提高土壤有机质的方法范文

提高土壤有机质的方法篇1

关键词:土壤养分;土壤pH值;合理施肥

中图分类号:S15 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-070-3

0 前言

土壤是农业最基本的生产资料,是植物生产的基地、动物生产的基础、人类耕作的劳动对象,其本质是土壤肥力。土壤肥力的差异对作物的生长具有显著的影响,同时对农业生产的结构、作物布局、生产效益等、种植制度等方面具有深刻影响。不同区域、地貌单元、气候条件、利用方式下的土壤肥力差异很大,其肥力特征和演变规律与土壤分布地区的自然环境(地形、地貌、母质、气候)和社会经济条件(投入、产出、GDP等)有关,致使土壤属性和空间变化较大。人类活动的加剧,特别是随着农业集约化程度的增加,农用化学物质的大量投入,对耕地土壤的肥力质量产生了巨大的影响,安化县自全国第二次土壤普查后一直未进行土壤质量的全面和综合调查研究,因此,弄清耕地土壤养分变化特征,可为指导农民科学合理施肥和提高土壤生产力提供依据。本文基于安化县第二次(1982年)土壤普查和2006年进行的测土配方施肥项目的土壤肥力测定数据,研究了耕地土壤养分变化特征和供肥特性,并进行了对比分析,以期为指导合理施肥和培肥土壤提供依据。

1 研究区概况

安化县地处湘中,资江中游,位于东经110°42′55″-111°58′50″,北纬27°58′39.5″-28°33′29″之间。地处雪峰山北段中低山区。地面切割强烈,地形较为复杂。资水自西南入境,往东偏北横亘县中。整个地势西南高、东北低;南北边陲高,中间低;自资水两岸向南北展开,逐级抬升。境内山峦起伏、群峰叠嶂,全县海拔1000m以上的山峰达152座。全县土地总面积4950km2,其中耕地40500.0hm2。属北亚热带大陆性季节湿润气候,其特点是气候温和,热量丰富,无霜期长,雨量充沛,分布不均,常年前涝后旱;地形复杂,气候多变,垂直差异大。年平均日照数为1356h,年均降水量1686.2mm,无霜期274d。

2 研究材料与方法

对照1982年第二次土壤普查的土壤采样点,2006年在全县范围内用GPS定位采集了耕地表层土壤样品7040个。样品经风干,磨碎,过20目和60目筛后,保存备用。

土壤pH采用水提电位法测定、土壤有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法、土壤碱解氮采用扩散法测定、土壤有效磷采用NaHCO3磷钼蓝比色法测定、土壤速效钾采用乙酸铵火焰法测定。

所有测定数据经Excel 2003软件处理和统计。

3 结果与分析

3.1 土壤pH的变化特征

土壤pH即土壤酸碱度,是土壤溶液中氢离子(H+)浓度的负对数,是土壤重要的理化性质之一,是土壤形成和熟化培肥过程的一个动态变化指标。土壤酸碱度对土壤营养元素的形态、有效性、供应强度等方面具有显著的影响,同时影响着土壤理化性质、微生物活动、土壤养分固持与活化、植物生长状况等方面。

图1 安化县土壤pH的变化特征

图1显示了安化县耕地土壤pH含量分布特征。安化县耕地土壤pH较低,测定样本有60%以上分布在5.5以下,属弱酸性,平均值为5.57,显见,安化县耕地土壤大部分偏酸性,需要进行调节何改良,在施肥过程中,可采取施用石灰或碱性肥料,适当选择适于在酸性土壤上生长的作物品种。

安化县土壤pH平均值为5.57,偏酸性,波动性较大,最小值为4.1,最大值为8.9,主要分布在4.6-5.5之间,有4353个,占61.83%;低于4.5的有31个,占0.44%;而高于8.6的仅有4个,占0.11%。稻田、旱土和园地差别不大。

第二次土壤普查结果显示,安化县的土壤pH平均值为6.48,对比可以发现,平均降低0.91,其中水田下降1.06,旱土下降0.62,下降14.0%,达到了极显著水平。导致安化县土壤酸碱度降低的原因较多,但总的来说可以归纳为以下二点:⑴大量施用化肥特别是酸性肥料,如过磷酸钙、氯化铵以及由氯化铵为主要原料混配的复混肥、配方肥、专用肥,致使土壤酸化;⑵20世纪60-70年代,安化县农业生产中普遍采用石灰消毒,调节土壤酸性,自实行家庭联产承包制以来,安化县基本上停施石灰,至今有20多年了,因而,土壤pH下降,土壤酸性增强。土壤酸化会促进土壤养分的流失,影响作物正常生长。针对土壤酸化的问题,应控制好工业性污染源和化肥的大量施用,生产上要通过施用石灰和碱性肥料来提高土壤pH值,改良土壤的酸碱度,以利于作物的生长。

图2 土壤pH值检测结果对比图

3.2 土壤有机质的变化特征

土壤有机质是土壤中所有动植物残体的分解的产物和新形成的产物的总称,是土壤固相物质中最活跃的部分,包括非腐殖物质和腐殖物质。腐殖物质是一种特殊的颜色深暗的天然有机化合物,是有机质的主体,约占有机质总量的50-60%。非腐殖物质则是一般的有机化合物,如多肽,氨基酸,其他各种碳水化合物、蜡质等,其中未分解或半分解的植物残体约占有机质总量的6-25%。有机质是土壤肥力的核心,对土壤养分供应能力和供应强度具有重要的影响。

从土壤供应植物生长的特性来看,如果旱地土壤有机质含量低于15g/kg,水田土壤有机质含量低于20g/kg,则会导致作物生长不利。土壤有机质低于10g/kg,要求采取相应的培肥措施进行培肥,否则就会致使土壤退化,影响农业生产的可持续发展。

图3显示了安化县耕地土壤有机质含量分布特征。从图可以看出,安化县耕地土壤有机质含量较高,平均值为32.9g/kg,其中低于10g/kg的32个,占0.45%,高于60g/kg的113个,占1.61%,主要分布在20-30g/kg之间,有2488个,占35.34%。

图3 安化县土壤有机质的变化特征

安化县耕地土壤有机质含量的最大值为156.0g/kg,最小值为4.9g/kg。从土壤类型来看,水田差别大于旱土和园地,水田平均值34.7g/kg,范围在4.9-156.0g/kg之间,旱土平均27.0g/kg,范围在15.7-87.3g/kg之间,园地平均27.0g/kg,范围在6.2-121.0g/kg之间。

与第二次土壤普查结果比,我县土壤有机质总的变化趋势是水田下降,旱土提高。47个可比土种有机质平均含量32.2g/kg,比1982年增加0.5g/kg,增3.2%,达到显著水平,其中水田36.5g/kg,比1982年下降0.7g/kg,下降1.9%;旱土平均26.95g/kg,比1980年上升3.2g/kg,增13.5%。水田有机质的减少的原因主要有:一是绿肥种植面积减少,1976年我县绿肥种植面积12000hm2,到2008年仅2333hm2;二是低产田的改良,改善了土壤的排水条件,增强了通透性,加速了有机质的分解,故有机质减少。

图4 土壤有机质检测结果对比图

3.3 土壤碱解氮的变化特征

土壤碱解氮是表征氮素供应强度的指标,是土壤中各种形态的氮,包括铵态氮、硝态氮、氨基酸、酰胺和易分解的蛋白质氮的总和,还有无机的矿物态氮和部分有机质中易分解的、比较简单的有机态氮。通常也称水解氮或有效氮,它反映了土壤近期内氮素供应容量和强度。

从图5可以看出,安化县土壤碱解氮含量总体呈正态分布变化,在150-200mg/kg之间,占38.75%;低于50mg/kg的较少,仅占0.16%;高于300mg/kg也不多,只有2.51%,安化县土壤碱解氮平均为164.1mg/kg,属于中等含量水平,因此,根据作物生长特性,适当施用速效的氮肥是非常必要的。

图5安化县土壤碱解氮的变化特征

安化县耕地土壤碱解氮含量平均为164.1mg/kg,但是波动性较大,从测定结果来看,最低含量只有41.0mg/kg,最高含量达到了998.0mg/kg,但在100-200mg/kg含量之间,占测定样本的76.08%,处于中等含量水平。从稻田土壤来看,土壤碱解氮含量平均168.7mg/kg,变化在41-998mg/kg之间;而旱土土壤碱解氮含量平均为152.1mg/kg,分布在31-968mg/kg之间;园地土壤碱解氮平均为138.4mg/kg,在44-684mg/kg之间。

与第二次土壤普查的土壤碱解氮含量相比,安化县土壤碱解氮总体呈现上升趋势,第二次土壤普查安化县耕地土壤碱解氮含量平均为136.8mg/kg,经过20多年的栽种,土壤碱解氮增加了27.3 mg/kg,增加率为20.0%,达到极显著水平。安化县耕地土壤碱解氮含量的提高,主要是由于农民主要施用氮素化肥,且施用的量较大,因而直接导致了土壤速效氮含量提高。

图6 土壤碱解氮检测结果对比图

3.4 土壤有效磷的变化特征

土壤有效磷已经成为作物生长的重要限制因子,土壤有效磷高于20mg/kg时,大多数作物基本可以满足高产的要求;低于10mg/kg时,有可能导致土壤磷供应不足;小于5mg/kg时,则土壤严重缺磷。值得注意的是土壤有效磷应用不同的测定方法在同一土壤上可以得到不同的有效磷数量,因此土壤有效磷水平只是一个相对指标,只是相对地说明土壤的供磷水平,但可作为施肥推荐的一个方法。

图7 安化县土壤有效磷的变化特征

从图7可以看出,安化县耕地土壤有效磷含量为中等偏低水平,从测定结果看,土壤有效磷分布在10-20mg/kg之间,占土壤样本的35.60%,低于5mg/kg的占土壤样本的7.47%,高于50mg/kg的占土壤样本的4.91%。因此,根据作物生长的特性,适当的补充磷肥是非常必要的,特别是栽种对磷敏感的作物时,必须考虑配施磷肥。

安化县耕地土壤有效磷的含量波动性较大,最小值为0.40mg/kg,最大值为264.0mg/kg。平均17.38mg/kg,其中水稻土15.07mg/kg,旱土24.67mg/kg,园地25.91mg/kg.

第二次土壤普查的结果显示,安化县耕地土壤有效磷的含量平均值为8.42mg/kg,现在平均含量大幅度上升,增加了8.96mg/kg,增率106.4mg/kg,达极显著水平。耕地土壤有效磷含量的消长与磷肥施用习惯、施用量等有关,自20世纪60年代,南方开始施用磷肥,至今将近50年的历史,目前,施用磷肥的习惯,已经被广大农民接受,在农业生产中,对磷肥的依赖性增大,致使土壤中磷的含量有所增加。

图8 土壤有效磷检测结果对比图

3.5 土壤速效钾的变化特征

土壤速效钾包括水溶性钾和交换性钾两部分,交换性钾占95%以上。在一般情况下,土壤速效钾介于100-150mg/kg之间,表明该土壤钾水平中等,可以满足一般作物的需求;介于50-100mg/kg之间,表明该土壤潜在性缺钾;小于50mg/kg时,表明土壤严重缺钾,成为土壤上作物生长的重要限制因子;而大于150mg/kg时,表明该土壤钾供应充足。

图9 安化县土壤速效钾的变化特征

从图9可以看出,安化县耕地土壤速效钾的含量属于偏低含量水平,土壤速效钾含量平均为85.4mg/kg,主要分布在50-100mg/kg之间,占测定样本的43.72%,土壤速效钾等于或低于30mg/kg较少,只占土壤样本的5.2%,土壤速效钾含量高于300mg/kg不多,只有1.39%。

安化县耕地土壤的速效钾的含量处于偏低水平,难以满足一般作物的需求。波动性大,最小值为12.0mg/kg,最大值为1060.0mg/kg,水稻差别较小,园地因为有机肥和复混肥施用量多,导致钾的含量增加,水稻土平均69.6mg/kg,旱土平均135.0mg/kg,园地平均145.0mg/kg。

第二次土壤普查结果显示,当时安化县耕地土壤速效钾含量平均值82.2mg/kg,与之相比,提高了3.2mg/kg,增率3.9%,达到显著水平。安化县土壤速效钾含量呈整体上升趋势,但在大面积上仍表现偏低,可能由以下原因导致:一是土壤本身钾的含量过低,安化有74.48%的土壤成土母质为石灰岩和板页岩,这些母质含钾量低;二是作物产量的提高,作物吸收利用了大量的钾素而被带走;三是钾肥施用量虽有所增加,但钾素肥料被淋洗流失现象也比较严重。

图10 土壤速效钾检测结果对比图

4 结论

4.1 安化县耕地土壤肥力的特征

以上调查及分析结果表明:近些来随着安化县农业产业结构的调整,种植制度与种植结构的变化,与1982年二次土壤普查时比较,土壤养分的供应能力有所提高,有机质的含量较高,平均值为32.9g/kg,比1982年增3.2%,达到显著水平,主要分布在20-40g/kg之间;碱解氮含量增加20.0%,达到极显著水平,平均值164.1mg/kg,主要分布在150-200mg/kg之间;土壤有效磷含量大幅度提高,增率106.4mg/kg,达极显著水平,土壤缺磷的问题得到较大程度缓解,在生产中应合理施用磷肥,防止过量;土壤速效钾增加3.9%,达到显著水平,但由于长期处于缺乏水平,必须重视钾肥投入;土壤pH下降趋势明显,平均下降了0.91个单位,可见因增施化肥等原因导致的土壤酸化问题还是比较明显的。与第二次土壤普查结果相比较,发现土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾都相对的提高了含量,其中有效磷提升得最快;有机质、碱解氮升高得较慢;土壤pH由弱酸性转为了酸性。

4.2 指导农业生产的建议

根据本次调查结果,应大力倡导和推广测土配方施肥技术,通过实施测土配方施肥技术,掌握土壤养分丰缺指标,调整氮、磷、钾的比例,确定合理施肥用量,合理布局区域化种植结构。有机肥和无机肥配合施用,保持土壤有机质平衡。通过加大有机肥积造力度,秸秆还田,增加有机物肥料等措施培肥地力。用地与养地相结合,提高耕地质量。通过调整农业产业结构,采用轮、间、套种方式,改革现有耕作制度和种植制度,大力推广多年优势牧草种植等方法,改善土壤理化性状,提高土壤肥力,促进农业的可持续发展。

参考文献

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提高土壤有机质的方法篇2

关键词：高温处理；连作障碍；土壤理化性质

中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）15-71-03

作物连作出现障碍的情况给农业生产带来很大的影响：作物减产、增加农业成本，直接影响到农民的经济效益。特别是对于设施农业，这一情况尤为突出。消除农业生产中连作障碍，是广大农民迫切需要解决的问题，也是广大农业科技工作普遍关注的问题[1]。当前消除农业生产连作障碍的方法有很多种，其中高温处理就是其中方法之一。它通过高温高压间歇灭菌[2]的方法、高温闷棚[3-4]的方法以及利用太阳能进行土壤消毒的方法对土壤中的病害虫进行杀死和防治，取得了很好的效果。但这些工作只重视了高温下对病害、虫害的防治效果，并没有考虑到高温处理后土壤的理化性能的改变情况，本文就此方面做了初步研究，探讨土壤经高温处理后，土壤理化性能的变化，为高温处理后的土壤修复和施肥提供理论指导。

1 研究方法

1.1 研究方案 选定有连作效应的设施棚，硼的面积为50m2左右，按土壤采样原则，在棚内以S形选取5个采样点，分别在高温处理前后对每个样点的0～10cm、10～30cm、30～50cm3个层位上的土壤用带有刻度的钢制环刀取样，用以测定高温处理前后的土壤的容重。同时采取同层位土壤样品进行混合获得各相同层位的混合样，将取的5个土壤样品的环刀样的平行样品和各层位混合样带回实验室进行相应测定项目的处理后，进行土壤样品各理化性能的测定。

1.2 分析方法[5] 土壤有机质：外加热/重铬酸钾容量法；土壤全氮：凯氏蒸馏法；土壤有效磷：0.5mol/L碳酸氢钠溶液浸提，钼蓝比色法；土壤速效钾：乙酸铵浸提―火焰光度计法；土壤容重：环刀法；土壤pH：土液比1∶2.5，电位法。

2 结果与分析

根据研究方案，对采取的土壤样品进行分析测定，得其结果如表1。

2.1 高温处理对土壤有机质含量的影响 由表1可以看出，对土壤进行高温处理后，土壤中的有机质含量发生了改变，且依层位不同变化不同：0～10cm的土壤有机含量，高温处理后比处理前减少了2.67g/kg，而10～30cm层的土壤有机质含量在高温处理后却增加了1.62g/kg，30～50cm的土壤有机质减少了0.31g/kg，研究发现，虽然3个层位的土壤有机质含量有增有减，但如果把3个层位的有机质含量进行统计，会发现其总量比处理前下降了1.36g/kg。因此高温处理使土壤中的有机质含量减少。分析其原因：在用高温处理土壤的时候，土壤中部分易氧化的有机物质，在高温下发生了灼烧，使得有机质发生了分解，这就使得土壤有机质含量相对于没有处理前出现了下降。而10～30cm层位有机质出现升高的原因是高温处理机在高温灭毒的过程中，同时对土壤进行了翻耕，即将0～10cm层位的土壤翻到了10～30cm层位，10～30cm层位的翻到了0～10cm层位，所以0～10cm层位土壤有机质的减少，既有高温处理使有机质减少的原因，也有层位变化带来的影响，而10～30cm层有机质的增加，则是土壤层位翻转造成的结果。由图1可以发现，3个层位中有机质含量变化幅度最大是0～10cm层，下降幅度达11.04%，相对于上面的二层，30～50cm处的土壤有机质含量虽然也受到高温的影响，但影响不大，其下降的幅度1.61%，说明高温处理对土壤的有机质影响主要发生在0～30cm，也就是说与高温处理机对土壤深度的接触位置有关，有机质的降低与处理土壤的温度和接触面积呈正相关关系。

2.2 高温处理对土壤全氮含量的影响 高温处理前后土壤全氮含量的变化与有机质的变化基本一致，0～10cm层位的全氮含量因有机态氮受高温灼烧挥发而损失，再加上层位翻转的原因出现了大幅度的降低，降幅达20.39%，10～30cm和30～50cm层位全氮含量比高温处理前有所提高，是因为土壤层位翻的作用。但3个层位总氮含量依然是高温处理后比处理前降低了，统计显示高温处理后比处理前降低了0.21g/kg，说明高温处理会对土壤全氮造成损失，而主要原因是在处理过程中有机质燃烧，其中的氮物质发生了分解，以气体的形式损失。也使得土壤氮素的肥力水平下降。

2.3 高温处理对土壤有效磷含量的影响 土壤中有效磷的含量在高温处理后，呈现出0～10cm降低，10～30cm和30～50cm层位增加的现象，与氮素受高温处理影响有一样的规律。不过，有效磷在0～10cm降低的值很小，与处理前相比，只差了0.5mg/kg，变幅仅为0.9%。而其它2层的增加值却达到了7.1mg/kg。因此，总体来看，高温处理后，土壤有效磷是增加的。究其原因，首先是土壤有机质被燃烧后，有机质中的磷素以可溶性灰分的形式存在于土壤中，增加了有效磷的含量；其次，高温或能对土壤中难溶性磷酸盐的晶相产生改变：因为高温可以使晶态的磷酸盐向非晶态的磷酸盐转化，提高了土壤中难溶磷酸盐的活化性，使得土壤中有效态的磷素增多。这其中哪种作用对土壤中有效磷增多的贡献大，从3个层位有效磷的变化幅度看（如图1），还是以有机质分解为主要原因，因为10～30cm增加的幅度最大，而此层位是处理前的0～10cm层位，有机质含量最高，当然这样的推测还需要日后更多的研究来确定。

2.4 高温处理对土壤速效钾含量的影响 土壤速效钾含量受高温处理的影响是是各层位的速效钾含量都出现了增加的现象，只是增加幅度不同，其中10～30cm增加的幅度最大。分析原因：高温处理使有机质分解后的钾素以可溶性灰分存在于土壤中，增加了土壤中速效钾的含量；另外，高温使得土壤中的矿物态的钾和次生矿物态的含钾矿物分解加速，从而增加了土壤中钾的含量。由图1可以看出，钾素3个层位中增加的幅度最大的10～30cm层位，增幅达到了5.76%，0～10cm和30～50cm，则增加的幅度较小，分别为0.59%和1.98%，说明土壤中速效钾的增多，主要与土壤有机质含量有关；其次也有土壤中原生矿物和次生矿物的贡献：因为10～20cm层位是由0～10cm翻转下去的，温度刚开始接触地面时温度最高，对原生和次生态的钾矿物的风化影响也最大。速效钾的增多，固然可以提高土壤中钾素的肥力水平，但是因为速效钾的可移动性和土壤中层状硅酸盐对钾的固结作用，使土壤中突然大量增加速效钾，减少了缓效钾的量，对钾素的合理利用有一定影响，需要特别注意。

2.5 高温处理对土壤容重的影响 高温处理前后土壤结构的影响通过土壤容重变化可以表现出来。由表1和图1可以看出，高温处理后的土壤容重3个层位都呈现增加的情况。主要是高温处理土壤引起土壤有机质灼烧，使得土壤有机质减少，破坏了土壤原有的结构及各物质间的比例关系，矿质物质所占比例增大，土壤容重增加；高温机的压实作用，增加了土壤无效孔隙的量，也使得土壤容重增加。因此，高温处理土壤后，不但对某些土壤养分造成了影响，对土壤结构也带来了一定的破坏。因此，在对土壤进行高温处理后应及时的补加有机肥，不但可以增加土壤中的养分含量，还可以改善和修复土壤结构，使其尽快恢复原有状态。

2.6 高温处理对土壤酸碱度的影响 由表1结果可以看出，土壤经高温处理后，其pH值都低于处理前。最低的在10～30cm处，降低了0.23个pH值。土壤pH的降低可能与金属离子的水解有关：与土壤有机质络合的金属离子，在高温处理时由于有机质的灼烧，使得其与有机质分离释放，进入到土壤水溶液中并进行水解。金属离子的水解使得土壤水溶液中的氢离子增多，因此土壤的酸碱度下降，pH变小。

3 结语

综上所述，土壤经高温处理后对土其理化性质是有一定影响的，虽层位不同影响结果不同，但总体看来，有机质含量、全氮含量和酸碱度下降；有效磷、速效钾的含量和土壤容重增加。因此用高温处理连作障碍的土壤后要及时补充有机肥。可以通过种植绿肥和秸秆还田的方法进行补充，这样既可以增加土壤有机质的含量，又可以改善土壤结构。但要适当的增施氮肥，以补充在高温处理土壤时造成的氮素损失。

参考文献

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提高土壤有机质的方法篇3

【关键词】土壤养分测土配方施肥变化趋势应用

一 、方法与材料

1.采样点的数量及分布

根据临潼区自然条件、地形地貌、生产水平、作务方式等划分为渭北灌区、渭河川道区、山塬区。共采集土样3642个，采土深度为0~20cm，采样时间为2008~2010年的5月和9月。

2.测定方法

测定方法为常规测定法，即土壤有机质、全N、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾和微量元素测试方法依次为：重铬酸钾-硫酸容量法、凯氏蒸馏法、碱解扩散法、碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法、乙酸铵提取-火焰光度计法、硝酸提取-火焰光度计法、原子吸收分光光度法。

二、土壤养分现状、变化趋势分析

二十世纪八十年代临潼区开展了第二次土壤普查，查明了土壤类型、数量、分布情况以及土壤养分含量。近30年年来由于种植制度、耕作措施、施肥水平等发生了较大的变化，促使土壤的养分状况也发生了较大的变化。如:全区耕地土壤碱解氮含量在40~130 mg/kg之间，平均值90 mg/kg。与第二次土壤普查54.4 mg/kg提了35.6 mg/kg。全区耕地土壤速效磷含量在5~40 mg/kg之间，平均值20.6 mg/kg，与第二次土壤普查9.3 mg/kg提高11.3 mg/kg。全区耕地土壤速效钾含量在80~400 mg/kg之间，平均值203 mg/kg。与第二次土壤普查316 mg/kg,下降113 mg/kg。全区耕地土壤有机质含量在4-29.8 g/kg之间，先降后升，平均值16.9 g /kg。与第二次土壤普查10.4 g/kg提高6.5 g /kg。全区耕地土壤PH值在7.1~9.2之间，平均值8.3，与第二次土壤普查8.6下降0.3。

从土壤养分分析样品数占总分析样品数的比例（表1）可以看出，我区土壤有机质含量主要属4级（15.0~20.0 g/kg），占分析样品总数的48.8%，其次为3级（20.0~30.0 g/kg），占分析样品总数的20.4%；全氮含量主要属5级（0.75~-1.0 g/kg），占分析样品总数的55.7%；碱解氮含量主要属4级（60~90 mg/kg）和3级（90~120 mg/kg），分别占分析样品总数的46.3%和42.9%；有效磷含量主要属3、4级（20~30 mg/kg）和4级（15~20 mg/kg），分别占分析样品总数的29.7%和23.6%；速效钾含量主要属1级（大于220 mg/kg）占分析样品总数的47.3%。

1.土壤有机质、全氮及速效养分的现状

从土壤养分含量分级情况（表2）和临潼区土壤养分含量分级统计表（表3）来看，临潼渭北灌区、渭河川道区土壤有机质含量属中等偏上水平，全氮含量属中等水平，碱解氮含量、有效磷含量属中等偏上水平，速效钾含量属较高水平。山塬区土壤有机质偏低，有效磷含量属偏低水平，速效钾属中等水平。

表1临潼区土壤养分含量分级统计表（占样品总量的比例%）

表2陕西省土壤养分分级情况

表3临潼区土壤养分含量分级统计表（占样品总量的比例%）

2.土壤缓效钾及微量元素的现状

根据有关土壤缓效钾丰缺指标（表4），对土壤缓效钾的养分状况进行了丰缺程度分级，我区土壤缓效钾的平均含量分别为501.5 mg/kg。从（表5）可以看出，土壤缓效钾含量主要处于极丰富（＞400 mg/kg）范围，占分析土样总数的76.5%，其次为丰富（350~400 mg/kg），占分析土样总数的10.5%；从土壤缓效钾的丰缺指标来看，我区土壤缓效钾含量丰富。

表4临潼区土壤缓效钾养分丰缺指标

表5临潼区土壤缓效钾各级养分占测试样品比例

从（表6）来看，目前我区土壤有效锌、锰、铜、铁的平均含量分别为1.29 mg/kg，5.24 mg/kg，0.51 mg/kg，4.47 mg/kg。根据有关土壤微量元素丰缺指标对该地区的土壤微量元素养分状况进行了丰缺程度分级统计（见表7）。我区土壤有效锌适量（1.0~2.0 mg/kg）范围，占分析土样总数的45%；有效锰处于缺乏（1.0~10.0 mg/kg）范围，占分析土样总数的74.2%；有效铜处于适量（0.2~1.0 mg/kg）范围，占分析土样总数的86.7%；有效铁处于缺乏（2.5~5.0mg/kg）范围，占分析土样总数的69.4%。

可以看出,我区土壤有效锌、锰含量缺乏，有效铜、铁含量丰富。

表6临潼区土壤微量元素丰缺指标(mg/kg)

表7临潼区土壤微量元素占测试样品的比例(%)

三、不同区域土壤养分评价、结果应用

1.山塬区

粮食播种面积为17.4万亩，涉及代王街办、马额街办、穆寨乡、铁炉乡、仁宗乡。土壤以黄土性土、新积土为主，土壤有机质含量15.2 g/kg、PH 8.1、全氮0.84 g/kg、碱解氮87.6 mg/kg、有效磷14.6 mg/kg、速效钾189 mg/kg、缓效钾603 mg/kg、有效铁4.58 mg/kg、有效锰5.46 mg/kg、有效锌0.99 mg/kg、有效铜0.5 mg/kg. 有机质含量中等，土壤呈稍偏碱，土壤速效氮、磷、钾比例为1:0.16:2.16，养分比例不合理，磷含量偏低，钾含量偏高，锌、铜处于合适状态，锰、铁含量处于缺乏状态。

此区土层深厚，但大部无灌溉条件，部分区域有水土流失现象，一年两熟或一年一熟，土壤养分消耗稍大。施肥上，应加大秸秆还田、有机肥施用力度、协调氮磷钾肥施用比例，注意磷肥施用，中微量元素方面应注意硼、锌肥的施用，需加大蓄水保墒，退耕还林。

2.渭北灌区

粮食播种面积为27.1万亩,涉及徐杨街办、栎阳街办、新市街办、交口街办、油槐街办、相桥街办。土壤以塿土、潮土为主，土壤有机质含量17.9 g/kg、PH 8.5、全氮0.91 g/kg、碱解氮89.9 mg/kg、有效磷23.3 mg/kg、速效钾205 mg/kg、缓效钾519 mg/kg、有效铁4.6 mg/kg、有效锰4.76 mg/kg、有效锌1.32 mg/kg、有效铜0.5 mg/kg. 有机质含量中等偏上，土壤偏碱，土壤速效氮、磷、钾比例为1:0.26:2.28，不合理，磷偏低，钾含量偏高，锌、铜处于合适状态，锰、铁含量处于缺乏状态。

此区有灌溉条件，一年两熟复种指数高，小麦玉米产量高，土壤养分消耗大，土壤耕层需要深翻改良和培肥。施肥上，应加大秸秆还田、有机肥施用力度、注意氮磷钾肥施用比例，微量元素方面应注意锰、锌肥的补充施用，确保高产、稳产。

3.渭河川道区

粮食播种面积为31.9万亩，涉及北田街办、仁留街办、西泉街办、雨金街办、斜口街办、行者街办、新丰街办、何寨街办、零口街办。土壤以黄土性土、塿土、新积土为主，土壤有机质含量17.4 g/kg、PH 8.2、全氮0.87 g/kg、碱解氮90.6 mg/kg、有效磷20.1 mg/kg、速效钾203 mg/kg、缓效钾402 mg/kg、有效铁4.77 mg/kg、有效锰5.85 mg/kg、有效锌1.93 mg/kg、有效铜0.64 mg/kg。土壤有机质含量中等偏上，土壤速效氮磷钾含量也较高，土壤偏碱，土壤有效氮磷钾比例为1:0.22:2.24，不合理，磷稍偏低，氮、钾含量偏高，锌、铜处于合适状态，锰、铁含量处于缺乏状态。

此区土层较薄，以砂底为主，渭河两岸土层厚度一般在1.2~2米，漏水漏肥严重，有灌溉条件，一年两熟复种指数高，土壤养分消耗大。施肥上，应加大秸秆还田、增加有机肥施用、注意氮磷钾肥施用比例，以追肥为主，中微量元素方面应注意硼肥的施用，灌水应以小畦，滴、喷灌为主，避免大水漫灌。

四、结语

根据土壤的养分现状及变化趋势，我们应该围绕稳氮、稳磷、补钾，因缺补微的施肥原则，根据作物、土壤及化肥特点，通过科学合理施用化肥，调整养分比例，提高土壤的质量，提高粮食单产和肥料利用率及粮食的产投比，从而保证农业的可持续发展。

参考文献：

[1]全国农业技术推广服务中心《土壤分析技术规范》2006年6月.

[2]临潼县农业区划委员会土壤组；《临潼土壤》1984年7月.

提高土壤有机质的方法篇4

关键词：硅酸盐细菌肥料；水稻微生物；肥力；影响

我国作为水稻的重要产国之一，水稻的生产在全国的农业生产中占有非常重要的地位。在近些年来，由于在进行劳作的过程中使用了大量的肥料，导致了水稻土壤的肥力有所下降，土壤中的微生物量也明显下降，酶的活性大大降低，从而影响了土壤的养分以及水稻的养分吸收，水稻的产量也因此而降低。土壤中微生物含量和酶的活性是目前监测土壤环境质量的标准之一。

硝酸盐细菌是一种有机酸类物质，它能够将土壤中磷矿粉、磷灰石等物质进行溶解，并作为菌体进行利用，磷和钾在硝酸盐细菌死亡之后，能被水稻农作物进行吸收，有利于农作物的生长。另外，硝酸钾细菌能够促进氨基酸、多糖等物质的产生，有利于农作物的生长。利用硝酸盐细菌在土壤中进行生长繁殖，能够对其他的病原菌进行有效地抑制，保证农作物健康生长。本次试验研究发现，使用硅酸盐细菌肥料对水稻土壤进行调节，能够促进土壤中生物量、酶活性的生长，进一步改善土壤的成分。下面本文进行详细的介绍。

一、 资料与方法

1.一般试验材料

选取我国某大水稻田试验站进行试验，水稻土壤的类型是潴育型水稻土，潴育型水稻土的基本特性是：土壤的pH值为6.5左右，土壤的速效磷为20g·kg-1、速效钾为70.02mg·kg-1、氮为50.96mg·kg-1。研究人员负责将硅酸盐细菌肥料进行存放，存放的载体是细菌，含量只有4亿·g-1；有机肥料中氮的含量为32g·kg-1、磷含量为40.12g·kg-1、有机物质总共有323.56g·kg-1。

2.实验的方法

（1）实验方案的设计

实验方案的设计以下几个步骤进行处理：第一，硅酸盐细菌肥料为15-20kg·hm-2。第二，在此基础上加上有机肥料3000kg·hm-2；第三，灭菌硅酸盐细菌肥料22kg·hm-2；第四，未施肥。工作人员要对这几个方案进行重复处理，在实验区的四周设置保护行，将各个地区的生产管理处理好，各个小区之间使用料膜进行相隔。

（2）样品采样工作

工作人员在水稻收获之后，对每一个区域的水稻进行采样，分析调查。

（3）测定的方法

对水稻土壤的测定方法包括以下几点：对土壤的养分、微生物的生物含量、酶活性等进行常规的测定。使用氯仿熏蒸法对土壤的微生物量进行分析，并对生物区的情况进行估计和描述，使用浸提蒸馏法对土壤中的阳离子进行测量、使用钼锑抗比色法对土壤中的速效磷进行测量，使用浸提比浊法对速效钾含量进行测定，使用关松萌法对土壤中的蔗糖酶和脲酶活性进行测定。

二、 结果分析

1.在土壤中使用硅酸盐细菌对土壤的影响

土壤中的微生物构成主要包括以下三个方面：细菌、放线菌、真菌。这三种菌类对于土壤中有机物的分解和化合物的转化作用非常大。其中，硅酸盐细菌肥料和有机肥料进行混合施肥的话，能够有效提高90%的土壤微生物生物量，能够比单一使用有机肥料提高约25%以上。从数据上说明了，对土壤进行硅酸盐细菌化的处理，不仅能够有效改善土壤中微生物区的组成，还能够有效增强土壤中抵抗病原菌的能力，有效增加土壤微生物的生物量，加快速度对养分进行转化，从而有效提高土壤养分的利用率。此外，单一的使用有机肥料，各种生物量都能有所提高，但土壤的改善程度不如实行硅酸盐细菌化处理。

2.使用硅酸盐肥料对土壤肥力的影响

当硅酸盐细菌和有机肥进行结合使用的话，能够有效地改善土壤的疏松程度，例如，它能够使土壤容重下降12%左右，比一般的有机肥料提高约7%。同时也可以增加土壤中团粒性，达到良好的效果。另外，土壤中的速效磷、速效钾、碱解氮都有所提高，说明了能够有效改善土壤的肥力，从而满足植物的生长需求，这比使用单一的有机物肥料更具优势。有机物能够成为硅酸盐细菌繁殖的基础，微生物繁殖也能够为微生物肥料的有效性奠定基础。

3.使用硅酸盐细菌肥料对于土壤酶活性的好处

土壤当中的酶活性，主要体现了土壤中酶的生化强度和生化过程，同时也能够为土壤的肥力提供相关的因子，因此在一定程度上体现了土壤营养含量的高低，是土壤支持农作物活性的标准之一。在使用硅酸盐细菌肥料的过程中，土壤中的蔗糖酶、磷酸酶以及脲酶也得到了一定的变化，该变化的趋势主要体现以下几个方面：第一，硅酸盐细菌肥料和有机肥料的结合。第二，对有机肥料进行单独实施。第三，对硅酸盐细菌肥料进行单独使用。这三个方面都说明了土壤的活性能够得到一定的增强，土壤的养分能够得到有效地提高。在这三个方面当中，第一个方面的效果最好，主要是因为有机物和细菌肥料相结合能够有效提高土壤酶的活性，对土壤酶的活性有积极作用。同时硅酸盐细菌肥料能够有效加快矿质养分的分解速度，促进代谢，从而有利于土壤酶的活性，对于水稻的种植效果良好。

三、 小结

硅酸盐细菌肥料是众多微生物和有机物肥料产品中常见且使用广泛种类之一。然而，由于我国农业肥料的研究不成熟，对于硅酸盐细菌肥料的相关机理和作用都未能够进行深入的调查研究。本文通过对硅酸盐细菌肥料的研究，分析其对水稻土壤微生物的影响，结果表明，使用硅酸盐细菌肥料，将其与有机肥料进行结合，能够有效地改善土壤的生态，提高土壤内微生物细菌的数量，改善微生物结构，提高土壤中阳离子的交换数量，从而有效改善土壤的理化性质，有效增加酶的活性，提高土壤肥力。根据研究表明，土壤生物的肥力改善，其中与硅酸盐细菌肥料和有机肥料进行结合使用，有着很密切的关系。究其原因，主要是因为有机肥料中的有机物能让硅酸盐细菌大量繁殖，从而为细菌在土壤中不断增长提供了一定的物质基础。

参考文献：

[1]付学琴，龙中儿，魏赛金，黄文新. 硅酸盐细菌肥料对水稻土壤微生物及肥力的影响[J].中国土壤和肥料.2009（05）.

[2] 张毅民，胡静，吕学斌等.一种新型生物有机复合混肥的肥效研究[J].化工进展，2005，24（10）.

提高土壤有机质的方法篇5

[关键词] 机械深松联合 整地技术 应用

[中图分类号] S222.4 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）06-0214-01

1 机械深松联合整地现状

整地目的是为了改善土壤的物理形式和自然条件，为农作物的良好生长打下坚实的基础。自从我国实行联产责任制后，好的一面是提高了农民的劳动热情，保证了农作物的增收。但另一方面，耕地逐渐变得零散，农业设备的作业效率低下，以及多次作业对土壤造成破坏，导致土壤退化，营养物质不断流失，不利于农作物的未来发展。

目前我国的机械深松联合整地工作还是有众多的问题，机械整地作业还是受到了传统整体工作的众多影响。将翻、耙、起等技术建立在传统的整体深翻的基础上，这样的整地模式有较多的局限性，无法适应时代更替下我国农业的需求。所以要从机械整地的模式上出发，改革模式，从根本上提高整体的工作效率。

2 机械深松联合整地的优势

2.1 加深耕作层

加深耕作层可以为农作物的生长提供良好的土壤条件，在进行机械深松后，土壤承受雨水的能力大大增强。有效减少了地表径流，能够将春秋季的雨水有效的保存在土壤中，避免土壤出现水土流失的情况。当地区出现一定的干旱情况时，保证土壤中仍然存有水分。根据实践证明，土壤层每增加1cm，每亩地蓄水的能力可以增加3-4t。如果地区中降雨在50mm之内，土壤可以吸收雨水，地表不会出现积水。

2.2 建立土壤耕作层结构

进行间隔深松，建立虚实并存的土壤耕作层结构。在进行机械深松联合整体工作时，在垄台和垄沟中同时进行深松，保证深松之间的距离小于35cm，保证间隔深松。这样的结构可以满足农作物需要的虚实并存的土壤耕作层结构。土壤中实的部分可以让嫌气微生物在其中生存，不断为土壤提供养分，利于供水；而虚的部分可以让好气微生物生存，保证农作物可以吸收到土壤中的营养，提高土壤的蓄水能力，提高土壤的肥沃度。

2.3 打破坚硬犁底层

多年来的传统整地方法，导致土壤会出现坚硬犁底层，机械深松联合整体可以打破这种缺陷。加深耕作层后，土壤的硬度得到了一定的改善，孔隙度增加，容重变小，保证水、肥料、气温等情况都有所好转，可以提高土壤的通气、通水性，为农作物的良好生长奠定了基础。根据实践证明，深松后的土壤种植玉米后，深度比传统的整地方法根长多了一倍，可以达到35cm到50cm。

2.4 提高土壤蓄水能力

进行机械深松联合整地之后，土壤的蓄水能力会得到大幅度的提升。根据研究证明，经过了机械深松联合整地后，土壤可以比传统方法下的土壤每亩多蓄水11m3到22m3，并且土壤的渗水速度也大大提高，且不会形成径流。由于大量的积水可以存入土壤中，所以即使地区内降雨量在一段时间内大大减少也不会影响到农作物的生长，土壤可为农作物的生长提供需要的养分，提高农作物的产量。

2.5 提高农作物的抗压能力

在经过机械深松联合整地之后，土壤得到全方面的提升，可以减少农时，并减弱因温度过低而对农作物导致的负面影响。在每年的秋季，对土壤进行深松整地，保证土壤良好的待播状态，在第二年春季时可以进行适当的提早播种，积温甚至可以达到200摄氏度以上。并且由于春季寒气散发快，地温温度较低，较适合农作物的生长，可以有效减少低温对农作物的影响，提高农作物的质量。

2.6 提高土壤肥力

机械深松联合整地可以对土壤内的环境进行改良，提高土壤的肥力。经过机械深松联合整地后能将有机物的根部碾碎并补充到土壤中，土壤中的有机质有所增加，提高了土壤的肥力。根据实践证明，玉米根部补充到土壤中后，可以让该土地中的农作物产量增加10%到20%，可以有效减少耕地过程中造成的人为损失，提高土地的效率。

2.7 增强排涝、排盐能力

在经过机械深松整地后犁底会形成贯通鼠道，可以提高土壤的排涝、排盐能力，保证农作物的安全。根据实践证明，经过深松的土地每次可以降低盐含量约12%。

2.8 耕地效率高

在秋季，往往农民的整地机设备比较拮据，工作效率低下。运用机械深松联合整地方法后，在设备不变的情况下，工作效率较传统提高了一倍以上。

2.9 节省能源

机械深松整地方法能有效节省燃油，减少能源消耗，大大减少整地上的成本。根据实践证明，进行机械深松整地可以比传统的整地方法节省15%左右的燃油，平均每公顷可以节省多达20元的成本。

2.10 作业次数减少，利于土壤恢复

在进行整地作业时，施工次数越多，对土壤造成的损害也越大。如果按照传统的整地方法，一套流程下来要在田中通过十多次，对土壤造成大量压力。当土壤被压实后，团粒结构会遭到严重的破坏，并且在田中进行耕作时也会遇到一定的阻力，大大减弱了工作效率。根据研究表明，履带式拖拉机对土壤的压痕会导致土壤提高20%阻力，轮式拖拉机对土壤的压痕会导致土壤提高40%最。机械深松整地采用的是灭茬、深松、施肥、播种等一次性完成的联合整地机，只需要一次进地就能全面解决。减少了设备在田间作业的次数，避免了土壤因设备的问题而丧失养分的可能，提高了土壤的可持续发展能力。

3 结语

农业在我国占的比重较大，所以我国一直将农业的发展放在重点。如今农业技术已经有巨大的进步，传统的耕作方法已经无法满足现今的社会需要，需要将更加现代化的技术应用在耕地上。机械深松联合整地技术是一种节约成本、提高工作效率的方法，其一次性进地的工作方法大大减少了对土壤的破坏性，为农业可持续发展提供了平台。机械深松联合整地具备很好的经济实用型，符合我国对于农业发展的要求，有着广阔的前景。

参考文献

[1]韩秀芳，高勇，谢宏昌，王德明，关威. 机械深松联合整地技术的作用及效益分析[J]. 农机使用与维修，2010，01：31-33.

提高土壤有机质的方法篇6

关键词： 猕猴桃； 土壤养分； 果实品质； 多元分析

中图分类号：S663.4 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2012？雪06-1047-05

猕猴桃系猕猴桃科（Actinidiaceae）猕猴桃属（Actinidia）植物，是原产我国的野生木质藤本果树[1]。猕猴桃果实营养丰富，风味独特，适宜鲜食与加工，经济价值高，当今已被国际上誉为“水果之王”。目前，江西省奉新县猕猴桃主栽品种为‘金魁’。‘金魁’由湖北省农业科学院果树茶叶研究所实生育种而成，属美味猕猴桃（Actinidia deliciosa）。

土壤是猕猴桃生产的基础，土壤理化性状水平直接影响到树体的生长、果实品质和果园的可持续发展。国内外果树工作者在土壤营养与果实品质的关系[2-9]方面做了大量研究。在国内猕猴桃方面，前人的研究仅局限于对土壤养分的分析[10]、土壤营养与产量[11]或土壤养分中单因素与果实品质[12-13]的关系。据此，我们通过对江西省猕猴桃主产区奉新县15个‘金魁’猕猴桃园土壤养分与果实品质的调查，应用典型相关分析和线性回归分析等方法，探讨土壤养分与果实品质的多元关系，找出影响果实品质的主要土壤理化因子，为指导果园科学施肥以及优质高效猕猴桃园建设与栽培管理提供理论依据。

1 材料和方法

试验材料采自江西省猕猴桃主产区奉新县15个‘金魁’猕猴桃果园，8 a生，水平大棚架，株行距4 m×5 m，试验地面积分别约1 hm2。果园土壤类型为第四纪红壤，土壤质地为轻壤土，15个猕猴桃园的气候环境条件基本一致。

2011年9月进行‘金魁’猕猴桃土样采集，在每个猕猴桃园随机选取3株树（3次重复），每株为1个取样小区，在每株树的东、西、南、北4个方位以树体主干为中心离其1.0～1.2 m处用土钻采集0～40 cm层次的土壤，弃去植物残体后，均匀混合成一个样品，取1～2.0 kg样品装入无菌密封袋带回实验室分析，土壤容重的测定使用环刀进行取样。有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法，速效氮采用碱解扩散法，速效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法，速效钾采用醋酸铵浸提火焰光度法，有效钙、镁、锰、锌采用原子吸收分光光度法测定，有效硼采用姜黄素比色法测定，土壤pH采用电位计法[14]。

‘金魁’猕猴桃果实生理成熟期（可溶性固形物含量达6.6%）采集果样，分别在土壤取样树体中上部东、南、西、北随机采集猕猴桃果实样品50个，带回实验室后立即用电子天平测定单果质量。当果实硬度达到1.0～1.2时测定果实内在品质指标。GY-1型果实硬度计测量果实硬度，可溶性固形物用ATAGO（PAL-1）手持数显式糖度计测定，采用蒽酮比色法测定果实总可溶性糖，采用NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量[15]。采用Excel和SAS软件对土壤理化性状和果实品质数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 果园土壤理化性状和果实品质基本状况

表1是奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤理化性状调查数据。从土壤养分分析，奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤平均有机质为16.02 g·kg-1，有效钙为704.14 mg·kg-1。不同果园之间钙肥的施用水平存在较大差异（STD=403.24），土壤平均pH为6.11。奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤平均有机质、有效钙含量处于中等水平，速效磷、有效锰、有效锌含量偏低，土壤平均pH符合新西兰优质高产猕猴桃园要求。奉新县‘金魁’猕猴桃园在今后的土壤管理中应加强有机肥与钙的施用，注意微量元素的平衡施用。从‘金魁’猕猴桃果实品质数据（表2）分析，猕猴桃果实品质各项指标平均值匀达到商品果要求。

2.2 果园土壤理化性状和果实品质因子的相关性分析

果园土壤养分含量与树体生长、产量增加和品质提高有密切关系，土壤物理性状通过影响根系活力来影响树体对养分的吸收。从表3可看出，有机质除与有效锰外均呈正相关，其相关系数较大的为速效磷（0.643 8）、有效钙（0.616 5）、有效锌（0.646 0）、有效硼（0.829 4）、pH（0.721 3），说明提高土壤有机质的含量可以增加各养分的含量；土壤pH与大部分营养元素间存在着较大的相关系数，其中与速效钾、有效钙、有效镁的相关系数分别为0.805 7、0.925 5、0.874 6，在红壤地区适当提高土壤pH值可以促进树体对这些养分的吸收；土壤间矿质元素相关系数大于0.7的分别为速效磷与有效锌（0.709 7），速效钾与有效钙（0.790 5）、有效镁（0.797 6），有效钙与有效镁（0.882 2）。从表4中可看出土壤有效钙、有效锌与果实品质各因子之间均呈正相关，不同土壤因子与果实品质之间存在着不同大小的相关系数，说明土壤营养与果实品质间的关系较为复杂，用简单的相关分析只能说明一些现象，需要借助多元统计分析方法进一步探讨其相关性。

2.3 土壤养分对果实品质影响的因子筛选和回归方程建立

土壤中各因子相互影响综合作用于果实品质，简单相关分析不能完全地客观反映它们与因变量之间的实际关系，因此在单因子分析的基础上需要进行多元统计分析。果园土壤营养和果实品质是两个不同的正态总体，果园土壤因子间的相关系数大于0.7的达到10项（表3），本研究应用典型相关分析方法，以土壤有机质（x1）、速效氮（x2）、速效磷（x3）、速效钾（x4）、有效钙（x5）、有效镁（x6）、有效锰（x7）、有效锌（x8）、有效硼（x9）、pH（x10）为一个总体，实单果质量（y1）、果实硬度（y2）、果实可溶性固形物（y3）、可溶性糖（y4）和可滴定酸（y5）为另一总体，根据变量间典型相关系数的大小，结合专业知识与统计分析特点筛选出了影响‘金魁’猕猴桃果实品质因子的土壤营养因子，对筛选出来的土壤营养因子与相应的果实品质因子建立线性回归方程（表5），对所建立的方程进行显著性检验，均达到极显著水平，表明建立的方程成立。由表3可知，土壤有机质、速效氮、有效硼与单果质量均呈正相关，果实硬度与有机质、速效钾、有效钙呈正相关，可溶性固形物主要受到有机质、有效钙、有效镁、有效硼的相互影响，可溶性糖主要受有机质、有效钙、有效镁、有效锰的共同影响，可滴定酸主要受有机质、速效氮、速效磷、pH的影响，其中与有机质呈负相关。增加土壤有机质含量对各果实品质指标均有促进作用。应用典型相关筛选出的影响果实品质因子的土壤营养因子与依据单因子相关系数的大小选择的土壤营养因子（表4）存在较大差异，表明了不同果实品质因子受到不同土壤营养因子间的共同作用。

3 讨 论

猕猴桃生命活动所需的物质大部分都是从土壤中吸收的，土壤中营养物质的水平将直接影响到猕猴桃的生长发育和果实品质的表现，猕猴桃果实品质特性是土壤营养的诸多因子共同作用的结果。本研究中土壤养分、pH之间的相关系数大于0.7有10项，根据近代回归分析理论[16]，若某一正态总体中，因子间的相关系数R≥0.7，在建立方程中易导致系数不稳、方程系数符号相反或与生产实际不一致等问题。需要用典型相关、主成分回归、岭回归等近代回归方法建立方程。用近代回归（主成分回归，典型相关等）分析方法可消除方程建立过程中的复共线性问题[16]。Pestana等[17]应用主成分回归研究了柑橘花期花器官的矿质营养与果实品质的关系；Jabeen等[18]应用典型相关分析研究了巴基斯坦 20 个国家公园的植被与环境因子的关系，找出影响不同植被类型的环境因子；张强等[8]应用典型相关分析研究了苹果园土壤养分与果实品质的关系，找出影响不同果实品质指标的土壤养分因子。本研究是在参考前人研究基础上，应用典型相关分析研究果园土壤营养与果实品质2个不同正态总体间的关系，并筛选影响果实品质因子的主要土壤营养影响因子。

土壤有机质是土壤肥力的物质基础，增加土壤有机质的含量可以改善土壤物理性能，调节土壤的酸碱平衡，增加根系活力，促进树体对养分的吸收，从而改善果实品质。适宜的土壤pH可以避免许多营养元素的缺乏和毒害作用。本研究中土壤有效钙与土壤pH值的相关系数为0.925 5，土壤有机质与土壤有效钙的相关系数为0.616 5，土壤有机质与土壤pH呈正相关是多个因子相互作用的结果。不同的矿质营养元素对果实品质的影响各异，施用钾肥可以提高猕猴桃果实硬度[12-13]，钙与猕猴桃的贮藏性呈显著正相关[19]，施用有机肥与氮肥可以提高猕猴桃果实单果质量与果实硬度，有机质还可以提高可溶性固形物、可溶性糖的含量并可以降低可滴定酸的含量[20]。在土壤营养与果实品质的简单相关分析中，土壤速效氮与可溶性糖呈正相关，但由于其与可滴定酸呈正相关导致酸度增加，速效氮还可能与可溶性固形物的其他组分存在负相关关系，导致速效氮与可溶性固形物呈负相关。本研究认为在土壤营养与果实品质关系的研究中仅用简单的相关分析不够全面，需要应用多元分析方法。作者运用典型相关分析得出影响单果质量、果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸的主要土壤因子。这与张强等[8]通过典型相关分析筛选出影响富士苹果单果质量、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸的土壤养分因子的结果吻合。

土壤养分与果实品质间的关系错综复杂，本研究结果表明，果实品质特性受多个土壤营养因子间的共同作用，各项土壤营养因子对不同的果实品质指标影响大小不一。在果园土壤管理中，盲目施肥不仅造成浪费、污染环境，同时也可能导致果品质量下降，对果树造成毒害或导致其他元素亏缺。应根据果实品质的需肥特性，制定科学的平衡施肥方案，才能达到猕猴桃优质高效的栽培目的。

参考文献 References：

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提高土壤有机质的方法篇7

关键词：有机垃圾；生物炭；固碳减排；土壤

中图分类号：R124文献标识码： A

1引言

目前，国内外广泛采用的垃圾无害化处理方式主要有填埋法，焚烧法，堆肥法等，但由于其严重的二次污染和排放大量温室气体等问题，学者们开始将目光集中于有机垃圾热解生物质炭技术的研究。生物质炭是由生物质如林业废物、作物秸秆、动物粪便等，在缺氧或低氧条件下，及相对较低的温度下经热解碳化产生的一种性质稳定、含碳量丰富的固体物质。已有大量研究表明，将生物炭施用到土壤中，可以改善土壤的理化性质，进而影响土壤的微生物丰度和群落结构。有机垃圾炭化还田，不仅可以直接减少垃圾焚烧和化肥使用时排放的温室气体，还可以促进土壤碳汇作用。所以进行城镇有机垃圾热解生物质炭的土壤环境行为与效应的研究，具有重要的研究价值。

2 改善土壤理化性质

2.1 对土壤pH的影响

生物质炭酸碱性主要取决于制炭的原材料和生产过程，如热解终温、升温速率和热解氛围等，但大部分生物质炭为碱性。因此，生物质炭施用于土壤，可以提高酸性土壤的pH值。刘玉学等[1]的田间试验表明，添加秸秆炭和垃圾生物质炭，分别使土壤的pH值提高了0.39和0.26。有研究显示[2]，高温热裂解的生物质炭比低温热裂解的生物质炭具有更多的灰分和更少的酸性挥发物，因而pH更高，对土壤的改良效果也更好。生物质炭对土壤pH值的影响与土壤质地有关。如颜永毫[3] 研究了生物质炭对土、风沙土和黄绵土三种土壤 pH值的影响，实验前测定三种土壤的pH值分别为7.66，8.18和8.14，培养后pH值分别为7.78，8.51和8.19，培养后三种土壤 pH 分别增加了1.52%，3.95%和0.70%，土和风沙土培养后 pH值升高显著，但黄绵土升高并不显著。

2.2 对土壤水分的影响

土壤含水率是农业生产中的一个重要参数，也是决定作物产量的重要因素。生物质炭中含有丰富的孔隙结构和有机大分子，施入土壤后可以改善土壤物理性状，进而提高土壤的保水性能。

大量研究显示随着生物质炭添加量的增加，土壤田间持水量相对应增加[4]。也有研究显示施入生物质炭的土样在一定吸力下，容积含水量随生物质炭用量的增大先增大后减小[5]。Tryon[6]早在1948年就对生物质炭对土壤持水量的影响进行了研究，研究显示沙质土壤施入45%(按体积)木炭后土壤持水性增加了18%。在肥沃的土壤及粘性土壤中，没有观察到变化，甚至在粘性土壤中土壤持水量减少了。Karhu等[7]的研究结果表明，旱地施加了9t/hm2生物质炭后，土壤的保水能力为0.540 ± 0.019 g H2O g dry soil−1，对照组为0.485 ± 0.014g H2O g dry soil−1， 田间持水量增加了11%。Glaser等[8]的研究结果表明，人为施加了生物质炭的土壤表面区域比周围土壤的田间持水量高出3倍。

2.3 对土壤阳离子交换量（CEC）的影响

土壤CEC是指在一定的pH值条件下，每千克土壤所能吸附的全部交换性阳离子的总量，单位是cmol/kg。CEC可以影响土壤缓冲能力和土壤保肥能力，所以CEC是改良土壤和合理施肥的重要依据。鉴于生物质炭本身具有极高的CEC，因此生物质炭的应用将对土壤的CEC产生影响[9]。生物质炭对土壤CEC的影响大小主要和土壤类型，生物质炭种类和在土壤中的存在时间长短有关。

近年来国内外学者对此进行了大量研究：Yuan等[10]研究了九种不同生物质原料裂解的生物质炭对土壤CEC的影响，包括非豆科植物，如油菜秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、稻壳、玉米秸秆和豆科植物的秸秆，如黄豆、花生、蚕豆和绿豆，他们的ECEC(有效阳离子交换量)分别为13.83、12.91、13.15、12.45、13.33、13.97、13.02、13.16和13.79cmol⁄kg，分别比对照组（11.99cmol⁄kg）提高了15.3%、7.7%、9.7%、3.8%、11.2%、16.5%、8.6%、9.2%和9.6%。袁金华等[11]的实验结果显示，生物质炭对不同类型土壤的交换性能的影响也存在差异，施加了稻壳炭的红壤ECEC较对照组增加了17.2%，黄壤土ECEC增加了7.2%。生物质炭对黄壤土离子交换性能的改善明显好于红壤土。

2. 4 对土壤有机质的影响

土壤有机质是土壤的重要组成部分，虽然只占土壤组成很小的一部分，但是由于其能为植物生长提供营养，从而维持土壤肥力，改善土壤结构而备受人们重视。近年来，为了解释生物质炭肥在农业生产方面的潜力，学者们对生物质炭肥对土壤有机质的影响进行了广泛的研究。

如章明奎等[12]通过两年室内盆栽实验，研究了不同用量生物质炭对土壤有机碳的影响，研究结果表明，施用生物质炭可显著提高土壤有机碳的积累，增加土壤有机碳的氧化稳定性。Laird等[13]使用由橡木和山核桃木制得的生物质炭进行实验，结果显示，分别施加了5g・kg-1、10g・kg-1和20g・kg-1生物质炭的土壤较未施加生物质炭的对照组总碳含量分别增加了17.6%，37.6%和68.8%。表现出明显的随生物质炭添加量的增加而增加的规律。

土壤有机质的分解是一个复杂的过程，受到许多因素的影响，如土壤质地，土壤湿度，土壤持水量，土壤阳离子交换量，生物扰动速率和氧气（支持微生物有氧呼吸）等。这些因素往往偶合在一起，共同对土壤有机质的分解起作用。

3 增加土壤碳汇，缓解全球气候变化

3.1 减排机理

在过去的200年里人为温室气体排放量急速增加，导致现在全球变暖和气候变化等环境问题，且形势日益严峻。有机垃圾生物质制炭还田，不仅可以直接减少垃圾焚烧和化肥使用时排放的温室气体，还可以通过增加土壤生物量促进土壤碳汇作用。

许多学者的研究显示，使用了生物质炭的土壤，温室气体排放量明显降低了。生物质炭可以通过对土壤理化性质的调节，影响土壤N2O排放的。Gayoung等[14]认为不同种类的生物质炭，由于其自身元素含量的不同会对土壤温室气体排放量产生不同的影响，动物粪肥生物质炭相比大麦秸秆生物质炭含氮量更高，C/N比较低，较易分解矿化，因而秸秆炭在抑制土壤N2O 释放方面效果更好。颜永毫等[15]认为生物质炭主要通过对土壤中硝化菌和反硝化菌的生命活动影响，对土壤N2O排放发挥调节作用。

土壤有机碳库是一个极不稳定的碳库，农作物秸秆还田，植物残体等落到土壤里等，这一部分碳会在较短的时间被土壤有机体分解，重新回到大气中，所以对碳的封存几乎为零。而有机质炭化还田，在热解过程中，将有机体从大气中捕获的C转化为生物质炭的形式，实现了在土壤中的封存。输入土壤中的生物质炭本身结构稳定，虽然，已有研究表明生物质炭的表面能被氧化，但只占极小的一部分，另外，生物质炭与土壤中的矿物形成有机-无机复合体，通过团聚体的物理保护作用，降低土壤微生物对其分解的风险。此外，在热解过程中还会产生热解油，热解气等能源副产品，减少了碳的排放。生物质炭除了自身的碳封存外，还会通过影响土壤理化性质，提高土壤质量，进一步增加生物质炭固碳、减排的途径。

3.2 减排量

最早进行生物质炭固碳潜力研究的是Lehmann[16]。Lehmann等[17]提出在全球范围内用收割的农林废弃物制成生物质炭还田替代简单的焚烧，将会获得显著的固碳、减排潜力，会抵消12%的人为CO2排放量；回收农业和林业废弃物进行生物炭生产，每年的碳封存潜力为0.16×109tC。随着研究的不断深入，研究方法越来越科学，如生命周期评价方法( life cycle assessment，LCA)等的应用使得计算越来越精确。张阿凤等[18]应用生命周期评价方法对秸秆燃烧（基线）和转化生物黑炭以及农业应用整个系统全生命周期的温室气体排放量和碳汇清除量进行了评价。得到结论：秸秆生物质炭施用的总效应初步估计为秸秆产生净碳汇249~398 kg CO2-e・t-1。可以看出秸秆生物质炭具有显著的固碳减排效果。

虽然各国科研人员都试图通过在微观的实验室尺度的基础上通过对生物质炭的生成速率和固定碳素效率的研究，给出生物质炭在宏观的全球尺度上增汇减排的总量，但是，由于碳化条件等诸多因素的不同导致生物质炭的生成速率难以确切估计。生物质炭在全球水平上的固碳潜力和可持续性还有很多不确定的因素，因此不同研究者给出的生物质炭增汇减排的具体估计值有较大差异，寻求较为准确且一致的数据将是未来研究的方向。

4 建议

(1) 目前，在各国学者对生物质炭的研究中，其原料仅限于草木、秸秆、竹子、污泥等单一生物质，很少有人开展城市有机垃圾热解生物质炭技术的研究。且由于我国城镇垃圾分类不完善，其中混有各种复杂成分，所以有机垃圾热解形成生物质炭的过程中Cl和重金属等污染物的析出与抑制机理仍有待研究。

(2)虽然生物质炭对土壤环境功能有多方面积极的影响，并且在控制温室气体排放方便优势明显，但是施用量过大也可能造成负面影响，针对这方面的研究还较少，因此生物质炭长期农业利用的环境风险还有待进一步评估，特别是在大规模推广应用之前，需要充分考虑施用生物质炭可能对土壤生态系统产生的负面影响。

(3)研究显示生物质炭的土壤环境行为受生物质炭种类，土壤类型，农作物种类等的影响。所以在农业利用之前，应进行定位试验，找到适合当地土壤和农作物的生物炭种类及其生产条件。

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提高土壤有机质的方法篇8

苹果栽培适宜的土质为砂壤土或轻壤土，活土层深度应达到60厘米以上，地下水位深度不小于l米，土壤以中性或微酸性为宜，有机质含量至少要达到1%以上。然而，我县苹果园土壤有机质含量仅为0.5%左右，最高的不超过0.8%。要改善我县苹果园土壤瘠薄这一现实问题，必须做好以下几项管理技术：

 

一、土壤管理的主要措施

1. 果园深翻

①时期。只要方法合适，春、夏、秋季都可进行深翻，其中以秋季果实采收后至落叶期进行为好。此时正值根系生长高峰期，断根的伤口容易愈合，易发新根。秋季深翻有利于积雪保墒、塌实土壤，可以和秋施基肥相结合进行。秋季干旱少雨地区可采用春季或夏季深翻，春季早深翻有利于根系愈合，夏季深翻要少伤根和多灌水，否则容易造成落叶。

 

②方法。深翻主要是新建果园的土壤管理方法。新建果园应在定植前挖100厘米见方的营养坑，或沿树行挖深80厘米、宽100厘米的营养槽，提前改良土壤。采用秋栽夏挖、春栽秋挖的方法。未改良土壤的果园常采用以下几种方法：a.扩穴深翻。幼树自定植穴边缘开始，每年或隔年向外扩展，挖宽50厘米、深60～100厘米的环状沟，逐年扩大，至全园深翻为止。b.隔行或隔株深翻。即先在1个行间深翻，留1行不翻，第二年或隔年再翻未翻过的1行，以免伤根太多不利于果树的生长。c.全园深翻。除树盘下的土壤不翻外，一次性全面深翻，因此法伤根太多，多用于幼龄园。d.带状深翻。主要用于宽行密植的果园。即在行间自树冠外缘向外逐年进行带状开沟深翻。

 

不论何种方式深翻，深翻时表土、心土应分别放置；填土时表土填在底部和根的附近，并混合施入适量腐熟的有机肥、粉碎的有机物秸秆等，将死土还原到表层，以利改良土壤。深翻时要少伤1厘米以上的大根。因伤大根过多或未及时埋土、灌水会导致根系受冻、干枯等，反而会使树体衰弱，产量降低。

 

2. 地面覆盖 实施地面覆盖措施，具有增温、保墒、减少蒸发，改良土壤理化性状、增加土壤有机质含量、提高土壤肥力，防止杂草滋生，减少中耕次数的显著效果，能有效地促进果实的生长发育。主要覆盖模式有：

 

①生草法。除树盘外，在果树行间播种禾本科、豆科等草种的方法为生草法。生草法在土壤水分条件较好的果园可以采用。选择优良草种，关键时期补充肥水，割后覆盖地面。在缺乏有机质、土层较深厚，水土易流失的果园，生草法是较好的土壤管理方法。果园采用生草法管理，可以通过调节割草周期和增施矿质肥料等措施，如1年内割草4～6次，每次亩施氮肥5～10千克，以及酌情灌水等措施来解决其与果树争水、争肥的矛盾。果园草种分一年生和多年生两种类型，常用的有三叶草、大豆、毛野豌豆、扁豆、草木樨、野燕麦等。豆科与禾本科混合播种，对改良土壤有良好的作用。在生草果园中，当出现有害草种，并且出现草害时，需及时翻耕重播或用除草剂杀灭。

 

②秸秆覆盖制。在山区无灌水条件或比较郁闭的果园推行覆草制。每亩用秸秆1000～1500千克进行全园覆盖，覆盖厚度15～20厘米，待2～3年秸秆充分腐熟后进行深翻还田，再重新覆盖。

 

③覆沙制。沙田栽培是我县传统的栽培模式，每亩用干净河沙20～25米3，全园覆盖厚度3～5厘米。幼龄果园需进行间作时，以覆沙为最好。

④覆膜制。采用地膜覆盖，就会减少土壤水分的蒸发，不仅可保持土壤中的水分含量，而且还会提高地温，促进根系的吸收。现在应用较多的是黑色地膜。在幼龄果园树体的两侧顺行各起60厘米宽、10厘米高的垄，要求垄外高内低，呈“u”形；对挂果园，可在果树的两侧顺行各起1.2米宽、10～15厘米高的垄，要求垄面里高外低呈马鞍状。覆膜后雨水能集中到根系吸收范围内，起到保温、保湿、集雨的作用。

 

⑤果园间作。在幼龄果园的果树行间种植间作物，可起到覆盖土壤、防止雨水冲刷、减少杂草为害、增加腐殖质和提高土壤肥力的作用。同时，还能合理利用土地，增加收入，达到以园养田、以短补长的目的。适宜种植的间作物有豆类、薯类和蔬菜类。

 

二、几种典型土壤的改良方法

1. 山地瘠薄土壤的改良 在2～3年内完成深翻扩穴，打通定植穴之间的硬土墙，使全园的活土层达到80厘米以上。若土质太粗，最好在深翻的同时，从园外向园内搬运一些黏土，混合客土改良土壤质地。同时，应通过连年增施有机肥或树盘覆草等措施，逐步提高土壤有机质含量，以形成良好的土壤团粒结构。

 

2. 沙滩土壤的改良 可通过在沙土中掺和黏土来改良土壤质地，并挖好主副排水沟，做好雨季排涝。同时，在果树行间种植三叶草或黑麦草，每年刈割2～4次，覆到树盘上，逐步提高土壤有机质含量，改良土壤结构。