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拉萨地区不同类型土壤有机质含量的测定及分析

2017-06-11师亚飞

安徽农业科学 2017年21期
关键词:有机质测定

师亚飞

摘要[目的]研究拉萨地区不同类型土壤有机质含量。[方法]以拉萨地区林地、耕地、草地、沼泽、荒地为研究对象,采用重铬酸钾氧化-硫酸消化法对样品进行测定,并对所得数据进行分析。[结果]不同土层有机质含量存在一定差异,较深土壤中一般有机质含量相对较低,不同类型土壤有机质的含量亦不同。土壤有机质含量高于临界值(20 g/kg)土样占90.86%,处于较高含量水平(≥30 g/kg)仅为2.67%。拉萨地区不同类型土壤,有机质含量由高到低依次为耕地、沼泽、草地、林地、荒地。[结论]拉萨地区不同类型土壤,有机质含量分布以中低等水平为主,为中低等肥力土壤。

关键词拉萨地区;有机质;测定

中图分类号S153.6+21文献标识码A文章编号0517-6611(2017)21-0126-03

Determination and Analysis of Soil Organic Matter Content in Different Types of Soil in Lhasa Area

SHI Yafei

(Faculty of Science, Tibet University, Lhasa, Tibet 850000)

Abstract[Objective]Soil organic matter content in different types of soil in Lhasa area was studied.[Method]The samples were determined by potassium dichromate oxidationsulfuric acid digestion, and the data were analyzed by using determination results of forest land, cultivated land, grassland, swamp and wasteland in Lhasa area. [Result] There were some differences in organic matter content in different soil layers. The content of organic matter in the deep soil was relatively low, and the content of organic matter in different soils were also different. Soil organic matter content above the critical value (20 g/kg) soil samples accounted for 90.86%, soil organic matter content at a higher level (≥ 30 g/kg)soil samples was only 2.67% of all samples .The order of different types of soil organic matter content in Lhasa area from high to low was cultivated land, swamp, grassland, woodland, wasteland. [Conclusion]The soil organic matter in different types of soil in Lhasa area is dominated by middle and low level, which is medium and low fertile soil.

Key wordsLhasa area;Organic matter;Determination

近幾年,土壤品质发展状况及趋势对农产品的质量和生态环境的影响等都受到了强烈的关注[1]。有机质被认为是衡量土壤肥力的重要指标之一,是土壤的重要组成部分,是土壤中碳、氮、磷等营养元素和各种微生物生命活动的重要来源,是指土壤中来源一切生命的物质,包括土壤微生物、各种动植物残体、土壤动植物的分泌物和生命活动的各种有机产物[2-4]。拉萨位于青藏高原的中部,平均海拔约3 650 m,是世界上海拔最高的城市之一,地势北高南低,中南部为雅鲁藏布江支流拉萨河中游河谷平原,地势平坦。地理坐标为91°06′ E、29°36′ N,南北最大纵距202 km,东西最大横距277 km。总面积31 662 km2。笔者对拉萨地区不同类型土壤有机质含量进行测定与分析,以期有效地改善拉萨地区的土壤状况,同时实施有效可行的保护措施,从而为提高拉萨地区不同类型土壤的利用率提供一些借鉴。

1研究方法

1.1样品采集

调查范围包括整个拉萨地区,调查对象为林地、耕地、草地、沼泽、荒地。在不同类型的土地中选取具有代表性的地块,对调查研究的不同类型土壤每类采取30个左右土壤样品。选择地势平坦或其坡度小、肥力均匀、具有代表性的区域作为样点进行采样,在林地、耕地、草地、荒地按照梅花形进行布点,在沼泽中利用“S”形进行布点。在采样时要注意尽可能地避开肥堆(针对耕地)、田埂(针对耕地)、角点、路边、沟边、水洼、较大石块等一些特殊的区域,使用木质或不锈钢或塑料工具由下至上对土層0~10、10~20和20~30 cm土壤进行采样,测定所采的土壤样品,共计实测具有代表性的土壤采样品为185个。

1.2试验方法

有机质的测定:参照土壤有机质的测定法(GB 9834—88),重铬酸钾氧化-硫酸消化[5]。

原理:在电砂浴加热的条件下,用一定量的重铬酸钾-硫酸溶液氧化土壤样品中的有机碳,剩余的重铬酸钾-硫酸溶液用硫酸亚铁来滴定。以二氧化硅为添加剂作为空白标定,根据氧化前后氧化剂质量的差值,计算出有机碳的量,再乘以系数1.724,即为土壤有机质含量,具体计算公式如下:

土壤有机碳(g/kg)=C×5(V0-V1)/V0×0.003×1.1×1/K2×1 000/m

土壤有机质(g/kg)= 土壤有机碳×1.724

式中,V1 为滴定空白样品时所用的硫酸亚铁的量(mL),V0 为滴定土壤样品时用去的硫酸亚铁的量(mL);0.003为1/4 碳原子的摩尔质量(g/mmol);C为还原剂的摩尔浓度(mol/L);1.1为校正系数(有机质氧化率平均为90%);K2为按有机质平均含碳58%,m为样品质量(kg),1.724为碳含量换算成有机质含量的系数(1 g碳约等于1.724 g有机质)。

1.3统计分析方法

采用统计学方法,用Excel软件对数据进行分析处理,并用Origin软件绘制土壤有机质含量的变化趋势图[6-7]。

1.4土壤肥力分级指标

土壤有机质含量分级参考标准:<10 g/kg极低,10~<20 g/kg低,20~<30 g/kg中,30~<40 g/kg较高,≥40 g/kg高,其中有机质含量为20 g/kg为临界值。

2结果与分析

土壤有机质作为土壤的重要组成部分,为土壤中的植被和各种作物提供了主要的营养物质和能量来源,其含量的高低直接影响作物的生长状况和产量。对于经济作物,有机质含量的高低会影响当地人民的经济收入;而对于植被,有机质含量的高低,不仅会影响其生长状况,还会对城市空气净化产生一定的影响。通过对拉萨不同地块中185个土壤样品进行测定,结果如表1所示。

2.1不同类型土壤不同土层有机质含量

由表1可见,拉萨地区不同类型土壤的不同土层有机质含量有一定差异,土壤中有机质的含量随着土层深度的改变而发生变化。一般是土层越深有机质的含量越低:0~10 cm>10~20 cm>20~30 cm。但是沼泽类型的土壤有机质含量却与其他类型土壤有机质含量的分布有所不同。对于沼泽类型的土壤,其10~20 cm土层中有机质的含量较0~10 cm和20~30 cm的含量要高。可能是因沼泽地长期受积水浸泡,为水草茂密的地区。土壤剖面上部为腐泥沼泽土或泥炭沼泽土,下部为潜育层。干燥时体积收缩,经排水疏干,土壤通气良好,有机物

得以分解,可增加肥分。所以在10~20 cm土层中其物质分解较快,土壤较肥沃,有机质的含量相对较高。由于沼泽地属于长期受积水浸泡的泥泞地区,其水比较多,持水性强,透水性弱,导致其土壤缺氧。在较深的土壤20~30 cm处,由于土壤缺氧,物质分解过程更加缓慢,导致养分较少,土壤有机质含量较低。

2.2不同类型土壤有机质含量

由表2可见,拉萨地区不同类型土壤中,耕地土壤有机质平均含量为26.54 g/kg,沼泽土壤有机质平均含量为2557 g/kg,林地土壤有机质平均含量为16.51 g/kg,草地土壤有机质平均含量为19.63 g/kg,荒地土壤有机质平均含量为8.15 g/kg,其中以耕地土壤的有机质含量最高,荒地土壤的有机质含量最低。在所测的耕地土壤样品中,有机质最高含量为31.41 g/kg,最低为21.66 g/kg。在此之中有机质含量在20~30 g/kg的占9600%,在30~40 g/kg的占4.00%,故拉萨地区耕地中土壤有机质含量都高于临界值,有机质含量处于中高水平,其土壤为中高等肥力土壤。在所测的林地土壤样品中,有机质最高含量为19.78 g/kg,最低含量为13.24 g/kg。其中有機质含量在10~20 g/kg的占100.00%,可见林地的有机质含量均低于临界值。有机质含量处于较低水平,其土壤属于低等肥力土壤。在所测的草地土壤样品中,有机质最高含量为22.19 g/kg,最低含量为17.07 g/kg。其中有机质含量在10~20 g/kg的占87.40%,有机质含量处于较低水平,其土壤属于低等肥力土壤。在所测的沼泽土壤样品中,有机质最高含量为27.53 g/kg,最低含量为其23.61 g/kg。其中有机质含量在20~30 g/kg的占100.00%,表明沼泽土壤的有机质含量均高于临界值。有机质含量处于中高水平,其土壤为中高等肥力土壤。在所测的荒地土壤样品中,有机质最高含量为11.82g/kg,最低含量为4.48 g/kg。其中有机质含量在10~20 g/kg的仅占2.40%,有机质含量处于极低水平,其土壤属于极低等肥力土壤。

2.3拉萨地区土壤有机质水平

在所测的土壤样品中有机质含量大部分处在10.00~30.00 g/kg ,土壤有機质含量高于临界值(20 g/kg)的样品占90.86%,土壤有机质含量小于10.00g/kg的样品占全部的6.47%,土壤有机质含量在30.00~40.00g/kg的样品占总样品的2.67%。调查表明,拉萨地区不同类型土壤中有机质的含量为耕地、沼泽、草地、林地、荒地依次降低。拉萨地区大多数土壤有机质含量处于中低水平,土壤有机质含量的规律性较低。即拉萨地区不同类型土壤中,有机质含量分布以中低水平为主,为中低等肥力土壤。

3结论与讨论

总体来看,拉萨地区不同类型土壤中有机质含量存在一定差异,总体来看拉萨地区土壤,有机质含量分布以中低水平为主,为中低等肥力土壤。在不同类型土壤中有机质含量从高到低依次为耕地、沼泽、草地、林地、荒地。不同土层土壤中一般较深层的土壤有机质含量相对较低,土壤有机质含量从高到低土层深度依次为0~10、10~20、20~30 cm。但是对于沼泽类型的土壤有机质含量并不符合以上顺序,其10~20 cm土层中有机质的含量较高。

拉萨地区土壤,有机质含量分布以中低水平为主,为中低等肥力土壤。造成土壤肥力下降的原因是多方面的,对于耕地来说,主要是近年来农业的过度开发,产量大幅度提高,加之缺乏有机肥的施用,没有适当给土壤补给有机肥料,造成土壤有机质含量下降和土壤微生物菌群多样性及功能减弱,使土壤出现了“亚健康”状态[8]。对于林地和草地来说,由于交通、城市垃圾等污染和一些污水的使用影响其土壤有机质含量;而对于沼泽来说,应是大量放牧导致沼泽退化和减少。同时,大量秸秆、畜禽粪便等有机肥被丢弃、浪费,造成环境污染。

为了更好地提高土壤的有机质含量和土地的利用,提出几点建议:一是防止城市生活、建筑等垃圾流入土壤中,要从根本上清除土壤中所有的塑料等难降解物质,尽可能地降低其对土壤有机质的污染。二是推广秸秆还田,秸秆还田可以改善土壤理化性状,使土壤疏松,通透性良好,还可增加土壤有机质和“三要素”[6,7-10]。三是实行糧肥轮作、间作,做到用地养地结合,实行粮肥轮作、间作制度,不仅可以保持和提高有机质含量,还可以改善土壤有机质的品质,活化已经老化的腐殖质。四是广辟农家肥料,加强土壤中有机质的补充,增加有机肥料的施用,将收获作物的枝叶尽可能留在土壤中,以增加土壤有机质的积累[11-14]。也可以将作物的残枝败叶集中起来进行堆沤,腐熟后作为有机肥料使用,这样不仅可以将大棚中的废弃物资源化再利用,而且可以改善大棚中土壤的质量。五是适当种植绿肥作物,为土壤提供丰富的有机质和氮素,改善农业生态环境和土壤的理化性状。六是建立健全土壤升级、改造和保护制度,各级政府和相关部门应根据实际情况,制定耕地培肥的具体政策,参照国家制定的土壤养分分级标准,对不同类型的土地进行测定,分级建档,在耕地承包期限内,对护养地力达到或超过规定标准的农民给予奖励,造成耕地荒芜或地力下降的给予相应的处罚。

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安徽农业科学2017年

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