土壤因素范文（精选10篇）
土壤因素 第1篇
1 测量原理
测量电路如图, 图1是使用线性分压式电路的土壤电导数据采集电路, 单片机控制三极管TIP42产生阶跃电压, 根据式 (1) 固定电阻上输出的电压Uo与电导成线性关系, 单片机采集的是与电导相关的Uo的ADC值 (电导当量) 。
式 (2) 中E为激励电压。Rx为土壤的电阻, 当Rx>>R时, Gx为土壤的电导值。
2 信号调理电路
信号调理电路把传感器电导输出信号转换为适合A/D采集的0～5V的电压信号, 单片机利用内部的ADC把电压信号转换成数字量, 如图2。在没有与上位机通讯时, 单片机先把采集的信号保存在扩展的EEPROM中。如果有上位机通讯时, 则将EEPROM内的历史数据传出去, 然后开始测量新数据并实时上传。
3 实验结果分析
土壤水分标定采用高精度土壤水分测量仪ML2X (Soil Moisture Probe type ML2X and Meter type HH2) 是采用时域反射原理, 由英国生产的一种操作简便, 可快速测量土壤含水量的专业仪器。试验所用土壤为采自华南地区典型的沙壤土, 原始含盐量为0.364g/kg, 系脱盐土。
土壤电导ADC值与体积含水量的变化关系。从图中所示曲线可以明显看出, 土壤含水率很高或很低的时候, 土壤电导的变化范围很小, 数值变化小, 说明在这个范围内土壤含水量对土壤电导的影响很小。而当土壤体积含水率大约为15～40%时, 对土壤电导的影响最为显著, 且近似为线性关系。
不同含盐量土壤对土壤电导的影响。从图中可以看出同种土壤, 在含盐量不同的时候, 土壤所表现的电导值也不尽相同, 表现为随着土壤含盐量的增加, 土壤电导值是缓慢增加的, 也就是说在含水量相同的情况下, 含盐量高的土壤的电导值大。这种现象可以解释为随着土壤中含盐量的增加, 在土壤水分达到一定值的时候, 含水土壤中的导电离子浓度大量的增加, 从而使土壤的导电能力增强。
不同pH值土壤对土壤电导的影响。测定了三组含盐量相近而pH值不同的土壤其电导的变化情况。从测定的结果来看, 土壤pH值的高低对土壤电导并没有明显的影响。这可能是因为pH的变化对土壤中导电离子的浓度影响不大。所以应用本系统不能判定土壤pH对土壤电导是否有影响, 目前没有比较合理的解释, 还需要进一步的研究探索。
4 结论
在查阅大量相关资料的基础上, 通过对土壤电导测量及其相关影响因素的试验, 设计制作了能同时监测土壤电导和土壤含水率的试验系统, 并通过对相关因素的试验, 分析了土壤电导与各个因素之间的关系。经过试验得到了以下结论:
4.1 使用脉冲法测量土壤的电导值, 测量数据表明重复性明显提高。
4.2 利用土壤电导试验系统, 测定了土壤电导与含水量、含盐量、土壤pH之间的变化关系曲线。
4.3 通过大量的试验表明, 在土壤含盐量, 土壤压实度、土壤pH值等相关参数变化不大的情况下, 可以利用土壤电导的方法来测量土壤的含水率。
摘要：土壤电导的测量是本文的出发点, 在分析土壤电导机理的基础上, 构成了一个能同时检测土壤电导和土壤含水量的土壤电导试验系统。探索了土壤电导与土壤容积含水率、土壤含盐量之间的关系, 得出了随含水量的增加土壤电导的变化趋势和土壤电导随土壤盐分含量的增加而变大的规律。同时还探讨了土壤电导与土壤pH值之间的关系, 对pH值不同的土壤进行了分别的试验, 通过分析认为土壤pH值对土壤电导的影响较弱, 待今后再做深入的探讨。
关键词：土壤电导,试验,影响因素
参考文献
[1]鲍士旦.土壤农化分析.第三版[M].北京:中国农业出版社, 1999.
[2]胡均万.土壤剖面墒情监测系统的设计与试验[D].华南农业大学硕士论文, 2006.
[3]刘广明, 杨劲松.土壤含盐量与土壤电导率及水分含量关系的试验研究[J].土壤通报, 2001.
[3]罗锡文, 臧英, 周志艳.精细农业中农情信息采集技术的研究进展[J].农业工程学报, 2006.
影响柴油在土壤中挥发的因素 第2篇
影响柴油在土壤中挥发的因素
摘要：石油污染物进入土壤中后经历一系列物理化学和生物过程,其中发生的挥发过程是一种重要的迁移过程.本文以柴油为石油污染物的代表,研究了温度及土壤质地对柴油挥发行为的.影响.通过在不同温度下纯柴油的挥发及柴油从四种不同土质的薄层土壤中的挥发试验,对柴油的挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,结果表明:在不同温度下,纯柴油及柴油在四种薄层土壤中的挥发量与挥发时间的关系均可采用二次多项式来拟合.通过对比经相近时间柴油从4种不同土壤表面的挥发后,发现柴油挥发量均大于从纯柴油时的挥发量.在有机质质量分数不同的土壤中进行了柴油挥发试验,结果表明高有机质会抑制土壤中的柴油的挥发.作 者：李冰 李玉瑛 LI Yuying LI Bing 作者单位：五邑大学化学与环境工程系,广东,江门,529020期 刊：生态环境 ISTICPKU Journal：ECOLOGY AND ENVIRONMENT年，卷(期)：2007,16(3)分类号：X172关键词：柴油 挥发 土壤
土壤因素 第3篇
关键词 耕地土壤 ；微量元素 ；相关性
分类号 S158
土壤养分是指主要依靠土壤来供给植物生长所必需的营养元素，不仅包含氮、磷、钾三大元素，还涉及铁、锰、铜、锌、钼、硼等微量元素以及钠、硅、钴等有益元素。植物生长对微量元素的需求不多，但又不能缺，缺乏任何一种微量元素都将影响到植物的健康生长，其重要性与大中量营养元素相当[1]。相关研究表明，土壤微量元素的含量高低与很多因素有关，例如成土母质、环境气候等，其中土壤pH和有机质的影响较明显。Baath E发现，在酸性（pH<7.0）环境下，水溶性的铜随pH的上升而下降[2]，Gotoch S研究发现，在pH<6时，有效锰含量与土壤pH值呈显著负相关[3]，Shuman研究表明，增加土壤有机质含量有助于提高土壤有效锰含量[4]。近年来，随着测土配方施肥工作在全国的普及，使获得的土壤养分数据比较完善，尤其是土壤微量元素。测土配方施肥工作的目的就是通过技术的大力推广，而实现作物的平衡施肥，提高农产品产量，改善农产品品质。前人对土壤养分的相关性研究。大多仅限于重金属与土壤养分的相互关系；而对于土壤养分自身之间的相互关系，比如说是相互促进、还是彼此消长目前还尚不清楚，明确土壤养分之间的相互关系对于科学施肥，减少肥料浪费，提高肥料利用率意义重大。本文以土壤有机质、pH为基础，研究其与土壤微量元素的相互关系，目的在于从它们之间的相互关系中，总结出各微量元素彼此间的影响程度，为今后优比微量元素肥料配方提供参考，更为高品质农业提供保障。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
定安县位于海南岛的中部偏东北，东经110°7′～110°31′，北纬19°13′～ 19°44′，东临文昌市，西接澄迈县，东南与琼海市毗邻，西南与屯昌县接壤，北隔南渡江与海口市琼山区相望，境内东西宽45.50 km，南北长68.00 km，全县土地总面积1 189 km2，耕地面积为53 020 hm2，占全县土地总面积的45%，其中水田20 420 hm2，旱地32 600 hm2，土地肥沃，水利发达。境内地势南高北低，属热带季风海洋性气候，年平均温度23.1～23.9℃。年平均日照时数1 972 h，年降水量达1 965.6～2 498 mm。全县粮食作物以水稻为主，其次是蕃薯、粟、木薯、玉米等。油料作物以花生为主，次之芝麻。糖作物主要是糖蔗和果蔗。豆类为黑豆、黄豆、绿豆、红豆。瓜菜种类繁多，已趋产业化、规模化。水果以荔枝、龙眼、香焦、菠萝、菠萝蜜为多。热带经济作物以橡胶、槟榔、胡椒为主。
1.2 方法
1.2.1 土壤样品的采集
本次采样采用GPS定位，样点布设充分考虑到地形地貌、土壤类型和土地利用方式，并兼顾空间分布的均匀性，本次调查全县共布设了198个样点（图1）。每一样点在直径100 m×100 m范围内采用“S”型采样法选择15～20个点，采集 0～20 cm 的表土混合均匀，用四分法弃取，使各混合土样保留 1 kg 左右带回室内进行处理与检测。
1.2.2 测定方法及数据处理
土样经风干，剔除植物残体、石砾等杂物后用木棒碾磨，过0.25 mm的尼龙网筛，分装备用。土壤有效态铁、锰、铜和锌采用二乙酸胺五乙酸浸提，用普析990原子吸收分光光度计测定；土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法测定；土壤pH用电位法（土液比为1∶2.5）测定[5]。
采用Microsoft Office Excel 2007和ARCGIS 9.2进行数据处理和图形绘制。
2 结果与分析
2.1 定安耕地土壤有机质状况分析
定安耕地土壤有机质含量较为丰富，集中在三级（20～30 g/kg）和四级（10～20 g/kg）分布，三级的出现频率最高，占总数的33.83%；其次是四级，占总数的24.75%；频数最小的是六级（0～6 g/kg），仅占总数的3.03%；一级（>40 g/kg）和二级（30～40 g/kg）出现频数之和为69，占总数的34.85 %，表明定安耕地土壤有机质含量较为丰富，可能与该县大力推广有机肥关系密切。见图2。
土壤有机质是土壤肥力的一项重要指标，潮湿和低温的环境有利于有机质的积累，而高温干旱条件下，有机质易于矿化[6]。定安县不同乡镇有机质含量的差异较明显，龙门的平均含量最高，达42.33 g/kg，比全县的平均含量还高出14.67 g/kg，平均含量最低的是定城镇，仅为16.08 g/kg，仅占全县平均含量的58.1 %。其中翰林、黄竹、岭口、龙河和龙门5个镇的有机质平均含量高于全县平均水平。此外，从标准差也可以发现，不同的乡镇有机质含量也有较大的差异，差异最大的是龙门镇，最小的是雷鸣镇。见表1。
2.2 耕地土壤pH状况分析
土壤pH受成土母质、环境气候、生物、时间以及人为因素等多种因素的共同影响，包括酸性强度和酸度数量两个方面。酸性强度是指土壤溶液中H+浓度；酸度数量是指酸的总量和缓冲性能，代表土壤所含的交换性氢、铝总量，一般用交换性酸量表示[7]。土壤酸碱度对土壤肥力及植物生长影响很大，尤其是土壤养分的有效性，如中性土壤中磷的有效性大；碱性土壤中微量元素（锰、铜、锌等）有效性差。定安大部分地区都是属于盐基不饱和的，土壤偏酸，具体情况见表2。
由表2可知，全县耕地土壤pH平均值为5.10，其中定城镇最高为5.63，而龙湖镇最低，仅为4.38。另外，从各镇的标准差可以看出，黄竹镇各采样点土壤pH的差异最大，新竹镇的差异最小。总体而言，全县耕地土壤pH变化不大，差异不明显，但是总体呈酸性或强酸性反应。
2.3 耕地土壤微量元素统计特征分析
4种微量元素中只有土壤有效铜含量符合正态分布，其余3种经对数转化后也符合正态分布。从偏度系数和峰度系数来看，土壤有效铁含量的正态分布图最为标准。就平均值而言，该县耕地土壤有效铁和锰稍缺乏，而铜和锌较丰富。近期在进行农业生产时，应注重微量元素肥料的施用，避免缺素症状的发生。
从变异系数来看，4种微量元素均属于中等强度变异，表明4种微量元素在土壤中的含量变化基本上不受人为活动因素的影响，最主要影响因素还是成土母质，其次可能是气候环境因素。变异系数最大的是土壤有效铜，土壤有效铜含量相对于平均值的波动最大，数据分布相对不太集中；变异系数最小的是有效铁，变异系数只有0.123，说明本次采样分析的土壤有效铁含量数据最为集中分布，基本上处于平均值上下小范围波动。
2.4 耕地土壤微量元素有效性分析
2.4.1 有效微量元素与土壤有机质的关系
土壤有效铁平均含量与土壤有机质呈折线型关系，即先呈现一定的正相关，而后到达一个最高点，最后又呈现一定的负相关。从表4可知，土壤有机质在30～35 g/kg范围内有个最佳点，此时有效铁的含量达到最适宜状态，但是精确的含量范围有待进一步研究。
土壤有效锰与土壤有机质含量无显著相关性，但是本研究中表现出总的变化规律是，随有机质的升高而增加，这与Shuman提出的增加土壤有机质能有效的提高土壤中有效锰含量的观点基本相符。一般情况下，土壤中的有效锰包括代换态和易还原态两种，代换态会随土壤pH的升高而降低[8]，而易还原态则相反，随pH的升高而增加。
土壤中的有效铜含量与土壤有机质的关系是：当有机质含量≤40 g/kg表现出来的规律是增加后减少；在有机质含量为25 g/kg出现第1个拐点；当有机质含量达到40 g/kg出现第2个拐点，且土壤有效铜含量出现了一个跳跃式的提高，从1.408跃到2.289 mg/kg。
土壤有效锌与土壤有机质整体上表现出正相关关系。在有机质含量≤30 g/kg时，土壤有效锌含量出现了最大的一个高峰，基本上表现出随有机质的增加先升后降又升的波形规律。这可能与微量元素同有机质的吸附和配合作用关系密切，但是也不能排除其它原因，如pH、土壤微生物等对土壤有效锌的影响。
2.4.2 有效微量元素与土壤pH的关系
受特殊地理气候条件的影响，海南岛上各市县土壤均表现出较强的酸性，定安大部份样点的pH都处在5.5以下，各级别的样点数的统计充分说明定安耕地土壤较酸、并且酸度还比较稳定，变异小。4种微量元素含量随pH的变化而表现出基本相同的变化规律，即是先曾后降或是先降后升的震荡波形变化规律。由于土壤酸度的集中分布，变化幅度小，很难从本研究中深度挖掘土壤微量元素含量随pH变化的规律。建议在今后从事土壤微量元素有效性随pH变化规律的研究时，应尽量保持土壤pH有个从酸到碱的一个跨度，这样既能够保证数据的完整性，更能发掘变化规律的科学合理性。见表5。
2.4.3 有效微量元素与土壤有机质、pH的相关性分析
随着社会发展和人民生活水平日益提高，人们越来越关注农产品的商品性、安全性等品质问题。众多的研究表明，土壤中微量元素对于改善农产品品质起关键作用。pH、有机质是土壤的基本性质，分析其与土壤微量元素相关性，弄清是正相关还是负相关及其相关程度，对于合理施用微量元素肥料改善农产品品质非常重要[9-10]。运用SAS 9.0 对不同土壤微量元素与有机质、pH进行偏相关分析和显著性检验，结果见表6。
从表6可以看出，土壤有机质与锰、铜和锌呈正相关，与铁呈负相关；与土壤有效锰达极显著相关。由此可知，土壤有机质含量对于土壤微量元素有效性影响较大。pH也是影响土壤微量元素有效性的重要因素之一，本研究中pH同4种土壤微量元素均呈现出不同程度的正相关关系，与铁的相关性达到极显著水平。
3 结论
（1）定安耕地土壤有机质较为丰富，各镇差异较大，土壤呈酸性或强酸性反应。
（2）土壤有效铜含量符合正态分布，铁、锰和锌经对数转化后也符合正态分布。土壤有效铁和锰处于低水平，而铜和锌则处于高水平。
（3）有机质与锰、铜和锌呈正相关，与土壤有效锰达极显著相关。pH同4种土壤微量元素均呈现出不同程度的正相关关系，与铁的相关性达到极显著水平、与锌相关性显著。
参考文献
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中国土壤侵蚀影响因素及其危害分析 第4篇
一、土壤侵蚀状况概述
我国作为世界上国土面积最为辽阔的国家, 拥有基数庞大的人口和耕地面积, 因此农业生产自然成为了国家发展的根基之一。土壤侵蚀却给我国的农业经济发展和人民生活水平造成了极为严重的破坏。截止到目前, 我国土壤侵蚀面积超过了有效耕地面积的三分之一, 造成的直接经济损失不可估量。且侵蚀的强度非常高, 很多遭受侵蚀的土地在短时间内都难以恢复到可耕种的状态。因此, 土壤侵蚀是当前最为严重, 最亟待解决的环境难题。土壤侵蚀的程度越严重越会导致水土流失, 土壤肥力退化, 作物产量下降等问题, 甚至还会引发多种洪涝灾害和水质污染问题, 严重制约着农业的发展以及人们生活水平的提高。因此, 如何有效预防土壤侵蚀, 及时遏制并解决侵蚀造成的危害, 成为了当前环境问题的重点。要建立科学合理的监察机制, 综合运用各种手段, 有针对性地提出合理化建议, 遵循可持续发展的宏观战略目标, 做到真正地改善环境, 有效解决土壤侵蚀问题。为保证生态平衡和环境资源做出应有的贡献。
二、土壤侵蚀的影响因素
(一) 自然因素
自然因素是导致土壤侵蚀的次要因素, 它是由气候、地质、植被等众多因素构成的。气候主要表现在北方多风沙干旱, 南方多雨水冲刷。这都会对土壤造成严重的伤害, 使土壤的肥力降低, 水土流失加剧。例如我国北方著名的黄土高原, 由于长期处于风沙化的环境下, 土壤失水严重, 难以进行作物耕种;而地处南方的两广地区则由于雨水过量, 而使土壤难以播种普通的作物。地质则是指陆地走势及土地成分, 北方多高山丘陵, 地质偏向岩石化, 难以进行大面积的播种;而中部和南方部分地区由于地势较缓, 地质偏中性, 易于进行各种作物的耕种。
(二) 人为因素
人为因素是造成土壤侵蚀的主要因素。特别是人类的多种活动, 导致了土壤侵蚀的速度不断加快。例如毁林耕种、滥砍滥伐、开发矿产及建设城市等, 都是造成土壤侵蚀的主要原因。人类对森林的过度砍伐, 导致土壤失去了最重要的保护伞, 表面的土壤无法储存水分和养分, 随着大风和雨水冲刷离开了地表, 导致水土流失, 地表裸露, 植被无法生长, 进而形成了恶性循环。城市建设的不断扩展也使得人类活动不断影响到了更多的植被和土壤。尤其是能源污染, 几乎成为了所有危害中最严重的一种, 它极具破坏能力, 且不可恢复, 对人和动物都有着严重的伤害。想要有效治理土壤侵蚀, 就要先从人为因素入手, 对砍伐和矿采等工作进行严格管理, 侧面改善自然因素的消极影响, 从而全方位地改变土壤侵蚀的现象。
三、土壤侵蚀造成的危害
(一) 破坏土地资源
目前的土壤侵蚀面积占我国有效耕地面积的三分之一。每个省份都有相当一部分的土壤是由于遭受侵蚀而白白流失掉了。仅在黄河上游地区, 每年因土壤侵蚀而造成的水土流失土的面积就相当于数百万亩良田。上游的土地质量变差, 导致河道蓄水能力下降, 对下游的冲击力增加, 致使下游的土壤也逐渐出现水土流失的现象。更为严重的是, 河流还会裹挟大量的泥沙进入下游的平原地带, 使得原本适于耕种的大量田地遭到破坏, 变成无法利用的荒地。土壤侵蚀最直接的表现就是导致粮食减产, 这对于以农业为基础的国家来说是非常危险的。俗话说, 民以食为天, 没有了粮食作为生存的保障, 社会发展和科技进步便无从谈起。
(二) 灾害频繁发生
自古以来, 黄河长江两条大河便是灾害频发。每次都会造成难以想象的巨大损失。近年来, 随着人类活动的愈演愈烈, 对河道周围的自然环境的破坏愈发严重, 导致灾害有增无减。特别是98年的特大洪水, 给全国人民留下了深刻的印象。想要治理这些自然灾害, 就要找到灾害发生的根本原因。土壤侵蚀就是其中最为主要的一个原因。人为活动导致植被面积的急剧减少, 土壤失去了最基本的保护, 退化成为了无法利用的沙地, 随着季风和雨水大量进入下游地区。很多的河道都被泥沙堵塞, 导致雨水疏通不畅;土壤无法保存水分, 导致每年的降水量不断上涨, 最终的结果就是洪涝灾害的频繁发生。
(三) 污染饮水环境
土壤侵蚀会使地表的养分流失, 随着水流集中进入一个地区。导致该地区的自然环境出现富养化, 特别是水体环境, 极易形成大量的微生物群, 给水资源造成严重的污染。而被冲刷掉表层土壤的地区, 由于地下土层的裸露, 很多深埋地下的重金属等污染物都在雨水的不断冲刷之下进入水中, 给饮水安全造成了极大的隐患。
总结
纵观整个人类历史, 我们可以发现一个规律, 那就是土壤的质量直接影响着人们的生活环境。改善生态环境就必须从解决土壤侵蚀问题入手。要科学制定治理计划, 根据各地不同的生态环境, 做到因地制宜。对于土壤侵蚀严重的地区要及时深入开展植树造林的活动, 并通过一定的人工手段来帮助土壤尽快地恢复到正常状态。对影响到自然环境特别是土壤环境的活动要进行严格的管理, 坚决杜绝环境污染, 严打滥砍滥伐行为, 帮助更多的人树立正确的环境意识, 使土壤得到最合理的使用。
参考文献
[1]王占礼.中国土壤侵蚀影响因素及其危害分析.2000, 16 (4) .
土壤因素 第5篇
北京土壤对甲苯和萘的吸附及影响因素分析
摘要：通过静态吸附实验,研究了北京地区土壤对甲苯和萘的吸附行为,考察了温度和表面活性剂对甲苯和萘吸附的影响.结果表明,尽管7种土壤对甲苯和萘的吸附能力差别较大,但其吸附等温线均很好的符合Freundlich吸附模式;同一土壤中,萘的吸附量大于甲苯的吸附量.温度升高不利于甲苯和萘在土壤中的吸附.十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)均利于甲苯和萘在土壤表面的`解吸,CTAB和SDBS对甲苯和萘的解吸率最高分别可达27.5%、12.1%和64.3%、48.8%,说明SDBS的解吸效果更好.甲苯和萘的吸附量随SDBS浓度的升高而降低;当CTAB的浓度小于临界胶束浓度CMC时,甲苯和萘的吸附量随CTAB浓度的升高而升高;当CTAB的浓度等于或大于CMC时,甲苯和萘的吸附量随CTAB浓度的升高而降低.作 者：张景环 曾溅辉 ZHANG Jing-huan ZENG Jian-hui 作者单位：张景环,ZHANG Jing-huan(中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心,北京,102200)曾溅辉,ZENG Jian-hui(中国石油大学(北京)石油天然气成藏机理教育部重点实验室,北京,102200)
期 刊：环境科学 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)：2006, 27(9) 分类号：X131.3 关键词：北京土壤 甲苯 萘 吸附等温线 表面活性剂树木生长的土壤因素和树木灌溉技术 第6篇
1.1 土壤质地
一定土壤中不同的颗粒级所占的比例是不一样的, 颗粒级间的质量百分比成为土壤的机械组成。不同土壤, 这种比例则不相同, 这就导致了土壤沙黏性的不同, 也导致了土壤物理性质的差异和土壤肥力的不同。土壤质地就是指土壤的沙黏性, 是土壤机械组成的外在表现, 是土壤的重要属性, 也是树木栽培管理中直接应用的土壤因子。
1) 土壤质地分类。由于各地土壤的复杂性, 有不同的划分标准。国际制是将土壤颗粒分成沙粒、粉粒和黏粒三个粒级, 根据对土壤质地影响最大的那个粒级来命名。所谓对土壤质地影响最大, 不一定在数量上占绝对优势, 由于细小的颗粒, 在质量相同时, 表面积大, 其性质更活泼。粗颗粒占更大比例时, 才能表现其特性, 而黏粒占有较小比例时就能表现出黏粒的特性。2) 土壤质地与土地肥力。沙质土壤由于沙粒占较大比例, 土壤孔隙度相对较少, 但大孔较多, 土壤通气性较好, 土壤温度变化幅度较大。同时由于相同体积的土粒中, 沙粒表面积较小, 所以吸收养分的能力较差, 保肥能力也差, 保水能力也低。沙质土壤的优点是土壤结构疏松, 通气性好, 耕作较容易。比较适合肉质根系树木的生长, 在比较潮湿和地下水位高的地方对树木生长有利。
黏土由于黏粒含量高, 土壤黏重, 结构紧实, 小孔隙多, 保水力强。相同体积的土粒中, 黏土表面积较大, 能较多吸附离子状态的养分, 保肥力较强。由于结构紧实, 通气性较差, 易板结, 不易耕作, 对于要求通气性强的树木根系负面影响较大。
1.2 土壤结构性
土壤颗粒有三种状态:单粒、微团聚体和团聚体。直径比较大的颗粒, 如沙粒和一些粉粒, 是分散的呈单粒存在, 而一些更小的颗粒如细粉粒、黏粒, 容易胶合在一起形成复粒, 也就是团聚体。单粒、微团聚体和团聚体构成了土壤的基本结构。团粒结构的土壤团聚体是近似球形的土团, 粒径0.25~5mm, 疏松多孔。形成的土壤也很疏松。粒径小于0.25mm的称为围团粒体。浸水不散的团粒体称为水稳性团粒体, 反之称为非水稳性团粒体。含有较多水稳性团粒体的土壤, 土壤肥力高。把土壤改良成团粒结构的土壤, 是提高土壤肥力的重要措施。
良好土壤结构的形成是需要条件的;需要足够小的土壤粒径, 土粒小, 其黏结力就大, 容易形成复粒;需要有引起土粒聚合的因素, 如CA2+、FE3+等多价阳离子, 促进胶体凝聚;需要有胶结剂, 土壤有机质中的多糖、腐殖质、硅酸凝胶、含水氧化铁等都是胶结剂, 可把颗粒胶结起来。有机质胶结的微团聚体疏松多孔、水稳性高、遇水不容易散开;需要有起挤压和分割作用的外力, 土壤有机质是改善土壤结构的重要因素, 也是提高土壤肥力的重要因子。
1.3 土壤胶体
1) 土壤胶体的类型。土壤胶体可分为三类:有机胶体、无机胶体和有机无机复合胶体。有机胶体主要是腐殖质胶体, 是由生物生命活动形成的。无机胶体主要是矿物极细微的黏粒, 包括成分简单的次生含水氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰及它们的水合物。有机无机复合胶体是腐殖质胶体和无机胶体通过化学键结合在一起, 在一定程度上降低了胶体的活性。但这种胶体是形成良好土壤结构的基础之一。
2) 土壤胶体的性质。土壤胶体是物理性质和化学性质最活跃的部分, 它们对土壤的结构性、保水性和保肥性以及一些化学性质如酸碱反映、氧化还原反映等都有重要的影响。土壤胶体由于颗粒细小, 单位质量的胶体有很大的表面积。有资料显示, 1g腐殖质胶体的表面积可以有一个足球场大。巨大的表面积, 使胶体有很大的表面能, 这就是土壤胶体能够吸附大量水分和养分的主要原因。
由于胶体带有电荷, 因而可以吸附异性电荷。带负电荷的胶体可以吸附阳离子, 带正电荷的胶体可以吸附阴离子。一般土壤胶体带负电荷, 对于离子状态的养分供应和保存以及对土壤的酸碱缓冲都有重要作用。如果土壤溶液中的某种阳离子 (矿质营养) 被根系吸收, 当土壤溶液中的这种阳离子浓度减少时, 土壤胶体吸附的阳离子就放出来 (解吸) 补充土壤溶液中阳离子的不足供根系吸收。这种阳离子的交换, 保存了矿质营养, 避免了营养流失。
土壤胶体还有分散性和凝聚性。它分散在介质中, 呈溶胶状态, 又可以凝结, 呈凝胶状态。土壤胶体一般是阴性胶体, 在阳离子的作用下凝结。另外, 干燥、脱水、冻融交替也可使胶体凝结。胶体的凝结作用对土壤结构的形成有很大的影响。
1.4 土壤的酸碱性
在中性条件下, 土壤的各种矿质养分的有效性都比较高, 容易形成被植物吸收的状态。但是在酸性条件下, 由于矿物质的强烈风化和盐基被淋溶, 容易导致K、CA、MG、P等营养元素缺乏;而强酸性又会导致FE、AL、MN的过度活化, 容易产生毒害作用。中性土壤最适合植物的生长, 过酸、过碱都会对植物根产生影响, 扰乱根的正常胜利活动。对于大多数植物来说, 都有自己的最适的酸碱度。
2 树木的灌溉方法
1) 盘灌。就是以树木干基为中心, 做圆形或方形围堰, 在围堰内灌水。围堰的大小一般在树冠最大直径的投影范围内, 围堰的埂高为15~20cm。实际工作中, 由于地面条件的限制很难达到这样的要求, 一些行道树只留有很小的树盘, 灌溉效果较差。灌水前疏松盘内土壤, 以利水分下渗和扩散, 盘内明水渗完后将围堰铲除, 把土覆盖在树盘内, 以保持土壤水分。有条件时可以用蒲包或薄膜覆盖。2) 沟灌。这种方法适合密度较大、规则配置的片林。在行间, 每隔一定的距离挖一条沟, 沟深20~25cm, 将流水引入沟内进行灌溉。这种方法在苗圃应用较多, 属侧方灌溉。灌后将沟整平, 保持水分。3) 漫灌。漫灌是传统的灌溉方法, 主要适用规则配置的片林。在行间修筑土埂成状, 在内进行灌溉。这种方法最大的缺点是浪费水, 灌后土壤表层容易板结。但是在盐碱地使用漫灌的方法有洗盐、淋盐的作用。4) 喷灌。喷灌需要一些机械设施和“清洁”水源。现在大多数城市都能够使用喷灌进行园林树木的灌溉。喷灌的优点很多, 能节约用水, 可以很好地控制灌溉量、灌溉时间, 克服地表径流造成的水土流失, 防止渗漏;不受地形的限制, 可以均匀的喷洒到高低不平的土壤中;可以将水珠喷洒到树冠、树叶上, 冲洗灰尘, 使树木鲜亮青翠, 提高观赏效果, 提高树木的光合作用效率;喷洒的过程可以降低温度、清新空气;喷灌时形成的水花。喷灌的缺点主要是必须使用机械设备, 投资较大, 需要“清洁”水源, 蒸发量较大。5) 滴灌。滴灌是先进的灌溉技术, 它集机械化、自动化等多种先进技术于一体。是用水滴或微小水流缓慢注入土壤的灌溉方法。最大的优点是节约用水, 在水资源短缺的地区应大力提倡使用滴灌;由于它在植物的根部缓慢滴入土壤, 减少了蒸发;适合各种地形;由于树木生长地方比较固定, 一次安装的设备可长期使用, 接生人力。滴灌的缺点也是设备投入较多。6) 渗灌。将多孔的管道埋在地下, 管道里的水渗入管道周围的土壤, 达到灌溉的目的。此方法由于管道在地下, 便于地面管理, 灌溉后土壤不易板结, 效果很好。缺点是管线投资较大。
摘要：影响树木生长的土壤因素有土壤质地, 土壤结构性, 土壤胶体, 土壤的酸碱性。树木的灌溉分为时间、灌水量、灌溉方法等。
土壤有机碳影响因素及测定方法探讨 第7篇
1 土壤有机碳的研究意义
土壤是陆地生态系统一切生命的载体,对于维持人类生存和社会发展起着重要作用[6,7]。土壤有机碳不仅能够调节土壤理化及生物学性状,改善土壤团聚体结构,提高土壤稳定性,而且还能够促进重金属的吸收与转化,保护环境。可见,土壤有机碳不但会影响陆地生态系统的可持续发展,也会影响整个大气圈和整个生物圈的可持续发展,因此研究土壤有机碳对于人类社会有着重要的现实意义。研究SOC的影响因素,能够加强对SOC的调控能力,扬长避短,充分利用有利因素,控制或消除不利因素,从而为土地可持续发展与利用提供理论指导和现实依据[8,9]。对土壤有机碳含量变化进行研究,可为土壤质量和土壤利用及土壤健康评价等提供依据,也为全球C、N循环研究和全球气候变化研究提供数据基础。
2 影响有机碳的因素
2.1 自然因素
2.1.1 气候因子。
在众多影响有机碳的因子中,气候因子是影响土壤有机碳的重要因子[10]。一方面,它决定了植被类型的分布、光合作用产物和土壤中微生物的活动;另一方面,它影响着土壤有机碳的固定和矿化过程。气候因子主要影响土壤有机碳循环的输入和输出,其中最主要的因素是光照、温度和降雨量[11]。光照影响植物光合作用和植物的固碳能力,影响土壤有机碳输入。温度主要影响土壤微生物活性和土壤呼吸,进而影响土壤有机碳输出。全球气温升高会导致SOC的受损,不仅影响植物生长,而且会改变植物残体向土壤的归还量。另外,温度还影响着土壤矿化速率,从而改变土壤中有机碳的释放量。温度升高,土壤矿化量和可溶性有机碳也随之增加。降雨量通过影响土壤水分含量来影响土壤有机碳含量。目前大多数研究都认为降雨量对SOC有着积极意义。有研究表明,土壤微生物量碳、土壤活跃碳库和土壤碳库密度都随降雨量的增加而增加。同时,降水p H值导致土壤p H值发生变化,随土壤p H值的下降,溶解有机碳的浓度上升,因此会对SOC的动态变化产生影响。气候条件因地而异,如有些地区降水季节分布不均,产生干湿交替,这会导致土壤团聚体破裂,呼吸强度在短时间内大幅度提高,SOC的矿化分解量也提高。
2.1.2 植被。
王发刚[12]等人认为,植被类型直接影响土壤有机碳含量,主要是通过植被的根系分泌物和残落物影响土壤有机碳。另外,气候对土壤有机碳的影响主要是通过影响植被而起作用的。不同植被类型导致植被光合作用强度和有机物进入土壤的方式不同,影响有机碳输入量,使土壤有机碳分布也存在差异[13,14]。土壤有机碳主要来源是地表凋落物的分解。不同植被条件下,森林土壤中有机碳的含量有很大变化,在不同区域,植被类型不同,土壤发育程度不均,土壤养分存在差异。林木胸高断面积越大,森林林木蓄积量越高,必将从土壤中吸收大量养分,土壤有机碳随之下降,但森林生态系统总的蓄碳量增加,主要蓄积在地表植被内,导致土壤有机碳含量减少[15]。
土层厚度、土被覆盖度直接关系到植被盖度与生物量,石漠化过程中土壤流失、土层变薄是造成土壤有机碳损失、植被盖度减少、生物量降低的直接原因。植被破坏会直接导致土壤流失,养分减少;而有机碳减少、岩石裸露率增加会直接导致植被盖度降低、生物量减少。植被盖度与土壤有机碳含量显著相关[16]。目前,有关植被恢复对侵蚀红壤活性有机质影响的研究局限在微生物生物量碳、可溶性有机碳方面,限制了对土壤有机质在侵蚀红壤生态恢复过程中所起作用的理解[17]。
2.2 人为因素
2.2.1 土地利用。
耕地退耕还林后,土壤活性有机碳组分迅速增加[18]。Johnson等发现,一些原来为农地的森林土壤,在0~15 cm以内的表层土壤有机碳含量在造林几十年后显著增加[19]。李东等认为在自然条件下,有机碳、微生物碳和可矿化碳量比耕作条件下显著增加,并可在不同季节因活性碳源输入,引起相关的微生物优势种群发生变化,增加有机碳含量。土地利用或土地覆盖变化对气候、生物化学过程和陆地生物物种的组成和丰富性有重要影响,因为不同的土地覆盖类型具有不同的生态系统结构、群落组成和生物量。李海涛等人对经济林、苗圃地、柳杉人工幼龄林、农耕地、皆伐迹地5种土地利用类型进行研究,发现经济林的土壤平均有机碳含量最大[20]。
对福建省建瓯市山地的红壤进行研究发现,在园地及林地不同的土层有机碳的变化规律为:林地转换为园地后,不同土层的有机碳均下降;随着土层加深,土壤活性有机碳含量下降。可以说明,对土地利用变化方面,活性有机碳比土壤总有机碳受的影响更为敏感[21]。土地利用类型的不同,土壤有机碳的含量有差异。对安徽省贵池区的水稻土和旱地的对比研究表明,1984年和2005年土壤耕层有机碳含量都比旱地高[22]。不同土地利用方式下,土壤有机碳与土壤颗粒有机碳呈显著相关,上坡和中坡的颗粒有机碳与土壤有机碳的含量规律较为一致,土壤颗粒有机碳的分配比率差异相对较小[23]。
2.2.2 耕作方式。
耕作会扰动土壤结构,使土壤的通透性得到改善,促进土壤呼吸作用,加快SOC的分解速率[24]。张金波认为与自然植被土壤相比,长期耕作土壤的表层和亚表层中有机碳储量减少2/5~3/5[25]。赵鑫等研究表明,免耕或保护性耕作不仅可以增加土壤微粒有机碳的含量,而且所产生的有机碳、微生物量碳和可矿化碳含量明显比传统耕作高[26]。土壤耕垦引起土壤有机碳损失的机制有三方面:(1)耕作造成物理破坏,即耕作破坏了土壤团聚体结构,使土壤有机物质充分暴露在空气中而分解;(2)耕作使土壤理化性质得到改善,微生物呼吸作用增强,有机质矿化速率加快,植物残体分解速率大于表层;(3)作物取代树木后,土壤固定的碳素减少,并且收割又减少了地上生物量碳源输入。
2.2.3 施肥。
施肥影响植被的生长以及土壤的结构进而影响SOC的含量。目前,关于施用化学肥料对SOC含量影响的报道结果不一致。徐阳春等认为,长期施一种化肥会改变土壤的p H值,破坏土体的团聚体,不利于保持与提高SOC含量[27]。氮肥的施用虽然能促进植物根系生长,增加根残茬残留量,但是会使土壤C/N比下降,从而使土壤原有有机碳和新鲜有机碳的降解加快,SOC含量减少。也有研究表明,长期单施化肥可以增加SOC含量,随着氮肥比率的增加,有机碳和轻组有机碳的浓度和数量也增加。有机肥可以补充土壤碳源,并且可以改善土壤结构,促进SOC的累积,采用有机肥与化肥配施的效果更明显。
2.2.4 土地退化。
植被的覆盖率和植物群落的种类成分对保持水土最为重要。保持水土,改善生态环境,增加土壤有机质,改良土壤的结构。土壤有机质的多少和土壤结构的好坏都会影响到土壤侵蚀的程度。在犹他州,由于地表覆盖从100%减少为1%以下时,侵蚀速率增加了200倍。有研究认为,高寒草地的退化使土壤、植物C和N的储量都减少。因此,增加地表植被覆盖和进行植树造林对于增加土壤有机碳有重要意义。
3 土壤有机碳测定方法
3.1 化学方法
3.1.1 重铬酸钾容量法。
在油浴温度180℃条件下,用一定浓度的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁滴定,由所消耗的重铬酸钾量计算出土壤有机碳含量[28]。另外,有研究认为可以远红外消煮炉代替油浴法直接加热,两者结果极为接近。3.1.2采用混合酸一容量法。其原理是土壤中含有无机碳及有机碳,而无机碳主要以碳酸盐形式存在,先用H2SO4分解,使生成CO2,消除对有机碳测试结果的干扰。再往土样中加入含Cr6+的混合酸液,Cr6+在加热条件下,将土壤中有机碳氧化成CO2,扩散后被小管中过量的氢氧化钠吸收,然后以标准酸滴定剩余的氢氧化钠,计算有机碳含量[29]。此方法不受土壤中碳酸盐的干扰,又可弥补重铬酸钾容量法的不足。
3.1.3 微波消化法。
近年来,微波密闭消解技术广泛应用于环境科学等各个领域,梁重山等人采用专用微波炉对土壤和沉积物样品的有机碳含量进行测定,并与重铬酸钾容量法进行了对比,发现微波消化法的测定精确度要高一些[30]。
3.2 仪器测定法
3.2.1 总有机碳分析仪法。
土样用总有机碳分析仪测定总碳和无机碳,有机碳(TOC)由总碳与无机碳的差值获得。总碳的测定:温度为900℃条件下,通过Co3O4+铂金触媒的催化作用,氧化土壤样品中的碳,释放出CO2,产生的混合气体通过卤素吸收管和干燥管除去其他气体,得到纯净的CO2气体,通过红外检测器检测,由此测定未知样品中总碳的含量。
3.2.2 High TOCⅡ分析仪。
庞奖励认为,High TOCⅡ分析仪测试结果较为精确。其原理是任何有机碳在高温下均难以稳定存在,必然燃烧和彻底分解,释放CO2。因此,只要能够确保样品中的碳只是有机碳,那么样品在高温下燃烧后产生的CO2必然全部来自于有机碳。只要准确地测出CO2含量,就可计算出有机碳含量[31]。3.2.3 CNS元素分析仪。此方法的原理是在高温条件下,通过氧化剂和催化剂共同作用,土壤中有机C被燃烧氧化后成为CO2,无机C直接产生CO2,通过测定产生的CO2的量来换算出待测土样中总的C含量,减去无机C含量从而获得有机C含量[32,33]。
4 结束语
阐明影响土壤有机碳的因素和机制,有助于揭示土壤碳库对大气二氧化碳的源汇效应。在今后的研究中,应加强土壤有机碳动态变化机理的研究,并试图控制土壤有机碳的变化过程,这对土壤碳循环与全球气候变化的相互作用研究具有重要意义。陆地生态系统碳循环研究是一个长期持续的过程,为更加准确深入地研究陆地生态系统的碳循环,值得今后研究。目前研究存在的不足在于:(1)不够系统化,大多数研究仍然局限于某个生态系统或者某个小区,全国性甚至全球范围的研究还不多;(2)研究的方法存在不足之处,有一定的局限,影响了研究的准确性;(3)全面结合物理化学生物等学科多角度的研究不够,新技术的应用也是今后研究的重点,如采用同位素标记法跟踪C元素在整个生态系统中的去向等。
摘要：土壤有机碳是土壤碳库的重要成分,在碳循环中起重要作用。本文主要从不同陆地生态系统的角度阐述了影响土壤有机碳的自然因素和人为因素、研究方法以及空间分布的研究进展,为陆地生态系统的可持续发展提供理论依据,也为全球碳循环的研究提供依据。
土壤因素 第8篇
1 材料和方法
1.1 样品采集
洪雅县主要按潮土区、黄泥土区、紫色土区三大地貌类型的粮油主产区采集耕地土壤。按土属划分统计单元, 以土种确定采样单元, 按2.67~5.33 hm2土种面积划分一个采集单元, 每个采集单元以选择相对中心位置的典型地块为采样点采集土壤样品, 在大春收获后以S型路线采集土样, 取样深度0~20 cm, 取混合样1 kg, 自然风干后过2 mm筛待测。
1.2 分析测试项目
p H值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾共6项指标。
1.3 分析测试方法
测试p H值采用土液比1∶2.5电位法;有机质采用高温外热重铬酸钾氧化—容量法;全氮采用开氏消煮法;碱解氮采用碱解扩散法;有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法;速效钾采用乙酸铵浸提火焰光度法。测试方法参照《土壤分析技术规范》第二版 (全国农业技术推广服务中心编) 。
2 结果分析
2.1 耕层土壤养分状况
分析结果表明:土壤有机质含量变幅10.5~73.81 g/kg, 平均为29.5 g/kg, 属于中等水平;全氮含量的变幅为0.52~2.29 g/kg, 平均值为1.49 g/kg, 属于中等水平;土壤碱解氮含量的变幅为72.4~226.5 mg/kg, 平均为153 mg/kg, 属于很丰富水平;有效磷含量的变幅为5.1~38.5 mg/kg, 平均值为12.6 mg/kg, 属于中等水平;速效钾含量的变幅为38~143 mg/kg, 平均值为70.9 mg/kg, 属于缺乏水平;p H变幅为4.56~8.24, 均值为5.83, 属于微酸性。
2.2 耕层土壤养分变化特征
2.2.1 土壤有机质
土壤有机质含量与第二次土壤普查平均含量16.2 g/kg相比较, 土壤有机质含量有所增加, 整体上处于中等偏下水平 (见表1) 。
从表1可以看出, 土壤有机质含量总体呈上升趋势。土壤有机质含量无处于很缺乏水平, 较第二次土壤普查时减少5.64个百分点;缺乏水平的耕地占全县耕地面积的3.05%, 较第二次土壤普查时减少55.27个百分点;中等水平的耕地面积占70.04%, 较第二次土壤普查时增加40.89个百分点;丰富水平的耕地占26.89%, 较第二次土壤普查时增加16.95个百分点, 增加的幅度很大;很丰富水平的耕地面积占0.02%, 较第二次土壤普查时增加0.02个百分点。总体上看, 洪雅县耕地土壤有机质含量虽然较第二次土壤普查时有较大的增加, 但仍处于中等偏下水平, 在一定程度上制约着全县农业的生产, 大部分耕地土壤有机质含量难以满足农作物高产、优质的要求。
2.2.2 土壤氮素
土壤全氮含量与第二次土壤普查平均含量1.35 g/kg相比较, 全氮含量有所增加, 整体上处于中等水平, 具体变化情况如表2所示。
从表2中可以看出, 按照第二次土壤普查时土壤养分的划分标准, 洪雅县土壤全氮含量较第二次土壤普查时提升较大;耕层土壤全氮含量处于很缺乏水平的耕地占全县耕地总面积的0.08%, 较第二次土壤普查时也减少了4.83个百分点;缺乏水平的耕地占全县耕地总面积的4.99%, 较第二次土壤普查时减少了45.68个百分点;土壤全氮含量处于中等水平的耕地占到全县耕地总面积的73.76%, 较第二次土壤普查时提高了43.63个百分点;土壤全氮含量处于丰富水平的耕地占全县耕地面积的21.14%, 较第二次土壤普查时提升了13.61个百分点;而土壤全氮含量处于很丰富水平的耕地占全县耕地面积的0.03%, 较第二次土壤普查时降低了6.73个百分点。总体看来, 本次所测定的全县耕地土壤全氮含量较第二次土壤普查时有较大的提高, 尤其是中等和丰富两个水平, 这对全县农业生产有较大的影响, 有利于全县农作物的生长发育。
土壤碱解氮含量与第二次土壤普查平均含量143 mg/kg相比较, 全氮含量有所增加, 整体上处于中等及以上水平, 具体变化情况如表3所示。
从表3中可以看出, 若按四川省第二次土壤普查时土壤养分的分级标准, 洪雅县全县耕层土壤碱解氮含量无处于很缺水平的耕地, 较第二次土壤普查时该水平的耕地降低了2.67个百分点;土壤碱解氮含量处于缺乏水平的耕地占全县耕地面积的2.75%, 较第二次土壤普查时的18.34%降低了14.97个百分点;土壤碱解氮含量处于中等水平的耕地占全县耕地面积的20.65%, 较第二次土壤普查时降低了33.04个百分点;土壤碱解氮含量处于丰富水平的耕地占全县耕地面积的16.95%, 较第二次土壤普查时增加了1.24个百分点;而土壤碱解氮含量处于很丰富水平的耕地占全县耕地面积的59.65%, 达到了全县耕地总面积一半以上, 较第二次土壤普查时增加了49.44个百分点, 增加的幅度最大, 也表明全县碱解氮含量较第二次土壤普查时增加很多, 可能原因是全县施肥水平较高, 尤其是氮素化肥的施用量逐年增多, 造成土壤碱解氮含量中等以上水平的耕地面积大幅度增加。
2.2.3 土壤有效磷
与第二次土壤普查平均含量10.0 mg/kg相比较, 有效磷含量有所增加, 整体上处于中等水平, 具体变化情况如表4所示。
从表4中可知, 按第二次土壤普查时土壤养分的划分标准, 土壤有效磷的含量较第二次土壤普查时有一定程度的提高, 第二次土壤普查时全县还有25.83%的耕地其土壤有效磷含量处于很缺以下水平, 而本次测土项目时全县无很缺以下水平的耕地。本次地力评价时土壤有效磷处于缺乏水平的耕地占全县耕地面积的18.35%, 较第二次土壤普查时降低了49.99个百分点, 降低的幅度很大;土壤有效磷含量处于中等水平的耕地占到全县耕地总面积的81.59%, 较第二次土壤普查时增加了76.35个百分点, 提高的幅度也很大;土壤有效磷含量处于丰富水平的耕地占全县耕地面积的0.53%, 也较第二次土壤普查时降低了0.53个百分点;而土壤有效磷含量无处于很丰富水平的耕地。总的说来, 全县耕层土壤有效磷含量较第二次土壤普查时有一定的提升, 其原因与县域内长期施用磷肥有极大的关系, 但更应看到全县还有81.59%的耕地其土壤有效磷含量处于中等水平, 整体上全县土壤有效磷含量还是偏低, 这对农业生产有很大的限制作用, 在今后的施肥上也应注意磷肥的施用, 同时还应考虑到施用的磷肥品种等问题。
2.2.4 土壤速效钾
与第二次土壤普查平均含量98.4 mg/kg相比较, 速效钾含量有所降低, 降低的幅度还很大, 其变化值约为20 mg/kg, 整体上处于缺乏水平, 具体变化情况如表5所示。
从表5中可知, 按第二次土壤普查时土壤养分的分级标准, 全县耕层土壤速效钾含量较第二次土壤普查时有大幅度的降低。其中, 耕层土壤速效钾含量处于很缺水平的耕地占全县耕地面积的0.19%, 较第二次土壤普查时减少了32.3个百分点;耕层土壤速效钾含量处于缺乏水平的耕地占到全县耕地面积的98.85%, 较第二次土壤普查时增加了43.34个百分点, 增加的幅度很大;耕层土壤速效钾含量处于中等水平的耕地仅占全县耕地面积的0.96%, 较第二次土壤普查时降低了9.67个百分点, 降低的幅度很大;而全县无耕层土壤速效钾含量处于丰富或很丰富水平的耕地, 第二次土壤普查时全县还有1.37%的耕地处于丰富或很丰富。从而表明, 全县耕层土壤速效钾含量有下降趋势, 且下降的幅度还很大, 造成土壤速效钾含量下降的原因主要是农民施肥结构不合理, 由于第二次土壤普查时全县土壤钾素含量相对较高, 导致农民长期不施钾肥或钾肥施用极少, 造成钾素失衡, 且由于钾素在土壤中易流失, 短时间提高钾素含量难度大, 因此在今后的施肥中应提高当季钾肥利用率等措施来解决作物缺钾的问题。
2.2.5 土壤p H值
土壤p H值与第二次土壤普查相比, 有显著的变化, 具体情况如表6所示。
从表6中可以发现, 参照四川省第二次土壤普查时土壤酸碱度分级划分标准, 表明全县耕地土壤p H值与第二次土壤普查时有所降低。若按四川省第二次土壤普查时的土壤酸碱度分级标准对全县耕地土壤p H值状况进行统计表明, 全县土壤p H值为强酸性的耕地面积占全县耕地面积的3.57%;土壤p H值为微酸性的耕地占全县耕地面积的57.14%, 较第二次土壤普查时增加13.18个百分点;土壤p H值为中性的耕地占到全县耕地面积的38.5%, 较第二次土壤普查时减少10.78个百分点, 减少的幅度较大;土壤p H值为微碱性的耕地占全县耕地面积的0.79%, 较第二次土壤普查时减少3.32个百分点。总体看出, 较第二次土壤普查时相比, 洪雅县耕地土壤酸化的现象较为严重, 这可能与这些年来全县化肥用量的增加有较大的关系。本次测土项目反映出洪雅县耕地土壤p H值以微酸性和中性为主, 这两个级别的耕地占到全县耕地总面积的95.64%, 表明全县土壤的酸碱度适中, 能满足农作物生长发育的需要。
3 加强耕地质量建设与高效施肥的技术对策
3.1 增施有机肥, 提高土壤养分含量
有机肥料与化肥配施或单独施用有机肥料, 均可提高有机质含量, 增加全氮、全磷的积累, 并显著提高有效磷、速效钾的含量。
3.2 大力实施秸秆还田, 促进农田钾素循环利用
秸秆中含钾数量巨大, 有研究表明作物体内的钾素总量中有80%以上存在于秸秆中。因此, 秸秆还田在补充土壤钾素和克服农田钾素亏缺方面具有重大意义。秸秆还田的方式目前主要为直接还田, 但最好实行过腹还田, 它不仅能使秸秆中的养分得到全面的利用, 而且有利于保护环境和发展畜牧业。秸秆直接还田时, 如果秸秆碳/氮比较大, 则应注意配施适量速效性化学氮肥, 以减少氮素的生物固定。
3.3 合理施肥, 科学用肥
据县土肥站测土配方施肥项目中农户施肥情况调查反映出, 全县接近50%的农户在施肥时需要专业人士进行施肥技术指导, 30%以上的农户表示购买化肥时没有仔细阅读说明书的习惯, 原因是有的说明书表述太专业他们看不懂, 而更多的化肥说明书只注重化肥性能的介绍, 而缺少施肥知识的指导。且在农田用肥上存在重施化肥轻施有机肥、重氮轻磷钾、重大量元素轻中微量元素以及施肥方法不当, 过量施肥和撒施使养分挥发流失、造成农业面源污染和肥料利用率降低等问题。因此, 应在全县范围内大面积推广测土配方施肥技术, 应贯彻执行“以有机肥为主, 有机肥与化肥配合施用, 氮、磷、钾肥配合施肥”的方法, 提倡施用微肥和复合肥、配方肥, 组织实施好测土配方施肥, 引导农民科学施肥、节本增效, 实行有机肥与无机肥结合, 使秸秆、农家肥资源得到充分利用, 土壤养分缺啥补啥, 缺多少补多少, 使土壤养分得到平衡, 理化性状得以改善, 肥力得以恢复和提高。
3.4 合理用地, 用养结合, 提高耕地质量
运城市土壤有效锌影响因素的探讨 第9篇
1 化验材料和方法
1.1 材料
土壤样品选自运城市2005年—2009年测土配方施肥项目样品, 共计10 084个。
1.2 样品测试项目及测试方法
有机质—重铬酸钾容量法;全氮—凯氏定氮法;有效磷—Olsen法;速效钾—乙酸铵浸提火焰光度法;碱解氮—碱解扩散法;p H—玻璃电极法;有效锌—DTPA浸提原子吸收法。
2 土壤养分现状
运城市土壤有机质含量平均值为14.96 g/kg;全氮平均值为0.80 g/kg;有效磷平均值为13.7 mg/kg;速效钾平均值为189 mg/kg;p H平均值为8.37。
运城市土壤有效锌含量平均值为1.24 mg/kg, 与运城市第2次土壤普查相比, 低于0.5 mg/kg的耕地面积所占比例由第2次土壤普查时的35.63%下降到了现在的11.71%;大于1.00 mg/kg的耕地所占比例, 由第2次土壤普查时的6.13%上升到了56.22%, 但是低于临界值 (2 mg/kg) 的耕地面积所占比例为82.44%, 高于全国平均水平。
3 土壤有效锌影响因素评价
影响土壤有效锌含量的因素很多, 本文采用单一元素、多元素分别与土壤有效锌进行相关性分析的方法研究其主要影响因子;另外, 通过对微肥使用情况进行调查统计, 研究微肥施用对有效锌含量的影响。
3.1 单一养分对有效锌的影响
3.1.1 土壤全氮与有效锌
土壤中的氮主要为有机氮, 土壤有机质在矿化过程中分解成小分子的有机酸性物质, 从而使得土壤锌的活性增加。利用土壤全氮与土壤有效锌做回归分析, 各影响因素与有效锌相关关系统计见表1, 其中7种回归方程分析均呈极显著的正相关, 但以幂函数的拟和性最好。这与刘合满等人的研究结果相同。
3.1.2 土壤碱解氮与有效锌
土壤颗粒表面吸附的氢离子与铵根离子的交换量与铵根离子的浓度呈正比, 施用氮肥可使土壤中铵根离子浓度增加, 从而使得土壤表面的氢离子被交换下来, 氢离子的增加使得土壤酸化, 提高了土壤锌的活性。利用调查数据中土壤碱解氮 (X) 分别与土壤有效锌 (Y) 回归方程, 结果见表1。可以看出7种回归方程均达到极显著水平, 但以幂函数的拟合性最好。
3.1.3 土壤有效磷与有效锌的关系
利用土壤有效磷与土壤有效锌进行回归分析, 结果见表1。从表1可以看出, 7种回归方程均可达到极显著水平, 但以直线回归方程的拟合性最好。究其原因:一方面, 在磷肥中含有一定量的锌, 从而提高土壤有效锌的含量;另一方面, 施磷可提高土壤有效锌含量, 是由于磷肥中的磷酸根离子与土壤颗粒表面的可变电荷发生竞争性吸附, 从而使锌离子进入土壤溶液, 提高锌的有效性。
3.1.4 土壤有机质与有效锌的关系
用调查数据的有机质 (X) 与有效锌 (Y) 作回归方程, 结果见表1。从中可以看出7种方程均达到极显著水平, 但以幂函数的拟合性最好。说明有机肥的施用、有机质的提高可以增加土壤有效锌的含量。这与曾昭华和朱静等人的研究结论一致。有机质对微量元素有效性的影响体现在以下方面, 一是有机质本身会对微量元素产生吸附-解吸平衡, 二是有机质分解会改变土壤的p H值, 同时土壤中大量的锌是以有机态存在的, 有机质的矿化分解可以释放出锌, 以补充土壤中的有效锌;三是有机肥中含有一定量的锌。部分有机肥源锌含量见表2。
3.1.5 土壤p H与有效锌的关系
由表1可以看出, 7种回归方程方差均达到极显著水平, 其中以指数曲线1的拟合性最好, 这与刘合满等人的研究结论相同。这是由于在中性和碱性土壤中锌可呈含锌络离子, 亦可沉淀为锌的氢氧化物, 从而降低锌的溶解度, 有效性差, 也可能是随着土壤p H值升高, 锌在土壤固相上的吸附量和吸收能力增强, 从而降低土壤锌的活性。
3.2 多元素对有效锌含量影响的分析
对影响土壤有效锌的多种因素与有效锌作多元线性回归分析 (X1:有机质, X2:全氮, X3:有效磷, X4:碱解氮, X5:p H值, Y:有效锌) 的方程:
方差为380.7, 达极显著水平。各偏回归方差分别为210.0, 4.8, 720.8, 5.2, 3.3, 从小到大排列为:有效磷>有机质>碱解氮>全氮>p H值, 说明施磷对土壤有效锌的影响最大, 这与刘合满等人得出的结论有所不同。
3.3 施用含微量元素肥料对土壤有效锌的影响
通过土壤微量元素的调查的结果表明土壤缺锌面积多在20%以上。近年来, 我国微肥施用面积稳步增长, 平均每年增长66.67×104 hm2, 20世纪末达到1 333.33×104hm2, 施用面积的增加必然伴随着含微量元素肥料使用量的大幅增加。据统计, 农业部登记含微量元素叶面肥共计4 815种, 其中含锌肥料4 145种, 占86.1%。另根据对市场上28种含微量元素肥料的检验结果进行统计得出的6种微量元素中, 锌含量占据的比例最大, 占到平均含量的46.5%。因此大量锌元素的投入, 必然使得土壤锌含量有所增加。
4 结论
土壤因素 第10篇
1材料与方法
2007~2014 年按《测土配方施肥技术规范》的要求, 在秀山县全境内有计划地在不同区域、不同土壤类型上, 采集了616 个骨干土样, 对其相关资料进行了调查、收集和整理, 对养分进行了检测, 以此数据进行分析。土壤养分分级标准按测土配方施肥数据管理系统V1.500 的分级标准, 结合全国第2 次土壤普查分级标准进行[12,13]。
2结果分析
2.1 土壤有效锌含量
土壤有效锌变幅为0.35~20.60mg/kg, 平均值为3.25mg/kg, 其中, 水田变幅为0.35~20.60mg/kg, 平均值为3.17mg/kg, 旱地变幅为0.44~17.10mg/kg, 平均值为3.37mg/kg, 低于临界值1mg/kg的土壤比例很低, 只占4.2% (表1) 。说明有效锌总体上较丰富, 但均在作物的毒害临界值27.2 mg/kg[14]以下。
2.2 化学性状对有效锌的影响
2.2.1 有效锌与有机质、碱解氮、有效磷、有效铜、有效锰、p H值的关系
从图1 中可以看出, 有效锌与土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效铜、有效锰均呈极显著正相关, 相关系数分别是0.25434**、0.320019**、0.183203**、0.230283**和0.260309**, 从而说明有效锌随有机质、碱解氮、有效磷、有效铜、有效锰含量增加而增加。
随p H值增加有效锌含量表现为先上升后下降的趋势。从强酸性到酸性, 随p H值增加有效锌含量增加, 酸性过后, 随p H值增加有效锌含量减少;在呈酸性土壤上较高, 达3mg/kg以上, 在中性和碱性土壤上较低, 在2mg/kg以下。
2.2.2 有效锌与水溶态硼、有效铁的关系
有效锌随随水溶态硼呈先升后降的变化趋势, 水溶态硼在0.2~0.5mg/kg之前, 有效锌含量随水溶态硼增加而增加, 水溶态硼在0.2~0.5mg/kg之后, 有效锌则随水溶态硼增加而呈减少的趋势 (图2) 。
有效锌随有效铁呈两降两升的变化趋势, 呈现出在2.5~4.5mg/kg和20~30mg/kg 2 个段次的低峰 (图2) 。
2.2.3 有效锌与速效钾的关系
有效锌与速效钾相关系数为0.002449, 未达显著水平, 表明速效钾对有效锌影响不大。
2.3 其他性状对有效锌的影响
2.3.1 有效锌与土壤类型、土层的关系
有效锌含量从不同土壤类型看, 红壤>黄壤>水稻土>石灰岩土>潮土>紫色土, 红壤最高达3.29mg/kg, 紫色土最低, 为2.76mg/kg (表2) 。
0~20cm土层土壤的有效锌平均含量为3.29mg/kg, 20~40cm土层土壤的有效锌平均含量只有2.67mg/kg, 说明土壤深有效锌含量低。
2.3.2 有效锌与坡向的关系
耕地分为平地耕地和坡耕地, 坡耕地又分为东向、南向、西向、北向耕地。有效锌含量依次是平地土壤<东向土壤<南向土壤<北向土壤<西向土壤 (表3) , 充分说明了坡地土壤比平地土壤有效锌含量高, 西向、北向土壤又比东向、南向土壤有效锌含量高。
2.3.3 有效锌与水源、土质、海拔的关系
水源主要分为天水 (即空中直接下到土壤中的水) 、河水、水库和泉水4 种, 天水、河水、水库3 种水源灌溉的土壤有效锌含量相近, 在3mg/kg左右, 而泉水从地下流出, 其水源灌溉的土壤有效锌含量高, 在4mg/kg以上 (图3) , 从而说明泉水比天水、河水和水库水源灌溉的土壤有效锌含量高。
秀山地区土壤质地主要分为砂土、砂壤、壤土、粘壤和粘土, 以壤土的有效锌含量最高, 从壤土分别向砂土、粘土减少 (图3) ,
从图3 可以看出, 有效锌与海拔的相关系数为0.292616**, 达极显著水平, 说明有效锌随海拔升高而含量呈增加的趋势。
3结论与讨论
秀山县土壤有效锌变幅为0.35~20.60mg/kg, 平均为3.25mg/kg, 低于临界值1mg/kg的土壤很少, 只占4.2%, 说明该地区土壤有效锌总体上较丰富, 但均在作物的毒害临界值27.2 mg/kg[14]以下, 对作物安全。这与我国北方土壤有效锌缺锌十分普遍及黄土高原土壤有效锌较缺乏[3,4,5,6]有较大差别, 与邻近的湖南22.4% 土壤的有效锌低于临界值1mg/kg也有一定差别[7]。
从土壤化学性状对有效锌含量的影响上看:与土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效铜、有效锰呈极显著正相关关系, 与刘合满、许自成、赵爽、赵国平、杨文婕和石中山等[6~11]研究结果基本一致;随p H值、水溶态硼呈先增后降的变化趋势, 与刘合满、许自成和石中山等[6 ~ 7、11]研究结果的有效锌含量与p H值呈负相关有差别, 与赵爽等[8]研究结果的有效锌含量随p H值升高呈抛物线趋势变化相近;随有效铁呈两降两升的趋势变化, 与许自成等[7]研究结果的有效锌含量与有效铁呈正相关有一定差别;速效钾对有效锌含量影响不明显, 与许自成等[7]研究结果的有效锌含量与速效钾呈显著正相关不一致。
从其他性状对有效锌含量的影响上看:随海拔升高而增加, 与赵爽等[8]研究结果一致;与坡向关系是坡地土壤比平地土壤有效锌含量高, 西向、北向土壤又比东向、南向土壤有效锌含量高;与水源关系是泉水比天水、河水和水库水源灌溉的土壤有效锌含量高, 并且天水、河水和水库水源灌溉的土壤有效锌含量相近;与土层深度关系是土壤越深有效锌含量越低;与土质的关系是以壤土的有效锌含量最高, 从壤土分别向砂土、粘土减少, 与赵爽等[8]研究结果的土壤有效锌含量随土壤粘粒呈抛物线变化趋势基本一致;与土壤类型关系是红壤>黄壤>水稻土>石灰岩土>潮土>紫色土, 与许自成、赵爽等[7~8]研究结果有一定不同。