三峡库区不同地域土壤成分中微量元素Fe、Mn、Zn、Cu含量分布及空间变异性研究
时间:2020-10-05 08:10:04 来源:柠檬阅读网 本文已影响 人
三峡库区不同地域土壤成分中微量元素Fe、Mn、Zn、Cu含量分布及空间变异性研究[1]
朱扬 罗凯*
( 重庆三峡学院生物系 重庆 万州 404000 )
摘要:本文对三峡库区重庆段中下游的万州区、开县、忠县、城口县、奉节县、丰都县、云阳县七个县市的土壤中的Fe、Mn、Zn、Cu等4种微量元素含量进行了测定和分析。结果表明:三峡库区重庆段中下游土壤中Fe、Mn、Zn、Cu 含量分布不均匀;
其中万州区、云阳县属于缺Fe、Mn、Zn的亚区,开县属于富铁缺锌亚区,丰都县、忠县属于缺Fe、Zn亚区,奉节县属于缺Fe、Cu亚区,城口县属于富Fe、Mn,缺Zn亚区。
关键词: 三峡库区 土壤 微量元素 分布 空间变异
1 实验材料及仪器
1.1 实验材料
土壤由三峡库区重庆段中下游不同地域采集而来。
1.2 实验器材及试剂[1]
硝酸;
盐酸;
氢氟酸;
高氯酸;
原子吸收光谱仪;
烧杯;
试管;
蒸馏水;
纱布;
吸管;
分析天平;
坩埚;
酒精灯;
石棉网;
吸耳球、移液管;
三角架;
玻璃棒;
滤纸;
标签等。
2 实验方法[2,3]
2.1 样品的采集
选择三峡库区范围内万州区附近区县出产的玉米、稻谷、小麦为采集对象,按平坝、丘陵、山地种地形的特点,从每个区县随机选取5个平坝农户、 5个丘陵农户、5个山地农户,依据国标准GB/BL714699.1-93规定的采样方法,从每个农户随机采取玉米、稻谷和小麦等样品各500g,5-20cm 的深层土壤1-2kg。玉米、稻谷、小麦及土壤样品自然风干后置于洁净的纸袋内,干燥处保存;
饮水样品装于洁净塑料瓶内,加盖密封,于4摄氏度冰箱内保存。
2.2 样品的预处理
将自然风干的土壤样品置于洁净滤纸上,用有机玻棒碾碎,除去沙砾及植物残体;
粮食样品去杂、烘干,用万能试样粉碎机粉碎。碾碎的土壤样品均过目筛,并进一步干燥至恒重,于干燥器内保存备用。
2.3 操作步骤
2.3.1 样品消解
称取经风干过筛的100目土壤1.000g,置于聚四氟乙烯坩埚中,加入少量水润湿。加入硝酸—盐酸(3+1)混合酸8mL,摇匀浸泡过夜。次日置于电热板上加热消解。首先要低温消解,至残余酸量较少时,取下坩埚,冷却后加入2mL氢氟酸,此时可以稍调高温度进行消解,残余酸消耗至较少量后,取下坩埚,冷却后加入3mL高氯酸,将电热板温度调高,继续消解。高氯酸消解过程中释放大量白烟,坩埚内残余酸消耗殆尽,消解土样呈半固体的滚动状态时,消解过程基本完成。冷却后用水转移至50mL 容量瓶中,定容,摇匀。
2.3.2 样品制备
2.3.2.1 锌测定液制备
吸取10mL 母液加入1mL 硝酸镧溶液(50 g/L),摇匀备测。
2.3.2.2 锰测定液制备
吸取10mL母液加入0.5mL氯化钙溶液(含钙10 g/L),摇匀备测。
2.3.2.3 其他元素的制备
其它元素直接使用母液测定,如需要稀释用0.1M盐酸溶液逐级稀释到可测定的线性范围。
2.4 样品测定
准确移取各元素的标准使用液,按照2.1 配制标准曲线。使用同一仪器操作条件测定标准曲线和样品溶液,采用标准曲线法计算各元素含量。
3 实验结果及分析
3.1 实验结果
实验结果如下(表1):
表1 三峡库区不同地域土壤中微量元素含量
地区 微量元素含量(mg/kg) Fe Mn Zn Cu |
万州区 3.9 7.35 0.90 0.83 奉节县 12.48 7.97 2.83 0.72 丰都县 3.60 8.19 0.86 0.91 云阳县 4.06 5.40 0.38 0.87 城口县 19.32 16.11 0.65 0.59 开 县 18.00 7.46 0.76 0.48 忠 县 4.21 8.37 0.93 0.75 |
3.2 结果分析[4,5,6]
根据实验结果,可将三峡库区土壤按微量元素含量分为以下几个亚区:
3.2.1 富铁缺锌土壤亚区
开县亚区土壤中有效态Fe 含量很丰富,一般超过15.00 mg/ kg ,而有效态Zn含量则表现为缺乏, 在0.50 —1.00 mg/ kg之间;土壤有效态Cu ,Mn 含量中等。
3.2.2 缺铁、锌土壤亚区
万州区、忠县、丰都县土壤有效态Cu ,Mn 含量中等,但Fe ,Zn 缺乏,有效态含量分别小于4.50 mg/ kg 和1.0 mg/ kg。
3.3.3 缺铁、锰、锌土壤亚区
云阳、万州区亚区土壤中有效态Cu 含量中等,而有效态Fe ,Mn 缺乏,含量分别小于4.50 mg/ kg,7.00mg/ kg ;Zn 则是严重缺乏,有效态含量低于0.50 mg/ kg。
3.4.4 富铁缺铜土壤亚区
奉节县有效锌含量2.83 mg/ kg ,说明奉节县土壤中缺铜不缺锌。中性、石灰性土壤上,有效铜含量较低;
含量低于0.8mg/kg,有效铁含量为12.48 mg/ kg ,含量丰富。
3.4.5 富铁、锰缺锌亚区
城口县亚区土壤中有效态Fe ,Mn 含量丰富,超过15.00 mg/ kg;
但有效态Zn 含量缺乏,一般少于1.00 mg/ kg。
4 展望
将来的土壤测定方案又是怎样呢?随着继续强调粮食生产、高效管理与大量施肥,随着污染的控制,我们必须执行一种更精细的肥料使用的方法。
1. 对于农业生产者来说,他们将继续倾向于采取尽可能少数的土壤样品。并且充分学习农业技术方面的知识,以迎合特殊的地区性的需要与目的。
2. 对于土壤测定工作者来说,则必须在实验室高速运转,且借助于计算机更好地应付目前的挑战。监视土壤中养料的变化,为下一步工作提供有价值的情报。
参考文献:
[1] 李前勇,王 健,李奇林,黎晓敏,贺永建. 对三峡库区土壤、粮食、饮水中微量元素含量的分析,四川畜牧兽医,2006年第3期
[2] 李丽霞, 郝明德.黄土高原地区长期施用微肥土壤Cu 、Zn 、Mn 、Fe 含量的时空变化,植物营养与肥料学报2006 ,12(1) :44 – 48
[3] 张红艳, 王 成, 肖 英, 田新玲, 帕尔哈提. 土壤中铅铬铜铁锌锰钙的测定, 新疆农科院分析测试中心
[4] 李录久,孙义祥,戚士胜,许圣君,李红松,郭熙盛,吴萍萍. 江淮地区土壤养分空间变异性研究, 安徽农业科学,2004 ,32(5) :924 – 925
[5] 黄成敏,冯子道,何毓蓉. 三峡库区土壤中有效态微量元素含量的区划, 四川环境1996 年第15 卷第2 期— 49