土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮的空間分布規(guī)律

1、 長(zhǎng)豐縣土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮的空間分布規(guī)律研究作者：指導(dǎo)老師：胡宏祥(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院2004級(jí)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境合肥230036)摘要：探明土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的空間分布，是科學(xué)配方施肥的重要依據(jù)。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)豐縣8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤樣品的化驗(yàn)測(cè)定，并對(duì)樣品中有機(jī)質(zhì)和全氮的含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，長(zhǎng)豐縣土壤中全氮含量屬中等水平，變異系數(shù)為中等程度變異；有機(jī)質(zhì)含量偏低，變異系數(shù)也為中等程度變異。同時(shí)，該縣土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量的空間差異顯著，有機(jī)質(zhì)和全氮呈顯著的正相關(guān)性，說(shuō)明增加土壤有機(jī)質(zhì)不僅能改良土質(zhì)，而且能增加土壤肥力。關(guān)鍵詞：長(zhǎng)豐縣土壤全氮有機(jī)質(zhì)空間分布引言我國(guó)要以占世界不足7%的耕地，養(yǎng)活占世界

2、近22%的人口，為滿足如此眾多的人口對(duì)物質(zhì)不斷增加的需求，必須在有限的耕地上生產(chǎn)更多的產(chǎn)品1。要想在有限的耕地上生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，增施化肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施。但是，盲目增施化肥已導(dǎo)致地區(qū)間土壤養(yǎng)分差異變大。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)化肥施用明顯過(guò)量，平均達(dá)339kg/hm2，是全國(guó)平均用量(262kg/hm2)的1.29倍，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后地區(qū)施肥量則僅為178kg/hm2,是全國(guó)平均的67.8%2。其結(jié)果是一些地區(qū)使有限的肥料資源大量浪費(fèi)，且導(dǎo)致環(huán)境污染。為了解決這些問(wèn)題，我國(guó)在上個(gè)世紀(jì)就引入了“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”理念3，并以北方土壤及種植管理模式為對(duì)象，開(kāi)展了大量有關(guān)土壤養(yǎng)分狀況的研究，對(duì)作物實(shí)施

3、平衡施肥并在貴州、甘肅、廣西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到實(shí)施，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益4。測(cè)土配方施肥是以土壤測(cè)試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律，土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法。通俗地講，就是在農(nóng)業(yè)科技人員指導(dǎo)下科學(xué)施用配方肥。測(cè)土配方施肥技術(shù)的核心是調(diào)節(jié)和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾。同時(shí)有針對(duì)性地補(bǔ)充作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，作物缺什么元素就補(bǔ)充什么元素，需要多少補(bǔ)多少，實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足作物的需要；達(dá)到提高肥料利用率和減少用量，提高作物產(chǎn)量。測(cè)土配方施肥技術(shù)包括“測(cè)土、配方、配肥

4、、供應(yīng)、施肥指導(dǎo)”五個(gè)核心環(huán)節(jié)，其中土壤測(cè)試是制定肥料配方的重要依據(jù)之一，隨著我國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，高產(chǎn)作物品種不斷涌現(xiàn)，施肥結(jié)構(gòu)和數(shù)量發(fā)生了很大的變化，土壤養(yǎng)分庫(kù)也發(fā)生了明顯改變。通過(guò)開(kāi)展土壤氮、磷、鉀及中、微量元素養(yǎng)分測(cè)試，了解土壤供肥能力狀況。隨著精確農(nóng)業(yè)、精確施肥技術(shù)的提出和開(kāi)展，土壤特性及其空間變異技術(shù)研究得到眾多農(nóng)學(xué)家的關(guān)注。有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，盡管土壤有機(jī)質(zhì)只占土壤重量的一小部分，但它在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面有著很重要的作用和意義。一方面它含有植物生長(zhǎng)所需要的各種營(yíng)養(yǎng)元素，是土壤微生物生命活動(dòng)的能源，對(duì)土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)有著深刻的影響。另一方

5、面，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬、農(nóng)藥等各種有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物的行為都有明顯的影響，而且土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)全球碳平衡起著重要的作用，被認(rèn)為是影響全球“溫室效應(yīng)”的主要因素。氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素。在作物生產(chǎn)中，作物對(duì)氮的需要量較大，土壤供氮不足是引起農(nóng)產(chǎn)品下降和品質(zhì)降低的主要限制因子。同時(shí)氮素肥料施用過(guò)剩會(huì)造成江湖水體富營(yíng)養(yǎng)化、地下水硝態(tài)氮積累及毒害等。土壤氮素不僅是土壤組成的重要部分，而且是生態(tài)系統(tǒng)中極其重要的生態(tài)因子，因而一直倍受生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)等多個(gè)學(xué)科的關(guān)注，目前又成為國(guó)際全球變化問(wèn)題研究的核心研究?jī)?nèi)容之一。氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素，也是引發(fā)江河湖泊發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的主要因子之一。施肥對(duì)土壤有

6、機(jī)質(zhì)和土壤全氮含量的影響土壤有機(jī)質(zhì)和氮素是在土壤形成和發(fā)育過(guò)程中逐漸累積起來(lái)的，但土壤通過(guò)耕作，按照李比希的養(yǎng)分遞減率，其含量都會(huì)減少，會(huì)逐漸難以滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需要。人們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常通過(guò)施用有機(jī)肥料和化學(xué)肥料，來(lái)增加土壤中有機(jī)質(zhì)和氮元素的含量。施肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，土壤的物理、化學(xué)、生物等許多屬性都直接或間接地與有機(jī)質(zhì)的存在有關(guān)。有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。在一定條件下，土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，標(biāo)志著土壤肥力越好；土壤有機(jī)質(zhì)含量越低，標(biāo)志著土壤肥力越差。對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期有機(jī)肥與化肥配施或氮磷鉀化肥配施均可

7、增加耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量。而在沈陽(yáng)市20年的研究結(jié)果以及在河北省幾種主要耕種農(nóng)田的土壤肥力進(jìn)行的定位監(jiān)測(cè)，也都表明化肥的大量使用，會(huì)使農(nóng)田土壤中有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。不過(guò)由于農(nóng)作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，在很少或不施用有機(jī)肥，單施氮肥、磷肥、鉀肥的情況下，土壤有機(jī)質(zhì)含量在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)變化并不大，甚至減少。施肥對(duì)土壤中氮的影響氮素是構(gòu)成一切生命體的重要元素。在作物生產(chǎn)中，作物對(duì)氮素的需要量最大，土壤氮素不足會(huì)引起農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降和品質(zhì)降低。當(dāng)然過(guò)量施用氮肥不僅會(huì)影響作物的品質(zhì)同時(shí)還會(huì)增加環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。氮肥的施用對(duì)土壤氮素含量影響很明顯，氮肥施入土壤后除被作物吸收利用外，雖然有很大一部分通過(guò)NO-淋失、反硝化

8、、NH揮發(fā)以及NO-的化學(xué)分解等途332徑從土壤中損失掉，不過(guò)仍有15%46%的氮?dú)埩粼谕寥乐小?jù)估算，我國(guó)每公頃氮的平均貯量可達(dá)5000kg10000kg,按現(xiàn)在平均產(chǎn)量可維持20年45年,其中，土壤0-20cm土層氮儲(chǔ)量高達(dá)1500kg/hm26300kg/hm2,0T00cm土層氮儲(chǔ)量達(dá)3000kg/hm212000kg/hm2。在北京市大興區(qū)采樣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也表明我國(guó)土壤中的氮素大大提高：土壤中全氮含量從1982年均值為0.60g/kg，最大值為1.38g/kg，增加到2000年均值為0.90g/kg，增加的比例達(dá)到50%，最大值達(dá)到2.52g/kg；堿解氮含量在1982年均值為51.9

9、4mg/kg，最大值為104.30mg/kg，而2000年均值為71.36mg/kg,增加的比例達(dá)到37.39%,最大值達(dá)到113.68mg/kg。研究土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的意義土壤有機(jī)質(zhì)和全氮是評(píng)價(jià)土壤肥力和土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),是全球碳循環(huán)的重要源和匯,目前已成為土壤科學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究熱點(diǎn)之一5,6。盡管它們只占土壤總量的很小一部分,但在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著很重要的作用和意義。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮與其他土壤特性一樣,具有高度的空間變異性,即在相同的區(qū)域內(nèi),同一時(shí)刻不同的空間位置,其含量存在明顯的差異。充分了解土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的空間分布特征,掌握其變異規(guī)律,對(duì)于實(shí)現(xiàn)土壤可持續(xù)

10、利用和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。材料與方法研究區(qū)概況長(zhǎng)豐縣位于東經(jīng)11652至11726、北緯3155至3237之間。地形狹長(zhǎng)。全縣總面積為1922平方公里,其中耕地面積98.11萬(wàn)畝。長(zhǎng)豐縣地處江淮丘陵北緣,地勢(shì)東、南部稍高,西部較低,平均海拔50米。長(zhǎng)豐縣氣候受海洋影響較大,屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候。氣候溫和,降水充沛,日照充足,植被豐富,四季分明。年平均氣溫15C，年平均降雨960毫米，年平均日照2160小時(shí)，年平均無(wú)霜期224天。土壤類(lèi)型以馬肝土、馬肝田為主。土壤樣品的采集及制備本實(shí)驗(yàn)研究的是安徽省長(zhǎng)豐縣8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤樣品，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別是：崗集、吳山、陶樓、三十頭、雙墩、義井、杜集、左

11、店。采用GPS定位技術(shù)，對(duì)長(zhǎng)豐縣8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行劃分采樣單位定點(diǎn)取樣，農(nóng)用田土樣采自地表0-20cm,深耕層土壤果園為0-40cm。為了保證土壤樣品的代表性，每個(gè)采樣單元，一般按S型設(shè)定10-20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行布點(diǎn)采集；在地形變化小、地力較均勻，采樣單元面積較小的情況下，采用梅花形布點(diǎn)采樣；采樣按照隨即、等量和多點(diǎn)混合的原則進(jìn)行，同時(shí)避開(kāi)路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位。每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深度及采樣量均勻 4 一致，土壤上層和下層的比例相同。取土器垂直地面入土，深度相同。用取土鏟先取出一個(gè)耕層斷面，在平行于斷面下鏟取土。采集的混合土樣按四分法進(jìn)行取舍至1kg左右。將從野外采回的土壤樣品及時(shí)放入樣品盤(pán)中，攤

12、開(kāi)置于干凈整潔的室內(nèi)通風(fēng)處自然風(fēng)干，風(fēng)干后的土樣研磨過(guò)100目篩，裝入樣品袋中用于土樣的速效鉀的測(cè)定，在樣品袋內(nèi)外寫(xiě)上標(biāo)簽，寫(xiě)明編號(hào)、采樣地點(diǎn)、土壤名稱、采樣深度、采樣日期、采樣人、制樣人及制樣時(shí)間等。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定方法及步驟2.3.1原理(重鉻酸鉀容量法)：在加熱的條件下，用過(guò)量的重鉻酸鉀一硫酸(KCrOHSO)溶液，來(lái)氧化土22724壤有機(jī)質(zhì)中的碳，CrO-27等被還原成Cr+3，剩余的重鉻酸鉀(KCrO)用硫酸亞2227鐵(FeSO)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計(jì)算出有機(jī)碳含量，再乘以常4數(shù)1.724，即為土壤有機(jī)質(zhì)量。其反應(yīng)式為：重鉻酸鉀硫酸溶液與有機(jī)質(zhì)作用：2K2Cr2O7+3

13、C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2f+8H2O硫酸亞鐵滴定剩余重鉻酸鉀的反應(yīng)：K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O試驗(yàn)步驟：1在分析天平上準(zhǔn)確稱取通過(guò)60目篩子(V0.25mm)的土壤樣品0.10.5g(精確到0.0001g)，用長(zhǎng)條臘光紙把稱取的樣品全部倒入干的硬質(zhì)試管中，用移液管緩緩準(zhǔn)確加入0.136mol/L重鉻酸鉀一硫酸(KCrO-HSO)溶液10ml，22724(在加入約3ml時(shí)，搖動(dòng)試管，以使土壤分散)，然后在試管口加一小漏斗。2預(yù)先將液體石蠟油或植物到入油浴鍋加熱至185190C,將

14、試管放入鐵絲籠中，然后將鐵絲籠放入油浴鍋中加熱，放入后溫度應(yīng)控制在170180C，待試管中液體沸騰發(fā)生氣泡時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，煮沸5分鐘，取出試管，稍冷，擦凈試管外部油液。3冷卻后，將試管內(nèi)容物小心仔細(xì)地全部洗入250ml的三角瓶中，使瓶?jī)?nèi)總體積在6070ml,保持其中硫酸濃度為11.5mol/l，此時(shí)溶液的顏色應(yīng)為橙黃色或淡黃色。然后加鄰啡羅啉指示劑34滴，用0.2mol/l的標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵(FeSO)溶液滴定，溶液由黃色經(jīng)過(guò)綠色、淡綠色突變?yōu)樽丶t色即為終點(diǎn)。4在測(cè)定樣品的同時(shí)必須做兩個(gè)空白試驗(yàn)，取其平均值?？捎檬⑸按鏄悠?，其他過(guò)程同上。土壤全氮測(cè)定方法及步驟2.4.1原理：（重鉻酸鉀一硫酸消化法

15、）土壤與濃硫酸及還原性催化劑共同加熱，使有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨，并與硫酸結(jié)合成硫酸銨;無(wú)機(jī)的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨;極微量的硝態(tài)氮在加熱過(guò)程中逸出損失;有機(jī)質(zhì)氧化成CO。樣品消化后，再用濃堿蒸餾，使硫酸銨轉(zhuǎn)化成氨逸出，并被2硼酸所吸收，最后用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定。主要反應(yīng)可用下列方程式表示：NH2CH2CONH-CH2COOH+H2SO4=2NH2-CH2COOH+SO2+ONH2-CH2COOH+3H2SO4=NH3+2CO2T+3SO2T+4H2O2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+1010(NH4)2SO4+2NaOH=N

16、aSO4+2H2O+2NH3TNH3+H3BO3=H3BO3NHH3BO3NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl2.4.2試驗(yàn)步驟：1在分析天平上稱取通過(guò)60目篩（0.25mm）的風(fēng)干土壤樣品0.5lg（精確到0.0001g），然后放入150ml開(kāi)氏瓶中。2加濃硫酸（HSO）5ml，并在瓶口加一只彎頸小漏斗，然后放在調(diào)溫電爐上24高溫消煮15分鐘左右，使硫酸大量冒煙，當(dāng)看不到黑色碳粒存在時(shí)即可（如果有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5%時(shí)，應(yīng)加12g焦硫酸鉀，以提高溫度加強(qiáng)硫酸的氧化能力）。3待冷卻后，加5ml飽和重鉻酸鉀溶液，在電爐上微沸5分鐘，這時(shí)切勿使硫酸發(fā)煙。4消化結(jié)束后，在開(kāi)氏瓶中加蒸餾水或不含氮的自來(lái)

17、水70ml，搖勻后接在蒸餾裝置上，再用筒形漏斗通過(guò)Y形管緩緩加入40%氫氧化鈉（NaOH）25ml。5將一三角瓶接在冷凝管的下端，并使冷凝管浸在三角瓶的液面下，三角瓶?jī)?nèi)盛有25ml2%硼酸吸收液和定氮混合指示劑1滴。6將螺絲夾打開(kāi)（蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水要預(yù)先加熱至沸），通入蒸汽，并打開(kāi)電爐和通自來(lái)水冷凝。7.蒸餾20分鐘后，檢查蒸餾是否完全。檢查方法：取出三角瓶，在冷凝管下端取1滴蒸出液于白色瓷板上，加納氏試劑1滴，如無(wú)黃色出現(xiàn)，即表示蒸餾完全，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾，直到蒸餾完全為止（或用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)）。8.蒸餾完全后，降低三角瓶的位置，使冷凝管的下端離開(kāi)液面，用少量蒸餾水沖洗冷凝管的下端（洗入三角

18、瓶中）,然后用0.02mol/L鹽酸（HC1）標(biāo)準(zhǔn)液滴定,溶液由藍(lán)色變?yōu)榫萍t色時(shí)即為終點(diǎn)。記下消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù)。測(cè)定時(shí)同時(shí)要做空白試驗(yàn),除不加試樣外,其它操作相同。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的參照標(biāo)準(zhǔn)目前,我國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)比較多,各個(gè)地方有各個(gè)地方的土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析主要參照全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）7。表1全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)TablelNationsoilnutrientratingstandards123456營(yíng)養(yǎng)元素有機(jī)質(zhì)（g/kg）40.030.1-40.020.1-30.010.1-20.06.0-10.02.001.51-2.001.01-1.500.76-1.

19、000.50-0.750.50從表1可以看出,全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分都分成六級(jí)，其中土壤有機(jī)質(zhì)或養(yǎng)分都是1級(jí)最高，2級(jí)次之，6級(jí)土壤最小。分得比較細(xì),原因是我國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分變化范圍比較大,如我國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)高的可達(dá)200g/kg以上，低的不足5g/kg8；而我國(guó)土壤全氮含量高的可達(dá)35g/kg，低的只有5g/kg9。這就要求將我國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分級(jí)別更加細(xì)化，以便比較土壤養(yǎng)分在級(jí)別上的差異。變異系數(shù)的劃分等級(jí)：變異系數(shù)10%為弱變異；在10%與100%間的為中等變異；變異系數(shù)100%為強(qiáng)變異10,11。結(jié)果分析3.1不同地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量在研究區(qū)域內(nèi)按設(shè)定的采樣路

20、線采集的供測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的樣品數(shù)為2149個(gè)，經(jīng)測(cè)定分析得最大值為39.72g/kg,出現(xiàn)在崗集鄉(xiāng)，最小值為4.70g/kg，出現(xiàn)在陶樓鄉(xiāng)，陶樓鄉(xiāng)有機(jī)質(zhì)總體平均值含量變異程度較其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)大，總體平均值為15.39g/kg。各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均值差異較小，平均值最小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是左店，為14.33g/kg，最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是吳山，為16.15g/kg。說(shuō)明長(zhǎng)豐縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)總體含量大致相當(dāng)，但具體各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)含量差異較大，可能是由于長(zhǎng)豐縣地處江淮丘陵北緣，地勢(shì)東、南部稍高，西部較低，有機(jī)質(zhì)含量受地形影響導(dǎo)致差異較大。長(zhǎng)豐縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)含量總體標(biāo)準(zhǔn)差為18.13，總體變異系數(shù)為117.61%，按照變異系數(shù)的劃分

21、等級(jí)：變異系數(shù)10%為弱變異；在10%與100%間的為中等變異；變異系數(shù)100%為強(qiáng)變異10,1，1長(zhǎng)豐縣各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)大都屬于強(qiáng)變異，個(gè)別屬于中等變異，但數(shù)值也偏大。具體結(jié)果如下(表2)：表2不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量Table2differentvillagesandtownssoilulmincontentanalysis鄉(xiāng)鎮(zhèn)樣品數(shù)(個(gè))含量范圍(g/kg)平均值(g/kg)標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)(%)崗集3605.51-39.7216.0125.88161.65吳山5035.33-36.5416.1516.19100.25陶樓2594.70-23.3714.5018.07124.62三十頭866.68-

22、24.6514.6315.69107.25雙墩2384.79-34.8916.0621.94136.61義井1886.19-27.3015.5214.4893.30杜集3696.19-27.7815.9515.9499.94左店1465.71-24.4614.3316.81117.31圖1不同地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)平均含量Fig.1differentareasoilulminaveragecontent不同地區(qū)土壤全氮含量在研究區(qū)域內(nèi)按設(shè)定的采樣路線采集的供測(cè)定土壤全氮的樣品數(shù)為共2149個(gè)，經(jīng)測(cè)定分析得最大值為9.21g/kg,出現(xiàn)在雙墩，最小值為0.35g/kg,出現(xiàn)在杜集。總體平均值為0.95g

23、/kg，各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均值差異不明顯，平均值最小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是杜集，為0.88g/kg，最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是三十頭，達(dá)到了1.07g/kg，可以看出全氮含量最大與最小值出現(xiàn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與有機(jī)質(zhì)出現(xiàn)的不同，說(shuō)明長(zhǎng)豐縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)和全氮相關(guān)性較差。按照全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，平均值為三級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)差為0.29，總體變異系數(shù)為27.61%，按照變異系數(shù)的劃分等級(jí)：變異系數(shù)10%為弱變異；在10%與100%間的為中等變異；變異系數(shù)100%為強(qiáng)變異10，11，它屬于強(qiáng)變異，變異系數(shù)最大達(dá)到165%，出現(xiàn)在三十頭，可能是因?yàn)槿^地區(qū)地形起伏較大導(dǎo)致氮含量差異明顯。具體結(jié)果如下(表3)：表3不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤全氮含量Table3diff

24、erentvillagesandtownssoilentirenitrogencontent鄉(xiāng)鎮(zhèn)樣品數(shù)(個(gè))含量范圍(g/kg)平均值變異系數(shù)(%)(g/kg)標(biāo)準(zhǔn)差崗集3600.86-2.460.960.9598.96吳山5030.47-2.070.911.00109.89陶樓2590.39-1.910.910.95104.40三十頭860.62-8.091.071.77165.42雙墩2380.36-9.211.031.65160.19義井1880.55-1.910.911.38151.65杜集3690.40-1.550.881.02115.91左店1460.35-1.320.900.90

25、98.90圖2不同地區(qū)土壤全氮平均含量Fig.2differentlocalsoilentirenitrogenaveragecontent土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的相關(guān)性本次實(shí)驗(yàn)共獲得在崗集、吳山、陶樓、三十頭、雙墩、義井、杜集、左店等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的2149對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和全氮相互對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，其各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)、各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均值含量、標(biāo)準(zhǔn)偏差、最大值和最小值見(jiàn)表4。表4土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的含量Table4soilentirenitrogenandorganicarcherytargetcontent土壤養(yǎng)分樣品數(shù)（個(gè)）含量范圍（g/kg）平均值（g/kg）標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)（%）全氮21490.35-9.2

26、10.951.20125.66有機(jī)質(zhì)21494.70-40.9615.4118.13117.44根據(jù)長(zhǎng)豐縣8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)、全氮的含量可得出它們之間得相關(guān)性方程及相關(guān)系數(shù)（見(jiàn)圖3）：圖3土壤有機(jī)質(zhì)(x)和土壤全氮(y)關(guān)系Fig.3soilulmin(x)andsoilentirenitrogen(y)relations分別作出長(zhǎng)豐縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)和全氮的線性回歸方程以及它們的相關(guān)系數(shù)可得出以下數(shù)據(jù)：(如表5)表5全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)和全氮相關(guān)性地點(diǎn)樣品數(shù)(個(gè))線性方程相關(guān)系數(shù)r顯著性全縣2149y=0.0101X+0.75990.2022顯著崗集360y=0.0294x+0.49020.499

27、7極顯著吳山503y=0.0092x+0.7590.1952顯著陶樓259y=-0.0014x+0.92860.03不顯著三十頭86y=-0.0037x+0.9710.0775不顯著雙墩238y=-0.0019x+0.98980.0361不顯著義井188y=0.0018x+0.8760.04不顯著杜集369y=0.0062x+0.7830.1257顯著左店146y=0.0058x+0.82440.1652顯著可以看出土壤有機(jī)質(zhì)(x)和土壤全氮(y)大致成線性關(guān)系，回歸方程為y=O.OlOlx+0.7599，相關(guān)系數(shù)為r=0.2022，而且有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)和全氮的相關(guān)性顯著，有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)和全氮

28、含量之間有相關(guān)性較差，可能是因?yàn)樵摰貐^(qū)地形較緩，有機(jī)質(zhì)與氮素分布較均勻，而其他地區(qū)有機(jī)質(zhì)和全氮相關(guān)性極差，造成這樣的結(jié)果的原因可能是受到地形以及氣候的影響，該地區(qū)土壤中氮素大多不是以有機(jī)態(tài)的形式存在，而是以無(wú)機(jī)態(tài)的形式存在。結(jié)論與討論（】）長(zhǎng)豐縣土壤中全氮含量的最大值為9.21g/kg,最小值為0.35g/kg，平均含量為0.95g/kg，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)全氮變異系數(shù)比較大，屬于強(qiáng)變異，有機(jī)質(zhì)含量的最大值為39.72g/kg，最小值為4.70g/kg，平均含量為15.39g/kg，含量中等，變異系數(shù)較大，屬于強(qiáng)變異。同時(shí)通過(guò)對(duì)有機(jī)質(zhì)和全氮相關(guān)性分析得出相關(guān)性一般。（2）通過(guò)對(duì)長(zhǎng)豐縣2149個(gè)土壤樣品中有

29、機(jī)質(zhì)和全氮的分析測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)豐縣地區(qū)土壤中全氮含量屬中等水平，變異系數(shù)為強(qiáng)變異；有機(jī)質(zhì)含量中等，變異系數(shù)也為強(qiáng)變異。造成有機(jī)質(zhì)偏低得原因可能有：1、土壤母質(zhì)及土壤質(zhì)地的不同；2、當(dāng)?shù)匦〉匦蔚奶厥庑裕?、植被作物的影響；4、氣候因素。同時(shí)，比較了8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤樣品中有機(jī)質(zhì)和全氮含量水平，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量的空間差異顯著，有機(jī)質(zhì)和全氮呈顯著的負(fù)相關(guān)性。根據(jù)長(zhǎng)豐縣土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮的含量水平及其空間分布規(guī)律，可指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥，使肥料結(jié)構(gòu)中各養(yǎng)分比例適宜，改變不平衡狀態(tài)，提高養(yǎng)分資源利用率，使中低產(chǎn)土壤獲得高產(chǎn)，使高產(chǎn)土壤持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)。（3）根據(jù)測(cè)定長(zhǎng)豐縣土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的含

30、量及其空間分布規(guī)律，為長(zhǎng)豐縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥，降低施肥的盲目性降低生產(chǎn)成本，提高養(yǎng)分資源利用率，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù)。不同施肥處理，因施入的肥料種類(lèi)和數(shù)量不同，不僅人為直接提供給土壤的有機(jī)物數(shù)量不同，而且對(duì)作物產(chǎn)量包括生物產(chǎn)量產(chǎn)生影響12，使作物殘留物量也不同，并且還對(duì)土壤微生物的數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生影響13。經(jīng)過(guò)對(duì)長(zhǎng)豐縣土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量的測(cè)定得出，長(zhǎng)豐縣土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，全氮含量水平中等，這就要求再施肥過(guò)程中充分考慮到長(zhǎng)豐縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)養(yǎng)分含量的分布規(guī)律，施肥中按照莊稼需要的營(yíng)養(yǎng)合理施肥，增施有機(jī)肥。有機(jī)肥是一種完全肥料，有機(jī)肥施入土壤后，分解慢，肥效長(zhǎng)，養(yǎng)分不易流失，且兼有提高土壤肥力

31、的作用，它為作物提供了80%以上的鉀，40%左右的磷和30%的氮，而化學(xué)肥料養(yǎng)分釋放速度快，但肥效時(shí)間短。有機(jī)肥雖然對(duì)作物的效果比較遲緩，沒(méi)有化肥來(lái)得快，但有機(jī)肥含有農(nóng)作物所需要的各種營(yíng)養(yǎng)元素和豐富的有機(jī)質(zhì)，而土壤有機(jī)質(zhì)和全氮、速效磷以及速效鉀之間都存在顯著的正相關(guān)，因而有機(jī)肥的貢獻(xiàn)是不容忽視的。同時(shí)注意有機(jī)無(wú)機(jī)肥相結(jié)合，使肥料結(jié)構(gòu)中各養(yǎng)分比例適宜，改變不平衡狀態(tài)，使中低產(chǎn)土壤獲得高產(chǎn)，使高產(chǎn)土壤持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)14。致謝本文是在胡宏祥老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在論文的寫(xiě)作思路及其文章修改上，胡老師給予了認(rèn)真細(xì)致的指導(dǎo)。在胡老師的支持和幫助下論文才得以順利完成，感謝之情不能一一言表，銘記于心。同時(shí)，

32、本文的完成過(guò)程中還得到了合肥市長(zhǎng)豐縣農(nóng)業(yè)推廣中心領(lǐng)導(dǎo)、同事以及本學(xué)院其他老師的幫助，在此向您表達(dá)衷心的感謝！參考文獻(xiàn)TsegayeTandHillRLIntcmslvetillageeffectsontiavariabilityofsoiltest,plantgrowthlandnutriamuptakemeasuemeatsJSoilSci1998，163(2)：155-165雷志棟、揚(yáng)詩(shī)秀等土壤特性空間變異性初步研究J,水利學(xué)報(bào).1985,9：10-20彥隨、陳百明中國(guó)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題與土地利用/覆被變化研究J,地理研究,2002,21(5)：324330毛知耘肥料學(xué)M.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，19

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