土壤有机质精选(九篇)

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第1篇：土壤有机质范文

关键词： 泰州海陵区土壤 有机质 土壤肥力

土壤是农业的基础，也是农业生产的基本生产资料，土壤的本质特征是土壤肥力，即土壤具有培育植物的能力。然而近年来由于自然条件的变化，加上人类不合理的经济活动，例如对天然林的过度采伐、大量使用化肥和农药、工业生产排污等，土壤生产力下降、枯竭。因此，对于土壤的认识和利用一定要遵循可持续发展的原则，增强生态建设和环境保护的意识［1］。

土壤有机质是土壤中各种营养特别是氮、磷的重要来源，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标［3］。土壤有机质在土壤肥力上的作用是多方面的，并能直接和间接地影响作物产量。通过对土壤有机质的测定，可以了解土壤有机质与土壤肥力的关系，进而确定适当的土壤肥力调节对策，为当地政府指导农业生产提供科学依据［2］。

1.材料与方法

1.1材料

土壤样品来自泰州海陵区，采样深度0―20cm，土样经登记编号后进行预处理，依据李彰等［3］预处理方法经过自然风干、磨细、过筛、混匀、装瓶后备测。

1.2有机质测定方法

土壤中有机质的含量是通过测定土壤中碳含量并按照一定关系换算得到的。关于土壤有机碳的测定方法有干烧法、湿烧法、比色法、直接灼烧法［4］。目前各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的是容量分析法，本试验即采用重铬酸钾―油浴法（外加热法）来测定土壤中有机质的含量。

1.3仪器设备

电子天平；恒温干燥箱；油浴消化装置（包括油浴锅和铁丝笼）；可调温电炉；秒表；自动控温调节器；硬质玻璃试管；容量瓶；酸式滴定管；移液管；锥形瓶；小漏斗及注射器，等等。

1.4试剂1.6数据处理

土壤中有机质含量用土壤中一般的有机碳比例（即换算因数）乘以有机碳百分数而求得。参照史启祯［5］土壤中有机质计算方法：土壤有机质中碳的质量分数为0.58，即1g碳相当于1.724g有机质，所以换算因数为1.724。外加热法不能将有机质完全氧化，即使有催化剂的存在，氧化程度也仅为96%。因此计算结果必须乘以氧化校正系数1.04（100/96）才是土壤中有机质的含量。

2.结果与分析

2.1样品有机质测定结果

泰州市海陵区8批土样，每个土样做三次重复，其结果见表1。

表1 土壤有机质测定结果

土样1为城市田土；土样2为郊区田土；土样3为公路绿岛灰沙土；土样4为公园花坛土；土样5为城市城墙土；土样6为城市小区深层土；土样7为农村田土；土样8为高校园区运动场沙土。

2.2批间比较

对每批土样的分析结果取平均值，其结果见图1。

图1 土壤中有机质测定结果

表2 土壤类型与有机质含量［6］

由《中国地质》即表2中可查得江苏泰州地区的土壤类型主要为黄棕壤、潮土和水稻土，从表2中可以看出试验结果在资料数据范围内。

试验结果表明郊区田土和农村田土中有机质含量较高，适合种植作物，而城市田土由于环境的因素有机质含量相对较低；城墙土有机质含量也较高，可以用于城市绿化等地方；其他地方的土质相对较差，因做适当治理，以改善土质。

3.讨论

由试验结果可知，目前本地区部分区域土壤有机质含量偏低，亟须调节土壤有机质，而调节的措施主要是维持土壤有机质的平衡和增加土壤有机质的含量。实践证明，水土流失和不合理的耕作管理是引起有机质降低的重要原因，长期施用化肥农药也对维持土壤有机质的含量不利，均应加以注意，可采用有机肥如各种禽肥、人粪尿堆沤肥、沼气肥、秸秆肥、绿肥等。此外如能大力推广植树造林工作、秸秆还田等，不但可以改良土壤，而且能节省部分燃料并改善环境。因此在土壤改良的过程中，应在工程改造的基础上配套生物、农艺和管理等措施，对每个土壤改良项目区，都应立足长远，从发展的要求实施工程建设，把土地平整，沟渠、道路林网建设，田形调整，居民点布局，以及生态环境建设等统筹兼顾，科学规划，综合治理。

参考文献：

［1］桑以琳．土壤学与农作学［M］．北京：中国农业出版社，2005：1-2.

［2］程少敏，林桂凤，张漫龄，王颜红．土壤有机质对土壤肥力的影响与调节［J］．辽宁农业科学，2006，（1）：13-15．

［3］李彰，叶贤文，王闷灵，李群平，于建军．河南洛宁烟区土壤有机质含量与其他肥力因子的关系［J］．湖南农业科学，2010，（9）：48-50，54．

［4］曹志宏，周健民．中国土壤质量［M］．北京：科学出版社，2008：121.

［5］史启祯．无机化学与化学分析［M］．北京：高等教育出版社，1998：286-287.

第2篇：土壤有机质范文

关键词：土壤有机质;重铬酸钾容量法;干烧法;灼烧法

收稿日期：20120313

作者简介：李静（1985—），女，天津人,助理工程师，主要从事环境分析工作。中图分类号：O621文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05020302

1引言

土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳有机物质,包括动物、植物残体,微生物以及其分解合成的各类有机物质。作为土壤中的重要组成物质,土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标之一。土壤有机质含量的高低将影响到土壤供给N、P、K和其他微量元素的能力,以及空气和水分子间的协调关系的团聚化程度。同时土壤有机质对阳离子的交换、土壤颜色、温度等土壤性质也会产生相应的影响。由于土壤有机质的对土壤肥力起着重要作用,因此测定土壤有机质含量具有十分重要的意义。

目前国内外测定土壤有机质的方法有多种。例如:重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法、微波消解法、水合热比色法等。这些方法各有优劣,在此主要选取重铬酸钾容量法、干烧法和灼烧法进行比对分析。几类方法中重铬酸钾容量法式目前采用的国标方法,是20世纪50 年代以来,世界各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的方法之一。

2测定原理

2.1重铬酸钾容量法原理

重铬酸钾容量法运用的是氧化还原原理。在过量的硫酸存在下,借氧化剂重铬酸钾(或铬酸)氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,通过剩余量算出被土壤有机质消耗的重铬酸钾,计算土壤有机质。化学反应如下:

2K2Cr2O7+8H2SO4+3C2K2SO4+2CrY2(SO4)3+3CO2+8H2O,

多余的K2Cr2O7的还原:

K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3 +7H2O

2.2干烧法原理

干烧法运用原理是测定土壤有机质中的碳经氧化后放出的CO2量。在无CO2的氧气流或惰性载气流中将土壤样品进行燃烧,完全燃烧后释放出的CO2置于检测点,此时再通过相应检测手段测量实验中形成的CO2 实际含量。

具体而言,在高温下将有机C加热分解,使其变成CO2后,用碱石灰(CaO+NaOH)吸收生成的CO2,由CaCO3重量换算成OM含量。

2.3灼烧法原理

灼烧法的原理是测定土壤有机质中的C经灼烧后造成的土壤失重。将温度在105℃下除去吸湿水的土壤样品先称重,再将其置于350~1000℃灼烧2h,然后称重。两次称重之重量差即是测定土壤样品中土壤有机质的重量。

3测定方法特点分析

3.1重铬酸钾容量法特点

采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质时,由于土壤中碳酸盐无干扰作用,测定结果准确,适用于大量样品的分析。但存在的不足之处是:操作较为繁琐,实验过程注意事项多。测定中对滴定终点的观察、判断、条件控制均要求准确掌握(消化好的样品要求是黄色或者稍带有绿),对于没有娴熟分析实验操作技能的操作者,既费时费力,又容易产生误差。此外由于石蜡油浴易引起环境污染,试管上粘附的油难以擦干净,对人体会产生危害。

重铬酸钾容量法在测定时具有更加明确的注意事项。测定中必须根据有机质的含量来决定称样量,每份分析样品中的有机碳的含量应控制在8mg以内。同时对消煮温度也需要进行严格控制,温度必须在170~180℃的范围内,沸腾时间保证准确计算在5min。最后消煮好的样品试液颜色应为黄色或黄中稍带绿色。若样品以绿色为主则说明重铬酸钾用量不足,滴定时消耗FeSO4的量少于空白用量的1/3,则可能氧化不完全,应弃之重做。

3.2干烧法特点

干烧法特点是能使土壤有机质全部分解,还原物质对测定不产生影响,实验可获得准确的结果。但干烧法操作复杂、费时,对分析技术要求较高,需要特殊的仪器设备,整体分析运行成本偏高。干烧法分析土壤中C时,包括有机碳和碳酸盐和元素碳等无机碳。当土壤中含有各类无机碳时,需先采取处理除去无机碳,这样使得操作更繁琐了。由此可以认为,干烧法并不适于含碳酸盐土壤的分析。

3.3灼烧法特点

灼烧法可直接采用未磨土样进行分析,同时可将吸湿水测定联同进行。灼烧法测定可基本消除常见的因磨样、添加化学试剂等引起的样品污染和变异。采用灼烧法特点在于快速简便,该方法适于大批量土样的测定。在2h内灼烧法可同时灼烧40个土样。灼烧法的操作步骤简便,不需进行特殊的分析技术测定,整个过程属于简单的物理升温、恒温和称重过程。测定中不会产生化学和放射性污染。但是的缺点在于,在测定过程中粘土矿物结构水的失重及碳酸盐的分解失重,这使得灼烧法测定的LOI值比采用干烧法测定的有机质浓度值高。所以这就造成了该法在细密质地的土壤及石灰性土壤上的广泛应用受到限制。

4结语

当前,重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法都是土壤有机质分析法的3种不同的主要测定方法。重铬酸钾容量法由于测定结果准确,适用于大量样品的分析等特点成为国标测定方法,但该法操作繁琐,实验过程注意事项多也成为其不足之处,需要不断改进研究。而干烧法测定虽然也可获得较为准确的数据,但操作复杂、费时,测定的整体分析运行成本偏高使得该法研究受到限制。作为比对分析中另一种测定方法,灼烧法具有快速简便,适于大批量土样的测定的优点,但是的缺点相比干烧法在测定的有机质浓度值偏高,在细密质地的土壤及石灰性土壤上的应用受到影响。

比对常用土壤有机质测定方法得出3种方法各有优劣。作为国标测定方法的重铬酸钾容量法在近年来不断改进加热条件后,逐渐得到完善,在大量样品分析中显示出其重要的价值,因此重铬酸钾容量法值得继续深入研究。

参考文献：

［1］ 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法［M］.北京:中国农业科技出版社,2000.

［2］ 钱宝,刘凌,肖潇.土壤有机质测定方法对比分析［J］.河海大学学报:自然科学版,2011(1):36~38.

［3］ 杨俐苹,金继运,白由路,等.土壤碱溶有机质的测定研究与应用［J］.土壤学报,2011(4):234~237.

［4］ 李婧.土壤有机质测定方法综述［J］.分析试验室,2008(1):81~82.

［5］ 孟爽,李绍峰.测定土壤有机质含量操作中应注意的关键技术［J］.河北农业科技,2008(14):148~149.

［6］ 刘云香.土壤有机质不同测定方法的比较［J］.农村科技,2007(6):67~69.

［7］ 杨乐苏.土壤有机质测定方法加热条件的改进［J］.生态科学,2006(5):53~54.

第3篇：土壤有机质范文

【关键词】秸秆还田；土壤有机质；成都平原

1 引言

土壤有机质是土壤肥力的基础，提升土壤有机质含量是直接提高耕地质量的重要方法。尽管土壤有机质在土壤总量中占比极小，但它对我国农业走高产、优质、高效、生态、安全的农业道路有着极为重要的位置。而农作物秸秆是耕地生态循环系统中十分重要的组成部分，农作物秸秆中含有大量稀缺的有机质和微量元素，是农业生产重要的有机肥源之一，秸秆还田技术的实施可提高土壤有机质含量，使土壤容重减少、透水性、透气性、蓄水保墒能力增加，并且可使土壤的团粒结构发生变化，保持疏松状态，有效缓解土壤易板结的问题。成都平原作为全国重要的粮食作物和经济作物的产地，保持和提升耕地肥力是促进当地农业的可持续发展、经济的高速稳定的重要前提之一。

2 成都平原耕地土壤有机质的现状

前几年成都市针对除主城区外的14个区市县共612万亩耕地进行了专业的方格布点采集，总共收集到了2 600个样本。通过对成都市612万亩耕地土壤样品分析结果的统计，全市耕层土壤有机质含量范围在0.19%～8.00%之间，平均为2.71%。其中：

有机质含量>4.0%的耕地属于丰富型。这类土壤理化性质较好，是成都平原高产、稳产农田和蔬菜生产基地。成都市土壤有机质评价一级的耕地面积为35.69万亩，占耕地总面积的5.83%。

有机质含量3.01%～4.0%之间的耕地属于较丰富型。这类土壤理化性质相对较好，多为中壤至重壤，作物适种范围较广，产量较高，为较优质耕地。成都市土壤有机质评价二级的耕地面积为150.03万亩，占耕地总面积的24.51%。

有机质含量2.01%～3.0%之间的耕地属于中等型。这类土壤理化性质一般，作物适种范围较广，产量中等偏高，为较优质耕地。成都市土壤有机质评价三级的耕地面积为249.58万亩，占耕地总面积的40.78%

有机质含量1.0%～2.0%之间的耕地属于缺乏型。这类土壤理化性质相对较差，作物适种范围较窄，产量较低，为中低产耕地。成都市土壤有机质评价四级的耕地面积为162.95万亩，占耕地总面积的26.62%

有机质含量

成都市耕地中土壤有机质评价3～5级的耕地面积总计426.37万亩，占总耕地面积的69.66%，仍有近70%的耕地土壤有机质处于中、低水平，耕地有机质缺乏仍然是一个严峻的问题。

3 成都平原秸秆还田可利用的主要方式

3.1直接还田

直接还田又分翻压还田和覆盖还田两种。秸秆利用最简单的方法就是粉碎后直接还田，这也是各地大力推广、应用最多的模式。由于化肥的大量施用，有机肥的用量越来越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸秆经粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤内的有机质，增强土壤微生物活性，提高土壤肥力。

3.1.1翻压还田

将农作物秸秆就地粉碎，均匀地抛撤在地表，随即翻耕入土，使之腐烂分解。这样能把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有机质含量，培肥了地力，而且改良了土壤结构，减少病虫危害。

3.1.2覆盖还田

覆盖还田是指种植作物时将秸秆覆盖于土壤表面达30%以上的技术。秸秆腐解后能够增加土壤有机质含量，使土壤理化性能改善，土壤中物质的生物循环加速。而且秸秆覆盖可使土壤饱和导水率提高，土壤蓄水能力增强，能够调控土壤供水，提高水分利用率，促进植株地上部分生长。秸秆是热的不良导体，在覆盖情况下，能够形成低温时的“高温效应”和高温时的“低温效应”两种双重效应，调节土壤温度，有效缓解气温激变对作物的伤害。

3.2秸秆气化，废渣还田

秸秆气化、废渣还田是一种生物质热能气化技术。秸秆气化后，其生成的可燃性气体（沼气）作为农村生活能源集中供气，气化后形成的废渣经处理作为肥料还田。

4 秸秆还田的效果作用

4.1 秸秆还田可增加土壤新鲜有机质，提高土壤肥力

实践证明，增加土壤有机质含量最有效的措施是秸秆还田和增施有机肥。秸秆还田和单使有机肥均能增加土壤有机质的含量，秸秆还田更有助于土壤有机质的增加。且实验表明长期秸秆直接还田增加土壤有机质的效果都优于单施化肥。

4.2 改善土壤的物理性质，使土壤耕性变好

成都平原地仍然存在多数中低产田，这些田的缺点为土壤的物理、化学性状不良，过砂、过粘，缺少营养，保水保肥能力差。实行秸秆还田可以改善土壤理化性状，改良土壤团粒结构，使土壤中的固、液、气3项比例协调，并补充大量的有机物质和矿物质养分，达到改良土壤，培肥地力的目的。

4.3提高作物产量，改善作物品质

秸秆还田后能给土壤中提供较多较全的营养元素和有机质，使土壤保持良好的物化性状，能够稳、匀、足、平衡的提供大量和微量元素，从而提高农产品的营养价值、食味品质、外观品质，并降低农产品中硝酸盐的含量。

参考文献：

[1] 佟丽华，王月英，刘桂华，等.玉米秸秆与根茬粉碎还田存在的问题及对策[J].华北农学报，2005，20（S1）：321-323

[2] 周晓芬，张彦才.厩肥，秸秆和绿肥的含钾状况及其对土壤和作物钾素的供应能力[J].华北农学报，1999，14（4）：83-87

[3] 李春霞，陈阜，王俊忠，等.秸秆还田与耕作方式对土壤酶活性动态变化的影响[J].河南农业科学，2006（11）：68-70

[4] 刘万代.大豆田覆盖秸秆的防盐增产效果及适宜用量[J].河南农业科 学，1996（2）：10-11

[5] 刘宗仁，查养社.秸秆综合利用促进农业发展方式转变[J].农机科技推广，2010（5）：38-39

第4篇：土壤有机质范文

[关键词] 秸秆还田 土壤有机质 改善环境

[中图分类号] S141.4 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2016）10-0101-01

农作物秸秆是农田生态循环中重要的物质基础，对于维持农田生态平衡具有十分重要的作用。科学合理地利用农作物秸秆是保护农田生态环境提高耕地综合生产能力的重要研究课题。近年来我们积极进行农作物秸秆还田技术的应用研究，并在生产实际当中进行大面积推广，取得了显著的经济效益和社会效益。实践证明，该项技术是目前盈江县农田土壤有机质提升的重要途径之一。

1 盈江县秸秆还田概况

盈江县耕地面积为3.64万hm2，其中水田1.72万hm2，旱地1.92万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%）和潜育型水稻土（22.7%）为主，全年秸秆产生量为8.27万t，还田量l.36万t，占l6%。为提高秸秆利用率保护土壤，我们主要开展了以下几方面的工作：

1.1 开展土壤有机质补贴项目

2010年至2012年盈江县列为土壤有机质补贴提升项目实施县，三年实施土壤有机提升面积共计1.87万hm2（2010年0.4万hm2，2011年0.8万hm2，2012年0.67万hm2）；共发放秸秆腐熟剂919.39t（2010年203.39t，2011年416t，2012年300t），三年累计完成还田秸秆8.4万t，三年累计受益农户6.6万户。

1.2 推广秸秆直接还田

通过项目带动和试验示范，部分农户掌握了秸秆还田技术，知道秸秆还田技术的好处，每年有0.57万hm2的水稻秸秆进行直接还田，方法是：水稻收获后将秸秆打碎铺于田里，然后用旋耕机直接翻压。方法简单，农民易掌握，此技术的推广，每年有近2.4万t的秸秆得到还田。

2 秸秆还田对土壤肥力提升的作用

水稻秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和微量元素，通过地面覆盖或机械化直接翻压方式将其归还于土壤中，从而起到蓄水保墒、培肥地力、节本增效、提高农作物产量的作用，达到改善农业生态环境，提高农业综合能力，促进农业产业结构调整，增加农民收入的目的。

2.1 耕地质量具有明显提高

根据盈江县5个监测点检测数据，水稻腐熟秸秆还田对土壤养分各项指标均有所提升，其中有机质增加0.9-1.3g/kg，平均增加1.1g/kg，碱解氮增加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，速效钾增加2.7-2.9mg/kg，平均增加2.8mg/kg，水稻秸秆腐熟还田前土壤平均容重为1.24g/cm3，水稻收获后土壤容重为1.21g/cm3，下降0.03g/cm3。水稻秸秆还田前，5个点阳离子代换量平均值为14.22cmoL/kg，还田并种植一季小春作物（马铃薯、玉米），阳离子代换量提高到16.86cmoL/kg，较还田前多2.64cmoL/kg。

2.2 蓄水保墒

秸秆还田和秸秆翻压直接还田与机深耕同步进行，可以蓄住天上水，保住地下水。一是秋深耕30-40 cm，使自然降水下渗较深，减少地表径流；二是在秸秆的拦蓄作用下，比较均匀地接纳自然降水，并阻挡或缓解土壤水分的蒸发，达到有效蓄水的作用，形成了一个备用抗旱“小水库”，从而达到休闲期集水、生长期用水的效果。据多点连续3年测定，秸秆还田土壤含水量在播种期比未还田的对照提高1.5-2.1个百分点。

2.3 改善土城物理性状

土壤有机质、碳酸钙和多糖类物质对土壤结构的稳定性有着良好的作用。 秸秆覆盖还田或机械直接翻压还田，既能增加土壤有机质的含量，又能产生较多的五碳糖和六碳糖，其作用明显优于厩肥。同时秸秆翻压还田，通过深耕将秸秆埋于深土层中，增加了深土层的有机质与养分的含量，促进了微生物的活动，加速了深土层矿化度，从而使土层增厚14-22cm、土壤容重降低0.01-0.19/cm，蛆蜘数量增加5-9 条/m2作物根系下扎深度加深25-35cm。

2.4 秸秆还田对土壤微生物的影响

稻秸秆含有大量能量，是土壤微生物活动的能源。水稻秸秆腐熟还田施用的秸秆腐熟2kg/亩，按国标GB20287-2006标准，腐熟剂活性菌数量大于0.5亿/g，每亩折合施入有益活性菌1000亿个以上。根据曾广骥研究表明，秸秆还田后，0-20cm耕层的细茵数比不还田增142.9%，真菌增加115%。还田后土壤中转化酶活性明显提高，而转化酶活性与土壤速效氮含量呈正相关。方正研究表明，秸秆还田后增加了土壤中的新鲜有机质，刺激了细菌的繁殖。秸秆还田后过氧化氢转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，有利于分解释放土壤中难容态养分。

3 秸秆还田技术操作要点

根据盈江的农业生产方式和农业资源条件，盈江县土肥站结合利生产、节成本、简操作、易推广的原则，探索应用秸秆机械还田技术模式，秸秆机械还田技术模式是将作物秸秆经过机械处理后直接翻入土壤，或直接将作物秸秆深翻入土的技术模式，其原理是通过机械的粉碎并翻耕将作物秸秆深翻入土，使秸秆在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，从而提高土壤有机质含量，改善土壤理化性状，增强土壤蓄水保墒能力，提高作物产量。

3.1 作物收获

作物成熟后，机械收获籽粒。

3.2 秸秆处理

秸秆用机械粉碎，稻秆约是5-10cm，玉米秆约10-15cm。

3.3 耕作整地

用翻耕机等机械将秸秆深翻入土25cm左右，或用机械将没有粉碎的作物秸秆直接翻入土中30cm左右。

3.4 配套技术

1）增施氮肥调节：每亩施尿素5-10kg，将秸秆C/N调节到25：1左右。

2）水分调节：秸秆翻入土壤后，如果墒情不好需浇水调节土壤含水量。水稻还田后，可灌水10cm泡田，加速秸秆腐解。

3）施加腐熟剂：每亩2kg腐熟剂用泥土（或肥料）拌匀立即撒施到铺好秸秆的田内，加快秸秆腐解。

3.5 秸秆腐熟剂筛选与应用

腐熟剂筛选试验：采用水稻秸秆直接还田方式，对“阿姆斯” 牌秸杆腐熟剂、“满园春” 牌生物发酵剂和化学肥料进行效果试验。菌剂用量：2kg/亩；施肥量：尿素10kg/亩，普钙50kg/亩，硫酸钾12kg/亩。

通过试验采用“满园春”生物发酵剂、“阿姆斯”秸杆腐熟剂秸秆腐熟还田，产量略低于对照，但产量差异不显著，说明采用秸秆腐熟剂直接还田，其对地力培肥作用在当季作物中没有显现。但使用“满园春”生物发酵剂、“阿姆斯” 牌秸杆腐熟剂后土壤测试数据表明，秸秆还田后对土壤有机质和全氮有明显提高，有机质提高1.2-1.7mg/kg。秸秆还田对提高土壤速效钾比较明显，提高幅度为5.2-5.9mg/kg，而且对加速秸秆腐熟具有明显作用，可在今后中大面积推广应用。

4 经济效益和生态效益

4.1 经济效益

水稻秸秆还田具有显著的增产增收节支效果，据多点试验观察与统计分析，水稻秸秆还田3年的地块可比未还田的对照，以冬农马铃薯生产为例，每亩增马铃薯60kg，增产率2.2%；同时，由于秸秆还田后土壤肥力逐渐提高，化肥施用量逐渐减少，公亩减少肥料款投入6-15元，有效减低冬季农业生产成本，提高了产值产量。

第5篇：土壤有机质范文

关键词：土壤；有机质；土壤容重

中图分类号：S158 文献标识码：A 文章编号：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

基金项目：广西区林业厅资助“广西退耕还林工程建设效益监测”项目（AB180102）

作者简介：马麟英（1968-），女，广西南宁人，副教授，硕士，研究方向为森林生态学，（电话）13978052057（电子信箱）。

土壤有机质是土壤固体物质的一个重要组成部分，其组成元素是C、H、O、N，土壤有机质的来源主要是生长在土壤上的植物和居住在土壤中的动物、微生物，在其全部或部分死亡后，它们的残体就变成有机质，加入到土壤的上部或内部[1]。有机质对土壤的水、肥、气、热等各种肥力因素起着主要的调节作用，对土壤耕性结构也有重要影响，可以促进团粒结构的形成，改善物理性质，有机质含量多的土壤，土壤团聚体多，稳定性好，其在土壤中主要以胶膜形式包被在矿质土粒的外表，由于它是一种胶体，黏结力比砂粒强，所以施用于砂土后增加了砂土的黏性，可促进团粒结构的形成[2-6]。另一方面，由于它松软、絮性、多孔，而黏结力又不像黏粒那样强，所以黏粒被包被后易形成散碎的团粒，使土壤变得比较松软而不再结成硬块，这说明土壤有机质既可改变砂土的分散无结构状，又能改变黏土坚韧大块结构，从而使土壤的透水性、蓄水性以及通气性都有所改善。

土壤容重是指在自然状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量。土壤容重是重要的土壤物理性状，是衡量土壤好坏的重要指标之一，它直接影响着土壤水肥供应、通气状况及作物根系穿透阻力等因素。一般情况下，土壤容重小说明土壤孔隙数量多，比较疏松，结构性好，土壤的水分、空气、热量状况良好[7]。而土壤中有机质含量的多少决定着土壤的物理结构性，因此，土壤有机质含量与土壤容重有一定的关联性[8]。目前，有关土壤有机质与土壤物理性质的研究有很多，但专门就土壤有机质含量与土壤容重之间的关联的研究还比较少。因此，本研究通过对广西东兰县山区退耕林地及相应的荒山林地的7种立地类型A、B层的土壤有机质和土壤容重及其相关理化性质的测定，并通过图表分析，确定不同土层土壤有机质含量与土壤容重之间的关联性，为该县的林地的肥料管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

东兰县位于广西西北部，地处东经107°05′07″-107°43′47″，北纬24°13′02″-24°51′01″。属于南亚热带季风气候区，具有夏长冬短，热量丰富，雨量充沛，水热同期等特点，全年降雨量1 196.6～1 689.1 mm，冬春季雨量较少，相对湿度79%，属湿润气候。全县年均气温20.2 ℃， 年总积温6 710～7 747 ℃，年总辐射量429.79 kJ/cm2，年日照总时数1 526.7 h，属日照偏少地区，无霜期351 d；地势由北向南倾斜，地形复杂，岭谷相间，沟壑纵横，属红壤地带，耕地多分布在半山腰上，土层浅、坡度大，水土流失严重。林业用地及常年耕地海拔一般在223～1 000 m之间。是典型的喀斯特岩溶地貌。

1.2 调查方法和测定方法

1.2.1 土壤剖面设置 采用典型抽样的方法，每一种立地类型在3个乡（镇）各设置一个土壤剖面的位置，选在人为因素影响较少的地方设置剖面。

1.2.2 野外取样 对东兰县的7种典型退耕林地和荒山林地立地类型地带进行了野外调查取样，每一个土壤剖面挖深度约为1 m， 除去土壤表层植物体，分A、B两层采集记录，A、B层各取一个50 cm3的环刀土和各采0.5 kg的土壤样品，并相应进行土壤剖面形态特征的记载。每一种立地类型的退耕林地和荒山林地均在3个乡（镇）各设置一个土壤剖面取土样，则7种土地利用类型共取42个土样；土壤水分测定：测定42个土样的土壤鲜重，填写好标签，分别装入自封袋中，带回实验室处理。

1.2.3 样品处理 将用于测定土壤容重与水分的42个土样置于烘箱中，在110 ℃条件下烘8 h至恒重，测定土样干重，计算土壤含水量。用于测定土壤有机质含量的土样则先在室内风干，将风干后的土壤平铺在木板或硬塑料胶板上，用木棒碾碎，用1 mm孔径的土壤筛过筛，拣出石块杂物和石砾，再碾再筛，直至小于1 mm的土粒全部过筛为止。将通过1 mm筛孔的土样搅匀后铺成薄层，划成许多面积相等的小格，用角勺从每小格中取出少许的土样，在研钵中研磨，使之全部通过0.25 mm的筛孔，装入有磨口的广口瓶中，在避光、干燥的室内存放，供测定有机质含量用。

1.2.4 测定方法 土壤容重和孔度采用“环刀法”，土壤含水量的测定采用“烘干法”，土壤质地的鉴定采用手感法。用重铬酸钾法-外加热法测定土壤有机质的含量。

1.3 数据计算及分析方法

1.3.1 土壤的各个指标的计算方法

1）土壤比重=2.65 g/cm3。

2）土壤含水量W=■×100%，其中W1是指10 g土壤样品的湿土重，W2是指10 g土壤样品的干土重。

3）土壤容重D（g/cm3）=■×（100+W），其中M是指环刀内湿土和环刀的总重量，M1是指环刀的重量，V是指环刀的容积，为50 cm3，W是指土壤含水量。

4）土壤孔隙度=■×100%。

5）土壤有机质=■×100%，式中：V0为空白试验消耗的FeSO4体积数，单位为mL；V为土样消耗的FeSO4体积数，单位为mL；N为硫酸亚铁标准溶液浓度，单位为mol/L；0.003为1/4碳原子以g/mmol作单位的摩尔质量的数值；1.742为由土壤有机质换算成有机质的换算系数；1.1为校正系数；W为风干土重量，单位为g。

1.3.2 数据显著差异分析方法 采用单因素方差分析方法，以95﹪的可靠性分别判断各个立地类型的A层和B层之间、各个立地类型的A层之间、各个立地类型的B层之间有机质含量和土壤容重显著差异性，计算公式如表1所示。如果只是A层和B层数值之间的对比，方差分析结果表明是差异显著，则可以断言2层数值之间呈显著性差异；如果是7种立地类型之间的A层数值或B层数值比较，方差分析结果表明是差异显著，并不能就断言各水平两两之间都有差异显著，则还需要进行多重比较分析。多重比较采用q检验方法进行，并设定危险率两种，а=0.05和а=0.01，计算公式如下：D=qa（a，f）■。首先从Q表查出q0.05和q0.01的值并计算D0.05和D0.01的值，若两个水平间的差异大于D0.01的，则说明两者之间差异非常显著；若两个水平间的差异大于D0.05的值，则说明两者之间差异显著。

2 结果与分析

2.1 退耕林地及其相应的荒山林地立地类型

所调查的东兰县退耕还林地及其相应的荒山林地有7种立地类型（表2），分别是立地类型5-中山下坡砂页岩中土层黄壤、立地类型7-低山砂页岩薄土层红壤、立地类型8-低山砂页岩中土层红壤、立地类型9-低山砂页岩厚土层红壤、立地类型10-丘陵砂页岩薄土层红壤、立地类型11-丘陵砂页岩中土层红壤、类立地类型13-（棕色）石灰岩。

2.2 A、B层土壤有机质含量及土壤容重的测定结果及分析

各立地类型退耕林地和荒山林地土壤剖面的物理性状及有机质含量的平均值如表2。由表2可知，7种退耕还林立地类型的A层土壤有机质含量变化范围在1.56%～2.96%之间，土壤容重变化范围在0.92～1.36 g/cm3之间，B层土壤有机质含量变化范围在0.57%～1.80%之间，土壤容重变化范围在0.87～1.40 g/cm3之间；七种荒山林地立地类型的A层土壤有机质含量变化范围在1.65%～3.06%之间，土壤容重变化范围在0.90～1.38 g/cm3之间，B层土壤有机质含量变化范围在0.56%～1.95%之间，土壤容重变化范围在0.84～1.37 g/cm3之间；两种林地类型的各立地类型A层土壤有机质含量均比B层的高，荒山林地立地类型的A层土壤有机质含量比退耕还林立地类型的A层的高。经过方差分析和多重比较，7种退耕还林和荒山林地立地类型的A、B层土壤有机质含量及土壤容重值之间均存在极显著的差异，两种林地的各立地类型之间的A层对比及B层对比也存在极显著的差异，其P

3 小结与讨论

研究结果表明，2种林地类型的A层土壤有机质含量和土壤容重之间的关联紧密程度比B层的大。对于大多数土壤来讲，土壤的耕作层土壤容重适宜在1.1～1.3 g/cm3之间，在此范围内有利于植物根系的生长，对于质地相同的土壤来讲，容重值过小则表明土壤处于疏松状态，容重值过大则表明土壤处于紧实状态[9-12]；对于植物生长发育来说，土壤过松过紧都不适宜，过松则通气透水性强，过紧则通气透水性差，妨碍植物根系的延伸[13]。

对于植物的前期生长，则重点考虑A层土壤的容重值，对于植物的中后期生长或深根性的植物则既要考虑A层土壤容重，又要考虑B层土壤容重。

参考文献：

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第6篇：土壤有机质范文

关键词：长白山北坡和西坡林线；土壤有机质；砾石含量；数理统计

中图分类号：F11919 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133048

引言

从高山郁闭林到深入苔原带乔木树种之间的过渡带是高山林线交错带[1]。长白山林线是林线研究生态系统对环境变化响应的理想地段，土壤养分状况在林线生态系统中所发挥的作用引起人们的极大关注[2]。石培礼等认为土壤基质状况对林线动态有先行性的影响[3]，邓坤枚等认为林线土壤有机质含量对岳桦种群动态有着一定的控制作用[4]，于大炮等在研究岳桦生长态势时对土壤养分状况产生非常大的兴趣，认为林线形成机理影响因子中土壤起着积极作用[5]。这些研究都认为土壤性质，尤其是有C质的特征与林线动态有着非常密切的关系。但在不同坡向上分析土壤状况的对比关系，尤其是土壤有机质的差异表现和成因研究极少。本文以长白山北坡和西坡林线土壤有机质含量与砾石含量关系全面分析有机质的差异程度和土壤发育的不同状况，探询有机质差异的原因，揭示土壤形成过程中成土因素的潜在影响。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

在长白山北坡海拔1900～2000m左右是岳桦林分布的上限，西坡林线在海拔1800～2250m左右，风大寒冷，环境严酷，只有岳桦依靠较强的适应能力成为林线乔木的主要树种，在气候变暖的趋势下，两坡林线变动都很明显，而土壤状况对林线影响的方式复杂使这里成为研究林线土壤发育的理想地带[6]。本研究选择的林线北坡研究区范围是N42°2′27～42°3′14″，E128°4′35″～128°6′13″，西坡研究区范围是N41°5′93″～42°1′51″，E127° 58′6″～127° 59′45″，都是长白山森林-苔原过渡带最为典型的研究地段（图 1）。

1.2 土壤样品的采集与测定

2008年9月和2015年9月采用样方调查法分别在长白山北坡林线与西坡林线于最典型的地段分别设置4个样地，在每一样地内水平方向上每间隔20～40m设置一样带，在每个样带内按垂直方向自高而低从林线边缘（树岛）连续取样（样方：10m×10m）直到坡底的郁闭林（郁闭度>0.2），在所有设置的样方中北坡选择83个样方，西坡选择51样方进行取土。在这些样方内采用对角线法选取5个样点，从各个土层取土壤样品0.5kg，将5个样点的土壤充分混合后取1kg做为1个土壤样品。将采集后的土壤样品封好带回实验室，干燥通风除杂后秤重，将砾石（粒径>2mm）挑出测重，得到砾土比（砾石重量/土壤全重）。研磨剩余土壤样品，全部通过1mm孔筛后取1/4样品进一步研磨，通过0.1mm孔筛后的样品测土壤有机质、全氮、全磷含量。土壤有机质采用重铬酸钾-硫酸法、全氮含量采用重铬酸钾-硫酸消化法、全磷采用硫酸-高氯酸消煮法测定。

1.3 数据分析方法

利用常规统计方法、单个样本K-S检验和独立样本T检验方法分别计算北坡和西坡土壤有机质和砾石含量的不同和两坡差异程度，分别计算北坡和西坡有机质和砾石含量的相关系数以评判砾石含量对有机质的影响，进一步分析土壤发育过程的差异性表现。

2 结果与分析

2.1 北坡和西坡有机质含量的对比

北坡和西坡土壤有机质含量的常规统计分析结果表明无论北坡还是西坡土壤养分的空间差异明显（标准差数值大，变异系数>0.30，单个样本K-S检验：P0）与峰度（>0）的统计结果看只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大（表1），所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。北坡和西坡有机质含量独立样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率小于0.1， 有显著性差异。从均值大小的差异（西坡-北坡：36.8553g/kg）看西坡有机质含量大于北坡，说明西坡土壤发育程度相对北坡较好，从标准差、变异系数、偏度和峰度几个统计结果看西坡土壤发育的空间差异程度小于北坡，养分含量从整体上好于北坡。

2.2 北坡和西坡砾石含量的对比

从均值统计结果看土壤砾石含量都较大（西坡：18.29%；北坡：9.68%），说明林线土壤发育程度都较低，发育过程相对较慢，反映林线生境严酷。从标准差（西坡：12.12%；北坡：12.38%）和变异系数（西坡：0.66；北坡：1.28）看都较大，单个样本K-S检验（P0）与峰度（>0）的统计结果只有在个别局部有利生境土壤发育较快（表3），砾石含量低，所以林线生境的不利使土壤发育过程总体上迟缓。

北坡和西坡土壤砾石含量独立样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率远小于0.01， 有高度显著性差异。从两坡均值统计结果对比看西坡土壤砾石含量高于北坡，而从标准差和变异系数看北坡大于西坡说明土壤发育在空间上北坡的差异应该更大，但是从偏度和峰度看西坡土壤发育的空间差异程度又小于北坡，这些不同的统计结果似乎相互矛盾，但是这也说明两坡土壤形成的过程显然是非常复杂的，从发育时间看西坡应该小于北坡（均值西坡大），而养分含量却高，说明土壤形成的其他成土因素好于北坡。受制于发育时间整体较晚，使土壤砾石含量总体上空间差异不如北坡差异大。但是在极少数个别地点其他成土因素非常适合土壤发育，使土壤的砾石含量迅速下降，形成偏度和峰度大于北坡的现象，但是这仅限于少数几个非常适宜的地点。

2.3 北坡和西坡砾石含量对有机质含量的影响

从相关分析结果看北坡相关系数为显著负相关（相关系数：-0.22，P

以上分析说明西坡虽然土壤发育时间相对晚于北坡，但是其他成土因素对土壤发育的影响更大，特别在个别点上表现尤其明显，从成土因素看可能是气候变暖影响的结果，但是由于微地形和植被的空间差异只在极个别有利的点土壤发育状况突然变好，这可能与西坡极个别地点林线岳桦种群扩张态势明显，而整w推移不如北坡大有关[7]，而关于林线的空间移动与土壤状况的关系需要进一步分析，以评判土壤养分差异对不同坡向林线动态的差异性作用方式。

3 结论

北坡和西坡林线土壤养分的空间差异明显，只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大，所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。西坡土壤发育程度相对北坡较好，且空间差异程度小于北坡。

林线土壤发育程度都较低，发育过程相对较慢，空间差异明显，西坡只在极少数个别地点土壤的砾石含量低，但是总体上砾石含量西坡大于北坡。

土壤发育受到砾石含量的影响明显，北坡林线母制对土壤发育过程控制较强，而西坡相对较弱，说明两坡其他成土因素影响程度存在很大差异。

参考文献

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第7篇：土壤有机质范文

关键词：土壤；有机质；测定；高频；红外法

中图分类号：S153.621文献标识码：A文章编号：16749944（2013）05030302

1引言

土壤有机质含量的多少是农业部门进行肥力鉴定的重要指标，准确而快速的测定土壤中有机质含量，不仅为肥力鉴定提供数据依据，还能为其他元素的测定提供参考。然而重铬酸钾容量法也就是经典的油浴法虽然数据结果准确，但对操作者的技术要求高。且检测过程花费的时间比较长，分析速度慢，不利于大批量的样品测定。当用样品中含有还原性无机物时，结果容易偏高。高频红外法大大的减少了人为操作产生的误差，提高了分析效率。

2实验部分

2.1仪器与试剂

HCS878A型高频红外碳硫仪（四川旌科仪器公司），仪器参数见表1，包括电子天平（万分之一）；陶瓷坩埚，于1200℃灼烧4h，冷却后放于干燥器中备用。

表1HCS878A型高频红外碳硫分析仪主要工作参数

参数设定值参数设定值电源 220V（±5%）环境温度15～30℃50Hz（±2%）输出功率>2.5kVA顶氧流量2.0L/min振荡频率20MHz氧气纯度w（O2） >99.5%相对湿度

助溶剂：纯钨粒（含碳量小于0.001%）纯铁屑（含碳量小于0.0005%）；1∶3盐酸；DHC9145A型电热鼓风干燥箱。

2.2实验方法

准确称取0.05g样品（精确到0.0001g）到准备好的陶瓷坩埚中，滴加1∶3盐酸使样品充分反应去除碳酸盐的干扰（一般3～4滴），再将充分反应后样品放入110℃电热鼓风干燥箱内3h以上（将多余的盐酸蒸干），冷却后放入干燥器中等待上机。

样品分析前，用适当的标样校准仪器，结果误差应在标样给定范围，样品分析时将样品重量手动输入仪器，将经过前处理的样品取出加入0.40g纯铁，均匀加入1.50g纯钨粒，把其送入燃烧室测定，燃烧时间定为25～30s。仪器得出的值为有机碳的值w（Corg） （%）：

w（ORG）=w（Corg）× 1.724

式中w（Corg）为土壤有机质的含量（%），1.724为有机碳换算为有机质的系数。

3结果与讨论

3.1精度试验

第8篇：土壤有机质范文

关键词：有机物料；土壤碳库；化学成分；致香物质

中图分类号：S572.062文献标识号：A文章编号：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

土壤有机碳是评价土壤质量的关键指标之一，同时在全球碳循环过程中起重要作用。土壤活性有机碳虽然仅占土壤有机碳的很少一部分，但在土壤养分的转化供应中扮演着重要角色，各碳库质量指数均与土壤养分含量有显著相关关系[1，2]。绿肥和秸秆是现代农业中富含养分的优质有机肥源，植烟土壤中添加秸秆、绿肥对改善土壤理化性状、提高土壤养分含量、增强土壤酶活性具有重要意义[3-6]。官会林等[7]研究表明，绿D烟及豆D烟复种模式较麦D烟、菜D烟复种及冬闲地更有利于提高土壤微生物量碳与有机碳含量。此外，张贵龙等[8]研究表明，施有机肥或有机无机适当配施能提高土壤有机碳含量和土壤碳库管理指数。农田施肥直接或间接地调控土壤有机质的输入，对土壤有机碳的积累和矿化有一定影响。因此，研究土壤有机碳库在施用秸秆、绿肥和菌肥等有机物料条件下的动态变化，对提高土壤有机碳库有重要意义。马超等[5]研究表明，秸秆促腐还田较单施化肥、常规秸秆还田更有利于提高土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数。另有研究表明，作物产量与活性有机碳含量和碳库管理指数均存在极显著的相关性，且相关系数明显大于总有机碳[8，9]。

近年来，受外界环境条件影响强烈、周转速度快的土壤有机碳活性组分成为各国学者对土壤有机碳研究的热点[10]，但是目前关于绿肥、菌肥和秸秆等不同有机物料施用下植烟土壤有C碳动态、活性有机碳组分的变化及碳库管理指数等方面的研究较少。因此，本试验在平顶山烟区探索施用不同有机物料对植烟土壤有机碳库及烤后烟叶产质量的影响，以期为改良该地区植烟土壤、提高烟叶品质、建立烟田可持续土壤管理措施提供参考。

1材料与方法

1.1试验设计与方法

试验于2015年在河南省平顶山市郏县进行。供试烤烟品种为中烟100，土壤类型为褐土，5月6日移栽，9月17日采收结束，株行距50 cm×120 cm。耕层土壤pH值7.45，有机质含量为12.42 g/kg，碱解氮65.42 mg/kg，有效磷13.75 mg/kg，速效钾112.16 mg/kg。

试验共设5个处理，对照CK：不施用有机物料；处理T1：施用腐熟小麦秸秆；处理T2：翻压黑麦草；处理T3：翻压黑麦草+微生物菌剂（30 kg/hm2）；处理T4：翻压黑麦草+纳米酵豆（11.25 kg/hm2，土壤有益微生物田间扩繁剂）。施用有机物料的处理中，腐熟小麦秸秆用量为6 000 kg/hm2（干基），黑麦草于移栽前1个月翻压，用量为20 240 kg/hm2（鲜重），这一添加量是根据该烟区生产中实际秸秆、黑麦草用量施加。氮用量为30.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶2∶6，氮素由腐熟芝麻饼肥300 kg/hm2、复合肥（10∶10∶20）150 kg/hm2提供，磷、钾不足部分由重过磷酸钙、硫酸钾提供。随机区组排列，重复3次，小区面积667 m2。按照当地优质烟叶生产技术进行大田管理。

1.2测定项目与方法

在烟株最后一次采收前（移栽后120 d），各小区用土钻按“S”形采集0～20 cm耕层土样，风干后过筛备用。土壤有机碳用重铬酸钾容量法D外加热法测定[11]；全碳采用碳氮元素分析仪（Vario MAX CN，德国）测定；活性有机碳采用333 mmol/L KMnO4氧化法测定[12，13]。

土壤碳库管理指数计算方法[12]：

活性有机碳+稳态碳=总有机碳；

碳库指数（CPI）=样品总有机碳含量（mg/g）/参照土壤总有机碳含量（mg/g）；

碳库活度（A）=活性有机碳含量（mg/g）/稳态碳含量（mg/g）；

碳库活度指数（AI）=样品碳库活度/参照土壤碳库活度；

碳库管理指数（CPMI）=碳库指数（CPI）×碳库活度指数（AI）×100

本研究中以常规施肥处理土壤（CK）作为参照土壤。

试验烟叶单独采收、编杆、烘烤，分级计产，按照当地烟叶收购价格计算产值。选取具有代表性的烤后中部烟叶，进行常规化学成分分析。

2结果与分析

2.1不同有机物料对土壤不同形态碳素含量的影响

由图1可知，不同施肥处理对植烟土壤不同形态碳素含量影响较大，添加秸秆、绿肥等有机物料后，土壤全碳、总有机碳和活性有机碳含量均有明显增加。土壤全碳含量与常规施肥（CK）相比有明显提高，T1、T2、T3、T4处理分别较CK提高12.79%、14.05%、27.00%、22.00%，处理T3、T4与CK差异显著，说明绿肥作为有机肥源配施菌肥施入土壤后能有效提高土壤全碳含量，增强土壤肥力。外源有机质的输入可有效增加土壤有机碳含量，而肥料种类的差异在一定程度上影响土壤有机碳的积累和矿化。各处理土壤总有机碳含量表现为T3>T2>T4>T1>CK，较CK提高6.73%～12.95%，且T2、T3处理与CK相比差异显著。各处理土壤活性有机碳含量表现为T3>T4>T2>T1>CK，与CK相比提高15.44%～37.50%，T3处理与CK相比差异达到显著水平。

2.2不同有机物料对土壤碳库的影响

由表1可知，与常规施肥处理（CK）相比，绿肥配施微生物菌剂的处理T3土壤碳库活度（A）、碳库活度指数（AI）分别增加28.57%、28.00%。施用有机物料的处理T1、T2、T3、T4土壤碳库管理指数（CPMI）与CK相比分别高17.94%、15.63%、45.17%和22.06%，其中处理T3达到最大，且与其他处理差异显著。各处理碳库指数（CPI）变化规律与碳库管理指数（CPMI）相似，与CK相比增加7.00%～13.00%。说明与其他施肥方式相比，绿肥配施微生物菌剂的处理更有利于促进提高植烟土壤碳库指数、碳库活度指数和碳库管理指数。

2.3不同有机物料对烤后烟叶化学成分的影响

由表2可知，除处理T2外，其余处理总糖、还原糖含量与CK 相比均有不同程度的增加，但所有处理还原糖/总糖比值均大于对照CK，且大于0.9，说明两糖含量适中，较为协调。各处理总氮、烟碱和氮碱比均低于CK，总氮含量以处理T3最低，与其他处理相比差异达到显著水平，处理T3、T4烟碱含量显著低于其他处理，各处理还原糖/烟碱显著高于CK，以处理T3比值最高，且各处理间差异显著，处理T2氮碱比含量最低。

2.4不同有机物料对烤后烟叶香味物质的影响

表3表明，与CK相比，除苯丙氨酸降解产物外，各处理其他香味物质含量均有所增加。不同处理间各类香味物质含量相比较，棕色化反应产物以处理T1含量最高，类西柏烷类降解产物和类胡萝卜素降解产物均以处理T3含量最高。新植二烯是烟草中性致香物质中含量最高的成分，其含量的高低不仅直接影响烟叶的香吃味，而且还影响其他致香成分的形成。从表3看出，处理T3的新植二烯含量最高，中性致香物质总量也最高，T4次之，表明绿肥配施微生物菌剂对烤后烟叶香味物质的增加优于其他处理。

2.5不同有机物料对烤后烟叶经济性状的影响

各处理经济性状见表4。从产量上看，由高到低的顺序为T3>T4>T2>T1>CK，各处理与CK相比，产量增加6.37%～12.54%，且差异达显著水平，处理T2、T3、T4与T1相比产量增加1.38%、5.79%、4.72%。从产值上看，各处理收益显著高于CK，以处理T3的收益最高，处理T3、T4的产值显著高于T1，但二者之间差异不显著。

各处理均价以T3最高，但所有理间差异不显著。处理T3的上等烟比例最高，较CK提高5.73%，处理T4的中等烟比例最高，较CK提高10.60%。

3讨论

有机物料施入土壤后，可以提高土壤全碳、总有机碳和活性有机碳含量，施加腐熟小麦秸秆、绿肥和绿肥配施菌肥对不同形态碳素含量的提高幅度不同，尤以绿肥配施微生物菌剂的处理对土壤碳含量的提高最为明显。有机物料为土壤提供了大量的碳源物质，王光华等[14]研究表明，长期向黑土增施有机物，能提高土壤全碳含量，有利于提高土壤养分转化效率，使黑土质量向健康方向发展，这与本研究中土壤全碳含量提高结果相一致。

土壤有机碳和活性有机碳组分的数量与外源有机物质的种类和性质密切相关[15，16]。研究表明，外源有机物质本身的碳氮比和各有机组分含量及微生物的作用直接影响土壤原有有机碳的激发效应[17，18]。当碳氮比较低的秸秆还田后，利用土壤原有有机碳以维持土壤微生物活动所需的适宜碳氮比值，因此能被微生物快速分解，促进土壤原有有机碳的正激发效应；当将碳氮比高的秸秆添加到土壤后，微生物也能充分利用土壤有机碳的氮素，增强其对土壤有机碳的矿化分解作用[19-20]。绿肥作为土壤丰富的有机物质来源，为微生物提供了能量和营养元素，尤其是与菌肥配合施用后进一步提高了微生物活性，从而加速了土壤有机碳的矿化和土壤养分的循环与转化，产生了激发效应。

土壤碳库管理指数融合了人为影响下土壤碳库指标和土壤碳库活度两方面的内容，综合考虑了外界因素对土壤有机碳数量变化的影响和土壤活性有机碳数量的变化，与活性有机碳相比更能灵敏地反映各种土地利用或管理措施引起的土壤质量下降或更新的程度[21]。土壤碳库管理指数变大说明施肥耕作可以维持和提高土壤质量，其值变小则表明土壤肥力在下降，土壤质量在向不良方向发展。植烟土壤添加秸秆、绿肥等有机物料后与常规施肥相比显著提高了土壤碳库管理指数，处理T3的碳库管理指数达到145.17，显著高于其他处理，同时显著增加了土壤活性有机碳含量，为提高土壤碳库管理指数奠定了基础，表明绿肥配施微生物菌剂能较好地改善土壤性质。

土壤是影响烟叶品质的重要环境因素，化学成分分析表明，所有处理与对照相比还原糖/总糖、还原糖/烟碱有不同程度的增加，氮、烟碱、总氮/烟碱有不同程度的降低。陈永明等[22]研究表明，烟叶还原糖含量随着土壤施氮水平的提高表现出下降的趋势。试验中T2处理绿肥对氮素的保肥作用使还原糖含量下降。综合比较以T3处理化学成分最为协调。

烟叶的香气质量是评价烟叶品质的核心内容，研究表明，植烟土壤翻压绿肥、施用腐熟小麦秸秆后提高了烤后烟叶中性致香物质含量及产量、产值、上等烟比例等经济性状[23-26]。本试验初步研究结果表明，除苯丙氨酸降解产物外，施用有机物料对其他香味物质含量均有所增加。各处理间香味物质总量相比较，绿肥的作用效果优于腐熟麦秸秆，微生物菌剂的作用效果优于纳米酵豆，以处理T3的香味物质总量最高。

4结论

植烟土壤施用秸秆、绿肥、菌肥等有机物料后，土壤全碳、总有机碳、活性有机碳含量均得到不同程度提高，各处理与对照相比显著增加了土壤碳库管理指数，增加15.63%～45.17%，烤后烟叶品质、产量、产值得到进一步提高，以翻压黑麦草配施微生物菌剂的处理效果最好，较适于在豫中平顶山烟区推广应用。但由于本试验持续时间有限，对于长期施用秸秆、绿肥和菌肥等有机物料对于植烟土壤碳库的变化还需要进一步开展定位观测和机理研究。

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第9篇：土壤有机质范文

关键词：菌糠；生物炭；作物生长状况；土壤理化性质；酶活性

基金项目：山西省黄土高原食用菌提质增效协同创新平台项目；山西省煤基重大科技攻关项目（FT2014-03）；山西省水利科技推广项目（201412）

中图分类号： S664.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.04.016

食用菌是营养价值较丰富的可食用的大型真菌的总称。伴随着经济的发展以及人们对食品的种类和品质要求的不断提高，食用菌的需求量也日渐增加，产量也随之不断提高。然而， 随着食用菌产业的不断完善与发展，采收食用菌子实体后废弃的固体培养基（即菌糠的数量也越来越多）。菌糠裂解生物炭的技术也在逐步地完善，合理开发与利用食用菌菌糠使其资源化，高效利用化不仅可以解决一些环境的问题，还能由废变宝生产出其它有用的物质，从而进一步促进食用菌产业的可持续发展。作为土壤改良剂与修复剂，菌糠特有的理化特性与丰富的营养元素可以有效地改善土壤的理化性质和土壤微生物的生态环境，从而能够促进作物的生长，改良作物的生长状况。

菌糠主要是以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯或者是多种农作物的秸秆、工业废弃料为原料，生产食用菌后废弃的固体培养基[1]。研究发现，菌糠中所含有的食用菌菌体蛋白、微量元素等多种水溶性养分以及丰富的有机物质，不仅能作为食用菌的栽培料再次利用，而且还有利于保持和培养土壤的团粒结构和理化性质，是一种可以改良土壤功能的优质肥料[2]。菌糠中含有农作物生长所必需的氮、磷、钾等大量营养元素，钙、镁、硫等中量营养元素，铜、锌、铁、硼、钼、锰等微量元素。这些微量元素是酶、维生素的重要组成部分，直接参与机体代谢的过程，能够提高植物酶的活性，在作物的正常生长中是不可缺少的，而在土壤中的含量又极其的低微，一旦缺少，生长发育就会受到一定的抑制，导致产量和品质的下降[3]。

生物炭是一种以生物质（如木屑、作物秸秆、菌糠等）为原材料，在无氧或者是缺氧的条件下，经过高温热解生成的物化性质的且含有大量碳元素的固态物质[5]。生物炭具有以下这些性质[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、钾的含量也很高。第二、生物炭一般情况呈碱性，且在一定的温度范围内，制备生物炭时随着热解温度的逐渐增高，生物炭的pH值也逐渐增高，一般在8以上。第三、在一定的温度范围内，随着热解时温度的不断增大，生物炭的比表面积呈增大的趋势，这将有助于生物炭对土壤中重金属的吸附。第四、生物炭有着较强的吸附能力以及阳离子交换量（CEC）。因为制备生物炭的工艺、原材料等各方面的差异，生物炭的pH值、持水性能、比表面积等性质存在很大的差异。在目前看来，全球范围内的生物炭主要包括秸木炭、秆炭、稻壳炭、菌糠裂解形成的生物炭、竹炭等[12]。

作物生长状况指的是作物经过一个生长周期的生长，在收获时，通过对作物的产量，株高，根长，鲜重，干重等进行测量来反应出作物的基本生长状况。

土壤的理化性质指的是反应土壤肥力的一些基本的物理化学的性质，包括土壤的pH，电导率，全量N，有效态N，有效态P，有效态K，有机质，阳离子交换量等。

土壤酶主要指的是指土壤中具有一定的催化作用，在温和的条件下，酶不能加速生物化学反应，而且具有显著的专一性[13]的由微生物、动植物及其残体产生的有机活性物质。土壤中的生物化学反应绝大多数都与土壤酶有关，这些生物化学反应与土壤中养分的贮存与释放、腐殖质的形成、土壤结构和物理性状都是紧密关联的。如：脲酶是对尿素转化起关键作用的一种酶，它的酶促反应产物是可供植物利用的氮素来源，其活性可以反应土壤氮素供应的强度。土壤磷酸酶是植物根系与微生物的分泌产物。磷酸酶与土壤P素转化密切相关，可以加快有机磷化合物分解，是土壤P素肥力的指标。过氧化氢酶是可以表示土壤腐殖化强度的指耍土壤酶的活性与土壤的一些养分指标（除速效磷外）相结合能够作为综合评价土壤肥力的指标[14]。生物炭对土壤酶及土壤微生物的活性都有促进的作用，而且能够促进植物的生长和发育，也可以防治和减轻病虫的危害，增加作物的产量[15-16]。

1材料与方法

1.1供试材料

供试土壤采自山西省晋中市某农田，土壤类型为石灰性褐土，基本理化性质为：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，有机质：20.8g/kg。

供试菌糠来源于食用菌中心培养灵芝，平菇，猴头菇后的废弃培养料。将这三种菌糠分别进行三种处理，第一种为直接晾晒后的菌糠，第二种为腐熟后的菌糠，第三种为进行高温裂解后的，即生物炭。

供试作物为油菜，品种为上海青。

1.2试验方法

2016年的4月1日～5月23日进行盆栽培养试验。试验采用完全随机设计，试验设置10个处理（见表1），包括CK、LZ（灵芝菌糠未腐熟）、HZ（猴头菇菌糠未腐熟）、PZ（平菇菌糠未腐熟）、LF（灵芝菌糠腐熟）、HF（猴头菇菌糠腐熟）、PF（平菇菌糠腐熟）、LC（灵芝菌糠裂解的生物炭）、HC（猴头菇菌糠裂解的生物炭）、PC（平菇菌糠裂解的生物炭），每个处理均重复三次，共30盆。具体处理情况见表2。将土壤装入高为0.35米，直径为0.3米的PVC桶，桶底铺碎石透气，每桶装土为5公斤，每盆施加尿素（含N46.3%）0.35克。

在进行试验过程中，每隔两天浇一次水，每盆油菜均浇相同量的水。收获后采集、清洗、烘干油菜，进行各项生长指标的测定，同时采集土样，对土样进行风干，过筛等处理后，进行测定。

1.3测定项目与方法

水分测定为烘干法，pH测定为玻璃电极法，电导率测定为电导法，全N测定为半微量开氏法，速效氮（速N）测定为碱解扩散法，速效磷（速P）测定为钼锑抗比色法，速效钾（速K）测定为火焰光度法[17]，有机质测定为重铬酸钾容量法―外加岱ǎ阳离子交换量（CEC）乙酸钠――火焰光度法，叶绿素测定为丙酮浸提法，脲酶测定采用靛酚蓝比色法，磷酸酶测定采用磷酸苯二钠比色法，过氧化氢酶测定为高锰酸钾滴定法。油菜的生长状况指标中株高，根长的测定为测量法，产量，鲜重，干重的测量为称重法。

数据表格均是在Microsoft Excel（2003）中制作得到的，方差分析是应用dps数据处理软件（a=0.05）进行分析所得。

2结果分析

2.1不同处理菌糠对油菜生长状况的影响

由表3可知：（1）HZ和HF的生长状况都不如CK，说明在污灌区土壤条件下，HZ和HF对其重金属离子的抑制作用不明显，导致其生长状况和CK的生长状况相差不是很大，甚至不如CK。而其他各个处理的生长状况均好于CK，尤其是LC，PC和HC，说明生物炭对作物的生长状况有明显的促进作用，且促进作用高于菌糠（包括直接晾晒的菌糠和腐熟的菌糠）。而不同类型菌糠间的促进作用也有差异，灵芝菌糠对油菜生长的促进作用最强，其次是平菇菌糠，最后是猴头菇菌糠。（2）对于产量来说，除了处理HZ和HF外，其余各个处理的产量较CK相比，均有明显的增加，其中LC的增加作用最明显，达到123克/盆。不同类型的菌糠相比，菌糠裂解成生物炭处理的产量均高于晾晒和腐熟的菌糠。（3）干重和产量的变化趋势大致相同，具体为：除处理HZ和HF外，其余各个处理的干重均高于CK。综合而言，不同处理菌糠在一定程度上促进了作物的生长，增加了作物的产量和干重。

2.2不同处理菌糠对土壤酶活性的影响

一般情况下用土壤脲酶活性来表示土壤氮素情况[18]，土壤过氧化氢酶能够有效地防止土壤及其生物体在新陈代谢的过程中产生的过氧化氢对生物体的毒害[19]，用来表示土壤净化能力的强弱[20]。

由表4可知：各个处理土壤的过氧化氢酶活性均高于CK，其中菌糠处理的土壤过氧化氢酶活性都高于对应菌糠生物炭处理的土壤过氧化氢酶活性，且不同菌糠处理间（LZ和LF，PZ和PF，HZ和HF）的差异不明显，不同菌糠生物炭处理间（LC、PC和HC）的差异也不明显。不同处理菌糠对土壤中脲酶活性的影响变化趋势与过氧化氢酶活性大致相同，表现在各个处理土壤脲酶活性均高于CK，其中菌糠处理的土壤脲酶活性都高于对应菌糠生物炭处理的土壤脲酶活性，且不同菌糠处理间（LZ和LF，PZ和PF，HZ和HF）的差异不明显，不同菌糠生物炭处理间（LC、PC和HC）的差异也不明显。（3）绝大多数处理的土壤磷酸酶活性均高于CK，其中菌糠处理的土壤磷酸酶活性都高于菌糠生物炭处理的土壤磷酸酶活性。菌糠裂解的各个生物炭处理土壤中磷酸酶活性最低，且处理间的差异不显著。

2.3不同处理菌糠对油菜叶绿素含量的影响

由表5可知，各个处理叶片的叶绿素b的含量均小于叶绿素a的含量。对于叶绿素a而言：除了PF、HC处理叶片叶绿素a的含量增加了，其余各处理的叶片叶绿素a的含量均降低。其中处理HZ降低最多，约为65.6%，且与CK间差异显著。LZ、LF、PF、PC、HF、HC均与CK处理间差异不显著。（2）对于叶绿素b而言：LF处理的叶绿素b含量增加最多，约为20%，且与CK间差异不显著，HZ处理的叶绿素b含量降低最多，约为64%。（3）对于总叶绿素含量而言：除了处理PF增加外，其余处理均降低，且CK与LZ、LF、PF、PC、HF各处理间差异不显著，与其他处理间均差异显著。尤其是HZ，与CK相比，减少了68.1%。

2.4不同处理菌糠对土壤pH值和电导率的影响

由表6可知：土壤中施入菌糠会使pH值降低，而施入生物炭会使pH值升高。施入灵芝菌糠生物炭后的pH值最大，比CK增加了1.59%，且LC，PZ，PC，CK，HZ，HF，HC各处理间差异不显著，直接晾晒的灵芝菌糠处理后的pH最小，比CK减小了5.05%，且LZ和LF处理间差异不显著；电导率的大小取决于溶液中带电粒子浓度的高低，含盐量越高，其中的离子数越多，电导率也就越高。一般而言，电导率越高，作物的长势越差，而表中电导率的范围是0.6～1.51，普遍偏高，导致油菜的整体长势不良，这与试验过程中最终油菜的生长状况相吻合。由试验得出，菌糠生物炭可以降低土壤的电导率。

表6 不同处理菌糠对土壤PH值和电导率的影响

2.5不同处理菌糠对土壤有机质和阳离子交换量的影响

一般而言，有机质含量越高，阳离子交换量也就越大。

由表7可知，不同处理菌糠土壤有机质的含量均高于CK，且PF、HF、HC与CK间的差异不显著，其他处理与CK处理间的差异显著，说明不同处理菌糠对土壤有机质含量的增加作用比较明显。灵芝菌糠处理对土壤有机质的增加作用最明显，尤其是LZ比CK增加了12.90%。猴头菇菌糠处理对土壤有机质的增加作用最不明显。尤其是HC，相比CK仅增加了3.47%。

CEC的变化趋势为：不同处理菌糠的CEC含量均高于CK，这与有机质的变化趋势相同，与未种植油菜之前的基础土样相比，施用菌糠后，土壤中CEC呈降低趋势；施用生物炭后，土壤中CEC呈上升趋势。

2.6不同处理菌糠对土壤速效N、P、K含量的影响

由表8可知，（1）不同处理菌糠对土壤速效N的含量均有促进作用，但不同的菌糠促进作用不同，其中，促进作用从大到小依次为：灵芝菌糠>平菇菌糠>猴头菇菌糠。其中处理LZ对速N的增加作用最高，增加了约62.8mg/kg。不同生物炭处理与CK间的差异则不是很显著。（2）不同处理菌糠土壤速效P的含量与CK比较，相差不大，除处理PF外，其余各个处理间差异不显著，说明不同处理菌糠对土壤速效P的影响不大。（3）不同处理菌糠对土壤速效K的含量相对CK来说，均有促进作用，促进作用最明显的是灵芝菌糠，三种处理的灵芝菌糠都显著增加了土壤速效钾的含量，且LC>LZ>LF。其次是猴头菇菌糠，处理HZ和HC间差异不显著。促进作用较小的是平菇菌糠，处理PZ和PC都与CK差异不显著。

3结论

不同处理菌糠都能够促进作物的生长及发育，且生物炭的促进作用大于经过晾晒和腐熟的菌糠，各个处理土壤酶活性均高于空白处理，且菌糠理的土壤酶活性均高于生物炭处理的土壤酶活性。不同处理菌糠对叶绿素a，叶绿素b和叶绿素总量的提高作用不明显。

施入菌糠的处理会降低土壤的pH值，而施入生物炭的处理则会升高土壤的pH值。施入灵芝菌糠生物炭后的pH值最大，比空白处理增加了1.59%，直接的灵芝菌糠处理后的pH值最小，比空白处理减小了5.05%。不同处理菌糠均提高了土壤中的有机质含量，直接的灵芝菌糠比空白处理增加了12.90%。一般而言，有机质含量越高，阳离子交换量的含量也越高。因而阳离子交换量的含量也呈现出于有机质含量相同的变化趋势。不同处理菌糠均促进了土壤速效氮的含量的提高，其中直接的灵芝菌糠处理对速N的增加作用最高，增加了62.8mg/kg。其促进作用从大到小依次为：灵芝菌糠>平菇菌糠>猴头菇菌糠。除了腐熟的平菇菌糠处理外，其余各处理菌糠土壤速效磷的含量与空白处理相比差异不显著。不同处理菌糠对土壤速效K的含量相对CK来说，均有促进作用，促进作用最明显的是灵芝菌糠，其次是猴头菇菌糠，促进作用较小的是平菇菌糠。

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