中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (21): 75-82.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0729
收稿日期:
2022-08-23
修回日期:
2022-11-02
出版日期:
2023-07-25
发布日期:
2023-07-24
作者简介:
徐涛,男,1986年出生,陕西咸阳人,高级工程师,硕士研究生,主要从事环境地质研究。通信地址:712000 陕西咸阳秦都区滨河路7号 陕西地矿区研院有限公司,Tel:029-33313352,E-mail:290937152@qq.com。
基金资助:
XU Tao(), SHI Weigang, LIU Kuolong, XU Xiaofei, FAN Jiaxue
Received:
2022-08-23
Revised:
2022-11-02
Online:
2023-07-25
Published:
2023-07-24
摘要:
为科学评价青藏高原西部耕地土壤环境,因地制宜提高耕地质量,以阿里地区西部四县(普兰县、札达县、噶尔县、日土县)为研究区域,分析耕地土壤肥力(有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾等)及重金属(As、Hg、Cr、Pb、Cd)污染情况。采用标准对比法、单因子指数法和内梅罗综合指数法,对耕地土壤环境质量进行评价。结果显示:研究区耕地土壤综合肥力指数1.74,属三级水平,肥力一般,土壤缺乏有机质和全氮,磷和钾含量丰富,中、微量元素含量相对丰富但缺乏有效锌和有效钼。区域耕地土壤综合污染评价指数0.71,达警戒线,污染主要集中在普兰县和噶尔县域内。与重金属风险管控值对比,As超标率高达27.5%,Cr超标率达2.5%;与青藏高原背景值对比Cd超标高达95%。综合分析,日土县域内耕地土壤肥沃且无污染,可作为重点耕地种植发展区,在耕种过程中重点注意补充有机质和氮素以保证作物生长;需要关注普兰县域内As污染情况,以保证食品安全。
徐涛, 石卫刚, 刘扩龙, 徐晓飞, 范佳雪. 青藏高原西部耕地土壤质量现状评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(21): 75-82.
XU Tao, SHI Weigang, LIU Kuolong, XU Xiaofei, FAN Jiaxue. Evaluation on Cultivated Land Soil Quality in Western Qinghai-Tibet Plateau[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(21): 75-82.
土壤养分 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|
很丰富 | 丰富 | 适量 | 缺乏 | 很缺乏 | 极缺乏 | |
有机质/(g/kg) | >40 | 30 ~40 | 20~30 | 10~20 | 6~10 | <6 |
全氮/(g/kg) | >2 | 1.5~2 | 1~1.5 | 0.75~1 | 0.5~0.75 | <0.5 |
有效磷/(g/kg) | >40 | 20~40 | 10~20 | 5~10 | 3~5 | <3 |
速效钾/(g/kg) | >200 | 150~200 | 100~150 | 50~100 | 30~50 | <30 |
缓效钾/(g/kg) | >500 | 400~500 | 300~400 | 200~300 | 100~200 | <100 |
有效硫/(mg/kg) | >30 | 16~30 | <16 | — | — | — |
有效铜/(mg/kg) | >1.8 | 1.0~1.8 | 0.2~1.0 | 0.1~0.2 | <0.1 | — |
有效锌/(mg/kg) | >3.0 | 1.0~3.0 | 0.5~1.0 | 0.3~0.5 | <0.3 | — |
有效铁/(mg/kg) | >20 | 10~20 | 4.5~10 | 2.5~4.5 | <2.5 | — |
有效锰/(mg/kg) | >30 | 15~30 | 5~15 | 1~5 | <1 | — |
有效钼/(mg/kg) | >0.3 | 0.2~0.3 | 0.15~0.20 | 0.1~0.15 | <0.1 | — |
有效硼/(mg/kg) | >2.0 | 1.0~2.0 | 0.5~1.0 | 0.2~0.5 | <0.2 | — |
土壤养分 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|
很丰富 | 丰富 | 适量 | 缺乏 | 很缺乏 | 极缺乏 | |
有机质/(g/kg) | >40 | 30 ~40 | 20~30 | 10~20 | 6~10 | <6 |
全氮/(g/kg) | >2 | 1.5~2 | 1~1.5 | 0.75~1 | 0.5~0.75 | <0.5 |
有效磷/(g/kg) | >40 | 20~40 | 10~20 | 5~10 | 3~5 | <3 |
速效钾/(g/kg) | >200 | 150~200 | 100~150 | 50~100 | 30~50 | <30 |
缓效钾/(g/kg) | >500 | 400~500 | 300~400 | 200~300 | 100~200 | <100 |
有效硫/(mg/kg) | >30 | 16~30 | <16 | — | — | — |
有效铜/(mg/kg) | >1.8 | 1.0~1.8 | 0.2~1.0 | 0.1~0.2 | <0.1 | — |
有效锌/(mg/kg) | >3.0 | 1.0~3.0 | 0.5~1.0 | 0.3~0.5 | <0.3 | — |
有效铁/(mg/kg) | >20 | 10~20 | 4.5~10 | 2.5~4.5 | <2.5 | — |
有效锰/(mg/kg) | >30 | 15~30 | 5~15 | 1~5 | <1 | — |
有效钼/(mg/kg) | >0.3 | 0.2~0.3 | 0.15~0.20 | 0.1~0.15 | <0.1 | — |
有效硼/(mg/kg) | >2.0 | 1.0~2.0 | 0.5~1.0 | 0.2~0.5 | <0.2 | — |
划分等级 | 单因子污染指数 | 内梅罗综合指数 | |||
---|---|---|---|---|---|
Pi | 污染评价 | P综 | 污染评价 | ||
1 | Pi≤0.7 | 清洁 | P综≤0.7 | 安全 | |
2 | 0.7<Pi≤1.0 | 轻微污染 | 0.7<P综≤1.0 | 警戒线 | |
3 | 1.0<Pi≤2.0 | 轻度污染 | 1.0<P综≤2.0 | 轻度污染 | |
4 | 2.0<Pi≤3.0 | 中度污染 | 2.0<P综≤3.0 | 中度污染 | |
5 | Pi>3.0 | 重度污染 | P综>3.0 | 重度污染 |
划分等级 | 单因子污染指数 | 内梅罗综合指数 | |||
---|---|---|---|---|---|
Pi | 污染评价 | P综 | 污染评价 | ||
1 | Pi≤0.7 | 清洁 | P综≤0.7 | 安全 | |
2 | 0.7<Pi≤1.0 | 轻微污染 | 0.7<P综≤1.0 | 警戒线 | |
3 | 1.0<Pi≤2.0 | 轻度污染 | 1.0<P综≤2.0 | 轻度污染 | |
4 | 2.0<Pi≤3.0 | 中度污染 | 2.0<P综≤3.0 | 中度污染 | |
5 | Pi>3.0 | 重度污染 | P综>3.0 | 重度污染 |
土壤属性 | 平均值±标准差 | 占比/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 很丰富 | 2 丰富 | 3 适量 | 4 缺乏 | 5 很缺乏 | 6 极缺乏 | ||
pH | 8.25±0.17 | / | / | / | / | / | / |
有机质/(g/kg) | 16.90±11.14 | 0.0 | 17.5 | 17.5 | 35.0 | 5.0 | 25.0 |
全氮/(g/kg) | 1.10±0.61 | 12.5 | 17.5 | 22.5 | 15.0 | 15.0 | 17.5 |
有效磷/(g/kg) | 22.70±14.80 | 5.0 | 50.0 | 25.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 |
速效钾/(g/kg) | 390.90±170.36 | 95.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
缓效钾/(g/kg) | 1093.95±570.67 | 90.0 | 5.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
有效硫/(mg/kg) | 26.54±24.40 | 27.5 | 30.0 | 42.5 | / | / | / |
有效铜/(mg/kg) | 2.09±1.52 | 45.0 | 35.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 | / |
有效锌/(mg/kg) | 1.02±0.64 | 0.0 | 30.0 | 52.5 | 12.5 | 5.0 | / |
有效铁/(mg/kg) | 48.77±30.32 | 80.0 | 17.5 | 2.5 | 0.0 | 0.0 | / |
有效锰/(mg/kg) | 29.15±20.65 | 32.5 | 42.5 | 22.5 | 2.5 | 0.0 | / |
有效钼/(mg/kg) | 0.17±0.11 | 12.5 | 15.0 | 12.5 | 17.5 | 42.5 | / |
有效硼/(mg/kg) | 3.76±2.74 | 75.0 | 20.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | / |
土壤属性 | 平均值±标准差 | 占比/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 很丰富 | 2 丰富 | 3 适量 | 4 缺乏 | 5 很缺乏 | 6 极缺乏 | ||
pH | 8.25±0.17 | / | / | / | / | / | / |
有机质/(g/kg) | 16.90±11.14 | 0.0 | 17.5 | 17.5 | 35.0 | 5.0 | 25.0 |
全氮/(g/kg) | 1.10±0.61 | 12.5 | 17.5 | 22.5 | 15.0 | 15.0 | 17.5 |
有效磷/(g/kg) | 22.70±14.80 | 5.0 | 50.0 | 25.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 |
速效钾/(g/kg) | 390.90±170.36 | 95.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
缓效钾/(g/kg) | 1093.95±570.67 | 90.0 | 5.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
有效硫/(mg/kg) | 26.54±24.40 | 27.5 | 30.0 | 42.5 | / | / | / |
有效铜/(mg/kg) | 2.09±1.52 | 45.0 | 35.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 | / |
有效锌/(mg/kg) | 1.02±0.64 | 0.0 | 30.0 | 52.5 | 12.5 | 5.0 | / |
有效铁/(mg/kg) | 48.77±30.32 | 80.0 | 17.5 | 2.5 | 0.0 | 0.0 | / |
有效锰/(mg/kg) | 29.15±20.65 | 32.5 | 42.5 | 22.5 | 2.5 | 0.0 | / |
有效钼/(mg/kg) | 0.17±0.11 | 12.5 | 15.0 | 12.5 | 17.5 | 42.5 | / |
有效硼/(mg/kg) | 3.76±2.74 | 75.0 | 20.0 | 5.0 | 0.0 | 0.0 | / |
重金属 | 平均值/ (mg/kg) | 标准差/ (mg/kg) | 土壤环境质量 | 以青藏高原为背景[ | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
标准值/(mg/kg) | 超标率/% | 背景值/(mg/kg) | 超标率/% | ||||
As | 22.61 | 18.79 | 25 | 27.5 | 18.70 | 45.0 | |
Hg | 0.11 | 0.09 | 3.4 | 0.0 | 0.09 | 30.0 | |
Cd | 0.14 | 0.04 | 0.6 | 0.0 | 0.08 | 95.0 | |
Pb | 26.77 | 7.99 | 170 | 0.0 | 28.90 | 27.5 | |
Cr | 80.60 | 53.79 | 250 | 2.5 | 77.40 | 37.5 |
重金属 | 平均值/ (mg/kg) | 标准差/ (mg/kg) | 土壤环境质量 | 以青藏高原为背景[ | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
标准值/(mg/kg) | 超标率/% | 背景值/(mg/kg) | 超标率/% | ||||
As | 22.61 | 18.79 | 25 | 27.5 | 18.70 | 45.0 | |
Hg | 0.11 | 0.09 | 3.4 | 0.0 | 0.09 | 30.0 | |
Cd | 0.14 | 0.04 | 0.6 | 0.0 | 0.08 | 95.0 | |
Pb | 26.77 | 7.99 | 170 | 0.0 | 28.90 | 27.5 | |
Cr | 80.60 | 53.79 | 250 | 2.5 | 77.40 | 37.5 |
参数 | 元素 | 平均值 | 样品比例/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
安全 | 警戒线 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | |||
Pi | As | 0.91 | 55.0 | 17.5 | 17.5 | 10.0 | 0.0 |
Hg | 0.03 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Cd | 0.24 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Pb | 0.16 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Cr | 0.32 | 95.0 | 2.5 | 2.5 | 0.0 | 0.0 | |
P综 | / | 0.71 | 65.0 | 20.0 | 7.5 | 7.5 | 0.0 |
参数 | 元素 | 平均值 | 样品比例/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
安全 | 警戒线 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | |||
Pi | As | 0.91 | 55.0 | 17.5 | 17.5 | 10.0 | 0.0 |
Hg | 0.03 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Cd | 0.24 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Pb | 0.16 | 100.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
Cr | 0.32 | 95.0 | 2.5 | 2.5 | 0.0 | 0.0 | |
P综 | / | 0.71 | 65.0 | 20.0 | 7.5 | 7.5 | 0.0 |
[1] |
魏洪斌, 罗明, 吴克宁, 等. 长江三角洲典型县域耕地土壤重金属污染生态风险评价[J]. 农业机械学报, 2021, 52(11):200-209,332.
|
[2] |
付国珍, 摆万奇. 耕地质量评价研究进展及发展趋势[J]. 资源科学, 2015, 37(2):226-236.
|
[3] |
江文娟, 汤萌萌, 汪甜甜, 等. 宣城市耕地质量等级及土壤养分空间分布特征[J]. 土壤通报, 2022, 53(1):36-44.
|
[4] |
郁洁, 高晖, 李文西, 等. 基于GIS的江苏省耕地质量等级评价[J]. 中国土壤与肥料, 2022(3):222-230.
|
[5] |
付蓉, 袁久东, 陈姣, 等. 青海省春油菜区土壤养分分布特征与肥力评价[J]. 中国土壤与肥料, 2021(4):33-46.
|
[6] |
姬超, 侯大伟, 李发志, 等. 耕地土壤重金属健康风险空间分布特征[J]. 环境科学, 2020, 41(3):1440-1448.
|
[7] |
刘玉洁, 吕硕, 陈洁, 等. 青藏高原农业现代化时空分异及其驱动机制[J]. 地理学报, 2022, 77(1):214-227.
doi: 10.11821/dlxb202201015 |
[8] |
成延鏊, 田均良. 西藏土壤元素背景值及其分布特征[M]. 北京: 科学出版社,1993.
|
[9] |
鲜林霏, 夏月. 西藏农田土壤养分现状及丰缺分级[J]. 西藏科技, 2020(12):9-12.
|
[10] |
胡俊, 隆英. 关于提升西藏耕地质量等级,促进农业可持续发展的思考[J]. 西藏科技, 2020(4):10-11.
|
[11] |
马瑞萍, 韦泽秀, 卓玛. 西藏农田土壤有机质研究进展和展望[J]. 中国农学通报, 2015, 31(11):243-247.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb14120091 |
[12] |
doi: 10.1016/j.agee.2017.10.011 URL |
[13] |
刘国一, 尼玛扎西, 宋国英, 等. 西藏一江两河地区青稞生产土壤养分限制因子分析[J]. 中国农业气象, 2014, 35(03):276-280.
|
[14] |
孙曦, 刘合满, 周通, 等. 林芝河谷地区典型农田土壤主要性质及重金属状况初探[J]. 土壤, 2016, 48(1):131-138.
|
[15] |
钟国辉, 田发益, 旺姆, 等. 西藏主要农区农田土壤肥力研究[J]. 土壤学报, 2005(6):1030-1034.
|
[16] |
渠晨晨, 任稳燕, 李秀秀, 等. 重新认识土壤有机质[J]. 科学通报, 2022, 67(10):913-923.
|
[17] |
蔡晓布. 西藏"一江两河"地区土壤退化特征[J]. 土壤肥料, 2003(3):4-7.
|
[18] |
李谦维, 高俊琴, 梁金凤, 等. 生物炭添加对不同水氮条件下芦苇生长和氮素吸收的影响[J]. 生态学报, 2021, 41(10):3765-3774.
|
[19] |
doi: 10.1007/s11104-021-05130-5 |
[20] |
doi: 10.1016/j.jclepro.2021.127343 URL |
[21] |
杨安, 王艺涵, 胡健, 等. 青藏高原表土重金属污染评价与来源解析[J]. 环境科学, 2020, 41(2):886-894.
|
[22] |
doi: 10.1007/s11356-012-0857-5 URL |
[23] |
孙全平. 拉萨市典型区域农田土壤重金属空间分布及生态风险评价[J]. 北方园艺, 2018(22):124-129.
|
[24] |
柏建坤, 王建力, 李潮流, 等. 藏北可可西里地区土壤元素背景值研究[J]. 环境科学, 2014, 35(4):1498-1501.
|
[25] |
祝玉杰, 张毅强, 刘明, 等. 西藏土壤汞的分布特征及污染评价[J]. 生态环境学报, 2014, 23(9):1487-1491.
|
[26] |
王伟鹏, 卢宏玮, 冯三三. 西藏一江两河流域中部地区土壤重金属生态风险评价[J]. 农业资源与环境学报, 2020, 37(6):970-980.
|
[27] |
杜昊霖, 王莺, 王劲松, 等. 青藏高原典型流域土壤重金属分布特征及其生态风险评价[J]. 环境科学, 2021, 42(9):4422-4431.
|
[28] |
旦增, 洛桑, 李承鼎, 等. 拉萨市区大棚蔬菜重金属污染现状分析及评价[J]. 西藏大学学报(自然科学版), 2011, 26(1):31-35.
|
[29] |
刘青海, 张飞龙, 李继荣, 等. 西藏地区蔬菜及产地环境重金属污染风险分析与评价[J]. 环境科学与技术, 2021, 44(S2):376-382.
|
[1] | 阚建鸾, 王晓云, 苏建平, 张永春, 汪吉东, 马洪波, 蔡云彤. 不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5): 69-74. |
[2] | 刘媛媛, 涂国良. 平凉市耕地土壤有效态微量元素丰缺评价及影响因素研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(4): 83-92. |
[3] | 唐卫东, 魏林源, 康才周, 王多泽, 邱晓娜, 张卫星, 张晓娟. 民勤不同林龄樟子松人工林土壤理化性质[J]. 中国农学通报, 2023, 39(4): 93-98. |
[4] | 李婷, 朱立安, 林梓, 邵社刚, 倪栋, 林兰稳. 土壤改良剂(CMC)在新垦耕地土壤改良中的应用[J]. 中国农学通报, 2023, 39(21): 88-93. |
[5] | 周献增, 杨威, 乔仁桂, 原华彬, 张钰芳, 王学君, 李林波, 王菊英, 杨光. 农艺措施对土壤生境与桑树生长的影响研究进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(20): 60-66. |
[6] | 姜冰, 王松涛, 孙增兵, 张海瑞, 王建, 刘阳. 基于隶属度函数和主成分分析的耕地土壤肥力评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(2): 22-27. |
[7] | 陈惠英, 王峰, 王强, 俞巧钢, 叶静, 林辉, 孙万春, 杨艳, 马军伟. 新垦耕地土壤肥力提升路径探析——以浙江省为例[J]. 中国农学通报, 2023, 39(18): 75-80. |
[8] | 杨合法, 韩卉, 闫勇, 王琳, 李季. 温室蔬菜不同种植模式土壤重金属累积及风险评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(17): 17-25. |
[9] | 汤萌萌, 江文娟, 丁琪洵, 王强, 马友华. 基于高分辨率遥感的耕地质量指标与评价进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(16): 131-136. |
[10] | 郑小东, 李翔, 魏岚, 黄连喜, 陈伟盛, 黄玉芬, 黄庆, 刘忠珍. 不同方法提取的生物质炭可溶性有机物性质研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(12): 61-68. |
[11] | 石振宇, 李晓燕, 古丽娜尔·索尔达汗, 邢梓涵. 1990—2019年吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地时空特征研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(11): 80-87. |
[12] | 崔莹莹, 周波, 陈义勇, 刘嘉裕, 黎健龙, 唐颢, 唐劲驰. 广东茶区土壤肥力时空变化分析与综合评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 85-95. |
[13] | 卢丽兰, 王玉萍, 尹欣幸, 黄英凯, 范海阔. 海南省水果型椰子园土壤养分调查与评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 72-80. |
[14] | 陈慧, 周晓月, 谭诚, 张永春, 汪吉东, 马洪波. 紫云英还田对土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 80-85. |
[15] | 韩晓芳, 田晓明, 杨永利, 张敬智, 张清, 张凯, 张涛, 贾林. 2种土壤复合改良剂对滨海盐渍土的改良及肥力作用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 54-59. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||