宁波市北仑区土壤养分地球化学特征研究及利用

时间：2024-05-24

罗红梅，刘勋，朱海洋，徐正华，张志强，李政龙

（浙江省核工业二六二大队，浙江湖州 313000）

1 研究区概况

1.1 交通概况

研究区位于浙江省陆地的最东端，是浙东重地，也是全国重点港口。地理座标为东径121°27′40″～122°10′22″，北纬29°41′16″～29°58′48″。东西长约56 km，南北宽约40 km，陆地面积614.97 km2。北仑区土地质量地质调查工作区范围覆盖整个北仑区辖区。

1.2 地质背景

研究区地层属华夏陆台华南地层区，大地构造位置处于华南褶皱系浙东南褶皱带北东端。区内火山活动强烈，主要发生在燕山晚期，基岩露头区发育大面积火山碎屑岩、岩浆岩（支上等，2020）。侵入岩主要包括中酸性-酸性的花岗闪长岩体、花岗岩体。区域地层以白垩统火山碎屑角砾岩、火山碎屑岩、凝灰熔岩和侏罗统的碎屑沉积岩及火山碎屑岩为主，少量沉积岩和第四系松散岩类（吴炳华等，2016）。火山岩及侵入岩主要分布在中南部、南东部山区，第四系松散岩类则分布于平原、山间盆地及河谷之间。研究区内构造以断裂为主，褶皱不明显。

2 土壤养分元素地球化学特征

本次土地质量地质调查系统采集土壤样品，控制密度10个点/km2，不同地区采样密度有所区分，对于重金属异常区、工矿企业周围进行加密，12 个点/km2，对于基本农田示范区，采取9～10点/km2，对于一般耕地区，采用5～6点/km2。研究区耕地面积138.17/km2，共完成采样点1 374个（含2%重复样）。样品分析测试方法和质量控制办法按相关标准（DZ/T 0258-2014、DZ/T 295-2016）执行。土壤样品全量分析的各元素报出率均100%，各项指标均满足规范要求。

土壤养分评价指标合计12 项，有11 个单元素和有机质组成，其中大量元素包括N、P、K；微量元素包括B、Mo、Mn；健康元素包括Se、Ge、F、Co、V；有机质。本本选取N、P、K、Se 元素为例，分析其地球化学特征。

2.1 土壤养分元素空间分布

土壤中大量元素作为农作物生长的必需营养元素，在农作物的生长过程中，这些大量元素一般占干物质质量的2%～4%左右，农作物获取的大量元素为N、P、K 3 种元素（王磊等，2019）。

2.1.1 氮

氮是三大植物营养元素之一，是土壤肥力的高低的标志性元素，对农作物生长和产量起决定性作用。

氮在北仑区表层土壤平均含量为1 689 mg/kg，平均值高于宁波市山区平均值（1 366 mg/kg），低于宁波市平原区平均值（1 734 mg/kg）。北仑区表层土壤氮元素高背景区主要分布在小港街道西南部及大碶街道西北部及东南部与春晓街道接壤一带，含量在1 865 mg/kg 以上，而低背景区则零星分

布于梅山街道西南部、含量水平低于996 mg/kg。土壤氮含量的多少，与地形、植被、土壤质地及耕地培肥有密切关系。

2.1.2 磷

磷是植物生长所需大量元素之一，对植物的生长发育作用至关重要。土壤中磷元素主要来源于有机质原生磷矿物的分解和农业活动施的无机磷肥。

磷元素的平均含量为801 mg/kg，其含量范围变化较大，在87～5 860 mg/kg。北仑区表层土壤磷高背景区主要分布在小港街道西南部、西部与周边街道接壤地带，在大碶街道西北部至新碶街道西部一带也为磷元素异常高值区；低背景区则主要分布于郭巨街道东北部。

2.1.3 钾

钾元素是植物生长发育所需大量元素之一，它能增加植物抗倒伏能力和抗病虫害能力。

北仑区表层土壤钾高背景区主要分布于大碶街道和郭巨街道，含量高于2.94%；低背景区则主要分布于小港街道。钾元素平均含量为2.35%，其含量范围变化较大，在1.67%～3.4%，变异系数为0.19，属离散程度较低的元素，这是因为水稻土土壤中K 主要以矿物形式赋存，在表生环境中相对稳定不易分解流失所致。平均值略低于全省平均值（2.47%），区内土壤中钾元素含量总体为正常水平，可根据实际需要适当施用钾肥确保农作物正常生长。

2.1.4 硒

硒元素是人体所需微量元素之一，是不可替代的。人体中硒的来源包括饮用水、食物，而水中的硒元素微乎其微，而食物中的硒元素则源于土壤，因此，土壤硒含量的高低直接影响农作物硒含量，进而影响人体中硒含量（吴俊，2018）。

硒元素平均值为0.5 mg/kg，达到富硒（高）水平，土壤硒含量的变化范围较大，含量区间为0.05～2.38 mg/kg。

北仑区表层土壤高硒背景区主要分布于大碶街道中东部-春晓街道柴桥街道接壤部位-柴桥街道与白峰街道接壤一带，尤以大碶街道东南部最为富集。其次为白峰街道东部与郭巨街道接壤部位，另郭巨街道东北部也有零星出露；低背景区主要分布于梅山街道东北部、西南部。

2.2 土壤养分地球化学综合评价

根据北仑区耕地养分综合评价图（见图1）显示，北仑区土壤养分综合等级以较丰富为主，面积5 580 hm2，占比46.49%，丰富面积2 186.67 hm2，占比为18.19%，中等面积3 260 hm2，占比27.16%，较缺乏-缺乏面积980 hm2，占比分别为8.08%和0.08%。

图1 北仑区土壤养分地球化学综合等级图Fig.1 The comprehensive geochemical grade map of soil nutrients in Beilun District

较丰富-丰富-中等土壤广泛分布于全区，较缺乏-缺乏零星的分布在研究区东部、西南部等地。

3 富硒土壤开发利用

当人体硒摄入量正常时，具有预防衰老与癌症、降低体内重金属毒性、提高个体抵抗艾滋病能力等作用。据研究，缺硒对人的健康影响很大，表现为生长代谢缓慢、发育异常等，并会引起心肌病和软骨病等（吕瑶瑶等，2012）。

富硒土壤作为重要的硒资源，是富硒农产品开发利用的基础。因此，如何更好地开发利用富硒土壤，这对北仑区今后开发富硒农产品，发展富硒绿色农业，再打造富硒品牌，提高农产品附加值，提高农民收入带动当地经济发展，意义十分重大。

本次根据北仑区富硒土壤的分布情况，同时兼顾当地实际情况，适当考虑按行政划分界限，将富硒土壤区块按可开发条件、行政界限进行区划。区划以连片为原则，将研究区富硒土壤划分为5 个区块（见图2），将每个区块的基本情况及开发建议分述如下：

小港街道富硒区块（Ⅰ号区块）：该区面积250.6 hm2，土地利用类型以水田为主，土壤养分以丰富-较丰富为主。

大碶街道富硒区块（Ⅱ号区块）：该区域面积519.93 hm2，面积较大，土地利用类型主要为水田、旱地，土壤养分以丰富-较丰富为主。

春晓街道富硒区块（Ⅲ号区块）：该区面积328.27 hm2，土地利用类型主要为水田、旱地，土壤养分以中等为主。

柴桥街道富硒区块（Ⅳ号区块）：该区域面积482.5 hm2，土地利用类型以水田、园地为主，土壤养分中等为主。

白峰街道富硒区块（Ⅴ号区块）：该区域面积541.2 hm2，土地利用类型以水田、园地为主，土壤养分主要中等。

葡萄、桔子、茶等是宁波市北仑区传统的优势农产品，且研究区内分布有大面积的富硒土壤，使得研究区发展富硒农产品具有得天独厚的条件。目前，研究区富硒土壤的开发尚处于初级阶段，富硒农产品的开发更是处于起步阶段。因此今后要立足于富硒土壤资源的优势，在富硒区应做好农业规划，进一步调查研究农作物的品种筛选，优先选择硒聚集植物，分区种植，推广栽培。生产上要注意合理使用硒肥，保证优质果品生产。同时结合当地优势农产品，因地制宜开发富硒农产品，如：富硒葡萄、富硒柑橘、富硒茶叶。致力打造“绿色”“生态”“富硒”的农产品品牌，提升农产品附加值，带动当地经济效益，让它们成为“地理名片”。