土壤有機質精選(九篇)
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第1篇：土壤有機質范文
關鍵詞： 泰州海陵區土壤 有機質 土壤肥力
土壤是農業的基礎，也是農業生產的基本生產資料，土壤的本質特征是土壤肥力，即土壤具有培育植物的能力。然而近年來由于自然條件的變化，加上人類不合理的經濟活動，例如對天然林的過度采伐、大量使用化肥和農藥、工業生產排污等，土壤生產力下降、枯竭。因此，對于土壤的認識和利用一定要遵循可持續發展的原則，增強生態建設和環境保護的意識［1］。
土壤有機質是土壤中各種營養特別是氮、磷的重要來源，除低洼地土壤外，一般來說，土壤有機質含量的多少，是土壤肥力高低的一個重要指標［3］。土壤有機質在土壤肥力上的作用是多方面的，并能直接和間接地影響作物產量。通過對土壤有機質的測定，可以了解土壤有機質與土壤肥力的關系，進而確定適當的土壤肥力調節對策，為當地政府指導農業生產提供科學依據［2］。
1.材料與方法
1.1材料
土壤樣品來自泰州海陵區，采樣深度0―20cm，土樣經登記編號后進行預處理，依據李彰等［3］預處理方法經過自然風干、磨細、過篩、混勻、裝瓶后備測。
1.2有機質測定方法
土壤中有機質的含量是通過測定土壤中碳含量并按照一定關系換算得到的。關于土壤有機碳的測定方法有干燒法、濕燒法、比色法、直接灼燒法［4］。目前各國在土壤有機質研究領域中使用得比較普遍的是容量分析法，本試驗即采用重鉻酸鉀―油浴法（外加熱法）來測定土壤中有機質的含量。
1.3儀器設備
電子天平；恒溫干燥箱；油浴消化裝置（包括油浴鍋和鐵絲籠）；可調溫電爐；秒表；自動控溫調節器；硬質玻璃試管；容量瓶；酸式滴定管；移液管；錐形瓶；小漏斗及注射器，等等。
1.4試劑1.6數據處理
土壤中有機質含量用土壤中一般的有機碳比例（即換算因數）乘以有機碳百分數而求得。參照史啟禎［5］土壤中有機質計算方法：土壤有機質中碳的質量分數為0.58，即1g碳相當于1.724g有機質，所以換算因數為1.724。外加熱法不能將有機質完全氧化，即使有催化劑的存在，氧化程度也僅為96%。因此計算結果必須乘以氧化校正系數1.04（100/96）才是土壤中有機質的含量。
2.結果與分析
2.1樣品有機質測定結果
泰州市海陵區8批土樣，每個土樣做三次重復，其結果見表1。
表1 土壤有機質測定結果
土樣1為城市田土；土樣2為郊區田土；土樣3為公路綠島灰沙土；土樣4為公園花壇土；土樣5為城市城墻土；土樣6為城市小區深層土；土樣7為農村田土；土樣8為高校園區運動場沙土。
2.2批間比較
對每批土樣的分析結果取平均值，其結果見圖1。
圖1 土壤中有機質測定結果
表2 土壤類型與有機質含量［6］
由《中國地質》即表2中可查得江蘇泰州地區的土壤類型主要為黃棕壤、潮土和水稻土，從表2中可以看出試驗結果在資料數據范圍內。
試驗結果表明郊區田土和農村田土中有機質含量較高，適合種植作物，而城市田土由于環境的因素有機質含量相對較低；城墻土有機質含量也較高，可以用于城市綠化等地方；其他地方的土質相對較差，因做適當治理，以改善土質。
3.討論
由試驗結果可知，目前本地區部分區域土壤有機質含量偏低，亟須調節土壤有機質，而調節的措施主要是維持土壤有機質的平衡和增加土壤有機質的含量。實踐證明，水土流失和不合理的耕作管理是引起有機質降低的重要原因，長期施用化肥農藥也對維持土壤有機質的含量不利，均應加以注意，可采用有機肥如各種禽肥、人糞尿堆漚肥、沼氣肥、秸稈肥、綠肥等。此外如能大力推廣植樹造林工作、秸稈還田等，不但可以改良土壤，而且能節省部分燃料并改善環境。因此在土壤改良的過程中，應在工程改造的基礎上配套生物、農藝和管理等措施，對每個土壤改良項目區，都應立足長遠，從發展的要求實施工程建設，把土地平整，溝渠、道路林網建設，田形調整，居民點布局，以及生態環境建設等統籌兼顧，科學規劃，綜合治理。
參考文獻：
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第2篇：土壤有機質范文
關鍵詞：土壤有機質;重鉻酸鉀容量法;干燒法;灼燒法
收稿日期：20120313
作者簡介：李靜（1985—），女，天津人,助理工程師，主要從事環境分析工作。中圖分類號：O621文獻標識碼：A文章編號：16749944(2012)05020302
1引言
土壤有機質是指存在于土壤中的所有含碳有機物質,包括動物、植物殘體,微生物以及其分解合成的各類有機物質。作為土壤中的重要組成物質,土壤有機質是評價土壤肥力的重要指標之一。土壤有機質含量的高低將影響到土壤供給N、P、K和其他微量元素的能力,以及空氣和水分子間的協調關系的團聚化程度。同時土壤有機質對陽離子的交換、土壤顏色、溫度等土壤性質也會產生相應的影響。由于土壤有機質的對土壤肥力起著重要作用,因此測定土壤有機質含量具有十分重要的意義。
目前國內外測定土壤有機質的方法有多種。例如:重鉻酸鉀容量法、干燒法、灼燒法、微波消解法、水合熱比色法等。這些方法各有優劣,在此主要選取重鉻酸鉀容量法、干燒法和灼燒法進行比對分析。幾類方法中重鉻酸鉀容量法式目前采用的國標方法,是20世紀50 年代以來,世界各國在土壤有機質研究領域中使用得比較普遍的方法之一。
2測定原理
2.1重鉻酸鉀容量法原理
重鉻酸鉀容量法運用的是氧化還原原理。在過量的硫酸存在下,借氧化劑重鉻酸鉀(或鉻酸)氧化有機碳,剩余的氧化劑用標準硫酸亞鐵溶液回滴,通過剩余量算出被土壤有機質消耗的重鉻酸鉀,計算土壤有機質。化學反應如下:
2K2Cr2O7+8H2SO4+3C2K2SO4+2CrY2(SO4)3+3CO2+8H2O,
多余的K2Cr2O7的還原:
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3 +7H2O
2.2干燒法原理
干燒法運用原理是測定土壤有機質中的碳經氧化后放出的CO2量。在無CO2的氧氣流或惰性載氣流中將土壤樣品進行燃燒,完全燃燒后釋放出的CO2置于檢測點,此時再通過相應檢測手段測量實驗中形成的CO2 實際含量。
具體而言,在高溫下將有機C加熱分解,使其變成CO2后,用堿石灰(CaO+NaOH)吸收生成的CO2,由CaCO3重量換算成OM含量。
2.3灼燒法原理
灼燒法的原理是測定土壤有機質中的C經灼燒后造成的土壤失重。將溫度在105℃下除去吸濕水的土壤樣品先稱重,再將其置于350~1000℃灼燒2h,然后稱重。兩次稱重之重量差即是測定土壤樣品中土壤有機質的重量。
3測定方法特點分析
3.1重鉻酸鉀容量法特點
采用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質時,由于土壤中碳酸鹽無干擾作用,測定結果準確,適用于大量樣品的分析。但存在的不足之處是:操作較為繁瑣,實驗過程注意事項多。測定中對滴定終點的觀察、判斷、條件控制均要求準確掌握(消化好的樣品要求是黃色或者稍帶有綠),對于沒有嫻熟分析實驗操作技能的操作者,既費時費力,又容易產生誤差。此外由于石蠟油浴易引起環境污染,試管上粘附的油難以擦干凈,對人體會產生危害。
重鉻酸鉀容量法在測定時具有更加明確的注意事項。測定中必須根據有機質的含量來決定稱樣量,每份分析樣品中的有機碳的含量應控制在8mg以內。同時對消煮溫度也需要進行嚴格控制,溫度必須在170~180℃的范圍內,沸騰時間保證準確計算在5min。最后消煮好的樣品試液顏色應為黃色或黃中稍帶綠色。若樣品以綠色為主則說明重鉻酸鉀用量不足,滴定時消耗FeSO4的量少于空白用量的1/3,則可能氧化不完全,應棄之重做。
3.2干燒法特點
干燒法特點是能使土壤有機質全部分解,還原物質對測定不產生影響,實驗可獲得準確的結果。但干燒法操作復雜、費時,對分析技術要求較高,需要特殊的儀器設備,整體分析運行成本偏高。干燒法分析土壤中C時,包括有機碳和碳酸鹽和元素碳等無機碳。當土壤中含有各類無機碳時,需先采取處理除去無機碳,這樣使得操作更繁瑣了。由此可以認為,干燒法并不適于含碳酸鹽土壤的分析。
3.3灼燒法特點
灼燒法可直接采用未磨土樣進行分析,同時可將吸濕水測定聯同進行。灼燒法測定可基本消除常見的因磨樣、添加化學試劑等引起的樣品污染和變異。采用灼燒法特點在于快速簡便,該方法適于大批量土樣的測定。在2h內灼燒法可同時灼燒40個土樣。灼燒法的操作步驟簡便,不需進行特殊的分析技術測定,整個過程屬于簡單的物理升溫、恒溫和稱重過程。測定中不會產生化學和放射性污染。但是的缺點在于,在測定過程中粘土礦物結構水的失重及碳酸鹽的分解失重,這使得灼燒法測定的LOI值比采用干燒法測定的有機質濃度值高。所以這就造成了該法在細密質地的土壤及石灰性土壤上的廣泛應用受到限制。
4結語
當前,重鉻酸鉀容量法、干燒法、灼燒法都是土壤有機質分析法的3種不同的主要測定方法。重鉻酸鉀容量法由于測定結果準確,適用于大量樣品的分析等特點成為國標測定方法,但該法操作繁瑣,實驗過程注意事項多也成為其不足之處,需要不斷改進研究。而干燒法測定雖然也可獲得較為準確的數據,但操作復雜、費時,測定的整體分析運行成本偏高使得該法研究受到限制。作為比對分析中另一種測定方法,灼燒法具有快速簡便,適于大批量土樣的測定的優點,但是的缺點相比干燒法在測定的有機質濃度值偏高,在細密質地的土壤及石灰性土壤上的應用受到影響。
比對常用土壤有機質測定方法得出3種方法各有優劣。作為國標測定方法的重鉻酸鉀容量法在近年來不斷改進加熱條件后,逐漸得到完善,在大量樣品分析中顯示出其重要的價值,因此重鉻酸鉀容量法值得繼續深入研究。
參考文獻：
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第3篇：土壤有機質范文
【關鍵詞】秸稈還田；土壤有機質；成都平原
1 引言
土壤有機質是土壤肥力的基礎，提升土壤有機質含量是直接提高耕地質量的重要方法。盡管土壤有機質在土壤總量中占比極小，但它對我國農業走高產、優質、高效、生態、安全的農業道路有著極為重要的位置。而農作物秸稈是耕地生態循環系統中十分重要的組成部分，農作物秸稈中含有大量稀缺的有機質和微量元素，是農業生產重要的有機肥源之一，秸稈還田技術的實施可提高土壤有機質含量，使土壤容重減少、透水性、透氣性、蓄水保墑能力增加，并且可使土壤的團粒結構發生變化，保持疏松狀態，有效緩解土壤易板結的問題。成都平原作為全國重要的糧食作物和經濟作物的產地，保持和提升耕地肥力是促進當地農業的可持續發展、經濟的高速穩定的重要前提之一。
2 成都平原耕地土壤有機質的現狀
前幾年成都市針對除主城區外的14個區市縣共612萬畝耕地進行了專業的方格布點采集，總共收集到了2 600個樣本。通過對成都市612萬畝耕地土壤樣品分析結果的統計，全市耕層土壤有機質含量范圍在0.19%～8.00%之間，平均為2.71%。其中：
有機質含量>4.0%的耕地屬于豐富型。這類土壤理化性質較好，是成都平原高產、穩產農田和蔬菜生產基地。成都市土壤有機質評價一級的耕地面積為35.69萬畝，占耕地總面積的5.83%。
有機質含量3.01%～4.0%之間的耕地屬于較豐富型。這類土壤理化性質相對較好，多為中壤至重壤，作物適種范圍較廣，產量較高，為較優質耕地。成都市土壤有機質評價二級的耕地面積為150.03萬畝，占耕地總面積的24.51%。
有機質含量2.01%～3.0%之間的耕地屬于中等型。這類土壤理化性質一般，作物適種范圍較廣，產量中等偏高，為較優質耕地。成都市土壤有機質評價三級的耕地面積為249.58萬畝，占耕地總面積的40.78%
有機質含量1.0%～2.0%之間的耕地屬于缺乏型。這類土壤理化性質相對較差，作物適種范圍較窄，產量較低，為中低產耕地。成都市土壤有機質評價四級的耕地面積為162.95萬畝，占耕地總面積的26.62%
有機質含量
成都市耕地中土壤有機質評價3～5級的耕地面積總計426.37萬畝，占總耕地面積的69.66%，仍有近70%的耕地土壤有機質處于中、低水平，耕地有機質缺乏仍然是一個嚴峻的問題。
3 成都平原秸稈還田可利用的主要方式
3.1直接還田
直接還田又分翻壓還田和覆蓋還田兩種。秸稈利用最簡單的方法就是粉碎后直接還田，這也是各地大力推廣、應用最多的模式。由于化肥的大量施用，有機肥的用量越來越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸稈經粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤內的有機質，增強土壤微生物活性，提高土壤肥力。
3.1.1翻壓還田
將農作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解。這樣能把秸稈的營養物質完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有機質含量，培肥了地力，而且改良了土壤結構，減少病蟲危害。
3.1.2覆蓋還田
覆蓋還田是指種植作物時將秸稈覆蓋于土壤表面達30%以上的技術。秸稈腐解后能夠增加土壤有機質含量，使土壤理化性能改善，土壤中物質的生物循環加速。而且秸稈覆蓋可使土壤飽和導水率提高，土壤蓄水能力增強，能夠調控土壤供水，提高水分利用率，促進植株地上部分生長。秸稈是熱的不良導體，在覆蓋情況下，能夠形成低溫時的“高溫效應”和高溫時的“低溫效應”兩種雙重效應，調節土壤溫度，有效緩解氣溫激變對作物的傷害。
3.2秸稈氣化，廢渣還田
秸稈氣化、廢渣還田是一種生物質熱能氣化技術。秸稈氣化后，其生成的可燃性氣體（沼氣）作為農村生活能源集中供氣，氣化后形成的廢渣經處理作為肥料還田。
4 秸稈還田的效果作用
4.1 秸稈還田可增加土壤新鮮有機質，提高土壤肥力
實踐證明，增加土壤有機質含量最有效的措施是秸稈還田和增施有機肥。秸稈還田和單使有機肥均能增加土壤有機質的含量，秸稈還田更有助于土壤有機質的增加。且實驗表明長期秸稈直接還田增加土壤有機質的效果都優于單施化肥。
4.2 改善土壤的物理性質，使土壤耕性變好
成都平原地仍然存在多數中低產田，這些田的缺點為土壤的物理、化學性狀不良，過砂、過粘，缺少營養，保水保肥能力差。實行秸稈還田可以改善土壤理化性狀，改良土壤團粒結構，使土壤中的固、液、氣3項比例協調，并補充大量的有機物質和礦物質養分，達到改良土壤，培肥地力的目的。
4.3提高作物產量，改善作物品質
秸稈還田后能給土壤中提供較多較全的營養元素和有機質，使土壤保持良好的物化性狀，能夠穩、勻、足、平衡的提供大量和微量元素，從而提高農產品的營養價值、食味品質、外觀品質，并降低農產品中硝酸鹽的含量。
參考文獻：
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第4篇：土壤有機質范文
[關鍵詞] 秸稈還田 土壤有機質 改善環境
[中圖分類號] S141.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2016）10-0101-01
農作物秸稈是農田生態循環中重要的物質基礎，對于維持農田生態平衡具有十分重要的作用。科學合理地利用農作物秸稈是保護農田生態環境提高耕地綜合生產能力的重要研究課題。近年來我們積極進行農作物秸稈還田技術的應用研究，并在生產實際當中進行大面積推廣，取得了顯著的經濟效益和社會效益。實踐證明，該項技術是目前盈江縣農田土壤有機質提升的重要途徑之一。
1 盈江縣秸稈還田概況
盈江縣耕地面積為3.64萬hm2，其中水田1.72萬hm2，旱地1.92萬hm2，人均占有耕地0.11hm2。水田以淹育型水稻土（占5.6%）、潴育型水稻土（占71.7%）和潛育型水稻土（22.7%）為主，全年秸稈產生量為8.27萬t，還田量l.36萬t，占l6%。為提高秸稈利用率保護土壤，我們主要開展了以下幾方面的工作：
1.1 開展土壤有機質補貼項目
2010年至2012年盈江縣列為土壤有機質補貼提升項目實施縣，三年實施土壤有機提升面積共計1.87萬hm2（2010年0.4萬hm2，2011年0.8萬hm2，2012年0.67萬hm2）；共發放秸稈腐熟劑919.39t（2010年203.39t，2011年416t，2012年300t），三年累計完成還田秸稈8.4萬t，三年累計受益農戶6.6萬戶。
1.2 推廣秸稈直接還田
通過項目帶動和試驗示范，部分農戶掌握了秸稈還田技術，知道秸稈還田技術的好處，每年有0.57萬hm2的水稻秸稈進行直接還田，方法是：水稻收獲后將秸稈打碎鋪于田里，然后用旋耕機直接翻壓。方法簡單，農民易掌握，此技術的推廣，每年有近2.4萬t的秸稈得到還田。
2 秸稈還田對土壤肥力提升的作用
水稻秸稈中含有大量的有機質、氮磷鉀和微量元素，通過地面覆蓋或機械化直接翻壓方式將其歸還于土壤中，從而起到蓄水保墑、培肥地力、節本增效、提高農作物產量的作用，達到改善農業生態環境，提高農業綜合能力，促進農業產業結構調整，增加農民收入的目的。
2.1 耕地質量具有明顯提高
根據盈江縣5個監測點檢測數據，水稻腐熟秸稈還田對土壤養分各項指標均有所提升，其中有機質增加0.9-1.3g/kg，平均增加1.1g/kg，堿解氮增加2.4-2.8mg/kg，平均增加2.6mg/kg，有效磷增加0.3-0.5mg/kg，平均增加0.4mg/kg，速效鉀增加2.7-2.9mg/kg，平均增加2.8mg/kg，水稻秸稈腐熟還田前土壤平均容重為1.24g/cm3，水稻收獲后土壤容重為1.21g/cm3，下降0.03g/cm3。水稻秸稈還田前，5個點陽離子代換量平均值為14.22cmoL/kg，還田并種植一季小春作物（馬鈴薯、玉米），陽離子代換量提高到16.86cmoL/kg，較還田前多2.64cmoL/kg。
2.2 蓄水保墑
秸稈還田和秸稈翻壓直接還田與機深耕同步進行，可以蓄住天上水，保住地下水。一是秋深耕30-40 cm，使自然降水下滲較深，減少地表徑流；二是在秸稈的攔蓄作用下，比較均勻地接納自然降水，并阻擋或緩解土壤水分的蒸發，達到有效蓄水的作用，形成了一個備用抗旱“小水庫”，從而達到休閑期集水、生長期用水的效果。據多點連續3年測定，秸稈還田土壤含水量在播種期比未還田的對照提高1.5-2.1個百分點。
2.3 改善土城物理性狀
土壤有機質、碳酸鈣和多糖類物質對土壤結構的穩定性有著良好的作用。 秸稈覆蓋還田或機械直接翻壓還田，既能增加土壤有機質的含量，又能產生較多的五碳糖和六碳糖，其作用明顯優于廄肥。同時秸稈翻壓還田，通過深耕將秸稈埋于深土層中，增加了深土層的有機質與養分的含量，促進了微生物的活動，加速了深土層礦化度，從而使土層增厚14-22cm、土壤容重降低0.01-0.19/cm，蛆蜘數量增加5-9 條/m2作物根系下扎深度加深25-35cm。
2.4 秸稈還田對土壤微生物的影響
稻秸稈含有大量能量，是土壤微生物活動的能源。水稻秸稈腐熟還田施用的秸稈腐熟2kg/畝，按國標GB20287-2006標準，腐熟劑活性菌數量大于0.5億/g，每畝折合施入有益活性菌1000億個以上。根據曾廣驥研究表明，秸稈還田后，0-20cm耕層的細茵數比不還田增142.9%，真菌增加115%。還田后土壤中轉化酶活性明顯提高，而轉化酶活性與土壤速效氮含量呈正相關。方正研究表明，秸稈還田后增加了土壤中的新鮮有機質，刺激了細菌的繁殖。秸稈還田后過氧化氫轉化酶和脲酶活性均有所提高。酶活性的提高加速了土壤熟化，有利于分解釋放土壤中難容態養分。
3 秸稈還田技術操作要點
根據盈江的農業生產方式和農業資源條件，盈江縣土肥站結合利生產、節成本、簡操作、易推廣的原則，探索應用秸稈機械還田技術模式，秸稈機械還田技術模式是將作物秸稈經過機械處理后直接翻入土壤，或直接將作物秸稈深翻入土的技術模式，其原理是通過機械的粉碎并翻耕將作物秸稈深翻入土，使秸稈在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，從而提高土壤有機質含量，改善土壤理化性狀，增強土壤蓄水保墑能力，提高作物產量。
3.1 作物收獲
作物成熟后，機械收獲籽粒。
3.2 秸稈處理
秸稈用機械粉碎，稻稈約是5-10cm，玉米稈約10-15cm。
3.3 耕作整地
用翻耕機等機械將秸稈深翻入土25cm左右，或用機械將沒有粉碎的作物秸稈直接翻入土中30cm左右。
3.4 配套技術
1）增施氮肥調節：每畝施尿素5-10kg，將秸稈C/N調節到25：1左右。
2）水分調節：秸稈翻入土壤后，如果墑情不好需澆水調節土壤含水量。水稻還田后，可灌水10cm泡田，加速秸稈腐解。
3）施加腐熟劑：每畝2kg腐熟劑用泥土（或肥料）拌勻立即撒施到鋪好秸稈的田內，加快秸稈腐解。
3.5 秸稈腐熟劑篩選與應用
腐熟劑篩選試驗：采用水稻秸稈直接還田方式，對“阿姆斯” 牌秸桿腐熟劑、“滿園春” 牌生物發酵劑和化學肥料進行效果試驗。菌劑用量：2kg/畝；施肥量：尿素10kg/畝，普鈣50kg/畝，硫酸鉀12kg/畝。
通過試驗采用“滿園春”生物發酵劑、“阿姆斯”秸桿腐熟劑秸稈腐熟還田，產量略低于對照，但產量差異不顯著，說明采用秸稈腐熟劑直接還田，其對地力培肥作用在當季作物中沒有顯現。但使用“滿園春”生物發酵劑、“阿姆斯” 牌秸桿腐熟劑后土壤測試數據表明，秸稈還田后對土壤有機質和全氮有明顯提高，有機質提高1.2-1.7mg/kg。秸稈還田對提高土壤速效鉀比較明顯，提高幅度為5.2-5.9mg/kg，而且對加速秸稈腐熟具有明顯作用，可在今后中大面積推廣應用。
4 經濟效益和生態效益
4.1 經濟效益
水稻秸稈還田具有顯著的增產增收節支效果，據多點試驗觀察與統計分析，水稻秸稈還田3年的地塊可比未還田的對照，以冬農馬鈴薯生產為例，每畝增馬鈴薯60kg，增產率2.2%；同時，由于秸稈還田后土壤肥力逐漸提高，化肥施用量逐漸減少，公畝減少肥料款投入6-15元，有效減低冬季農業生產成本，提高了產值產量。
第5篇：土壤有機質范文
關鍵詞：土壤；有機質；土壤容重
中圖分類號：S158 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）01-0059-04
Studies of Relations between Soil Organic Matter Content and Soil Bulk Density in Different Soil Level in Donglan County
MA Lin-ying1，LIANG Yue-lan1，WEI Guo-jun2，LIANG Yun2
（1.Guangxi Ecological Engineering Vocational and Technical College，Liuzhou 545004，Guangxi，China；
2.Donglan Returning Farmland to Forest Office，Donglan 547400，Guangxi，China）
Abstract： Using chestnuts in A and B level of the soil profiles in 7 kind of site types of the forest land returned from the cultivated land and wasteland woodland in Donglan County as studying objects， the blade ring method was used to survey soil bulk density， the potassium dichromate-outside the heating method was used to survey soil organic matter content， the analysis of variance with single factor was used to analyze the differences of A and B level of soil organic matter content and soil bulk density， the analysis of Least-squares was used to estimate the regression equation of soil organic matter content and soil bulk density. The relations of regression equation of quadratic parabola was obtained in A level between soil organic matter content and soil bulk density. The relations of regression equation of three parabolic was obtained in B level between soil organic matter content and soil bulk density. The extent of A level between soil organic matter content and soil bulk density was deeper than that of the B level. The extent of A level and B level between soil organic matter content and soil bulk density in the wasteland woodland was deeper than that of A and B level of the forest land returned from the cultivated land.
Key words： soil； organic matter；soil bulk density
收稿日期：2013-01-21
基金項目：廣西區林業廳資助“廣西退耕還林工程建設效益監測”項目（AB180102）
作者簡介：馬麟英（1968-），女，廣西南寧人，副教授，碩士，研究方向為森林生態學，（電話）13978052057（電子信箱）。
土壤有機質是土壤固體物質的一個重要組成部分，其組成元素是C、H、O、N，土壤有機質的來源主要是生長在土壤上的植物和居住在土壤中的動物、微生物，在其全部或部分死亡后，它們的殘體就變成有機質，加入到土壤的上部或內部[1]。有機質對土壤的水、肥、氣、熱等各種肥力因素起著主要的調節作用，對土壤耕性結構也有重要影響，可以促進團粒結構的形成，改善物理性質，有機質含量多的土壤，土壤團聚體多，穩定性好，其在土壤中主要以膠膜形式包被在礦質土粒的外表，由于它是一種膠體，黏結力比砂粒強，所以施用于砂土后增加了砂土的黏性，可促進團粒結構的形成[2-6]。另一方面，由于它松軟、絮性、多孔，而黏結力又不像黏粒那樣強，所以黏粒被包被后易形成散碎的團粒，使土壤變得比較松軟而不再結成硬塊，這說明土壤有機質既可改變砂土的分散無結構狀，又能改變黏土堅韌大塊結構，從而使土壤的透水性、蓄水性以及通氣性都有所改善。
土壤容重是指在自然狀態下單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質量或重量。土壤容重是重要的土壤物理性狀，是衡量土壤好壞的重要指標之一，它直接影響著土壤水肥供應、通氣狀況及作物根系穿透阻力等因素。一般情況下，土壤容重小說明土壤孔隙數量多，比較疏松，結構性好，土壤的水分、空氣、熱量狀況良好[7]。而土壤中有機質含量的多少決定著土壤的物理結構性，因此，土壤有機質含量與土壤容重有一定的關聯性[8]。目前，有關土壤有機質與土壤物理性質的研究有很多，但專門就土壤有機質含量與土壤容重之間的關聯的研究還比較少。因此，本研究通過對廣西東蘭縣山區退耕林地及相應的荒山林地的7種立地類型A、B層的土壤有機質和土壤容重及其相關理化性質的測定，并通過圖表分析，確定不同土層土壤有機質含量與土壤容重之間的關聯性，為該縣的林地的肥料管理提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
東蘭縣位于廣西西北部，地處東經107°05′07″-107°43′47″，北緯24°13′02″-24°51′01″。屬于南亞熱帶季風氣候區，具有夏長冬短，熱量豐富，雨量充沛，水熱同期等特點，全年降雨量1 196.6～1 689.1 mm，冬春季雨量較少，相對濕度79%，屬濕潤氣候。全縣年均氣溫20.2 ℃， 年總積溫6 710～7 747 ℃，年總輻射量429.79 kJ/cm2，年日照總時數1 526.7 h，屬日照偏少地區，無霜期351 d；地勢由北向南傾斜，地形復雜，嶺谷相間，溝壑縱橫，屬紅壤地帶，耕地多分布在半山腰上，土層淺、坡度大，水土流失嚴重。林業用地及常年耕地海拔一般在223～1 000 m之間。是典型的喀斯特巖溶地貌。
1.2 調查方法和測定方法
1.2.1 土壤剖面設置 采用典型抽樣的方法，每一種立地類型在3個鄉（鎮）各設置一個土壤剖面的位置，選在人為因素影響較少的地方設置剖面。
1.2.2 野外取樣 對東蘭縣的7種典型退耕林地和荒山林地立地類型地帶進行了野外調查取樣，每一個土壤剖面挖深度約為1 m， 除去土壤表層植物體，分A、B兩層采集記錄，A、B層各取一個50 cm3的環刀土和各采0.5 kg的土壤樣品，并相應進行土壤剖面形態特征的記載。每一種立地類型的退耕林地和荒山林地均在3個鄉（鎮）各設置一個土壤剖面取土樣，則7種土地利用類型共取42個土樣；土壤水分測定：測定42個土樣的土壤鮮重，填寫好標簽，分別裝入自封袋中，帶回實驗室處理。
1.2.3 樣品處理 將用于測定土壤容重與水分的42個土樣置于烘箱中，在110 ℃條件下烘8 h至恒重，測定土樣干重，計算土壤含水量。用于測定土壤有機質含量的土樣則先在室內風干，將風干后的土壤平鋪在木板或硬塑料膠板上，用木棒碾碎，用1 mm孔徑的土壤篩過篩，揀出石塊雜物和石礫，再碾再篩，直至小于1 mm的土粒全部過篩為止。將通過1 mm篩孔的土樣攪勻后鋪成薄層，劃成許多面積相等的小格，用角勺從每小格中取出少許的土樣，在研缽中研磨，使之全部通過0.25 mm的篩孔，裝入有磨口的廣口瓶中，在避光、干燥的室內存放，供測定有機質含量用。
1.2.4 測定方法 土壤容重和孔度采用“環刀法”，土壤含水量的測定采用“烘干法”，土壤質地的鑒定采用手感法。用重鉻酸鉀法-外加熱法測定土壤有機質的含量。
1.3 數據計算及分析方法
1.3.1 土壤的各個指標的計算方法
1）土壤比重=2.65 g/cm3。
2）土壤含水量W=■×100%，其中W1是指10 g土壤樣品的濕土重，W2是指10 g土壤樣品的干土重。
3）土壤容重D（g/cm3）=■×（100+W），其中M是指環刀內濕土和環刀的總重量，M1是指環刀的重量，V是指環刀的容積，為50 cm3，W是指土壤含水量。
4）土壤孔隙度=■×100%。
5）土壤有機質=■×100%，式中：V0為空白試驗消耗的FeSO4體積數，單位為mL；V為土樣消耗的FeSO4體積數，單位為mL；N為硫酸亞鐵標準溶液濃度，單位為mol/L；0.003為1/4碳原子以g/mmol作單位的摩爾質量的數值；1.742為由土壤有機質換算成有機質的換算系數；1.1為校正系數；W為風干土重量，單位為g。
1.3.2 數據顯著差異分析方法 采用單因素方差分析方法，以95﹪的可靠性分別判斷各個立地類型的A層和B層之間、各個立地類型的A層之間、各個立地類型的B層之間有機質含量和土壤容重顯著差異性，計算公式如表1所示。如果只是A層和B層數值之間的對比，方差分析結果表明是差異顯著，則可以斷言2層數值之間呈顯著性差異；如果是7種立地類型之間的A層數值或B層數值比較，方差分析結果表明是差異顯著，并不能就斷言各水平兩兩之間都有差異顯著，則還需要進行多重比較分析。多重比較采用q檢驗方法進行，并設定危險率兩種，а=0.05和а=0.01，計算公式如下：D=qa（a，f）■。首先從Q表查出q0.05和q0.01的值并計算D0.05和D0.01的值，若兩個水平間的差異大于D0.01的，則說明兩者之間差異非常顯著；若兩個水平間的差異大于D0.05的值，則說明兩者之間差異顯著。
2 結果與分析
2.1 退耕林地及其相應的荒山林地立地類型
所調查的東蘭縣退耕還林地及其相應的荒山林地有7種立地類型（表2），分別是立地類型5-中山下坡砂頁巖中土層黃壤、立地類型7-低山砂頁巖薄土層紅壤、立地類型8-低山砂頁巖中土層紅壤、立地類型9-低山砂頁巖厚土層紅壤、立地類型10-丘陵砂頁巖薄土層紅壤、立地類型11-丘陵砂頁巖中土層紅壤、類立地類型13-（棕色）石灰巖。
2.2 A、B層土壤有機質含量及土壤容重的測定結果及分析
各立地類型退耕林地和荒山林地土壤剖面的物理性狀及有機質含量的平均值如表2。由表2可知，7種退耕還林立地類型的A層土壤有機質含量變化范圍在1.56%～2.96%之間，土壤容重變化范圍在0.92～1.36 g/cm3之間，B層土壤有機質含量變化范圍在0.57%～1.80%之間，土壤容重變化范圍在0.87～1.40 g/cm3之間；七種荒山林地立地類型的A層土壤有機質含量變化范圍在1.65%～3.06%之間，土壤容重變化范圍在0.90～1.38 g/cm3之間，B層土壤有機質含量變化范圍在0.56%～1.95%之間，土壤容重變化范圍在0.84～1.37 g/cm3之間；兩種林地類型的各立地類型A層土壤有機質含量均比B層的高，荒山林地立地類型的A層土壤有機質含量比退耕還林立地類型的A層的高。經過方差分析和多重比較，7種退耕還林和荒山林地立地類型的A、B層土壤有機質含量及土壤容重值之間均存在極顯著的差異，兩種林地的各立地類型之間的A層對比及B層對比也存在極顯著的差異，其P
3 小結與討論
研究結果表明，2種林地類型的A層土壤有機質含量和土壤容重之間的關聯緊密程度比B層的大。對于大多數土壤來講，土壤的耕作層土壤容重適宜在1.1～1.3 g/cm3之間，在此范圍內有利于植物根系的生長，對于質地相同的土壤來講，容重值過小則表明土壤處于疏松狀態，容重值過大則表明土壤處于緊實狀態[9-12]；對于植物生長發育來說，土壤過松過緊都不適宜，過松則通氣透水性強，過緊則通氣透水性差，妨礙植物根系的延伸[13]。
對于植物的前期生長，則重點考慮A層土壤的容重值，對于植物的中后期生長或深根性的植物則既要考慮A層土壤容重，又要考慮B層土壤容重。
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第6篇：土壤有機質范文
關鍵詞：長白山北坡和西坡林線；土壤有機質；礫石含量；數理統計
中圖分類號：F11919 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133048
引言
從高山郁閉林到深入苔原帶喬木樹種之間的過渡帶是高山林線交錯帶[1]。長白山林線是林線研究生態系統對環境變化響應的理想地段，土壤養分狀況在林線生態系統中所發揮的作用引起人們的極大關注[2]。石培禮等認為土壤基質狀況對林線動態有先行性的影響[3]，鄧坤枚等認為林線土壤有機質含量對岳樺種群動態有著一定的控制作用[4]，于大炮等在研究岳樺生長態勢時對土壤養分狀況產生非常大的興趣，認為林線形成機理影響因子中土壤起著積極作用[5]。這些研究都認為土壤性質，尤其是有C質的特征與林線動態有著非常密切的關系。但在不同坡向上分析土壤狀況的對比關系，尤其是土壤有機質的差異表現和成因研究極少。本文以長白山北坡和西坡林線土壤有機質含量與礫石含量關系全面分析有機質的差異程度和土壤發育的不同狀況，探詢有機質差異的原因，揭示土壤形成過程中成土因素的潛在影響。
1 資料與方法
1.1 研究區概況
在長白山北坡海拔1900～2000m左右是岳樺林分布的上限，西坡林線在海拔1800～2250m左右，風大寒冷，環境嚴酷，只有岳樺依靠較強的適應能力成為林線喬木的主要樹種，在氣候變暖的趨勢下，兩坡林線變動都很明顯，而土壤狀況對林線影響的方式復雜使這里成為研究林線土壤發育的理想地帶[6]。本研究選擇的林線北坡研究區范圍是N42°2′27～42°3′14″，E128°4′35″～128°6′13″，西坡研究區范圍是N41°5′93″～42°1′51″，E127° 58′6″～127° 59′45″，都是長白山森林-苔原過渡帶最為典型的研究地段（圖 1）。
1.2 土壤樣品的采集與測定
2008年9月和2015年9月采用樣方調查法分別在長白山北坡林線與西坡林線于最典型的地段分別設置4個樣地，在每一樣地內水平方向上每間隔20～40m設置一樣帶，在每個樣帶內按垂直方向自高而低從林線邊緣（樹島）連續取樣（樣方：10m×10m）直到坡底的郁閉林（郁閉度>0.2），在所有設置的樣方中北坡選擇83個樣方，西坡選擇51樣方進行取土。在這些樣方內采用對角線法選取5個樣點，從各個土層取土壤樣品0.5kg，將5個樣點的土壤充分混合后取1kg做為1個土壤樣品。將采集后的土壤樣品封好帶回實驗室，干燥通風除雜后秤重，將礫石（粒徑>2mm）挑出測重，得到礫土比（礫石重量/土壤全重）。研磨剩余土壤樣品，全部通過1mm孔篩后取1/4樣品進一步研磨，通過0.1mm孔篩后的樣品測土壤有機質、全氮、全磷含量。土壤有機質采用重鉻酸鉀-硫酸法、全氮含量采用重鉻酸鉀-硫酸消化法、全磷采用硫酸-高氯酸消煮法測定。
1.3 數據分析方法
利用常規統計方法、單個樣本K-S檢驗和獨立樣本T檢驗方法分別計算北坡和西坡土壤有機質和礫石含量的不同和兩坡差異程度，分別計算北坡和西坡有機質和礫石含量的相關系數以評判礫石含量對有機質的影響，進一步分析土壤發育過程的差異性表現。
2 結果與分析
2.1 北坡和西坡有機質含量的對比
北坡和西坡土壤有機質含量的常規統計分析結果表明無論北坡還是西坡土壤養分的空間差異明顯（標準差數值大，變異系數>0.30，單個樣本K-S檢驗：P0）與峰度（>0）的統計結果看只有在個別局部有利生境土壤有機質含量大（表1），所以林線生境總體上不利于土壤有機質的形成和積累。北坡和西坡有機質含量獨立樣本T檢驗可以看出均值的雙尾顯著性概率小于0.1， 有顯著性差異。從均值大小的差異（西坡-北坡：36.8553g/kg）看西坡有機質含量大于北坡，說明西坡土壤發育程度相對北坡較好，從標準差、變異系數、偏度和峰度幾個統計結果看西坡土壤發育的空間差異程度小于北坡，養分含量從整體上好于北坡。
2.2 北坡和西坡礫石含量的對比
從均值統計結果看土壤礫石含量都較大（西坡：18.29%；北坡：9.68%），說明林線土壤發育程度都較低，發育過程相對較慢，反映林線生境嚴酷。從標準差（西坡：12.12%；北坡：12.38%）和變異系數（西坡：0.66；北坡：1.28）看都較大，單個樣本K-S檢驗（P0）與峰度（>0）的統計結果只有在個別局部有利生境土壤發育較快（表3），礫石含量低，所以林線生境的不利使土壤發育過程總體上遲緩。
北坡和西坡土壤礫石含量獨立樣本T檢驗可以看出均值的雙尾顯著性概率遠小于0.01， 有高度顯著性差異。從兩坡均值統計結果對比看西坡土壤礫石含量高于北坡，而從標準差和變異系數看北坡大于西坡說明土壤發育在空間上北坡的差異應該更大，但是從偏度和峰度看西坡土壤發育的空間差異程度又小于北坡，這些不同的統計結果似乎相互矛盾，但是這也說明兩坡土壤形成的過程顯然是非常復雜的，從發育時間看西坡應該小于北坡（均值西坡大），而養分含量卻高，說明土壤形成的其他成土因素好于北坡。受制于發育時間整體較晚，使土壤礫石含量總體上空間差異不如北坡差異大。但是在極少數個別地點其他成土因素非常適合土壤發育，使土壤的礫石含量迅速下降，形成偏度和峰度大于北坡的現象，但是這僅限于少數幾個非常適宜的地點。
2.3 北坡和西坡礫石含量對有機質含量的影響
從相關分析結果看北坡相關系數為顯著負相關（相關系數：-0.22，P
以上分析說明西坡雖然土壤發育時間相對晚于北坡，但是其他成土因素對土壤發育的影響更大，特別在個別點上表現尤其明顯，從成土因素看可能是氣候變暖影響的結果，但是由于微地形和植被的空間差異只在極個別有利的點土壤發育狀況突然變好，這可能與西坡極個別地點林線岳樺種群擴張態勢明顯，而整w推移不如北坡大有關[7]，而關于林線的空間移動與土壤狀況的關系需要進一步分析，以評判土壤養分差異對不同坡向林線動態的差異性作用方式。
3 結論
北坡和西坡林線土壤養分的空間差異明顯，只有在個別局部有利生境土壤有機質含量大，所以林線生境總體上不利于土壤有機質的形成和積累。西坡土壤發育程度相對北坡較好，且空間差異程度小于北坡。
林線土壤發育程度都較低，發育過程相對較慢，空間差異明顯，西坡只在極少數個別地點土壤的礫石含量低，但是總體上礫石含量西坡大于北坡。
土壤發育受到礫石含量的影響明顯，北坡林線母制對土壤發育過程控制較強，而西坡相對較弱，說明兩坡其他成土因素影響程度存在很大差異。
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第7篇：土壤有機質范文
關鍵詞：土壤；有機質；測定；高頻；紅外法
中圖分類號：S153.621文獻標識碼：A文章編號：16749944（2013）05030302
1引言
土壤有機質含量的多少是農業部門進行肥力鑒定的重要指標，準確而快速的測定土壤中有機質含量，不僅為肥力鑒定提供數據依據，還能為其他元素的測定提供參考。然而重鉻酸鉀容量法也就是經典的油浴法雖然數據結果準確，但對操作者的技術要求高。且檢測過程花費的時間比較長，分析速度慢，不利于大批量的樣品測定。當用樣品中含有還原性無機物時，結果容易偏高。高頻紅外法大大的減少了人為操作產生的誤差，提高了分析效率。
2實驗部分
2.1儀器與試劑
HCS878A型高頻紅外碳硫儀（四川旌科儀器公司），儀器參數見表1，包括電子天平（萬分之一）；陶瓷坩堝，于1200℃灼燒4h，冷卻后放于干燥器中備用。
表1HCS878A型高頻紅外碳硫分析儀主要工作參數
參數設定值參數設定值電源 220V（±5%）環境溫度15～30℃50Hz（±2%）輸出功率>2.5kVA頂氧流量2.0L/min振蕩頻率20MHz氧氣純度w（O2） >99.5%相對濕度
助溶劑：純鎢粒（含碳量小于0.001%）純鐵屑（含碳量小于0.0005%）；1∶3鹽酸；DHC9145A型電熱鼓風干燥箱。
2.2實驗方法
準確稱取0.05g樣品（精確到0.0001g）到準備好的陶瓷坩堝中，滴加1∶3鹽酸使樣品充分反應去除碳酸鹽的干擾（一般3～4滴），再將充分反應后樣品放入110℃電熱鼓風干燥箱內3h以上（將多余的鹽酸蒸干），冷卻后放入干燥器中等待上機。
樣品分析前，用適當的標樣校準儀器，結果誤差應在標樣給定范圍，樣品分析時將樣品重量手動輸入儀器，將經過前處理的樣品取出加入0.40g純鐵，均勻加入1.50g純鎢粒，把其送入燃燒室測定，燃燒時間定為25～30s。儀器得出的值為有機碳的值w（Corg） （%）：
w（ORG）=w（Corg）× 1.724
式中w（Corg）為土壤有機質的含量（%），1.724為有機碳換算為有機質的系數。
3結果與討論
3.1精度試驗
第8篇：土壤有機質范文
關鍵詞：有機物料；土壤碳庫；化學成分；致香物質
中圖分類號：S572.062文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）03-0089-05
AbstractThe field experiment was carried out to study the effects of adding rotten wheat straw， green manure and microbial agents on quality of flue-cured tobacco， Zhongyan 100， and organic carbon pool in soils. The results showed that all the treatments increased the total carbon， total organic carbon， labile organic carbon and carbon pool management index （CPMI） in tobacco growing soils. Adding organic materials and microbial agents could increase the contents of total sugar and reducing sugar， significantly reduced total nitrogen and nicotine contents， coordinate common chemical components and increase neutral aroma components. Green manure with microbial agents rendered the best effects.
KeywordsOrganic materials； Soil carbon pool； Chemical components； Aroma components
土壤有機碳是評價土壤質量的關鍵指標之一，同時在全球碳循環過程中起重要作用。土壤活性有機碳雖然僅占土壤有機碳的很少一部分，但在土壤養分的轉化供應中扮演著重要角色，各碳庫質量指數均與土壤養分含量有顯著相關關系[1，2]。綠肥和秸稈是現代農業中富含養分的優質有機肥源，植煙土壤中添加秸稈、綠肥對改善土壤理化性狀、提高土壤養分含量、增強土壤酶活性具有重要意義[3-6]。官會林等[7]研究表明，綠D煙及豆D煙復種模式較麥D煙、菜D煙復種及冬閑地更有利于提高土壤微生物量碳與有機碳含量。此外，張貴龍等[8]研究表明，施有機肥或有機無機適當配施能提高土壤有機碳含量和土壤碳庫管理指數。農田施肥直接或間接地調控土壤有機質的輸入，對土壤有機碳的積累和礦化有一定影響。因此，研究土壤有機碳庫在施用秸稈、綠肥和菌肥等有機物料條件下的動態變化，對提高土壤有機碳庫有重要意義。馬超等[5]研究表明，秸稈促腐還田較單施化肥、常規秸稈還田更有利于提高土壤活性有機碳組分含量及碳庫管理指數。另有研究表明，作物產量與活性有機碳含量和碳庫管理指數均存在極顯著的相關性，且相關系數明顯大于總有機碳[8，9]。
近年來，受外界環境條件影響強烈、周轉速度快的土壤有機碳活性組分成為各國學者對土壤有機碳研究的熱點[10]，但是目前關于綠肥、菌肥和秸稈等不同有機物料施用下植煙土壤有C碳動態、活性有機碳組分的變化及碳庫管理指數等方面的研究較少。因此，本試驗在平頂山煙區探索施用不同有機物料對植煙土壤有機碳庫及烤后煙葉產質量的影響，以期為改良該地區植煙土壤、提高煙葉品質、建立煙田可持續土壤管理措施提供參考。
1材料與方法
1.1試驗設計與方法
試驗于2015年在河南省平頂山市郟縣進行。供試烤煙品種為中煙100，土壤類型為褐土，5月6日移栽，9月17日采收結束，株行距50 cm×120 cm。耕層土壤pH值7.45，有機質含量為12.42 g/kg，堿解氮65.42 mg/kg，有效磷13.75 mg/kg，速效鉀112.16 mg/kg。
試驗共設5個處理，對照CK：不施用有機物料；處理T1：施用腐熟小麥秸稈；處理T2：翻壓黑麥草；處理T3：翻壓黑麥草+微生物菌劑（30 kg/hm2）；處理T4：翻壓黑麥草+納米酵豆（11.25 kg/hm2，土壤有益微生物田間擴繁劑）。施用有機物料的處理中，腐熟小麥秸稈用量為6 000 kg/hm2（干基），黑麥草于移栽前1個月翻壓，用量為20 240 kg/hm2（鮮重），這一添加量是根據該煙區生產中實際秸稈、黑麥草用量施加。氮用量為30.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶2∶6，氮素由腐熟芝麻餅肥300 kg/hm2、復合肥（10∶10∶20）150 kg/hm2提供，磷、鉀不足部分由重過磷酸鈣、硫酸鉀提供。隨機區組排列，重復3次，小區面積667 m2。按照當地優質煙葉生產技術進行大田管理。
1.2測定項目與方法
在煙株最后一次采收前（移栽后120 d），各小區用土鉆按“S”形采集0～20 cm耕層土樣，風干后過篩備用。土壤有機碳用重鉻酸鉀容量法D外加熱法測定[11]；全碳采用碳氮元素分析儀（Vario MAX CN，德國）測定；活性有機碳采用333 mmol/L KMnO4氧化法測定[12，13]。
土壤碳庫管理指數計算方法[12]：
活性有機碳+穩態碳=總有機碳；
碳庫指數（CPI）=樣品總有機碳含量（mg/g）/參照土壤總有機碳含量（mg/g）；
碳庫活度（A）=活性有機碳含量（mg/g）/穩態碳含量（mg/g）；
碳庫活度指數（AI）=樣品碳庫活度/參照土壤碳庫活度；
碳庫管理指數（CPMI）=碳庫指數（CPI）×碳庫活度指數（AI）×100
本研究中以常規施肥處理土壤（CK）作為參照土壤。
試驗煙葉單獨采收、編桿、烘烤，分級計產，按照當地煙葉收購價格計算產值。選取具有代表性的烤后中部煙葉，進行常規化學成分分析。
2結果與分析
2.1不同有機物料對土壤不同形態碳素含量的影響
由圖1可知，不同施肥處理對植煙土壤不同形態碳素含量影響較大，添加秸稈、綠肥等有機物料后，土壤全碳、總有機碳和活性有機碳含量均有明顯增加。土壤全碳含量與常規施肥（CK）相比有明顯提高，T1、T2、T3、T4處理分別較CK提高12.79%、14.05%、27.00%、22.00%，處理T3、T4與CK差異顯著，說明綠肥作為有機肥源配施菌肥施入土壤后能有效提高土壤全碳含量，增強土壤肥力。外源有機質的輸入可有效增加土壤有機碳含量，而肥料種類的差異在一定程度上影響土壤有機碳的積累和礦化。各處理土壤總有機碳含量表現為T3>T2>T4>T1>CK，較CK提高6.73%～12.95%，且T2、T3處理與CK相比差異顯著。各處理土壤活性有機碳含量表現為T3>T4>T2>T1>CK，與CK相比提高15.44%～37.50%，T3處理與CK相比差異達到顯著水平。
2.2不同有機物料對土壤碳庫的影響
由表1可知，與常規施肥處理（CK）相比，綠肥配施微生物菌劑的處理T3土壤碳庫活度（A）、碳庫活度指數（AI）分別增加28.57%、28.00%。施用有機物料的處理T1、T2、T3、T4土壤碳庫管理指數（CPMI）與CK相比分別高17.94%、15.63%、45.17%和22.06%，其中處理T3達到最大，且與其他處理差異顯著。各處理碳庫指數（CPI）變化規律與碳庫管理指數（CPMI）相似，與CK相比增加7.00%～13.00%。說明與其他施肥方式相比，綠肥配施微生物菌劑的處理更有利于促進提高植煙土壤碳庫指數、碳庫活度指數和碳庫管理指數。
2.3不同有機物料對烤后煙葉化學成分的影響
由表2可知，除處理T2外，其余處理總糖、還原糖含量與CK 相比均有不同程度的增加，但所有處理還原糖/總糖比值均大于對照CK，且大于0.9，說明兩糖含量適中，較為協調。各處理總氮、煙堿和氮堿比均低于CK，總氮含量以處理T3最低，與其他處理相比差異達到顯著水平，處理T3、T4煙堿含量顯著低于其他處理，各處理還原糖/煙堿顯著高于CK，以處理T3比值最高，且各處理間差異顯著，處理T2氮堿比含量最低。
2.4不同有機物料對烤后煙葉香味物質的影響
表3表明，與CK相比，除苯丙氨酸降解產物外，各處理其他香味物質含量均有所增加。不同處理間各類香味物質含量相比較，棕色化反應產物以處理T1含量最高，類西柏烷類降解產物和類胡蘿卜素降解產物均以處理T3含量最高。新植二烯是煙草中性致香物質中含量最高的成分，其含量的高低不僅直接影響煙葉的香吃味，而且還影響其他致香成分的形成。從表3看出，處理T3的新植二烯含量最高，中性致香物質總量也最高，T4次之，表明綠肥配施微生物菌劑對烤后煙葉香味物質的增加優于其他處理。
2.5不同有機物料對烤后煙葉經濟性狀的影響
各處理經濟性狀見表4。從產量上看，由高到低的順序為T3>T4>T2>T1>CK，各處理與CK相比，產量增加6.37%～12.54%，且差異達顯著水平，處理T2、T3、T4與T1相比產量增加1.38%、5.79%、4.72%。從產值上看，各處理收益顯著高于CK，以處理T3的收益最高，處理T3、T4的產值顯著高于T1，但二者之間差異不顯著。
各處理均價以T3最高，但所有理間差異不顯著。處理T3的上等煙比例最高，較CK提高5.73%，處理T4的中等煙比例最高，較CK提高10.60%。
3討論
有機物料施入土壤后，可以提高土壤全碳、總有機碳和活性有機碳含量，施加腐熟小麥秸稈、綠肥和綠肥配施菌肥對不同形態碳素含量的提高幅度不同，尤以綠肥配施微生物菌劑的處理對土壤碳含量的提高最為明顯。有機物料為土壤提供了大量的碳源物質，王光華等[14]研究表明，長期向黑土增施有機物，能提高土壤全碳含量，有利于提高土壤養分轉化效率，使黑土質量向健康方向發展，這與本研究中土壤全碳含量提高結果相一致。
土壤有機碳和活性有機碳組分的數量與外源有機物質的種類和性質密切相關[15，16]。研究表明，外源有機物質本身的碳氮比和各有機組分含量及微生物的作用直接影響土壤原有有機碳的激發效應[17，18]。當碳氮比較低的秸稈還田后，利用土壤原有有機碳以維持土壤微生物活動所需的適宜碳氮比值，因此能被微生物快速分解，促進土壤原有有機碳的正激發效應；當將碳氮比高的秸稈添加到土壤后，微生物也能充分利用土壤有機碳的氮素，增強其對土壤有機碳的礦化分解作用[19-20]。綠肥作為土壤豐富的有機物質來源，為微生物提供了能量和營養元素，尤其是與菌肥配合施用后進一步提高了微生物活性，從而加速了土壤有機碳的礦化和土壤養分的循環與轉化，產生了激發效應。
土壤碳庫管理指數融合了人為影響下土壤碳庫指標和土壤碳庫活度兩方面的內容，綜合考慮了外界因素對土壤有機碳數量變化的影響和土壤活性有機碳數量的變化，與活性有機碳相比更能靈敏地反映各種土地利用或管理措施引起的土壤質量下降或更新的程度[21]。土壤碳庫管理指數變大說明施肥耕作可以維持和提高土壤質量，其值變小則表明土壤肥力在下降，土壤質量在向不良方向發展。植煙土壤添加秸稈、綠肥等有機物料后與常規施肥相比顯著提高了土壤碳庫管理指數，處理T3的碳庫管理指數達到145.17，顯著高于其他處理，同時顯著增加了土壤活性有機碳含量，為提高土壤碳庫管理指數奠定了基礎，表明綠肥配施微生物菌劑能較好地改善土壤性質。
土壤是影響煙葉品質的重要環境因素，化學成分分析表明，所有處理與對照相比還原糖/總糖、還原糖/煙堿有不同程度的增加，氮、煙堿、總氮/煙堿有不同程度的降低。陳永明等[22]研究表明，煙葉還原糖含量隨著土壤施氮水平的提高表現出下降的趨勢。試驗中T2處理綠肥對氮素的保肥作用使還原糖含量下降。綜合比較以T3處理化學成分最為協調。
煙葉的香氣質量是評價煙葉品質的核心內容，研究表明，植煙土壤翻壓綠肥、施用腐熟小麥秸稈后提高了烤后煙葉中性致香物質含量及產量、產值、上等煙比例等經濟性狀[23-26]。本試驗初步研究結果表明，除苯丙氨酸降解產物外，施用有機物料對其他香味物質含量均有所增加。各處理間香味物質總量相比較，綠肥的作用效果優于腐熟麥秸稈，微生物菌劑的作用效果優于納米酵豆，以處理T3的香味物質總量最高。
4結論
植煙土壤施用秸稈、綠肥、菌肥等有機物料后，土壤全碳、總有機碳、活性有機碳含量均得到不同程度提高，各處理與對照相比顯著增加了土壤碳庫管理指數，增加15.63%～45.17%，烤后煙葉品質、產量、產值得到進一步提高，以翻壓黑麥草配施微生物菌劑的處理效果最好，較適于在豫中平頂山煙區推廣應用。但由于本試驗持續時間有限，對于長期施用秸稈、綠肥和菌肥等有機物料對于植煙土壤碳庫的變化還需要進一步開展定位觀測和機理研究。
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第9篇：土壤有機質范文
關鍵詞：菌糠；生物炭；作物生長狀況；土壤理化性質；酶活性
基金項目：山西省黃土高原食用菌提質增效協同創新平臺項目；山西省煤基重大科技攻關項目（FT2014-03）；山西省水利科技推廣項目（201412）
中圖分類號： S664.2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.04.016
食用菌是營養價值較豐富的可食用的大型真菌的總稱。伴隨著經濟的發展以及人們對食品的種類和品質要求的不斷提高，食用菌的需求量也日漸增加，產量也隨之不斷提高。然而， 隨著食用菌產業的不斷完善與發展，采收食用菌子實體后廢棄的固體培養基（即菌糠的數量也越來越多）。菌糠裂解生物炭的技術也在逐步地完善，合理開發與利用食用菌菌糠使其資源化，高效利用化不僅可以解決一些環境的問題，還能由廢變寶生產出其它有用的物質，從而進一步促進食用菌產業的可持續發展。作為土壤改良劑與修復劑，菌糠特有的理化特性與豐富的營養元素可以有效地改善土壤的理化性質和土壤微生物的生態環境，從而能夠促進作物的生長，改良作物的生長狀況。
菌糠主要是以棉籽殼、木屑、稻草、玉米芯或者是多種農作物的秸稈、工業廢棄料為原料，生產食用菌后廢棄的固體培養基[1]。研究發現，菌糠中所含有的食用菌菌體蛋白、微量元素等多種水溶性養分以及豐富的有機物質，不僅能作為食用菌的栽培料再次利用，而且還有利于保持和培養土壤的團粒結構和理化性質，是一種可以改良土壤功能的優質肥料[2]。菌糠中含有農作物生長所必需的氮、磷、鉀等大量營養元素，鈣、鎂、硫等中量營養元素，銅、鋅、鐵、硼、鉬、錳等微量元素。這些微量元素是酶、維生素的重要組成部分，直接參與機體代謝的過程，能夠提高植物酶的活性，在作物的正常生長中是不可缺少的，而在土壤中的含量又極其的低微，一旦缺少，生長發育就會受到一定的抑制，導致產量和品質的下降[3]。
生物炭是一種以生物質（如木屑、作物秸稈、菌糠等）為原材料，在無氧或者是缺氧的條件下，經過高溫熱解生成的物化性質的且含有大量碳元素的固態物質[5]。生物炭具有以下這些性質[4-11]：第一、生物炭富含有大量的碳元素，碳元素占70%左右，生物炭中的氮、磷、鉀的含量也很高。第二、生物炭一般情況呈堿性，且在一定的溫度范圍內，制備生物炭時隨著熱解溫度的逐漸增高，生物炭的pH值也逐漸增高，一般在8以上。第三、在一定的溫度范圍內，隨著熱解時溫度的不斷增大，生物炭的比表面積呈增大的趨勢，這將有助于生物炭對土壤中重金屬的吸附。第四、生物炭有著較強的吸附能力以及陽離子交換量（CEC）。因為制備生物炭的工藝、原材料等各方面的差異，生物炭的pH值、持水性能、比表面積等性質存在很大的差異。在目前看來，全球范圍內的生物炭主要包括秸木炭、稈炭、稻殼炭、菌糠裂解形成的生物炭、竹炭等[12]。
作物生長狀況指的是作物經過一個生長周期的生長，在收獲時，通過對作物的產量，株高，根長，鮮重，干重等進行測量來反應出作物的基本生長狀況。
土壤的理化性質指的是反應土壤肥力的一些基本的物理化學的性質，包括土壤的pH，電導率，全量N，有效態N，有效態P，有效態K，有機質，陽離子交換量等。
土壤酶主要指的是指土壤中具有一定的催化作用，在溫和的條件下，酶不能加速生物化學反應，而且具有顯著的專一性[13]的由微生物、動植物及其殘體產生的有機活性物質。土壤中的生物化學反應絕大多數都與土壤酶有關，這些生物化學反應與土壤中養分的貯存與釋放、腐殖質的形成、土壤結構和物理性狀都是緊密關聯的。如：脲酶是對尿素轉化起關鍵作用的一種酶，它的酶促反應產物是可供植物利用的氮素來源，其活性可以反應土壤氮素供應的強度。土壤磷酸酶是植物根系與微生物的分泌產物。磷酸酶與土壤P素轉化密切相關，可以加快有機磷化合物分解，是土壤P素肥力的指標。過氧化氫酶是可以表示土壤腐殖化強度的指耍土壤酶的活性與土壤的一些養分指標（除速效磷外）相結合能夠作為綜合評價土壤肥力的指標[14]。生物炭對土壤酶及土壤微生物的活性都有促進的作用，而且能夠促進植物的生長和發育，也可以防治和減輕病蟲的危害，增加作物的產量[15-16]。
1材料與方法
1.1供試材料
供試土壤采自山西省晉中市某農田，土壤類型為石灰性褐土，基本理化性質為：pH：7.87，全N：1.96g/kg，速效N：71.9mg/kg，速效P：156.2mg/kg，速效K：140mg/kg，EC25：0.314ds/m，CEC：24.7cmol/kg，有機質：20.8g/kg。
供試菌糠來源于食用菌中心培養靈芝，平菇，猴頭菇后的廢棄培養料。將這三種菌糠分別進行三種處理，第一種為直接晾曬后的菌糠，第二種為腐熟后的菌糠，第三種為進行高溫裂解后的，即生物炭。
供試作物為油菜，品種為上海青。
1.2試驗方法
2016年的4月1日～5月23日進行盆栽培養試驗。試驗采用完全隨機設計，試驗設置10個處理（見表1），包括CK、LZ（靈芝菌糠未腐熟）、HZ（猴頭菇菌糠未腐熟）、PZ（平菇菌糠未腐熟）、LF（靈芝菌糠腐熟）、HF（猴頭菇菌糠腐熟）、PF（平菇菌糠腐熟）、LC（靈芝菌糠裂解的生物炭）、HC（猴頭菇菌糠裂解的生物炭）、PC（平菇菌糠裂解的生物炭），每個處理均重復三次，共30盆。具體處理情況見表2。將土壤裝入高為0.35米，直徑為0.3米的PVC桶，桶底鋪碎石透氣，每桶裝土為5公斤，每盆施加尿素（含N46.3%）0.35克。
在進行試驗過程中，每隔兩天澆一次水，每盆油菜均澆相同量的水。收獲后采集、清洗、烘干油菜，進行各項生長指標的測定，同時采集土樣，對土樣進行風干，過篩等處理后，進行測定。
1.3測定項目與方法
水分測定為烘干法，pH測定為玻璃電極法，電導率測定為電導法，全N測定為半微量開氏法，速效氮（速N）測定為堿解擴散法，速效磷（速P）測定為鉬銻抗比色法，速效鉀（速K）測定為火焰光度法[17]，有機質測定為重鉻酸鉀容量法―外加岱ǎ陽離子交換量（CEC）乙酸鈉――火焰光度法，葉綠素測定為丙酮浸提法，脲酶測定采用靛酚藍比色法，磷酸酶測定采用磷酸苯二鈉比色法，過氧化氫酶測定為高錳酸鉀滴定法。油菜的生長狀況指標中株高，根長的測定為測量法，產量，鮮重，干重的測量為稱重法。
數據表格均是在Microsoft Excel（2003）中制作得到的，方差分析是應用dps數據處理軟件（a=0.05）進行分析所得。
2結果分析
2.1不同處理菌糠對油菜生長狀況的影響
由表3可知：（1）HZ和HF的生長狀況都不如CK，說明在污灌區土壤條件下，HZ和HF對其重金屬離子的抑制作用不明顯，導致其生長狀況和CK的生長狀況相差不是很大，甚至不如CK。而其他各個處理的生長狀況均好于CK，尤其是LC，PC和HC，說明生物炭對作物的生長狀況有明顯的促進作用，且促進作用高于菌糠（包括直接晾曬的菌糠和腐熟的菌糠）。而不同類型菌糠間的促進作用也有差異，靈芝菌糠對油菜生長的促進作用最強，其次是平菇菌糠，最后是猴頭菇菌糠。（2）對于產量來說，除了處理HZ和HF外，其余各個處理的產量較CK相比，均有明顯的增加，其中LC的增加作用最明顯，達到123克/盆。不同類型的菌糠相比，菌糠裂解成生物炭處理的產量均高于晾曬和腐熟的菌糠。（3）干重和產量的變化趨勢大致相同，具體為：除處理HZ和HF外，其余各個處理的干重均高于CK。綜合而言，不同處理菌糠在一定程度上促進了作物的生長，增加了作物的產量和干重。
2.2不同處理菌糠對土壤酶活性的影響
一般情況下用土壤脲酶活性來表示土壤氮素情況[18]，土壤過氧化氫酶能夠有效地防止土壤及其生物體在新陳代謝的過程中產生的過氧化氫對生物體的毒害[19]，用來表示土壤凈化能力的強弱[20]。
由表4可知：各個處理土壤的過氧化氫酶活性均高于CK，其中菌糠處理的土壤過氧化氫酶活性都高于對應菌糠生物炭處理的土壤過氧化氫酶活性，且不同菌糠處理間（LZ和LF，PZ和PF，HZ和HF）的差異不明顯，不同菌糠生物炭處理間（LC、PC和HC）的差異也不明顯。不同處理菌糠對土壤中脲酶活性的影響變化趨勢與過氧化氫酶活性大致相同，表現在各個處理土壤脲酶活性均高于CK，其中菌糠處理的土壤脲酶活性都高于對應菌糠生物炭處理的土壤脲酶活性，且不同菌糠處理間（LZ和LF，PZ和PF，HZ和HF）的差異不明顯，不同菌糠生物炭處理間（LC、PC和HC）的差異也不明顯。（3）絕大多數處理的土壤磷酸酶活性均高于CK，其中菌糠處理的土壤磷酸酶活性都高于菌糠生物炭處理的土壤磷酸酶活性。菌糠裂解的各個生物炭處理土壤中磷酸酶活性最低，且處理間的差異不顯著。
2.3不同處理菌糠對油菜葉綠素含量的影響
由表5可知，各個處理葉片的葉綠素b的含量均小于葉綠素a的含量。對于葉綠素a而言：除了PF、HC處理葉片葉綠素a的含量增加了，其余各處理的葉片葉綠素a的含量均降低。其中處理HZ降低最多，約為65.6%，且與CK間差異顯著。LZ、LF、PF、PC、HF、HC均與CK處理間差異不顯著。（2）對于葉綠素b而言：LF處理的葉綠素b含量增加最多，約為20%，且與CK間差異不顯著，HZ處理的葉綠素b含量降低最多，約為64%。（3）對于總葉綠素含量而言：除了處理PF增加外，其余處理均降低，且CK與LZ、LF、PF、PC、HF各處理間差異不顯著，與其他處理間均差異顯著。尤其是HZ，與CK相比，減少了68.1%。
2.4不同處理菌糠對土壤pH值和電導率的影響
由表6可知：土壤中施入菌糠會使pH值降低，而施入生物炭會使pH值升高。施入靈芝菌糠生物炭后的pH值最大，比CK增加了1.59%，且LC，PZ，PC，CK，HZ，HF，HC各處理間差異不顯著，直接晾曬的靈芝菌糠處理后的pH最小，比CK減小了5.05%，且LZ和LF處理間差異不顯著；電導率的大小取決于溶液中帶電粒子濃度的高低，含鹽量越高，其中的離子數越多，電導率也就越高。一般而言，電導率越高，作物的長勢越差，而表中電導率的范圍是0.6～1.51，普遍偏高，導致油菜的整體長勢不良，這與試驗過程中最終油菜的生長狀況相吻合。由試驗得出，菌糠生物炭可以降低土壤的電導率。
表6 不同處理菌糠對土壤PH值和電導率的影響
2.5不同處理菌糠對土壤有機質和陽離子交換量的影響
一般而言，有機質含量越高，陽離子交換量也就越大。
由表7可知，不同處理菌糠土壤有機質的含量均高于CK，且PF、HF、HC與CK間的差異不顯著，其他處理與CK處理間的差異顯著，說明不同處理菌糠對土壤有機質含量的增加作用比較明顯。靈芝菌糠處理對土壤有機質的增加作用最明顯，尤其是LZ比CK增加了12.90%。猴頭菇菌糠處理對土壤有機質的增加作用最不明顯。尤其是HC，相比CK僅增加了3.47%。
CEC的變化趨勢為：不同處理菌糠的CEC含量均高于CK，這與有機質的變化趨勢相同，與未種植油菜之前的基礎土樣相比，施用菌糠后，土壤中CEC呈降低趨勢；施用生物炭后，土壤中CEC呈上升趨勢。
2.6不同處理菌糠對土壤速效N、P、K含量的影響
由表8可知，（1）不同處理菌糠對土壤速效N的含量均有促進作用，但不同的菌糠促進作用不同，其中，促進作用從大到小依次為：靈芝菌糠>平菇菌糠>猴頭菇菌糠。其中處理LZ對速N的增加作用最高，增加了約62.8mg/kg。不同生物炭處理與CK間的差異則不是很顯著。（2）不同處理菌糠土壤速效P的含量與CK比較，相差不大，除處理PF外，其余各個處理間差異不顯著，說明不同處理菌糠對土壤速效P的影響不大。（3）不同處理菌糠對土壤速效K的含量相對CK來說，均有促進作用，促進作用最明顯的是靈芝菌糠，三種處理的靈芝菌糠都顯著增加了土壤速效鉀的含量，且LC>LZ>LF。其次是猴頭菇菌糠，處理HZ和HC間差異不顯著。促進作用較小的是平菇菌糠，處理PZ和PC都與CK差異不顯著。
3結論
不同處理菌糠都能夠促進作物的生長及發育，且生物炭的促進作用大于經過晾曬和腐熟的菌糠，各個處理土壤酶活性均高于空白處理，且菌糠理的土壤酶活性均高于生物炭處理的土壤酶活性。不同處理菌糠對葉綠素a，葉綠素b和葉綠素總量的提高作用不明顯。
施入菌糠的處理會降低土壤的pH值，而施入生物炭的處理則會升高土壤的pH值。施入靈芝菌糠生物炭后的pH值最大，比空白處理增加了1.59%，直接的靈芝菌糠處理后的pH值最小，比空白處理減小了5.05%。不同處理菌糠均提高了土壤中的有機質含量，直接的靈芝菌糠比空白處理增加了12.90%。一般而言，有機質含量越高，陽離子交換量的含量也越高。因而陽離子交換量的含量也呈現出于有機質含量相同的變化趨勢。不同處理菌糠均促進了土壤速效氮的含量的提高，其中直接的靈芝菌糠處理對速N的增加作用最高，增加了62.8mg/kg。其促進作用從大到小依次為：靈芝菌糠>平菇菌糠>猴頭菇菌糠。除了腐熟的平菇菌糠處理外，其余各處理菌糠土壤速效磷的含量與空白處理相比差異不顯著。不同處理菌糠對土壤速效K的含量相對CK來說，均有促進作用，促進作用最明顯的是靈芝菌糠，其次是猴頭菇菌糠，促進作用較小的是平菇菌糠。
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