煙臺(tái)高新區(qū)沿海土壤理化分析

劉文光 李云芝 劉惠芬 衣葵花 郭洪恩

摘要為給沿海區(qū)土壤高效、合理地利用與管理提供參考依據(jù)，針對(duì)煙臺(tái)高新區(qū)沿海土壤理化性質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：煙臺(tái)高新區(qū)土壤pH均在6.3～7.0，呈弱酸性到中性；全鹽量在0.049%～0.460%，大部分土壤樣品全鹽量小于0.200%，屬于輕度鹽漬化；全鹽量（Y）與電導(dǎo)率（X）的二次曲線回歸方程：Y=0.052X2+0.186X+0.048，兩者決定系數(shù)R2=0.999，根據(jù)二次曲線方程用電導(dǎo)率值計(jì)算所得的土壤全鹽量與質(zhì)量法實(shí)測(cè)的全鹽量之間的相對(duì)誤差多在5%以下；鈉離子含量是鉀離子的2～10倍，經(jīng)SPSS 20.0相關(guān)性分析，鉀、鈉離子含量及兩者總量與全鹽量之間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞土壤；pH；全鹽量；電導(dǎo)率；離子含量

中圖分類(lèi)號(hào)S153文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）14-0091-03

AbstractIn order to provide a reference for the efficient and rational use and management of soil in the coastal area，the physical and chemical properties of soil in Yantai Hitech Zone were analyzed.The results showed： the soil pH value of Yantai hightech zone was between 6.3 and 7.0，which was weak acid to neutral；the total soil soluble salt was between 0.049% and 0.460%，and the total soil soluble salt of most soil samples was less than 0.200%，which belonged to the slightly salted soil；The curve equation between the total soil soluble salt（Y） and the soil electrical conductivity（X） was the quadratic curve equation：Y=0.052X2+0.186X+0.048，the R2 of the power curve equation was 0.999，the relative error between the total soil soluble salt calculated from the soil electrical conductivity according to the quadratic curve equation and the total soil soluble salt measured by the mass method was less than 5%； Content of sodium ions was 2 to 10 times the potassium ion content， the SPSS 20.0 correlation analysis showed that the content of potassium and sodium ions and the total amount of two ions showed a significant positive correlation with the total salt content.

Key wordsSoil；pH value；Total salt content；Electrical conductivity；Ion content

煙臺(tái)高新區(qū)（121.53°E，37.43°N）位于山東半島東北部的黃海之濱，規(guī)劃面積75 km2，是煙臺(tái)市智力最密集的區(qū)域。煙臺(tái)高新區(qū)環(huán)境優(yōu)美，依山環(huán)海，海岸線長(zhǎng)21 km，最高海拔401 m，集山、海、岸線于渾然一體，屬中緯度溫帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫12 ℃，年平均降水量逾700 mm，年均日照時(shí)數(shù)2 673 h，年相對(duì)濕度為64%。

土壤質(zhì)量的研究是可持續(xù)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要前提和基礎(chǔ)性工作，評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展重要的指導(dǎo)思想和科學(xué)依據(jù)，因此，到20世紀(jì)末、21世紀(jì)初土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)逐漸得到世界范圍內(nèi)的共同關(guān)注[1-2]。土壤酸堿度是土壤許多化學(xué)性質(zhì)特別是基巖狀況的綜合反映，也是土壤肥力的一項(xiàng)重要指標(biāo)[3]。通過(guò)對(duì)高新區(qū)沿海10個(gè)土壤樣品的理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，筆者分析了土壤pH、電導(dǎo)率、全鹽含量、鉀、鈉離子含量及其之間的相關(guān)性，為沿海地區(qū)土壤高效、合理地利用與管理提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1儀器與試劑供試儀器：DDS-307型電導(dǎo)率儀、6400火焰光度計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司生產(chǎn)；Bante920實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，上海般特儀器有限公司生產(chǎn)；H2200R型高速冷凍離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司生產(chǎn)；TS恒溫?fù)u床，上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)；明澈-D24純水系統(tǒng)，默克密理博實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（上海）有限公司生產(chǎn)。供試試劑：乙酸銨（分析純）、氯化鈉（分析純）、氯化鉀（分析純）。

1.2土樣的采集土樣采自煙臺(tái)高新區(qū)濱海東路以北到海邊的海岸帶，每隔50 m采1個(gè)土樣。鑒于沿海土壤相對(duì)年齡較短，表層土又易受外界環(huán)境干擾，主要采集10～20 cm土樣，共采集10個(gè)樣品，采集的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干、研磨、過(guò)篩備用。

1.3樣品分析測(cè)定將采集的土樣在室內(nèi)風(fēng)干并過(guò)2 mm篩，取風(fēng)干土按水土比5∶1制備待測(cè)液，用于pH、全鹽量、電導(dǎo)率的測(cè)定，pH用電位法，全鹽量用質(zhì)量法，電導(dǎo)率用電導(dǎo)法；用1 mol/L乙酸銨溶液交換土壤中的鉀鈉離子，直接在火焰光度計(jì)測(cè)定。以上各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定的具體方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]。

1.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0分析。

2結(jié)果與分析

2.1土壤pH、全鹽量、電導(dǎo)率土壤酸堿性是土壤許多化學(xué)性質(zhì)的綜合反映，影響土壤中物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)、微生物活性和養(yǎng)分的有效性，從而影響土壤理化性質(zhì)，并對(duì)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響[5-6]。大多數(shù)的大田作物和蔬果類(lèi)生長(zhǎng)適宜的酸堿度為微酸性到中性[7]。土壤的全鹽量（可溶性鹽含量）反映土壤水溶性養(yǎng)分的含量，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。由表1可見(jiàn)，高新區(qū)土壤pH均在6.3～7.0，呈弱酸性到中性，與取樣地點(diǎn)不存在相關(guān)性。全鹽量在0.049%～0.460%，大部分土壤樣品全鹽量小于0.200%，依據(jù)土壤鹽漬化分級(jí)指標(biāo)，屬于輕度鹽漬化，對(duì)植物稍有抑制作用，9、10號(hào)樣品全鹽量較高，采樣區(qū)位于潮間帶?？梢?jiàn)，高新區(qū)海邊適合種植輕度耐鹽的景觀植物，如連翹、合歡、黑松等。

2.2全鹽量與電導(dǎo)率的相關(guān)性分析由表1可見(jiàn)，全鹽量與電導(dǎo)率之間呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，應(yīng)用SPSS 20.0對(duì)土壤全鹽量和電導(dǎo)率2個(gè)變量進(jìn)行線性方程、二次曲線方程回歸分析。由圖1可見(jiàn)，線性方程：Y=0.261X+0.039，兩者決定系數(shù) R2=0.994；二次曲線方程：Y=0.052X2+0.186X+0.048，兩者決定系數(shù)R2=0.999；式中Y為土壤全鹽量，X為電導(dǎo)率值（mS/cm）?；貧w方程的擬合度（即決定系數(shù)）R2的大小表示了曲線回歸方程估測(cè)的可靠程度的高低，其中R2越大，方程越可靠。因此盡管2種回歸方程分析，全鹽量和電導(dǎo)率的相關(guān)性都達(dá)到極顯著水平（P<0.001），但是二次曲線方程的擬合度要大于線性回歸，根據(jù)2個(gè)方程計(jì)算值與質(zhì)量法實(shí)測(cè)值的相對(duì)偏差也證實(shí)這一點(diǎn)，表2中2種回歸方程計(jì)算的全鹽量與質(zhì)量法實(shí)測(cè)值之間不存在顯著性差異。根據(jù)二次曲線方程用電導(dǎo)率值計(jì)算所得的土壤全鹽量與質(zhì)量法實(shí)測(cè)的全鹽量之間的相對(duì)誤差多在5%以下，只有1號(hào)樣品的相對(duì)誤差為6.12%，根據(jù)線性方程用電導(dǎo)率值計(jì)算所得的土壤全鹽量的相對(duì)誤差多在5%以上。土壤鹽度的測(cè)定結(jié)果受水土質(zhì)量比例的影響較大[8]，為保證大多數(shù)鹽分離子能被浸提出來(lái)，該項(xiàng)研究中采用了5∶1的水土質(zhì)量比。在一定濃度范圍內(nèi)的土壤浸提液的含鹽量與電導(dǎo)率呈正相關(guān)，當(dāng)浸提液中鹽分離子組成比較穩(wěn)定時(shí)，用電導(dǎo)率值衡量土壤鹽度大小是準(zhǔn)確的。但電導(dǎo)率受離子濃度、離子組成、離子遷移率、溶液溫度和電導(dǎo)池常數(shù)的影響，隨含鹽量增大，增長(zhǎng)速度逐漸減緩，所得到的相關(guān)曲線按其本身的形狀來(lái)看接近于拋物線[9]，試驗(yàn)中所求的二次曲線方程比線性方程的擬合度更高，也符合這個(gè)規(guī)律。

2.3全鹽量與鉀、鈉離子含量的相關(guān)性分析由表3可見(jiàn)，土壤樣品中鈉離子含量是鉀離子的2～10倍，鉀、鈉離子含量隨著全鹽量的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但鈉離子的趨勢(shì)更加明顯。經(jīng)SPSS 20.0相關(guān)性分析，鉀、鈉離子含量及兩者總量與全鹽量之間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P<0.01），三者的相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.984、0.995、0.995，呈上升趨勢(shì)，相關(guān)性也隨之增強(qiáng)。

3結(jié)論與討論

煙臺(tái)高新區(qū)土壤pH呈弱酸性到中性，大部分土壤屬于輕度鹽漬化，對(duì)植物稍有抑制作用。我國(guó)對(duì)土壤鹽漬化程度習(xí)慣上用土壤全鹽量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）表示，土壤全鹽量質(zhì)量法測(cè)

定操作繁瑣，工作量大，測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高新區(qū)土壤全鹽量與電導(dǎo)率之間呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，且二次曲線回歸方程擬合度高，質(zhì)量法實(shí)測(cè)的土壤全鹽量與電導(dǎo)率計(jì)算值之間的相對(duì)誤差多在5%以下。因此，用該試驗(yàn)方法處理的煙臺(tái)高新區(qū)土壤樣品，測(cè)得電導(dǎo)率后，根據(jù)回歸方程計(jì)算全鹽量不失為一種簡(jiǎn)便、快速的方法，尤其是樣品數(shù)較多時(shí)更可節(jié)約時(shí)間。但該試驗(yàn)回歸方程是在全鹽量0.049%～0.460%、電導(dǎo)率0.020 6～1.529 0 mS/cm測(cè)得，使用時(shí)應(yīng)注意其適用范圍，不宜外延，否則將會(huì)產(chǎn)生失誤。

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