提高土壤有机质的方法(6篇)

daniel 0 2024-07-30

提高土壤有机质的方法篇1

关键词:土地整理;养分;烤烟;丰都县

中图分类号S511文献标识码A文章编号1007-7731(2016)03-04-54-03

EffectofLandConsolidationonTobacco-GrowingSoilNutrientinFengduCounty

PengJun1etal.

(1FengduTabaccoCompanyofChongqing,Chongqing408200,China)

Abstract:TakingYetaobalandconsolidationprojectasanexample,theeffectoflandconsolidationontobacco-growingsoilnutrientwerestudiedbyusingfieldsurveywithin-dooranalysis.Theresultsindicatedsoilnutrientcontentandspacialdistributionchangedsignificantlybeforeandafterlandconsolidation.Theavailablephosphoruscontentincreasedfrom18.17mg/kgto29.87mg/kg,theorganicmattercontentdecreasedfrom27.5g/kgto14.9g/kg,theavailablepotassiumcontentdecreasedfrom212.14mg/kgto141.63mg/kg,andthealkalihydrolyzablenitrogencontentchangednon-significantly.Intheaspectofspatialdistribution,landconsolidationmadetheavailablephosphorus,availablepotassiumandorganicmatterofsoilspatialdistributionmoreuniformandtheregionaldifferencedecreased.Thisstudyidentifiedsoilnutrientafterlandconsolidation,whichhadasignificanceonflue-curedtobaccoproductionandfertilization.

Keywords:Landconsolidation;Nutrient;Tobacco;FengduCounty

土地整理是一项能有效改善土地利用结构,提高土地资源的利用率和产出率,增加可利用土地数量,确保经济、社会、环境三大效益性循环的措施[1]。自20世纪90年代起步到全面推进以来,有关学者针对土地整理内容和意义、潜力分析、效益评价和项目后评价等方面开展大量研究[2-3]。近年来,土地整理后土壤质量变化研究成为研究热点,研究结果表明:土地整理前后土壤PH、有机质、矿物元素等理化性质和空间分布发生显著变化,不同程度的影响农作物和经济作物产量和品质[4-5]。在烤烟生产上,烟田土壤营养元素的含量、分布规律也是影响烟株的生长发育、烟叶产量、烘烤质量的重要因素[6-7]。

2013年丰都分公司对野桃坝村333hm2基本烟田土地进行整理。本研究通过分析土地整理前后烟田主要养分的含量和分布发生变化,评价土地整理对烟田理化性质的影响,从而为土地整理区烟田改良和施肥提供科学依据。

1材料与方法

1.1研究区域概况研究区位于丰都县仙女湖镇(107°42′52.8″~107°45′30″E,29°35′32.7″~29°39′46″N),属于中低山地貌,旱地的坡度多分布在15~25°。土壤主要是由嘉陵江组母质发育形成的黄壤和石灰岩土,土壤基本呈酸性,属轻壤至中壤质地,层次比较明显,总体土壤质量较好。

1.2样品采集与分析在土地整理前均匀采集土壤样品52个点,整理后重点采集土地平整区的28个点,非整理区24个点,每个点采取梅花形采样法,然后用四分法保留2kg带回实验室风干备用,每个采样点采集深度为0~20cm的浅层土壤。土壤样品分析测试方法为:有机质采用重铬酸钾容量法,碱解氮用碱解扩散法,速效磷用碳酸氢钠浸提――钼锑抗比色法,速效钾用醋酸铵浸提――火焰光度计法。

1.3数据分析运用Excel2003和SPSS19.0进行数据的录入、统计和分析。

2结果与分析

2.1烟田整理前后有机质状况烟地土壤有机质含量以10~20g/kg为宜,西南烟区适宜的土壤有机质含量为20~30g/kg[8]。如表1所示,整理前土壤有机质平均值为27.5g/kg,其中,有25%的土壤有机质含量在最适宜范围内,而57.7%的土壤处于较低水平,含量极高、极低的均占5.77%。整理后土壤有机质明显下降,平均值仅为14.9g/kg,都小于20g/kg,属于缺少水平。

2.2整理前后烟田碱解氮状况适宜种植优质烤烟的土壤碱解氮含量在45~135mg/kg[9]。由表2可以看出,整理前土壤碱解氮平均含量为79.59mg/kg,变幅为77.86~81.47mg/kg,含量全部在65~100mg/kg,属于适中水平。整理后,土壤碱解氮平均含量为80.30mg/kg,变幅为39.16~153.51mg/kg,有接近50%的区域处于适中水平,处于缺和急缺水平的占35%,处于丰富水平的占15%,说明整理后增大了土壤碱解氮变异性,使其空间分布更不均匀。

2.3整理前后烟田土壤有效磷状况优质烟草种植的适宜速效磷含量为10.0~35.0mg/kg[10]。如表3所示,整理前土壤有效磷平均值为18.17mg/kg,处于缺少水平的占20.9%,其余89.1%处于适中或丰富水平。整理后,土壤有效磷含量平均值为29.87mg/kg,处于适中水平的占32.1%,丰富水平的占42.9%,极丰富水平的占25%,整理后土壤中有效磷含量升高,主要是因为之前施入的磷肥经微生物等的分解,变成可被利用的有效磷。

2.4整理前后烟田土壤速效钾状况适宜种植烤烟的土壤速效钾含量为120~200mg/kg[11]。如表4所示,整理前土壤速效钾平均值为212.14mg/kg,变幅为97.45~380.13mg/kg,18.6%土壤速效钾处于低水平,37.21%处于适中水平,丰富和极丰富分别占39.53%和4.65%。整理后,土壤速效钾平均值为141.63mg/kg,整体在68.55~439.39mg/kg波动,含量属于低水平的约占75%,适中的占10.7%,丰富和极丰富的占14.3%。可见,复垦降低了土壤速效钾含量,使部分地区速效钾含量降为低水平,应考虑适当施用钾肥。

3结论与讨论

(1)土地整理的过程实际上是土壤重构的过程,打乱了土壤层次和结构,造成土壤的pH、有机质、氮、磷、钾都发生明显变化。从土壤样品分析结果看,烟田整理区土壤碱解氮、有效磷含量升高,碱解氮含量上升不显著,但土地整理增大了土壤碱解氮变异性,使其空间分布更不均匀;土壤有效磷平均值从18.17mg/kg升高到29.87mg/kg,主要是因为之前施入的磷肥经微生物等的分解,变成可被利用的有效磷。此外,整理前土壤有机质平均值为27.5g/kg,整理后平均值仅为14.9g/kg;整理前土壤速效钾平均值为212.14mg/kg,整理后土壤速效钾平均值为141.63mg/kg,表明复垦将底层土壤翻到表面,降低了表层土壤的有机质和土壤速效钾含量。

(2)土地整理后应及时结合土壤养分含量分析,开展土壤改良和施肥方面工作。在本项目中土壤表层有机质和速效钾含量降低显著,将严重影响烟株生长。因此,应在移栽前按照667m2施用烟草专用有机肥100~200kg的标准增施有机肥,同时结合绿肥种植和秸秆还田,起到增加有机质和改土增肥的效果。此外,追肥时应注意加大硝酸钾、硫酸钾的施用量,提高土壤中速效钾含量,提升烟叶品质。

参考文献

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提高土壤有机质的方法篇2

1.1土壤质量的概念及内涵

20世纪90年代,土壤质量的相关研究开始深入开展,科学家们相继提出土壤质量的概念。目前国际上通用的土壤质量概念是:在生态系统边界内保持作物生产力、维持环境质量、促进动植物健康的能力。土壤质量由土壤肥力质量、环境质量和健康质量三个方面的因素构成。根据土壤质量的定义,土壤质量评价综合了三类不同的功能,具有很强的功能属性。但在实际使用中,土壤质量评价还具有目的属性。由于评价者目的不同,侧重的土壤功能不一样,导致了评价指标、评价标准的差异。

1.2土壤质量的评价尺度

土壤质量在不同的空间和时间尺度表现出不同的规律性,土壤质量评价首先必须确定空间和时间尺度。在空间尺度方面,Karlen等建立了包含5个基于不同目的的土壤质量评价尺度框架。第1尺度为点尺度,用于研究土壤变化的机理;第2尺度为面尺度,用于研究土壤质量随土地管理方式变化的规律;第3尺度为田块尺度,用于依据土壤特性开展土壤管理;第4尺度为农场尺度,用于监控土地使用情况,保持和提高环境质量;第5尺度为地区尺度,用于开展可持续发展政策研究。第1和第2尺度为微观尺度,对其研究可以帮助理解土壤质量;第3至第5尺度为宏观尺度,对其研究可以监测土壤质量的变化。在时间尺度方面,由于人类活动、气候变化、作物状况等因素均会影响土壤质量,土壤质量会随时间的变化而变化,因而评价的时间范围也很重要。研究土壤质量变化必须有时间和起点的概念,否则很难确切说明土壤质量的升高和降低,肥力的熟化与退化。国际农业工程项目一般是在国外某地区规划并开垦出几千公顷至几万公顷不等面积的土地,为所在国政府建设大型农场,开展种植业、养殖业以及加工业,提高所在国粮食生产能力和农业发展水平。因而在空间尺度上主要为农场尺度和田块尺度,在农场尺度提供项目用地的规划和设计,保证土地资源的可持续利用;在田块尺度提供具体作物种植的土壤管理。在时间尺度上,项目开发阶段土壤保持其“初始状态”,项目所在地可能是草原、可能是灌木林、可能是矿区复垦地、可能是沼泽地、也可能是早已荒废的曾经的农田;项目建设阶段土壤要经历开垦、耕地、整地、种植等人为活动,造成当地土壤耕层状态的较大改变;项目运营阶段,由于每一个种植季对土壤管理措施的不同以及外界环境的不断变化,土壤质量也会随之改变。

1.3土壤质量评价指标体系

土壤质量是由动态变化的多种因素来决定的,土壤质量无法通过人类感官或测量仪器直接获得,而必须根据土壤性质构建土壤质量指标体系综合量化来表达。选择合适的土壤评价指标是土壤质量评价的关键。土壤质量评价指标可分为物理指标、化学指标和生物指标三类,他们共同来表达土壤肥力质量、环境质量和健康质量。然而,选择合适的土壤质量评价指标体系并非易事,人们在不同时空尺度下进行土壤评价时,用到的指标涵盖了土壤质量的各个方面,多达50多种。有些研究人员选择了20多种指标,有的选择10多种指标,而有的仅选择几种指标进行土壤质量评价。这是因为针对不同的土壤功能,所使用的指标是不一样的,对某一功能而言是高质量的土壤对其他功能未必是高质量的,不同土壤系统之间土壤评价指标差异很大。目前,土壤质量评价指标的研究仍然只是从不同关心角度进行的尝试,没有形成一个合适的体系和标准。由于土壤利用方式的多样性,土壤性质时空变异性以及获取土壤指标数据成本高等因素,显然不可能获取所有指标数据。因此,在选择最能反映土壤质量状况的指标,即土壤参数最小数据集来评价土壤质量。最小数据集能够大量减少使用评价指标的数量,应用上可以通过测定较少数据来反映土壤质量的变化,在发现某些指标异常时再进行进一步测定。我国曾对四类重要土壤(水稻土、红壤、潮土和黑土)的肥力、环境、健康质量最小数据集和评价体系进行过具体研究,研究认为土壤肥力质量最小数据集应为pH值、有机质、质地、速效磷、速效钾、容重和阳离子交换量;土壤健康质量最小数据集应为pH值、有机质、质地、重金属和微量元素、六六六、滴滴涕。这些研究为国际农业工程项目土壤质量评价指标选择提供了有益的参考。

1.4土壤质量评价标准和方法

不像空气和水质量一样具有确定的标准和固定的评价方法,土壤质量评价是一项非常复杂的工作。土地有多种不同的利用方式,如果没有一定的限制,不同的土壤对于不同用途的评价结果就会很不一致。例如,在土壤中施加有毒的除草剂和杀虫剂来抑制目标生物时,使土壤变得不清洁,但却提高了土壤作物生产的质量;用于捕捉污染物、充当过滤器功能的土壤却不能用土壤的肥力指标去评价。一种土壤对于一种功能或生产具有优良的品质,对另一种功能或生产可能具有很差的品质。因此,土壤质量的评价应采用相对质量而非绝对质量。土壤质量评价方法可分为定性评价和定量评价两类方法。定性评价是首先通过实地调查给土壤各指标进行打分,然后综合各土壤指标的分数给土壤质量不同等级的评价,该方法对土壤指标的评判主要是基于感官调查而不是使用仪器测量,评价的准确性有赖于实践经验,评价直观、快速、简便,但缺少数据支持,评价准确性低。定量评价方法随着科学的不断发展越来越受到重视且应用广泛,定量评价使用最广泛的方法是指数法,其评价过程是:选择评价指标;通过建立隶属度函数或其他模型对评价指标进行归一化处理,使评价指标具有可比性;使用相关系数法、层次分析法、主成分回归分析法、多元回归分析法、灰色关联度分析法等方法确定各指标的权重;依据量化的指标体系和权重体系计算得到土壤质量综合评价指数。定量分析法比较复杂,若无法正确地进行指标归一化处理并合理确定各指标权重,得到的土壤质量评价结果可能与实际不符。

2国际农业工程项目土壤质量评价方法

2.1评价最小数据集

我国企业开展国际农业工程项目的目标国家基本为发展中国家,项目所在地主要分布在非洲、拉美和东南亚区域。这些国家的经济、社会和科技发展水平一般较低,其农业发展也属于生存型农业,建设农业工程项目的主要目的是增加区域粮食供给,确保粮食安全;抑或是建设示范型农场,藉此推动农业发展,但项目区土壤评价标准依然是以农业产出为主。在项目开发阶段,企业进行土壤质量评价的主要目的是评价土壤的宜耕性,评估项目的可行性,明确项目风险;在项目建设和运营阶段,进行土壤质量评价的主要目的是监测土壤质量的变化,确保具备满足合同要求粮食产出的土壤条件。因此,基于土壤质量评价的目的性,指标选择主要是土壤环境指标和土壤肥力指标。国际农业工程项目中,应用以下3条原则选择指标:

(1)指标的重要性和稳定性高:选择的指标应该是能够反映土壤环境和肥力状况的重要指标,且这些指标在较长的一段时间内不会改变,具有考察的价值;

(2)指标数据获取能力强:在国际农业工程项目的开发、建设和运营阶段,土壤样品的采集是在国外进行,土壤样本的获取、保存并运送至检测机构进行检测都非常不易,在选择指标时应当考虑指标数据能否获取;

(3)指标数据获取成本可接受:不能不加限制地扩大指标体系,应考虑项目成本的因素,选择合适的指标。土壤环境指标的评价是保障农产品产地安全的基础性工作,应当对土壤的环境指标进行评价,判断项目用地是否具备农作物种植的基本条件,应对镉、汞、砷、铜、铅、锌、镍、六六六、滴滴涕等环境指标进行检测和评价。土壤pH值不仅影响土壤中养分的有效性,影响微生物活性,还对植物生长有很大影响。土壤肥力的高低决定了项目所在地作物的生长潜力,土壤基础肥力的高低决定了企业投入到土壤成本的大小。当土壤基础肥力较低时,企业投入的提高土壤肥力的费用就会相应增加;当土壤基础肥力较高时,企业投入项目用于保持土壤肥力的费用就会相应降低。土壤有机质(SOM)对土壤本质的所有方面都产生强烈影响,它首先是植物氮、磷、钾的主要营养源,作为主要物质和能源调节土壤生物的生态动力,改善土壤结构、保持土壤水分,且被认为是土壤质量和健康的中心指标。土壤质地是土壤的一项非常稳定的自然属性,它可以反映母质的来源和成土过程的某些特征,对土壤肥力有很大的影响,各类作物需要适宜的土壤质地。阳离子交换量(CEC)是指土壤溶液为中性(pH=7)时,每千克土所含的全部交换性阳离子的厘摩尔数。CEC是评价土壤肥力的指标之一,是改良土壤和合理施肥的重要依据之一。土壤的其他物理指标在经过开垦和耕作之后会有很大改变,指标稳定性低;土壤生物环境指标重要性不够,不易测量,且在经过开垦和耕作后会发生很大变化;土壤的生态指标虽说对土壤质量评价具有一定影响,但重要性不够,且不易进行指标量化。

2.2样品采集方法

国际工程中土壤样品采集、保存和运送至检测机构进行检测的困难性要远高于国内工程。在本文推荐的指标体系中,已充分考虑指标数据获取的可行性。土壤质地指标数据可以用手测法现场测得,也可以采集样品进行实验室检测获得。其余指标数据可以经过一次采样,进行实验室检测获得。

2.3土壤质量评价方法

依据现有国内外的相关研究,土壤质量评价都是在一定时空尺度,采用相对质量评价方法进行评价的。然而,受项目所在国科技发展水平的限制,项目所在地一般没有建立统一的土壤质量评价标准或相应的研究体系,项目土壤质量评价很难找到合适的参照指标。我国虽然有许多类型土壤质量评价体系可供参考,鉴于与项目所在国不在同一时空尺度,因此不具备直接使用的可行性。我国幅员辽阔,土壤和作物种类繁多,经过多年研究和实践,产生了很多土壤和作物关系的科研成果,并建立了一些标准或方法,可作为国际农业工程项目土壤质量评价方法的借鉴。本文推荐使用“一览表法”,即将本文推荐的土壤质量评价指标和这些标准进行逐项对照检查,找出各指标存在的差距。在项目开发阶段能够帮助企业进行正确决策,评估项目风险;在项目建设期能够对项目用地进行合理地规划;在项目运营期能够找出土壤管理和改良的方向。

3结束语

提高土壤有机质的方法篇3

土壤改良的方法很多,如深翻改土、增施有机肥、树行间种草、果树行间间作其他作物及挖出土内石块,进行客土、泥中掺沙、沙掺泥等。改良土壤要根据果园土壤的具体情况,采取适当的改良方法。现介绍几种改良土壤的方法:

1深翻

1.1深翻土壤的作用

深翻果园土壤,可以起到松土、增加活土层厚度、改善土壤通气、改善土壤透水性能、增加土壤蓄水、调整土温及促进微生物活动的作用,从而改善土壤的理化性能,有利果树根系生长。

对土层瘠薄,园地下层皆是沙石的果园,逐年由里向外,上下翻1次,将熟土翻到下面或将熟土与沙掺合;沙石多的果园,定要逐年扩穴,去石客土;泥中掺沙、沙中掺泥,都能改变土壤的理化性质,增加土壤的保肥保水能力。

1.2深翻的方法

有逐年放树窝子深翻、果树行间和株间深翻、结合施基肥全园深翻等方法。山地果园在梯田或树盘的内半部深翻。深翻的宽度60~80厘米,深50厘米,深翻地长度,以树冠的1/2~1/4为宜。

深翻,可以一次或分几次进行,顺树行对土壤渐渐深翻;或结合增施有机肥进行扩大果树植穴深翻。

2增加土壤的有机质含量

增施有机肥料、行间种草、园地覆草、落叶归根、种植绿肥等措施,提高土壤有机质含量,改善土壤结构,缓解或避免土壤盐渍化,提高土壤肥力。果园行间种草,表土层不,土壤温度变幅较小,水分蒸发量则少,气候干旱轻微时,能起到调节地温和抗旱保墒作用。

增加土壤有机质含量,土壤腐殖质增多,园地土壤的理化性状得到改善,能够缓解或避免土壤盐渍化,提高土壤肥力,土壤蓄水保墒能力和土壤肥力都能增强。增施有机肥,一定要施腐熟的有机肥。

当今各地果园,园地土壤有机物质含量有多有少,大部分果园的土壤,有机肥料的补充不足或根本得不到补充,有机物质含量逐年下降;也有少部分设施栽培(大棚栽培、温室栽培)果树,施用有机肥料超出了适宜范围,导致土壤中植物病源菌增加,造成化学农药的使用量逐年增加。

3为表层根系创造适宜生长的土壤环境

栽植任何一种果树,果树都通过根系吸收土壤含有的养分和水分。果树的表层根系是根系的主要活动区域,它对形成花芽及提高果品质量起决定性作用。与果树成花坐果、果实发育密切相关的钾、锌、硼元素,也主要靠表层根系吸收。

因此,栽培果树必须重视养根,要养护和利用果树的表层根系,就要为表层根系生长创造适宜生长的土壤条件,对于不良的土壤,就必须进行改良。

4行间种草、覆盖树盘、种绿肥

在果树行间种草或用有机物(农作物秆叶,杂草等)覆盖果树株间地面,或覆盖树盘,或在树行间种绿肥,都能起到土壤改良作用。

5间作

提高土壤有机质的方法篇4

(大庆师范学院,黑龙江大庆163712)

摘要:等量施氮条件下,对日光温室生菜施以不同种类氮肥,探讨其对温室土壤环境及土壤肥力的影响。结果表明,温室土壤可溶性盐含量、EC、pH均随温室生产过程而增大,不同种类氮肥影响土壤环境及土壤肥力的变化进程;化学肥料显著提高土壤可溶性盐、EC,硝酸钙、尿素显著提高土壤pH,加速了土壤环境恶化,施用有机肥或有机肥尿素配施则有效减缓土壤可溶性盐、EC、pH的变化,减缓土壤环境恶化;施用有机肥、有机肥和尿素配施能显著提高土壤有机质含量和碱解氮含量,一定程度提高土壤速效P、速效K含量,提高土壤肥力水平。

关键词:氮肥;日光温室;土壤环境;土壤肥力

中图分类号:S154.4;S143.1;S153.6文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)05-1059-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.008

收稿日期:2014-12-16

基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12523005)

作者简介:张国发(1977-),男,黑龙江大庆人,博士,主要从事植物生理生态研究,(电话)0459-5510293(电子信箱)jwkzgf@163.com。

日光温室采用人工设施改变作物生长环境,提高复种指数,增加农民收益,近年来在中国发展较快[1],但因其集约栽培、水肥用量大、长期高温密闭且缺少雨水淋洗,极易造成土壤次生盐渍化[2-4],从而制约其可持续发展。刘德等[2]的调查显示,哈尔滨市郊蔬菜大棚土壤全盐含量比露地高2.1~13.4倍,且随棚龄增加土壤含盐量上升。对沈阳市郊区保护地的研究亦表明,连续栽培蔬菜3年土壤次生盐渍化就会十分明显[3],而露地改为保护地10年左右土壤的平均含盐量上升至1.56g/kg,相应EC达到0.53mS/cm,超过作物的生育障碍临界点[4]。

氮素是植物所需量最大的必需元素,对作物生长的影响也最大、最直接,对叶菜产量的提高效果十分显著,因此,在温室蔬菜生产中,农民片面追求高产,过量施氮、偏施氮肥的现象较为严重,导致生产效益下降、土壤环境恶化等一系列问题[5,6]。以往有关施肥对温室土壤影响的研究主要集中在均衡施用氮磷钾肥、减少肥料用量、施用改良剂缓解土壤理化性状等方面[7,8],而对于不同种类氮肥对土壤环境影响的关注则较少。

本试验选用不同类型氮素肥料,探讨其对温室土壤环境及土壤养分含量的影响,为日光温室生产中合理选用肥料,改善土壤环境、提高土壤肥力提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试生菜(LactucasativaL.)为美国生菜大速生,散叶型品种。试验于2012年9月至2013年1月在大庆市让胡路区喇嘛甸镇经济作物示范中心日光温室进行。供试土壤为黑钙土,基本理化性状见表1。

1.2试验处理

试验共设6个处理(表2)。除对照外,其余处理按全生育期30g/m2纯N量施肥,基肥占50%,于移栽前2d整地施入,移栽后20d按25%比例进行第一次追肥,移栽35d后按25%比例进行第二次追肥。苗盘育苗,4叶时移栽,行距30cm、株距13.3cm,每穴1苗。所有处理磷、钾肥作为基肥一次性施入,施入量为过磷酸钙100g/m2、氯化钾40g/m2。各处理田间管理方式一致。小区面积9m2,随机区组排列,3次重复。

1.3测定项目与方法

生菜采收后,取0~20cm耕层土样,风干后研磨过80目筛,备测。

土壤可溶性盐总量用去离子水(水土比为5∶1)浸提、烘干法测定;电导仪测定法(水土比为5∶1)测定土壤电导率;土壤酸碱度(pH)测定采用电位法(水土比为2.5∶1)测定;碱解-扩散法测定土壤碱解氮含量;钼蓝比色法测定土壤速效磷含量;火焰光度法测定土壤速效钾含量[9]。

以上指标每个样品2次重复,取平均值,所得数据用SPSS16.0软件进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1不同肥料处理对土壤化学性状的影响

经过一个生菜生长季后,不施肥处理(对照)的土壤水溶性盐含量比试验前提高,但无显著差异,电导率、pH则比试验前显著提高(表3)。表明无氮肥因素干扰时土壤中水溶性盐累积、电导率提高和pH增大是随生产进程的正常趋势。

测定土壤水溶性盐含量和EC,施用有机肥(处理E)、有机肥尿素配施(处理F)的较对照均少量增加,与对照间无显著差异;而施用硝酸钙(处理B)、尿素(处理C)、硫酸铵(处理D)的含量则均增加显著,亦显著高于处理E和处理F;由此可见,温室耕层土壤中盐分是随生产进程而不断累积的,施用无机化肥加快了累积速度,而施用有机肥料(处理E和处理F)则有助于减缓积累速度。

施入肥料后土壤溶液pH变化为:施用硝酸钙、尿素两处理pH增大,显著高于对照及种植前;D处理土壤pH略低于对照(无显著差异),但显著高于种植前土壤pH;而E、F两个处理pH则显著低于对照,略高于种植前,即施用有机肥料(处理E和处理F)能增强土壤溶液的缓冲能力,从而有效改善土壤的酸碱环境。

2.2不同肥料处理对土壤养分含量的影响

经过一个生长季,不施氮肥和施用化学氮肥的处理土壤有机质含量均有所降低,表现为试验前>不施氮肥>施用化学氮肥,但各处理间无显著差异,亦即施化肥提高蔬菜产量的同时,一定程度加速了土壤有机质的消耗;而施有机肥(处理E)或有机肥尿素配施(处理F)两处理土壤有机质含量则明显提高,且以全部施用有机肥的处理E提高最多,与对照相比,在土壤中含量提高8.30g/kg、增加近24.3%;与试验前比较,在土壤中含量提高7.04g/kg、增加19.9%。

土壤碱解氮含量变化表现为:不施肥处理(A)的土壤碱解氮含量较种植前显著下降,施用有机肥的处理(E、F)则显著提高,而施用无机氮肥的三个处理(B、C、D)碱解氮含量虽升高但幅度较小。施用无机肥的三个处理,表现为B>C>D,各处理间无明显差异;而基肥追肥均施用有机肥(处理E)的土壤碱解氮含量最高,高于对照60mg/kg左右,高于试验前43mg/kg左右。

经过一个生长季种植后,各处理土壤速效P和速效K含量均有一定程度的增加,大体表现为施用有机肥(处理E和处理F)>未施N肥(处理A)>施用无机肥的处理(处理B、处理C和处理D)>试验前,虽然各处理间、各处理与种植前相比均无显著差异,但亦一定程度表明施用有机肥能够合理改善土壤的P、K营养状况。

3讨论

前人的调查及研究[10-12]认为,伴随着保护地土壤盐分累积过程,会导致土壤pH下降。本试验结果表明,经过一个生菜生长季后,各处理耕层土壤pH均有所增加,与前人结论不同。分析原因,可能是本试验土质(偏碱性黑钙土)与前人试验土质不同所致,另本试验为单季试验,长期施肥效果有待于进一步跟踪调查。

土壤盐渍化的最重要评价指标是土壤可溶性盐含量和电导率,两者呈极显著正相关[13],普遍认为施肥使土壤可溶性盐含量和电导率增加[6,7],本试验结果与前人一致,但施用有机肥料的增加幅度要显著小于施用化学肥料。

张文波[14]研究表明,施用氮肥导致土壤pH下降,特别是施用硫酸铵较为明显,而施用尿素则会导致土壤pH升高。本试验中,施用硫铵的pH略低于对照、施用尿素及硝酸钙则明显高于对照,与前人研究结果基本一致,之所以不同肥料存在差异,可能是硫铵的NH4+离子被大量吸收,土壤中残存的SO42-离子降低了pH,而硝酸钙的NO3-离子被大量吸收,土壤中残存的Ca2+离子提高了pH。而施用有机肥料的土壤pH大幅低于对照(不施氮肥)则可能与有机肥料具有较强缓冲力有关。

本试验结果表明在等养分施肥情况下,施有机肥或有机肥尿素配施显著提高了土壤有机质和碱解氮含量,一定程度提高了土壤速效磷和有效钾含量,与前人结论相同[15,16],而单独施用化学氮肥,则降低了土壤有机质、效磷和效钾含量,可能是施肥提高产量的同时,加大了作物对养分的吸收与携带。

总之,在日光温室生产中应综合考虑土壤性质、肥料特性,合理选择肥料,从而防止土壤退化、提高土壤肥力,协调生态、持续、高效三者间关系,实现日光温室生产的可持续性。

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提高土壤有机质的方法篇5

土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳库,与生态系统中生物存活率有非常紧密的联系。土壤有机碳虽然占土壤总质量的比例很小,但是在土壤肥力、农业可持续发展、生态系统平衡等方面扮演着重要角色[1]。此外,土壤有机碳的变化对大气CO2浓度的影响明显,被认为是影响全球气候变暖的重要因素之一。因此,充分评估土壤有机碳库的周转时间和大小对提高土壤生产能力、模拟全球碳循环动力学具有非常重要的意义[2]。为了实现这一目的,通常采用稳定碳同位素技术来评估土壤有机碳的分解程度、土壤碳周转以及研究C3/C4植被变化历史中作物对土壤有机碳的贡献率[3-4]。随着人们对全球问题的日益重视,和对农业土壤碳库在全球碳循环及大气CO2浓度增加作用认识的不断深入[5],土地利用模式和农艺措施等对土壤有机碳的影响受到更为广泛的关注[6]。土壤有机碳增加和损失的幅度与采取的管理措施密切相关[7],通过采取合理的管理措施将提高有机碳输入和降低有机碳输出结合起来,从而提高土壤有机碳储量。大量研究表明[8-9],施肥及轮作等管理措施能改良土壤结构,增加土壤有机碳含量。山西是我国沉积型铝土矿储量大省,孝义铝矿是我国目前开采量最大的露天铝土矿山,矿区总占地面积达1158.2hm2[10]。矿区废弃地占用大量的耕地面积,使得周围生态系统退化,土壤肥力下降,多种不利因素(如土壤侵蚀、养分流失、植被退化等)严重制约土壤有机碳的累积[11]。新《土地管理法》规定了占用耕地补偿制度,要求严格执行和落实建设占用耕地“先补后占”“、占一补一”的审核制度,从而确保耕地占补平衡落到实处[12]。为了综合整治退化的生态系统,实现土地的有效合理利用及对生态环境的保护,通过系统研究不同管理措施对复垦过程中土壤有机碳产生的影响,确定合理的管理措施来提高土壤碳储量,进而达到改善土壤质量和减缓温室效应的双赢结果[13]。本文以铝矿废弃地复垦区玉米种植地为研究对象,采用施肥及轮作双因素完全随机区组设计,探讨不同管理措施对土壤碳固定的影响,为评价不同管理措施对铝矿废弃地复垦区碳循环的影响提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验点的基本概况试验区位于山西省孝义市西部山区,为我国目前开采量最大的露天铝土矿山废弃地复垦区。该区属于典型的大陆性半干旱气候,四季划分明显,春季多风,夏季炎热,秋季多雨,冬季寒冷干燥,一年的最高气温达37℃,最低气温在-20℃以下。一般情况下,年降雨量在450~550mm之间,平均降雨量为529mm,降雨形式主要以暴雨为主,据统计日最大暴雨量可达113.3mm。降雨主要集中在7—9月,占全年总降雨量的61%以上,除秋季外其余时间一般是干旱无雨,且每年的无雨期长达100d以上,其蒸发量是降雨量的3~4倍。供试土壤为褐土,土质适宜耕种。试验地土壤理化性质见表1。

1.2试验设计供试作物为玉米(益田18)。试验采用双因素完全随机区组设计,分别是前茬处理和肥料处理。前茬处理分别为晋豆28和晋豆25(矿区复垦区首次种植);肥料处理分别是有机肥、有机+无机肥、无机肥、对照组(不施肥)。共8个处理,每个处理设3个小区,具体见表2。

1.3采样及处理土样采集:2010年10月14日夏玉米收获后进行土样采集,每个样点分0~20cm和20~40cm不同土层取样。剔除土样中的植物根系和残渣,带回室内自然风干,磨碎过筛备用。植株地上部分样品采集:待玉米成熟以后,收集玉米的籽粒及秸秆,洗净于105℃的温度下杀青30min,60℃温度下烘干至恒重,粉碎备用。

1.4实验方法

1.4.1土壤有机碳含量测定重铬酸钾容量法-外加热法[14]。

1.4.2有机质稳定碳同位素分析土壤样品风干后过0.2mm筛,植物样品(包括秸秆、籽粒)经过磨细过0.1mm筛。用ThermalFinniganMATDELTAplusXP质谱仪分别测定δ13C值[15]。

1.4.3土壤全氮及碱解氮的测定[14]土壤全氮测定采用半微量开氏法。土壤碱解氮采用碱解扩散法测定。

1.4.4土壤全磷及有效磷的测定[14]土壤全磷采用HClO4-H2SO4法测定。土壤有效磷采用0.5mol•L-1NaHCO3法测定。

1.4.5土壤全钾及速效钾的测定[14]土壤全钾采用NaOH熔融,火焰光度法测定。土壤速效钾采用NH4OAc浸提,火焰光度法测定。

1.4.6土壤pH值测定称取过2mm筛孔的风干土样10.00g,采用无CO2的去离子水作浸提剂,以1∶2.5的土水比测定土壤pH值。

1.5实验原理稳定碳同位素天然丰度值用来描述样品与标准化合物天然丰度变异的指标:δ13C(‰)=(Rsample/Rstandard-1)×1000其中R为13C/12C比值,δ13C的天然丰度RPDB为0.0112372。根据不同光合途径的植物(C3、C4和CAM植物)具有不同13C丰度的特点,形成的光合产物不一样,且植物在光合作用过程中对13C的吸收比例不同(C3植物δ13C值的变化范围是-23‰~-40‰,平均值为-27‰。C4植物δ13C值的变化范围是-9‰~-19‰,平均值为-12‰[16-17])。将长期生长C3植物的土壤称作C3土壤,长期生长C4植物的土壤称作C4土壤。研究表明[18],将C3植物种植在C4土壤上,或者C4植物种植在C3土壤上,经过一段时间以后,通过测定土壤δ13C的变化,可以计算出土壤有机碳的周转或更新速率。假设种植C3植物A的土壤碳δ13C值为δA,现改为种植C4植物B的土壤碳δ13C值为δB,那么C3植物被C4植物取代以后,经过一定的转化时间t,设C4植物B对土壤有机碳的贡献是f(t%),此时土壤有机碳的δ13C值(δt)可表示为δA、δB和ft的函数:δt=ft×δB+(1-ft)×δA由此求出C4植物B对土壤有机碳的贡献率ft:ft=(δt-δA)(/δB-δA)

1.6数据处理与分析数据经Excel2003整理后,采用SPSS13.0进行统计分析,处理间的差异显著性采用单因素(One-WayANOVA)检验,并用LSD多重比较法检验其差异显著性(P<0.05);采用独立样本T检验法检验土层0~20cm和20~40cm土壤有机碳含量以及土壤δ13C值之间的显著性水平(P<0.05),依次来明确施肥及轮作是否引起铝矿复垦区土壤有机碳含量的变化。此外,玉米籽粒和秸秆δ13C值两者之间的简单相关采用Linear相关统计方法,可以明确施肥及轮作条件下玉米籽粒和秸秆中δ13C值之间是否具有相关性。所有测定数据结果以平均值±标准误的形式表达。

2结果与分析

2.1土壤有机碳含量由表3可以看出,管理措施对铝矿复垦区土壤有机碳含量的影响显著。0~20cm土层中,前茬晋豆28条件下,使用肥料的处理组均可使土壤有机碳含量显著提高(P<0.05),分别提高了2.23、1.85、0.90g•kg-1,其中有机肥和有机+无机肥较无机肥更能显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),而前两种肥料对土壤有机碳含量的影响差异不显著(P>0.05)。前茬晋豆25条件下,施肥亦能显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),分别提高了1.10、1.35、0.85g•kg-1。在施加有机肥和有机+无机肥条件下,前茬种植晋豆28较晋豆25更能显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),分别提高了1.17、0.54g•kg-1。施加无机肥和不施肥条件下,前茬种植晋豆28和晋豆25对土壤有机碳含量的影响差异均不显著(P>0.05)。20~40cm土层中,前茬晋豆28条件下,有机肥和有机+无机肥均能显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),分别提高了1.84、1.60g•kg-1,而无机肥对土壤有机碳含量的影响差异不显著(P>0.05)。前茬晋豆25条件下,有机肥和有机+无机肥均能显著提高土壤有机碳含量,分别提高了1.73、1.35g•kg-1,且有机肥对有机碳含量的影响更为明显(P<0.05),无机施加有机肥、无机肥和不施肥条件下,前茬晋豆28和晋豆25对土壤有机碳含量的影响差异不显著(P>0.05)。施加有机+无机肥的条件下,前茬晋豆28较晋豆25更能显著提高土壤有机碳含量(P<0.05)。总之,在铝矿废弃地复垦区采取不同管理措施对土壤有机碳含量均有影响,前茬晋豆28条件下,施加有机肥和有机+无机肥的土壤有机碳含量最高。表3进一步表明,在前茬种植晋豆28和晋豆25条件下,施肥及对照中,随着土层深度的增加有机碳含量均显著降低(P<0.05)。此外,与复垦前未进行农业耕种的土壤相比,在不施肥条件下,前茬种植晋豆28和晋豆25的土壤有机碳含量偏低,说明不施肥单一轮作并不能提高土壤有机碳含量。在前茬处理的基础上,施用肥料可显著提高土壤中有机碳含量,可见轮作方式配合施肥更有利于土壤中有机碳的积累。

2.2土壤δ13C值由图1可知,不同管理措施可对铝矿复垦区土壤的δ13C值产生显著影响,δ13C值的变幅为-14.33‰~-6.64‰。两种轮作方式对土壤中碳δ13C值的影响存在显著差异(P<0.05),表现为不同施肥及对照处理中,前茬种植晋豆28的土壤中碳δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25(P<0.05)的处理。两种土层深度的土壤碳δ13C值的变化趋势基本一致:前茬种植晋豆25的小区中,各肥料处理土壤δ13C值的变化规律为对照组<有机肥<有机+无机肥<无机肥;前茬种植晋豆28的小区中,各肥料处理土壤δ13C值的变化规律为有机+无机肥<对照组<有机肥<无机肥。由此可见,不同施肥及对照处理中,前茬种植晋豆28的土壤中碳δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25处理,两种土层深度中各肥料处理的土壤碳δ13C值变化趋势一致。此外,结果表明各施肥及对照处理中,土壤δ13C值均随着土层深度的增加而显著升高(P<0.05)

2.3玉米籽粒和秸秆δ13C值由图2可以看出,不同管理措施可对玉米籽粒的δ13C值产生显著影响,玉米籽粒δ13C值的变幅为-13.47‰~-9.60‰。两种轮作方的对玉米籽粒δ13C值存在显著差异(P<0.05),表现为不同的施肥处理及对照中,前茬种植晋豆28的玉米籽粒δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理(P<0.05),使用有机肥、有机+无机肥、无机肥及对照组中,籽粒δ13C值分别降低1.02‰、3.47‰、3.02‰、2.86‰。两种轮作方式中各肥料处理的玉米籽粒δ13C值的变化趋势基本一致,其规律为:有机+无机肥>无机肥>对照组>有机肥。由图3可知,玉米秸秆δ13C值的变幅为-16.32‰~-10.97‰。两种轮作方式对玉米秸秆δ13C值的影响存在差异(P<0.05),表现为各施肥处理及对照组中,前茬种植晋豆28的玉米秸秆δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理(P<0.05),使用有机肥、有机+无机肥、无机肥及对照组中,秸秆δ13C值分别降低1.37‰、0.58‰、0.49‰、1.99‰。前茬晋豆28条件下,施肥对玉米秸秆δ13C值的影响差异不显著(P>0.05),其中肥料的各处理组对玉米秸秆δ13C值的影响差异也不显著(P>0.05)。前茬晋豆25条件下,施肥可显著降低玉米秸秆δ13C值(P<0.05),分别降低了3.19‰、4.77‰、4.36‰,其中肥料各处理之间对秸秆δ13C值的影响差异不显著(P>0.05)。由此可见,不同施肥及对照处理中,前茬种植晋豆28的玉米籽粒和秸秆的δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理。此外,由图2和图3亦可看出,施肥及轮作条件下,玉米籽粒较秸秆的δ13C值高,说明玉米籽粒比秸秆更容易富集13C。

3讨论

3.1管理措施对土壤有机碳含量的影响在本研究中,通过测定施肥及轮作方式下不同土壤层次(0~20cm、20~40cm)的有机碳含量,可知土壤有机碳含量随着土层深度的增加而逐渐降低。土壤表层接受大量的枯枝落叶,而且植物根系主要集中在土壤表层,有机质来源比较丰富,而微生物活动会造成土壤有机碳的部分损失,但是表层中输入的有机碳量足可以弥补因微生物分解以及矿化作用损失的那部分,所以表层土壤有机碳含量较高[9,19]。随着土层的加深,微生物数量逐渐减少,有机碳的周转速率减缓,有机碳的含量进入一个缓慢降低的层面,最后含量在深部土层基本保持稳定[8,20]。在本文表3中,有机肥或者有机+无机肥的施加都能显著提高复垦区土壤有机碳含量,可能原因是施加肥料能够增加土壤中微生物数量,提高微生物活性,促进土壤中有机碳的更新,其次有机肥中含大量的碳素,增加土壤呼吸底物的供应,另外施有机肥能促进有机质的输入,从而使得土壤有机碳含量显著提高。施加无机肥能增加土壤表层有机碳含量,可能的原因是施无机肥能增加作物的生物量,土壤中的作物残渣向有机碳的转化利用率也会相对提高[21]。在不同前茬处理条件下,施有机肥和有机+无机肥处理的有机碳含量均高于无机肥处理,说明施有机肥和有机+无机肥是增加土壤有机碳累积的主要途径。此外,有研究表明[22],施有机肥使土壤有机质的氧化稳定性降低,而无机肥或不施肥则使土壤有机质的氧化稳定性升高。由此不难看出,有机肥与无机肥的配合施用不仅能提高土壤有机碳的含量,而且能增强有机碳的氧化稳定性。本研究表明,轮作配合施肥能显著提高土壤有机碳含量,分析其原因:一方面是施肥能够增加土壤有机碳的储存;另一方面是轮作可以增加作物根系以及土层中残渣的数量,改变残渣的化学质量,影响其矿化固定,从而降低耕作对有机碳的衰减效应[23]。有研究表明,在轮作体系中加入豆科作物有利于土壤有机碳的固存[24]。但在不施肥条件下,前茬晋豆28和晋豆25后土壤有机碳含量偏低,说明不施肥单一轮作并不能提高土壤有机碳含量,其可能的原因是后一种作物的生物量偏低造成前一种作物累积的土壤有机碳损失[25]。

3.2管理措施对土壤δ13C值的影响本研究结果表明,铝矿复垦区土壤δ13C值随土层深度的增加而增加,于贵瑞等[26]研究表明,土壤δ13C值增加可能归功于13C贫化的有机化合物的分解作用,土层深度越深,其土壤中含有老的以及稳定的有机化合物的含量越高,而表层土壤中的有机碳大多为较年轻和非稳定的有机化合物,这也会导致稳定碳13C值的垂直变化。此外还有学者[20]认为,在土壤的不同土层中有机碳δ13C值的上升幅度也不同,这可能与土壤有机质分解过程中碳同位素分馏效应的强弱程度有关,分馏效应越强,上升幅度越大,表明有机碳分解程度也就越高。土壤有机碳稳定同位素组成主要受地表植物类型和土壤成土环境等因素的制约,通过对不同管理措施下土壤有机碳稳定同位素组成特征分析得到,在不同施肥条件下,与前茬种植晋豆25的轮作方式相比,前茬种植晋豆28处理的土壤δ13C值普遍偏低,说明土壤δ13C值与有机碳的来源存在显著的相关关系。分析其可能的原因,两种作物以及不同的肥料输入到土壤中的有机碳不同,导致土壤有机碳更新程度不一致,使得土壤δ13C值产生差异,同时也与不同肥料及前茬作物携带的外援物质本身的δ13C值差异有关。由于C3和C4植物的δ13C值都是在一定的范围之内,同一种类植物的δ13C值之间也必然存在一定的差异,其中C3植物之间δ13C值的最大差异为12‰,C4植物为4‰[2]。由于土壤δ13C值是不同植物种类对群落净初级生产力相对贡献的综合结果,如果地表植物组成保持稳定,则土壤表层的δ13C值与植物群落的δ13C值相近似,而且地面植物种类是制约土壤δ13C值变化的主要因素[27]。

3.3管理措施对作物中δ13C值的影响不同管理措施会对玉米籽粒和秸秆中的碳δ13C值产生显著影响。据分析,造成这一差异的原因可能有两个方面:一是作物从土壤中吸收的有机碳来源比较复杂,不仅包括作物残渣中的有机碳,还有肥料及前茬作物中携带的碳素;二是作物吸收的外援物质中碳素的δ13C值本身就有差异。前茬种植晋豆28的处理中,将施加不同肥料的玉米籽粒和秸秆的δ13C值进行回归分析,获得回归方程为y=-34.797-0.371x(P=0.158);前茬种植晋豆25的处理中,将施加不同肥料的玉米籽粒和秸秆的δ13C值进行回归分析,获得回归方程为y=-25.541-0.016x(P=0.725)。两个P值均大于0.05,说明在不同的施肥处理下,玉米籽粒和秸秆中δ13C值之间没有显著相关性。对玉米籽粒和秸秆中δ13C值进行T检验,其结果表明,不同的施肥及前茬处理下,玉米籽粒和秸秆的δ13C值均有显著性差异,说明秸秆中的同化物向籽粒转移时,发生了碳同位素的分馏作用。

3.4管理措施对有机碳贡献率的影响通过测定土壤有机碳的自然丰度值,以及可能来源的植物残体的13C丰度值,来计算土壤有机碳的来源和比例,可有效阐明土壤碳动态和土壤碳储量的迁移与转换,定量化评价新老土壤有机碳对碳储量的相对贡献[28]。在本研究的施肥条件下,土壤有机碳的来源比较复杂,不仅包括作物残体中的碳,而且还含肥料中的碳,因此在施肥的3个处理中,豆科作物残体对土壤碳的贡献是无法计算出来。根据上述1.5节公式计算不施肥条件下豆科作物残体对土壤有机碳的贡献率发现,前茬种植晋豆28和晋豆25对土壤有机碳的贡献率分别为64.82%、60.64%,由此可见,在前茬种植晋豆28和晋豆25条件下,种植玉米后土壤有机碳主要来自豆科作物的残渣。

提高土壤有机质的方法篇6

[关键词]土壤;兴隆;养分;变化

引言

兴隆县位于河北省东北部,燕山山脉东段,明长城北侧,地处北纬40°12ˊ—40°43ˊ,东经117°12ˊ—118°15ˊ之间,东与迁西、宽城县交界,西与北京市平谷区、密云县接壤,北与承德县相邻,南隔长城与蓟县、遵化市毗连,居于京、津、唐、承四市的结合部。全县总面积3123km2,其中山场420.99万亩,耕地14.75万亩,河流、城乡居民、交通占地32.7万亩,是一个典型的“九山半水半分田”的石质深山区。全县土壤类型以棕壤、褐土为主,土壤质地以轻壤、中壤为主,土壤pH平均值为7.28。全县主要作物种类有粮食作物、经济作物、鲜果、干果四大类,2010年作物种植总面积961455亩,总产量387096t,总产值198807万元,农民人均纯收入5130元,其中纯收入的75%以上来自农业。因此,土壤耕层养分含量变化对提高土壤综合生产能力,促进农业发展,维护农民增收具有重大意义。

一、试验材料及方法

1.试验材料的确定

(1)图件资料的搜集

兴隆县第二次土壤普查形成的成果图件,包括:土壤耕层养分点位图、土壤有机质图、土壤全氮图、土壤速效磷图、土壤速效钾图;兴隆县最新行政区划图、土地利用现状图、林地资源分布图。

(2)确定取土点位图

在第二次普查采样点基础上,对搜集到的图件资料,利用现代电子计算机技术按照50-100亩,确定取土点位,制作取土点位图。

2.试验材料的采集

(1)试验材料采集时间和人员

2008年10月20日至2009年4月20日,兴隆县农牧局抽调县乡技术人员组成专业调查队按照取土点位图对全县土壤耕层进行取土调查。

(2)试验材料采集方法

野外调查人员,首先向农民了解本村和该地块的农业生产情况,确定具有代表性的田块,田块面积要求在1亩以上,依据田块的准确方位修正点位图上的点位位置,并用GPS定位仪进行定位。采样深度为0-20cm,采样布点采用S形方法,并避开路边、田埂、沟边,均匀随机采取15个点以上,充分混合后,四分法留取1kg。采样工具用木铲、竹铲、塑料铲、不锈钢土钻等,一袋土样填写两张标签,内外各具[1]。

3.试验材料化验方法

土壤主要养分测定均按照《土壤分析技术规范》[2]中规定的方法进行。其中有机质的测定采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法,有效磷的测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法,速效钾的测定采用乙酸铵浸提-火焰光度法,全氮的测定采用凯氏蒸馏法,碱解氮的测定采用碱解扩散法。

二、结果与分析

1.全县土壤耕层主要养分测定值变化动态

试验表明:2008年测定全县土壤耕层有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾养分含量平均值比1982年分别提高了6.8g/kg、0.32g/kg、35mg/kg、15.2mg/kg、20mg/kg,提高幅度分别为40%、35.2%、41.2%、205.4%、15.2%;2008年测定全县土壤耕层有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量最大值与最小值倍数比1982年分别降低了27.8倍、7.9倍、31倍、8.7倍,碱解氮增加了72倍(主要养分含量变化分别见图1、图2、图3、图4、图5)。

2.各乡镇土壤耕层主要养分测定值变化动态

(1)各乡镇土壤耕层有机质养分测定值变化动态

试验表明:测定的各乡镇土壤耕层有机质含量平均值,2008年比1982年提高了3.8-12.2g/kg;测定的各乡镇土壤耕层有机质含量最小值,2008年比1982年有16个乡镇不同程度提高,4个乡镇降低(见图6);测定的各乡镇土壤耕层有机质含量最大值,2008年比1982年有19个乡镇不同程度提高,1个乡镇降低(见图7)。

(2)各乡镇土壤耕层全氮养分测定值变化动态

试验表明:测定的各乡镇土壤耕层全氮含量平均值,2008年比1982年提高了0.18-0.64g/kg;测定的各乡镇土壤耕层全氮含量最小值,2008年比1982年有19个乡镇不同程度提高,1个乡镇降低(见图8);测定的各乡镇土壤耕层全氮含量最大值,2008年比1982年有16个乡镇不同程度提高,4个乡镇降低(见图9)。

(3)各乡镇土壤耕层碱解氮养分测定值变化动态

试验表明:测定的各乡镇土壤耕层碱解氮含量平均值,2008年比1982年提高了11.4-64.4mg/kg;测定的各乡镇土壤耕层碱解氮含量最小值,2008年比1982年有16个乡镇不同程度提高,4个乡镇降低(见图10);测定的各乡镇土壤耕层碱解氮含量最大值,所有乡镇2008年比1982年不同程度提高,平均提高91.7mg/kg(见图11);

(4)各乡镇土壤耕层有效磷养分测定值变化动态

试验表明:测定的各乡镇土壤耕层有效磷含量平均值,2008年比1982年提高了13.8-24.0mg/kg;测定的各乡镇土壤耕层有效磷含量最小值,所有乡镇2008年比1982年不同程度提高,平均提高7.0mg/kg(见图12);测定的各乡镇土壤耕层有效磷含量最大值,所有乡镇2008年比1982年不同程度提高,平均提高42.0mg/kg(见图13)。

(5)各乡镇土壤耕层速效钾养分测定值变化动态

试验表明:测定的各乡镇土壤耕层速效钾含量平均值,2008年比1982年提高了0-65.9mg/kg;测定的各乡镇土壤耕层速效钾含量最小值,2008年比1982年有16个乡镇不同程度提高,4个乡镇降低(见图14);测定的各乡镇土壤耕层有效磷含量最大值,2008年比1982年有15个乡镇不同程度提高,5个乡镇降低(见图15);

三、小结与讨论

综合以上分析,兴隆县及各乡镇土壤耕层主要养分含量平均值呈上升趋势;各乡镇土壤耕层有机质、全氮、有效磷养分含量最小值呈上升趋势,最大值呈下降趋势,最大值与最小值间差距在缩小;各乡镇土壤耕层碱解氮养分含量最小值、最大值均呈上升趋势,最大值与最小值间差距在扩大;各乡镇土壤耕层速效钾养分含量最小值、最大值均呈下降趋势,最大值与最小值间差距在缩小;全县速效氮磷钾比例由1982年的1:0.008:0.145,提高到2008年的1:0.018:0.124。随着人们对农产品数量和质量的需求,土壤养分供应量和施肥量是关系农业生产水平高低的两个关键因素。因此,在第二次土壤普查以来,重氮磷肥、轻钾肥的施肥方法上,积极做好氮磷钾配合施用或针对不同地块和作物做好减氮增钾,是十分必要的。

参考文献

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