 结果与分析

2.1 土壤微量元素有效态含量

土壤微量元素有效态含量结果见表1。根据全国第二次土壤普查设定的土壤养分含量临界值指标，对微量元素有效态含量进行分析。有效态铁、锰、铜、锌、硼含量平均值分别为45.54，17.94，2.90，0.88，0.32 mg/kg，均远高于临界值。但由于土壤理化性状、施肥习惯等不同，各元素变异系数不同，表现出丰缺状态不同，土壤有效态铜不缺乏，有效态锰、锌、铜缺乏较多。有效态铁含量在1.24～108.42 mg/kg之间，变异系数62.23%，低于临界值样品占总样品的1.40%；有效态锰含量在1.18～73.03 mg/kg之间，变异系数88.07%，低于临界值样品占总样品的31.79%；土壤有效态铜含量在0.39～8.71 mg/kg之间，变异系数46.55%，所有样品均高于土壤丰缺临界值；土壤有效态锌在0.04～3.45 mg/kg之间，变异系数64.77%，低于临界值的样品占总样品的27.03%；土壤有效硼含量在0.01～1.64 mg/kg之间，变异系数93.75%，低于临界值的样品占总样品的47.06%。

2.2 分县（区）土壤微量元素有效态含量

全市各县（区）土壤微量元素有效态含量结果见表2。

由表2可见：涟水县、淮阴区、淮安区、清浦区、金湖县、洪泽县、盱眙县麦田土壤有效态铁含量平均值分别为31.53，15.57，42.69，49.08，75.20，81.89，34.41 mg/kg，除盱眙县低于临界值的样品占样品总数的8.62%外，其它各县（区）小麦田土壤有效态铁均高于临界值；有效态锰含量平均值分别为6.99，5.02，8.43，20.43，26.39，44.64，23.48 mg/kg，低于临界值的样品占比分别为54.11%，88.09%，60.67%，25.40%，0，0，9.48%，涟水县缺锰最严重，洪泽县、金湖县不缺锰；有效态铜含量平均值分别为2.66，2.06，3.49，3.25，3.68，4.00，1.72 mg/kg，所有样品均高于临界值；有效态锌含量平均值分别为0.68，0.40，1.84，0.81，0.93，0.92，0.84 mg/kg，低于临界值的样品占比分别为38.35%，76.19%，15.73%，41.27%，7.50%，11.93%，13.79%，淮阴区缺锌最严重，金湖县最轻；有效态硼含量平均值分别为0.13，0.13，0.11，0.78，0.68，0.14，0.49 mg/kg，低于临界值样品占比分别为57.14%，58.33%，49.44%，49.21%，36.67，32.11，49.13%，淮阴区缺硼最严重，洪泽县最轻。

总体而言，全市各县（区）麦田土壤的有效态铁、铜基本不缺乏，有效态锰、锌、硼则较缺乏。涟水县、淮阴区、淮安区等以潮土为主的区域，盱眙以棕壤、砂姜黑土为主要土壤类型的区域，以缺锌、硼、锰为主。金湖、洪泽等土壤类型以水稻土为主的区域，以缺锌、硼为主。

2.3 pH与土壤微量元素有效态含量间的关系

土壤pH值与土壤微量元素的有效态含量关系密切，强烈影响土壤锰的可溶性和赋存形态，表现为土壤锰的可溶性随pH值降低而增加。土壤铁、土壤硼的有效性与土壤pH值呈负相关。研究表明（表3）：土壤pH与土壤有效态铁、锰、铜、锌、硼均呈负相关，与锰负相关最显著，r=-0.716 6，其次为铁，r=-0.669 6，与铜、硼、锌负相关度较小，相关系数分别为-0.213 1，-0.101 5，-0.005 5。土壤有效态微量元素间呈正相关关系，其中，土壤有效态铁和锰相关性最大，相关系数为0.727 9；其次为铁与铜，相关系数为0.505 8；其它元素间也呈正相关，但相关性不高。

3 结论与建议

全市小麦田土壤微量元素有效态铁、锰、铜、锌平均值高于临界值，有效态硼低于临界值，但各元素变异系数不同，分布不均匀。有效态铜所有值均高于临界值，含量较丰富，有效态铁、有效态锰、有效态锌、有效态硼分别有1.40%，31.79%，27.03%，47.06%的样品低于临界值。

全市各县（区）麦田土壤有效态铁、铜基本不缺乏，涟水县、淮阴区、淮安区等土壤类型以潮土为主区域，盱眙以棕壤、砂姜黑土为主要土壤类型的区域，以缺锌、硼、锰为主；金湖、洪泽等土壤类型以水稻土为主的区域，以缺锌、硼为主。

张英华等通过去叶和遮光处理后发现，包含锌和铁在内的4种微量元素含量之间及与粒重、蛋白质含量之间存在正向相关，表明籽粒微量元素含量与粒重、蛋白质含量可同步提高。张起昌对不同筋力小麦品种混喷多种微肥后发现，补充微肥有利于小麦对养分的吸收利用，加快了有机物质积累，最终对产量结构具有显著的促进作用。全市小麦微肥施用应根据小麦田微肥分布情况合理开展，促进土壤微量元素平衡，尤其是小麦中后期一喷三防过程中，应有针对性开展锌、硼肥喷施。涟水、淮阴、淮安区等潮土区域，还应增加锰肥喷施，以达到防小麦早衰、防干热风的目的。

参考文献

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[2] 刘燕，刘宇庆，刘金龙，等.基于“3414”肥效试验的不同土壤类型小麦田磷钾丰缺指标体系的建立[J].江西农业学报，2011（4）：94-95.

[3] 薛炳杰，田坤发，何庆，等.小麦田施用不同微肥对比试验研究[J].安徽农学通报，2015（6）：74-75.

土壤微量元素 篇7

茶叶富含多种人体必需的微量元素[1,2]和对人体有益的成分如Fe、Zn、Se、Mn以及维生素C、维生素B、维生素E及茶多酚类等物质。如Mn 可以改善动脉硬化患者的脂类代谢,但是这些物质特别是其中的微量元素能否被人体吸收,与其溶出率有很大关系,人体要从茶叶中获得这些微量元素,最好的途径就是通过饮用茶叶浸泡液而获取其中的养分[3]。有关茶叶中微量元素的分析有很多报道[4],有关茶叶中微量元素溶出率的研究也有一些报道[2],但在自然习惯冲泡条件下微量元素溶出率的研究少见报道,研究在自然习惯冲泡条件下微量元素溶出率,既可正确评价茶叶中微量元素的生物利用率,又可准确计算经饮茶而进入人体的微量元素量,为预防过量摄入或补充摄入量提供依据。黄山作为我国一大重要茶叶产区,本试验研究了不同冲泡时间及用不同时间、温度(80℃和100℃)的水冲茶对黄山5种茶叶微量元素溶出的影响。并与中华人民共和国农业行业标准NY5017-2001,做出分析。

2 材料与方法

黄山毛峰、黄山野菊、黄山贡菊、祁门红茶,太平猴魁是黄山茶叶的5种有代表性的茶叶。其中黄山毛峰、太平猴魁、祁门红茶都是国内著名的茶叶品牌。黄山野菊、黄山毛峰主要产区是黄山区,太平猴魁主要产自太平地区,祁门红茶主要产自祁门县,黄山贡菊主要产自歙县。本实验主要测5种茶叶在自然冲泡调节下利用原子吸收分光光度仪Cu、Mn、Cd、Pb、Se5种微量元素的含量。原子吸收分光光度仪TAS-990AFG型:北京普析通用仪器有限责任公司WX-4000微波快速消解系统为上海屹尧分析仪器有限公司,Zn、Fe、Mg、Se空心阴极灯,真空抽滤泵 LT28-50。硝酸;Cu、Pb、Cd.、Mn、Se标准溶液;去离子。

2.1 茶叶样品的处理

将从市场上购买的茶叶置于105℃恒温烘箱烘3h,自然冷却。然后用粉碎机粉碎后,用分析天平准确称取1.200g,平均置于6个溶解罐中,每个罐中再加入4mL的硝酸,然后密封装机,按照表2的条件微波消解,等完成冷却30h后收集溶解液,过滤后用0.5%的硝酸定容至250mL的容量瓶中并贴上标签。

2.2 茶叶溶出物样品的制备

称取茶叶2.000g,在自然冲泡的条件下,用45mL高沸水和80℃、100℃的水分别冲泡5min、10min、20min。过滤,然后用真空泵抽滤,定容到50mL容量瓶。

2.3 标准曲线的绘制

铜、镉、铅、锰、锡元素标准储备液用2%HNO3溶液将1 000mg/L的逐级稀释至标准使用溶液。铜(Cu)标准系列:0 、1 、2 、3、4、5mg/L;镉(Cd)标准系列:0 、1 、2 、3 、4、5mg/L;铅(Pb) 标准系列:0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6mg/L;锰(Mn)标准系列:0、1.0 、2.0 、4.0、6.0、8.0mg/L。锡(Se)标准系列:0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L。通过测定各元素标准溶液在不同浓度时不同的吸光度绘制标准曲线图(表1)。

2.4 仪器的工作条件

微波消解系统的工作条件见表2,原子光谱的工作条件见表3。

2.5 样品测定

通过测定茶叶溶出物中的各元素的吸光度对应标准曲线,从而求得溶去物中各微量元素的含量,结果见表4,“-”表示未检出。

3 茶叶产地土壤适宜性分析

茶树生长区的成土母岩对茶叶品质的影响所表现出的差异,与它们的化学成分有关。黄山名茶生长区的大部分土壤含硅量都较高,一般可达65%～70%以上,大部分的硅来自石英砂岩与花岗岩等成土母质,而硅多的土壤均能形成适合茶树生长的砂砾土壤,据中国农科院茶叶研究所研究,砂砾质土的优点是昼夜温差大,利于茶树对同化物的吸收与积累,根生长量多;茶叶中的茶氨基酸含量高,茶叶香气好,滋味浓等。黄山名茶生长区的大部分土壤含钾量较高,一般在2.5%～4.0%,而石灰岩与玄武岩等分布区的粘质土壤,原可保留更多的钾,但因母岩少钾,致使土壤含钾比砂土还低。茶树生性忌钙,表现为黄山名茶生长区的土壤低钙或含钙量中等,一般仅0.2%～0.3%,而粘性土钙含量一般都在0.4%～0.9%以上。钙与镁的含量在土壤中常呈正相关,所以产名茶的土壤中镁的含量也低。镁含量少时有利于茶的生长,但过多时,则对茶品质极为不利,从很多数据中反映出区内的土壤含镁量不高,适合于名茶的生长。通过黄山茶叶地质环境对茶叶生长及品质影响的探讨,认为适宜优质黄山茶叶生长的环境有以下特点。

(1)在茶叶自然形成的生态系统中,地质环境和气候是主要的控制因素,在一定范围内山区小气候条件相同情况下,地质因素很可能在其中起主导作用。

(2)认为植物营养元素及其有效态等地球化学背景在不同地(岩)层的差别是造成黄山茶叶差异生长的重要原因之一。

(3)青白口纪邓家组变石英砂岩、变粉砂岩、板岩为母质形成的粗骨土适宜种植黄山毛峰茶叶;志留纪康山组长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为母质形成的粗骨土、红壤土适宜种植太平猴魁茶叶。

黄山毛峰、太平猴魁、祁门红茶、黄山野菊、黄山贡菊5种茶的生长环境有利于其生长。本次检出的Cu、Pb、Cd与无公害食品茶叶(中华人民共和国农业行业标准NY5017-2001)中的标准对照,均远远低于标准。

4 结语

黄山市茶叶含有丰富的Se、Mn等微量元素,其茶水中微量元素含量顺序为Mn含量最多。Mn、Se是对人体健康十分重要的微量元素,对增强人体免疫功能是有益的。Pb是一种严重危害人类健康的重金属元素,Cd可以引起染色体畸变,也可以引起基因突变,所以既可以引起急性病变,也可以引起肿瘤等慢性疾病。黄山茶叶产地的土壤品质非常适合茶叶的生长。在测定茶叶溶出物样品中5 种样品的Pb、Cu、Cd的含量很低,本次检出的Cu、Pb、Cd与无公害食品茶叶中(中华人民共和国农业行业标准NY5017-2001)的标准对照,均远远低于标准。可见黄山的茶叶从种植到生产和制茶工艺都已经十分成熟。不同微量元素溶出率随浸泡时间的延长而异,本实验中Mn元素溶出率随浸泡时间延长而增大,Cu元素溶出率随浸泡时间延长先增大而后减小。一般饮茶冲泡10min左右就可获得较多微量元素,沸水冲泡茶叶其茶水微量元素含量更高。通过本实验可以看出黄山5种茶叶生长的土壤环境优良,品质上乘,建议饮用。

摘要：利用火焰原子吸收光谱法测定了来自黄山不同品种、不同产地的5个茶叶溶出物样品中Cu、Mn、Cd、Pb、Se 5种微量元素的含量,结果表明:不同品种茶叶溶出物样品中的Cu含量很小,Mn含量有显著差别,Pb在茶叶溶出物样品中含量极小,都低于国际标准规定的最低阈值以下,Cd在这5种茶叶溶出物中含量无测出,Se含量相对较高,适合饮用,并对茶叶的土壤做了适宜性分析。

关键词：茶叶,火焰原子吸收光谱法,微量元素,黄山,土壤适宜性分析

参考文献

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土壤微量元素 篇8

下符桥镇位于安徽省霍山县北部, 素有“霍山北大门”之称, 全镇总面积为70.2 km2。下辖6个村, 171个村民组, 总人口2.1万人, 全镇耕地总面积0.17万hm2, 属于山地丘陵地貌, 黄棕壤, 北亚热带湿润季风气候, 农副产品资源丰富, 是霍山县重要的优质粮油生产基地, 为全县农业大镇。2006年开始, 笔者参与了该县农技提高中心土肥站实施的测土配方施肥项目, 获得了下符桥镇耕地的许多养分数据, 其中包括土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰的含量数据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2006年10月中旬采集样品。以村组为界, 在每个村民组设2个取样点, 选取具一定代表性的田块与旱地, 采用GPS定位, 用不锈钢土钻采集0~20 cm耕层土样, 取5点混合土样, 各采取土样174个, 所取土样经风干、去除杂质、过2 mm孔径筛, 小部分0.25 mm孔径筛后测定[1,2]。

1.2 分析方法

土壤p H值采用电位法测定, 土壤有效态Cu、Zn、Fe和Mn用p H值7.3的DTPA-Ca Cl2-TEA浸提液浸提, 用原子吸收分光光度测定。土壤微量元素含量等级划分参照第二次土壤普查标准 (表1) 。

(mg/kg)

1.3 数据统计

所得数据用Excel 2000和SPSS 10.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤有效态微量元素分析

由表2可知, 在下符桥镇所辖6个村水田土壤有效态铜、锌、铁、锰的含量平均值分别在2.44~3.03、1.46~1.97、47.8~64.2、26.8~31.4 mg/kg。表明在镇级范围内, 由于地形、气候、生产习惯、种植作物相同或相似, 所以各村水田土壤有效态微量含量在各村没有明显的差异[3]。

注:表中数据为平均数±标准差。

由表3可知, 在下符桥镇所辖6个村旱地土壤有效态铜、锌、铁、锰的含量平均值分别在2.56~3.21、1.56~2.17、49.1~65.5、27.8~33.4 mg/kg。表明同水田土壤一样, 在镇级范围内, 由于各种因素相同或相似, 旱地土壤有效态微量含量在各村没有明显的差异。

(mg/kg)

此外, 由表2、3可知, 下符桥镇旱地土壤有效态铜平均含量为2.77 mg/kg, 水田为2.65 mg/kg, 旱地土壤比水田高4.5%;旱地土壤有效态锌平均含量为1.89 mg/kg, 水田为1.78 mg/kg, 旱地土壤比水田高6.2%;旱地土壤有效态铁平均含量为58.5 mg/kg, 水田为56.7 mg/kg, 旱地土壤比水田高3.2%;旱地土壤有效态锰平均含量为29.6 mg/kg, 水田为28.3 mg/kg, 旱地土壤比水田高4.6%。统计结果表明, 虽然旱地土壤有效态铜、锌、铁、锰的平均含量分别比水田的高, 但都没有超过10%, 旱地土壤有效态铜、锌、铁、锰的含量与水田的没有明显差异, 在同一个水平上。

2.2 土壤有效态微量元素状况评价

根据土壤有效态微量元素含量的分级标准, 对下符镇348个样品的测试结果进行分级评价, 其中铁、铜含量达到1级水平的个数分别为342、280个, 占比分别为98.3%、80.5%, 锰含量达到1级水平的为160个, 2级水平的为162个, 占比分别为46.0%、46.6%, 锌含量达到2级水平的为338个, 占比为97.1%。表明下符桥镇不论水田旱地土壤铁、铜含量水平很高, 锌的含量水平较高, 而且各处差异不大, 锰的含量较高, 各处差异大一些。

2.3 土壤有效态微量元素的相关性分析

土壤有效态微量元素含量受微量元素肥料的施用状况、土壤水分状况、不同的作物生长和土壤利用方式、土壤有机质含量、土壤酸碱性、土壤氧化还原特性等多种因素的影响。所测土壤的p H值平均数在5.26~5.51, 属于中酸水平, 有机质平均含量在16.1~19.2, 属较高水平, 而铜、锌、铁、锰的含量总体上也属于较高水平, 显示铜、锌、铁、锰的含量与土壤酸碱性、有机质含量有着某种必然的关系, 由于此次所分析的土壤选定的范围在乡镇级, 很难找出一定的规律, 需要在更大范围内作进一步的探讨[4,5,6,7,8]。

3 结论与讨论

对霍山县下符桥镇耕地348个土壤有效态微量元素含量的分析结果表明, 无论水田还是旱地, 铜、锌、铁、锰的含量都较高, 而且各村之间、旱地与水田之间, 都没有明显的差异。只有锌含量没有一个达到1级水平。因此, 在实际的农业生产过程中要注重锌肥的使用, 防止因缺锌带来的损失。

参考文献

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防止土壤酸化影响作物吸收大量元素 篇9

自从2006年实施测土配方施肥以来, 对全市旱田土壤10209个土样化验结果表明, p H值<5 (强酸性) 5236.3个, 面积26.18万亩, 占51.3%;p H值5~6.5 (酸性) 4625.6个, 面积23.13万亩, 占45.3%;p H值6.5~7.5 (中性) 347.1个, 面积1.74万亩, 占3.4%, 平均土壤p H值5.47。这与全国第二次普兰店市土壤普查p H值5.4~8.1之间, 其中6.5~7.5之间占总面积60.67%, 5.4~6.5之间占39.02%, 7.5~8.1之间占0.31%相比, 土壤明显趋向酸化状态。

造成土壤酸化原因:上世纪80年代初期实行家庭联产承包责任制以来, 全市农田施肥以化肥为主, 作物几乎全部依赖化肥, 在施肥方法上, 往往将全部化肥集中一次性基施, 氮肥施用量过多且集中施用化肥造成剩余养分, 尤其是氮素在土壤耕层积累, 土壤残留的硝态氮释放出的氢离子造成土壤酸化。施用的部分酸性磷、钾肥, 未经充分腐熟的动物粪便在分解过程中生成有机酸, 都会加剧土壤酸化。这都不利于作物对大量元素和对微量元素钼的吸收。同时, 将会造成施用化肥利用率低, 生产成本增加, 增产效果不明显等问题。如果能在现行的作物施肥上, 采取相应的技术防控措施, 必将有效地缓解土壤酸化对作物的不良影响。

1.实施作物测土配方施肥技术通过土壤化验了解土壤供肥能力, 作物需肥规律, 科学合理确定氮、磷、钾化肥及中微量元素施用量。通过施用作物配方肥和少量多次施肥, 才能够达到减少肥料流失和土壤残留的目的。

2.增施有机肥一般每亩施用有机肥1500~2500公斤, 可以有效地改善土壤理化性质, 提高土壤有机质含量, 改善土壤理化结构, 增强土壤的缓冲力, 优化土壤p H值。

3.秸秆还田种植紫花苜蓿或野草压青等绿肥, 可以起到提高土壤肥力和改善理化性质的作用。避免施未腐熟有机肥。

土壤营养元素对稻米品质的影响 篇10

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验以6种不同供试土壤设6个处理:分别为红黄泥(第四纪红土母质)、黄泥Ⅰ(长沙县大鱼塘板页岩母质)、紫潮泥(洞庭湖区河湖沉积物母质)、紫泥(紫色页岩母质)、灰黄泥(石灰岩母质)和黄泥Ⅱ(永顺县颗沙乡页岩母质,出产优质米土壤母质),各土壤均采自不同稻田的耕作层(0-25cm)土壤,其主要理化性状见表1。每一盆钵装风干土30 kg,每种土壤设3次重复,每季作物重新装填土壤。试验于2006年7月始至2007年8月,连续种植二季水稻,早、晚稻品种(组合)分别为株两优819和丰源优299,均从农资市场购得。

1.2 试验方法

试验所施肥料为尿素、过磷酸钙和氯化钾。每钵化肥施用量早稻、晚稻均为纯N 1.00g,P2O50.4g,K2O 0.70g,一次性作基肥施入。试验在严格湿润管理条件下进行,其它栽培管理措施均与大田一致。

1.3 测定项目与方法

(1)稻米品质测定。水稻收割后,稻谷采用日晒干燥,储藏三个月,然后进行稻米品质测定。稻米品质按农业部NYPT8321988《米质测定方法》分析和测定糙米率,精密率、整精米率、垩白粒率、垩白面积、糊化温度、胶稠度、直链淀粉和蛋白质含量九个指标。

(2)分析测定方法。有机质:重铬酸钾容量法—外加热法[8];p H:电位法[9];全氮:标准凯氏蒸馏法[9];全K:碱熔—火焰光度法[9]。有效N、P2O5、K2O采用扩散法、olsen法和1M NH4OAC提取,火焰光度计法[9];交换性Ca、Mg:1 NH4OAC(PH=7)提取,原子吸收分光光度法[9],有效Zn、Cu、Mn和Fe:DTPA溶液提取,原子吸收分光光度计法测定[9];有效Mo:p H=3.3的草酸铵溶液提取,示波极谱法测定[9];有效Cl:5%K2SO4溶液提取,Ag NO3滴定法测定;有效S:Ca(H2PO4)2+2NH4OAC提取比浊法测定[9];有效B:热水提取,姜黄素比色法测定[9]。

1.4 数据分析

用Excel进行试验数据处理和相关分析,DPS统计软件进行试验数据的方差分析。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质和全氮含量对稻米品质的影响

表2中显示,在同一施肥水平下,土壤中的有机质和全氮含量与稻米的蛋白质含量均呈显著正相关,其相关系数分别为0.689*和0.877*(p=0.05)。然而,土壤中的有机质、全氮和有效氮含量与稻米的直链淀粉含量呈显著负相关,其相关系数分别为-0.612*、-0.802*和-0.658*(p=0.05)。水稻特别是晚稻种植在有机质含量和全氮含量较高的稻田中,其籽粒的蛋白质含量通常亦较高,而籽粒的蛋白质含量增加导致直链淀粉含量相应降低。这表明氮素营养是增加稻米蛋白质含量的重要因素。笔者认为,增加施氮量,特别是水稻生育中后期的施用比率,将根际施氮与叶面喷施氮肥相结合,并栽植于土壤氮含量较高的稻田中等措施有利于稻米品质的改善。

2.2 土壤有效硫对稻米品质的影响

整精米率是衡量稻米品质的一个主要指标,其值越高,稻米的市场售价就越高。表3中显示,土壤有效硫(S)含量与稻米整精米率呈正相关,在晚稻上达到显著差异水平,其相关系数为r=0.895*(p=0.05),在早稻上的相关性略低(r=0.633*,p=0.05)。土壤有效硫与稻米的蛋白质含量亦呈显著正相关(其相关系数晚稻为0.727*;早稻为0.840*,p=0.05)。虽然不同水稻品种对土壤硫的反应不一,但总的趋势为:土壤有效硫含量较高,稻米品质则相应提高,硫素对改善稻米品质有利。

2.3 土壤有效钙和镁含量对稻米品质的影响

钙和镁是水稻生长的必需营养元素,土壤中交换性钙和镁对稻米品质有显著作用。表4中表明,土壤中交换性钙含量与稻米的蛋白质含量及胶稠度均呈显著的正相关(相关系数分别为0.93**、0.92**)。试验结果表明,土壤交换性钙含量较高,稻米的胶稠度较高,食用品质随之改善,并且由于蛋白质含量的增加,稻米的营养价值亦相应提高,表明钙的积极效应主要是促进了蒸煮和外观品质的改善。而土壤交换性镁与稻米的蛋白质含量却呈显著的负相关(r=-0.86**),镁含量愈高,则稻米中的蛋白质含量愈低,尽管镁在某些方面存在消极影响,但对许多其它米质项目的效应是积极的,有待进一步研究。

2.4 土壤有效锰含量对稻米品质的影响

“垩白”即包括腹白,又包括背白,垩白指数(垩白面积和垩白粒率)代表着稻米的外观品质。表5中显示,早稻的垩白粒率和垩白面积随着土壤有效锰含量的增加而相应提高,土壤有效锰与稻米的垩白量呈显著的正相关,二者的相关性分别达到显著和极显著水平,其相关系数为0.801*(p=0.05)和0.952**(p=0.01),即土壤的有效锰含量较高,则稻米的外观品质较差,说明含有效锰高的稻田土壤生产出的稻米外观品质低劣,无市场竞争力,大田生产中应尽量避开在含有效锰高的稻田土壤上栽植优质稻。

2.5 土壤有效铜和钼含量对稻米品质的影响

表6中显示,土壤有效铜和有效钼含量与稻米的蛋白质含量均呈正相关,土壤有效钼含量与稻米蛋白质含量和胶稠度正相关达到显著水平(相关系数分别为0.86*和0.82*),土壤有效铜含量与稻米胶稠度以及垩白量呈正相关,但未达到显著差异。早稻米质受土壤有效铜的影响较大,而晚稻受土壤有效钼含量的影响较大。由此可见,钼参与硝酸盐还原过程,而该过程有利于改善植株的氮素营养和促进蛋白质的合成。本试验结果表明,第一,植株的干物质重量与土壤有效铜含量呈负相关(r=-0.914*)而与N/Cu比呈正相关;第二,植株的单株吸铜量与土壤中有效铜含量呈正相关(r=0.824)而与土壤中有效铜、锌、锰、磷的含量呈负相关,其相关系数(r)分别为-0.964**、-0.850*和-0.962*,可见,对作物机能来说,铜与其它营养元素的平衡比铜的绝对含量更为重要。

2.6 土壤氯的含量对稻米品质的影响

从测定的稻米品质指标来看,氯与稻米品质的多个指标有关。表7中显示,土壤有效氯含量与稻米品质的蛋白质、胶稠度、垩白粒率及垩白面积均呈显著正相关,其相关系数(r)分别为0.916**、0.970**、0.600*和0.487*,土壤氯含量高,有利于改善稻米的营养价值和食用品质,但却增加垩白量,降低了稻米的外观品质。早在1954年,Broyer等人就确认了氯是植物生长的一种必需营养元素,然而,其在植物体内专性生理功能至今仍未弄清楚。氯对烟草和茶叶品质的影响早已被人们所认识,但它对稻米品质的影响目前知之甚少,有待今后进一步研究。

3 结论与讨论

3.1 讨论

21世纪的粮食生产将由以数量为主转向数量与质量并重的方向发展,稻米的品质问题日益受到人们的关注。稻米品质的形成是遗传基因与环境互作的结果,特别是水稻遗传因素固定的情况下,水稻生长期间的环境条件和栽培技术与稻米品质有很大关系。稻米中的化学成份是构成稻米的物质基础,各种化学成份在质和量上的差异,决定着稻米的品质。

迄今为止,关于钙对稻米品质影响有一些研究报道[5,6,7]。一些研究人员指出:镁或钾的缺乏会导致稻米蛋白质含量的增加,这说明镁有利于促进水稻的光合作用和增加稻米中的淀粉积累,这种淀粉积累导致蛋白质含量相应降低。过去,人们就锰对稻米垩白量的影响知之甚少。由于植株体内碳水化合物的合成和运输不充分而造成的碳水化合物供应不足是导致稻米出现垩白的主要原因。在垩白粒中,外部几层细胞的淀粉积累少,这种垩白的形成常见于水稻的灌浆期。水稻生长物质吲哚乙酸含量在开花与灌浆期之间达到高峰值,高吲哚乙酸有利于促进光合产物向穗部运转。然而,锰含量过多并达到中毒水平时,植株中的吲哚乙酸含量则急剧下降,这可能是由于过高量的锰破坏或麻痹了吲哚乙酸的保护剂,也许是过多的锰减少了光合产物向胚乳中的运输,而增加了垩白量。对缺锰土壤,在水稻灌浆成熟期前,叶面喷施锰肥有利于改善稻米垩白粒率。

H.P.Agrawal报道[10],水稻施用钼肥能增加籽粒的蛋白质含量,其供试土壤为砂壤土,有效钼含量为0.12mg/kg,施钼能增加稻米蛋白质含量37.5%。黄俊福的试验表明[11],水稻叶面喷施钼肥,其籽粒蛋白质含量平均增加7.4%,而且,随着土壤有效钼含量的逐步增加,钼的这种作用逐步减小,而土壤有效氮含量增加时,钼的这种作用加大,因此在水稻生育中后期叶面施钼时要考虑土壤中有效氮的供应强度。

一般研究认为,施铜肥有损于稻米的碾米、外观和蒸煮品质,特别是对米胶的影响大,B.J.AIIOWay指出[12],植株缺铜会阻碍蛋白质的合成,从而导致体内可溶性氮含量增加和氨基酸组成的改变;他同时还指出,铜的缺乏间接影响植株的氮代谢,铜的贡献在于平衡了植物体内的营养。因此,在优质稻的生产中不宜直接施用铜肥。

3.2 结论

本试验表明,土壤各种养分均对部分米质性状有明显的影响,其中氮肥对稻米品质的影响最为重要,虽然各种试验结果并不完全一致,从总体来说,在养分供应上,首先应该大力提倡测土平衡施肥,适宜的氮、磷、钾配合施用有利于提高稻米米质。此外,适当补施硫、镁、钙等中量元素,对提高稻米的综合品质性状也是十分重要的。植物体内的铁、锰、铜、锌、钼等微量元素主要来源于土壤但需求量不多,可以在水稻灌浆成熟期作为叶面喷施的方式加以补充,只有做到水稻生长所需养分的平衡供应,才可以保证“源、库、流”三个方面的协调,有利于高产优质。当施肥提高某种品质的同时,往往伴随部分其它品质的下降。如透明度高虽然有垩白率低和蛋白质含量高的趋势,却同时与直链淀粉含量高相联系。因此,如何通过养分管理和养分调控措施,合理运筹尽可能地协调它们之间的关系,使各评价指标在更高水平上统一起来,尚需进一步深入开展细致的研究。

参考文献

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