土壤中有机质和全氮的空间分布规律
长丰县土壤中有机质和全氮的
空间分布规律研究
作者：指导老师：胡宏祥
（安徽农业大学资源与环境学院 2004级农业资源与环境合肥 230036）
摘要：探明土壤有机质和全氮的空间分布，是科学配方施肥的重要依据。通过对长丰县8个乡镇土壤样品的化验测定，并对样品中有机质和全氮的含量进行统计分析。结果表明，长丰县土壤中全氮含量属中等水平，变异系数为中等程度变异；有机质含量偏低，变异系数也为中等程度变异。同时，该县土壤有机质和全氮含量的空间差异显著，有机质和全氮呈显著的正相关性，说明增加土壤有机质不仅能改良土质，而且能增加土壤肥力。
关键词：长丰县土壤全氮有机质空间分布
1.引言
我国要以占世界不足7%的耕地，养活占世界近22%的人口，为满足如此众多的人口对物质不断增加的需求，必须在有限的耕地上生产更多的产品[1]。要想在有限的耕地上生产更多的产品，增施化肥是提高农作物产量的重要措施。但是，盲目增施化肥已导致地区间土壤养分差异变大。在我国经济发达地区化肥施用明显过量，平均达339kg／hm2，是全国平均用量（262 kg／hm2)的1.29倍，而经济发展相对落后地区施肥量则仅为178kg／hm2，是全国平均的67.8％[2]。其结果是一些地区使有限的肥料资源大量浪费，且导致环境污染。为了解决这些问题，我国在上个世纪就引入了“精准农业”理念[3]，并以北方土壤及种植管理模式为对象，开展了大量有关土壤养分状况的研究，对作物实施平衡施肥并在贵州、甘肃、广西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到实施，带来了经济、生态和社会效益[4]。
测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。通俗地讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与
土壤供肥之间的矛盾。同时有针对性地补充作物所需的营养元素，作物缺什么元素就补充什么元素，需要多少补多少，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要；达到提高肥料利用率和减少用量，提高作物产量。测土配方施肥技术包括“测土、配方、配肥、供应、施肥指导”五个核心环节，其中土壤测试是制定肥料配方的重要依据之一，随着我国种植业结构的不断调整，高产作物品种不断涌现，施肥结构和数量发生了很大的变化，土壤养分库也发生了明显改变。通过开展土壤氮、磷、钾及中、微量元素养分测试，了解土壤供肥能力状况。随着精确农业、精确施肥技术的提出和开展，土壤特性及其空间变异技术研究得到众多农学家的关注。
1.1土壤有机质和全氮的重要性
有机质是土壤的重要组成部分，尽管土壤有机质只占土壤重量的一小部分，但它在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面有着很重要的作用和意义。一方面它含有植物生长所需要的各种营养元素，是土壤微生物生命活动的能源，对土壤物理、化学和生物学性质有着深刻的影响。另一方面，土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为都有明显的影响，而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用，被认为是影响全球“温室效应”的主要因素。
氮素是构成一切生命体的重要元素。在作物生产中，作物对氮的需要量较大，土壤供氮不足是引起农产品下降和品质降低的主要限制因子。同时氮素肥料施用过剩会造成江湖水体富营养化、地下水硝态氮积累及毒害等。土壤氮素不仅是土壤组成的重要部分，而且是生态系统中极其重要的生态因子，因而一直倍受生态学、土壤学等多个学科的关注，目前又成为国际全球变化问题研究的核心研究内容之一。氮素是植物生长发育的必需营养元素，也是引发江河湖泊发生富营养化的主要因子之一。
1.2施肥对土壤有机质和土壤全氮含量的影响
土壤有机质和氮素是在土壤形成和发育过程中逐渐累积起来的，但土壤通过
耕作，按照李比希的养分递减率，其含量都会减少，会逐渐难以满足农作物生长的需要。人们在农业生产中，常常通过施用有机肥料和化学肥料，来增加土壤中有机质和氮元素的含量。
1.2.1 施肥对土壤有机质的影响
土壤有机质是土壤的重要组成部分，土壤的物理、化学、生物等许多属性都直接或间接地与有机质的存在有关。有机质是土壤的重要组成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标。在一定条件下，土壤有机质含量越高，标志着土壤肥力越好；土壤有机质含量越低，标志着土壤肥力越差。
对土壤中有机质进行的研究发现，长期有机肥与化肥配施或氮磷钾化肥配施均可增加耕层土壤有机质含量。而在沈阳市20年的研究结果以及在河北省几种主要耕种农田的土壤肥力进行的定位监测，也都表明化肥的大量使用，会使农田土壤中有机质含量呈现增加趋势。
不过由于农作物对土壤养分的吸收，在很少或不施用有机肥，单施氮肥、磷肥、钾肥的情况下，土壤有机质含量在长时间内变化并不大，甚至减少。
1.2.2 施肥对土壤中氮的影响
氮素是构成一切生命体的重要元素。在作物生产中，作物对氮素的需要量最大，土壤氮素不足会引起农产品产量下降和品质降低。当然过量施用氮肥不仅会影响作物的品质同时还会增加环境污染风险。
氮肥的施用对土壤氮素含量影响很明显，氮肥施入土壤后除被作物吸收利用
外，虽然有很大一部分通过NO
3-淋失、反硝化、NH
3
挥发以及NO
2
-的化学分解等途
径从土壤中损失掉，不过仍有15%～46%的氮残留在土壤中。据估算，我国每公顷氮的平均贮量可达5000 kg～10000 kg，按现在平均产量可维持20年～45年，其中，土壤0-20cm土层氮储量高达1500 kg/hm2～6300kg/hm2，0-100cm土层氮储量达3000 kg/hm2～12000kg/hm2。在北京市大兴区采样实验的结果也表明我国土壤中的氮素大大提高：土壤中全氮含量从1982年均值为0.60g/kg，最大值为
1.38 g/kg，增加到2000年均值为0.90g/kg，增加的比例达到50%，最大值达到
2.52 g/kg；碱解氮含量在1982年均值为51.94mg/kg，最大值为104.30mg/kg，
而2000年均值为71.36mg/kg，增加的比例达到37.39%，最大值达到113.68mg/kg。
1.3 研究土壤有机质和全氮的意义
土壤有机质和全氮是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标，是全球碳循环的重要源和汇，目前已成为土壤科学、环境科学研究热点之一 [5,6]。尽管它们只占土壤总量的很小一部分，但在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都有着很重要的作用和意义。土壤有机质和全氮与其他土壤特性一样，具有高度的空间变异性，即在相同的区域内，同一时刻不同的空间位置，其含量存在明显的差异。充分了解土壤有机质和全氮的空间分布特征，掌握其变异规律，对于实现土壤可持续利用和区域可持续发展具有重要意义。
2.材料与方法
2.1研究区概况
长丰县位于东经116o52′至117o26′、北纬31o55′至32o37′之间。地形狭长。全县总面积为1922平方公里，其中耕地面积98.11万亩。长丰县地处江淮丘陵北缘，地势东、南部稍高，西部较低，平均海拔50米。长丰县气候受海洋影响较大，属亚热带季风性湿润气候。气候温和，降水充沛，日照充足，植被丰富，四季分明。年平均气温15℃，年平均降雨960毫米，年平均日照2160小时，年平均无霜期224天。土壤类型以马肝土、马肝田为主。
2.2土壤样品的采集及制备
本实验研究的是安徽省长丰县8个乡镇的土壤样品，这些乡镇分别是：岗集、吴山、陶楼、三十头、双墩、义井、杜集、左店。采用GPS定位技术，对长丰县8个乡镇进行划分采样单位定点取样，农用田土样采自地表0-20cm，深耕层土壤果园为0-40cm。为了保证土壤样品的代表性，每个采样单元，一般按S型设定10-20个点进行布点采集；在地形变化小、地力较均匀，采样单元面积较小的情况下，采用梅花形布点采样；采样按照随即、等量和多点混合的原则进行，同时避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。每个采样点的取土深度及采样量均匀
一致，土壤上层和下层的比例相同。取土器垂直地面入土，深度相同。用取土铲先取出一个耕层断面，在平行于断面下铲取土。采集的混合土样按四分法进行取舍至1kg左右。
将从野外采回的土壤样品及时放入样品盘中，摊开置于干净整洁的室内通风处自然风干，风干后的土样研磨过100目筛，装入样品袋中用于土样的速效钾的测定，在样品袋内外写上标签，写明编号、采样地点、土壤名称、采样深度、采样日期、采样人、制样人及制样时间等。
2.3 土壤有机质测定方法及步骤
2.3.1 原理（重铬酸钾容量法）：
在加热的条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸(K
2Cr
2
O
7
－H
2
SO
4
)溶液，来氧化土
壤有机质中的碳，Cr
2O-27等被还原成Cr+3，剩余的重铬酸钾(K
2
Cr
2
O
7
)用硫酸亚
铁(FeSO
4
)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳含量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。其反应式为：
重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用：
2K2Cr2O7 + 3C + 8H2SO4 = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2↑ + 8H2O
硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应：
K2Cr2O7 + 6FeSO4 +7H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O
2.3.2试验步骤：
1在分析天平上准确称取通过60目筛子(＜0.25mm)的土壤样品0.1—0.5g(精确到0.0001g)，用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中，
用移液管缓缓准确加入0.136mol/L重铬酸钾—硫酸(K
2Cr
2
O
7
-H
2
SO
4
)溶液10ml，
(在加入约3ml时，摇动试管，以使土壤分散)，然后在试管口加一小漏斗。
2预先将液体石蜡油或植物到入油浴锅加热至185—190℃，将试管放入铁丝笼中，然后将铁丝笼放入油浴锅中加热，放入后温度应控制在170—180℃，待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸5分钟，取出试管，稍冷，擦净试管外部油液。
3冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml的三角瓶中，使瓶内总体积在60—70ml,保持其中硫酸浓度为1—1.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂3—4滴，用0.2mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO
4
)
溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。
4在测定样品的同时必须做两个空白试验，取其平均值。可用石英砂代替样品，其他过程同上。
2.4 土壤全氮测定方法及步骤
2.4.1 原理：(重铬酸钾—硫酸消化法)
土壤与浓硫酸及还原性催化剂共同加热，使有机氮转化成氨，并与硫酸结合成硫酸铵；无机的铵态氮转化成硫酸铵；极微量的硝态氮在加热过程中逸出损失；有机质氧化成CO
2
。样品消化后，再用浓碱蒸馏，使硫酸铵转化成氨逸出，并被硼酸所吸收，最后用标准酸滴定。主要反应可用下列方程式表示：
NH2·CH2CO·NH-CH2COOH+H2SO4=2NH2-CH2COOH+SO2+[O]
NH2-CH2COOH +3H2SO4=NH3+2CO2↑+3SO2↑+4H2O
2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO 2
↑+10H2O
(NH4)2SO4＋2NaOH=Na２SO4+2H2O+2NH3↑
NH3+H3BO3=H3BO3·NH3
H3BO3·NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl
2.4.2 试验步骤:
1.在分析天平上称取通过60目筛(<0.25mm)的风干土壤样品0.5—1g(精确到0.0001g)，然后放入150ml开氏瓶中。
2.加浓硫酸(H
2SO
4
)5ml，并在瓶口加一只弯颈小漏斗，然后放在调温电炉上
高温消煮15分钟左右，使硫酸大量冒烟，当看不到黑色碳粒存在时即可(如果有机质含量超过5%时，应加1—2g焦硫酸钾，以提高温度加强硫酸的氧化能力)。
3.待冷却后，加5ml饱和重铬酸钾溶液，在电炉上微沸5分钟，这时切勿使硫酸发烟。
4.消化结束后，在开氏瓶中加蒸馏水或不含氮的自来水70ml，摇匀后接在蒸馏装置上，再用筒形漏斗通过Y形管缓缓加入40%氢氧化钠(NaOH)25ml。
5.将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，三角瓶内盛有25ml 2%硼酸吸收液和定氮混合指示剂1滴。
6.将螺丝夹打开(蒸汽发生器内的水要预先加热至沸)，通入蒸汽，并打开电
炉和通自来水冷凝。
7.蒸馏20分钟后，检查蒸馏是否完全。检查方法：取出三角瓶，在冷凝管下端取1滴蒸出液于白色瓷板上，加纳氏试剂1滴，如无黄色出现，即表示蒸馏完全，否则应继续蒸馏，直到蒸馏完全为止(或用红色石蕊试纸检验)。
8.蒸馏完全后，降低三角瓶的位置，使冷凝管的下端离开液面，用少量蒸馏水冲洗冷凝管的下端(洗入三角瓶中)，然后用0.02mol/L盐酸(HCl)标准液滴定，溶液由蓝色变为酒红色时即为终点。记下消耗标准盐酸的毫升数。
测定时同时要做空白试验，除不加试样外，其它操作相同。
2.5 土壤有机质和全氮的参照标准
目前，我国土壤养分分级标准比较多，各个地方有各个地方的土壤养分分级标准,本次实验结果分析主要参照全国土壤养分分级标准（见表1）[7]。
表1 全国土壤养分分级标准
Table1 Nation soil nutrient rating standards
营养元素 1 2 3 4 5 6
有机质(g/kg) >40.0 30.1-40.0 20.1-30.0 10.1-20.0 6.0-10.0 <6.0
全氮(g/kg) >2.00 1.51-2.00 1.01-1.50 0.76-1.00 0.50-0.75 <0.50 从表1可以看出，全国土壤养分分级标准将土壤有机质和土壤养分都分成六级，其中土壤有机质或养分都是1级最高，2级次之，6级土壤最小。分得比较细，原因是我国土壤有机质和土壤养分变化范围比较大，如我国土壤有机质高的可达200g/kg以上，低的不足5g/kg[8]；而我国土壤全氮含量高的可达35g/kg，低的只有5g/kg[9]。这就要求将我国土壤有机质和土壤养分级别更加细化，以便比较土壤养分在级别上的差异。
变异系数的划分等级：变异系数<10%为弱变异；在10%与100%间的为中等变异；变异系数>100%为强变异[10,11]。
3. 结果分析
3.1不同地区土壤有机质含量
在研究区域内按设定的采样路线采集的供测定土壤有机质的样品数为2149个，经测定分析得最大值为39.72g/kg,出现在岗集乡，最小值为4.70g/kg，出
现在陶楼乡，陶楼乡有机质总体平均值含量变异程度较其他乡镇大，总体平均值为15.39g/kg。各个乡镇的平均值差异较小，平均值最小的乡镇是左店，为14.33g/kg，最大的乡镇是吴山，为16.15g/kg。说明长丰县各乡镇有机质总体含量大致相当，但具体各个乡镇的有机质含量差异较大，可能是由于长丰县地处江淮丘陵北缘，地势东、南部稍高，西部较低，有机质含量受地形影响导致差异较大。
长丰县不同乡镇有机质含量总体标准差为18.13，总体变异系数为117.61%，按照变异系数的划分等级：变异系数<10%为弱变异；在10%与100%间的为中等变异；变异系数>100%为强变异[10,11]，长丰县各个乡镇大都属于强变异，个别属于中等变异，但数值也偏大。具体结果如下（表2）：
表2 不同乡镇土壤有机质含量
Table 2 different villages and towns soil ulmin content analysis
乡镇样品数(个) 含量范围
(g/kg)
平均值
(g/kg) 标准差变异系数(%)
岗集360 5.51-39.72 16.01 25.88 161.65 吴山503 5.33-36.54 16.15 16.19 100.25 陶楼259 4.70-23.37 14.50 18.07 124.62 三十头86 6.68-24.65 14.63 15.69 107.25 双墩238 4.79-34.89 16.06 21.94 136.61 义井188 6.19-27.30 15.52 14.48 93.30 杜集369 6.19-27.78 15.95 15.94 99.94 左店146 5.71-24.46 14.33 16.81 117.31
图1不同地区土壤有机质平均含量
Fig.1 different area soil ulmin average content
3.2不同地区土壤全氮含量
在研究区域内按设定的采样路线采集的供测定土壤全氮的样品数为共2149个，经测定分析得最大值为9.21g/kg,出现在双墩，最小值为0.35g/kg，出现在杜集。总体平均值为0.95g/kg，各个乡镇的平均值差异不明显，平均值最小的乡镇是杜集，为0.88g/kg，最大的乡镇是三十头，达到了1.07g/kg，可以看出全氮含量最大与最小值出现的乡镇与有机质出现的不同，说明长丰县不同乡镇有机质和全氮相关性较差。
按照全国土壤养分分级标准，平均值为三级，标准差为0.29，总体变异系数为27.61%，按照变异系数的划分等级：变异系数<10%为弱变异；在10%与100%间的为中等变异；变异系数>100%为强变异[10，11]，它属于强变异，变异系数最大达到165%，出现在三十头，可能是因为三十头地区地形起伏较大导致氮含量差异明显。具体结果如下（表3）：
表3 不同乡镇土壤全氮含量
Table 3 different villages and towns soil entire nitrogen content
乡镇样品数(个) 含量范围
(g/kg)
平均值
(g/kg) 标准差
变异系数
(%)
岗集360 0.86-2.46 0.96 0.95 98.96 吴山503 0.47-2.07 0.91 1.00 109.89 陶楼259 0.39-1.91 0.91 0.95 104.40 三十头86 0.62-8.09 1.07 1.77 165.42 双墩238 0.36-9.21 1.03 1.65 160.19 义井188 0.55-1.91 0.91 1.38 151.65 杜集369 0.40-1.55 0.88 1.02 115.91 左店146 0.35-1.32 0.90 0.90 98.90
图2不同地区土壤全氮平均含量
Fig.2 different local soil entire nitrogen average content
3.3土壤有机质和全氮的相关性
本次实验共获得在岗集、吴山、陶楼、三十头、双墩、义井、杜集、左店等
8个乡镇的2149对土壤有机质和全氮相互对应的数据，其各个乡镇对应的样本
数、各个乡镇的平均值含量、标准偏差、最大值和最小值见表4。
表4土壤有机质和全氮的含量
Table 4 soil entire nitrogen and organic archery target content
土壤养分样品数(个) 含量范围(g/kg) 平均值(g/kg) 标准差变异系数(%) 全氮2149 0.35-9.21 0.95 1.20 125.66
有机质2149 4.70-40.96 15.41 18.13 117.44 根据长丰县8个乡镇的有机质、全氮的含量可得出它们之间得相关性方程及
相关系数(见图3)：
图3土壤有机质(x)和土壤全氮(y)关系
Fig.3 soil ulmin (x) and soil entire nitrogen (y) relations 分别作出长丰县各乡镇有机质和全氮的线性回归方程以及它们的相关系数，可得出以下数据：(如表5)
表5 全县各乡镇土壤有机质和全氮相关性
地点样品数(个) 线性方程相关系数r 显著性全县2149 y = 0.0101x + 0.7599 0.2022 显著岗集360 y = 0.0294x + 0.4902 0.4997 极显著吴山503 y = 0.0092x + 0.759 0.1952 显著陶楼259 y = -0.0014x + 0.9286 0.03 不显著三十头86 y = -0.0037x + 0.971 0.0775 不显著双墩238 y = -0.0019x + 0.9898 0.0361 不显著义井188 y = 0.0018x + 0.876 0.04 不显著杜集369 y= 0.0062x + 0.783 0.1257 显著左店146 y = 0.0058x + 0.8244 0.1652 显著可以看出土壤有机质(x)和土壤全氮(y)大致成线性关系，回归方程为y = 0.0101x + 0.7599，相关系数为r=0.2022，而且有些乡镇的有机质和全氮的相关性显著，有些乡镇有机质和全氮含量之间有相关性较差，可能是因为该地区地形较缓，有机质与氮素分布较均匀，而其他地区有机质和全氮相关性极差，造成这样的结果的原因可能是受到地形以及气候的影响，该地区土壤中氮素大多不是
以有机态的形式存在，而是以无机态的形式存在。
4.结论与讨论
（1）长丰县土壤中全氮含量的最大值为9.21g/kg，最小值为0.35g/kg，平均含量为0.95 g/kg，各乡镇全氮变异系数比较大，属于强变异，有机质含量的最大值为39.72g/kg，最小值为4.70g/kg，平均含量为15.39 g/kg，含量中等，变异系数较大，属于强变异。同时通过对有机质和全氮相关性分析得出相关性一般。
（2）通过对长丰县2149个土壤样品中有机质和全氮的分析测试，结果发现：长丰县地区土壤中全氮含量属中等水平，变异系数为强变异；有机质含量中等，变异系数也为强变异。造成有机质偏低得原因可能有：1、土壤母质及土壤质地的不同；2、当地小地形的特殊性；3、植被作物的影响；4、气候因素。同时，比较了8个乡镇土壤样品中有机质和全氮含量水平，发现该地区的土壤有机质和全氮含量的空间差异显著，有机质和全氮呈显著的负相关性。根据长丰县土壤中有机质和全氮的含量水平及其空间分布规律，可指导农业生产中合理施肥，使肥料结构中各养分比例适宜，改变不平衡状态，提高养分资源利用率，使中低产土壤获得高产，使高产土壤持续稳定高产。
（3）根据测定长丰县土壤有机质和全氮的含量及其空间分布规律，为长丰县农业生产中合理施肥，降低施肥的盲目性降低生产成本，提高养分资源利用率，降低环境污染风险提供理论依据。
不同施肥处理，因施入的肥料种类和数量不同，不仅人为直接提供给土壤的有机物数量不同，而且对作物产量包括生物产量产生影响[12]，使作物残留物量也不同，并且还对土壤微生物的数量和质量产生影响[13]。
经过对长丰县土壤有机质和全氮含量的测定得出，长丰县土壤有机质含量偏低，全氮含量水平中等，这就要求再施肥过程中充分考虑到长丰县各乡镇养分含量的分布规律，施肥中按照庄稼需要的营养合理施肥，增施有机肥。有机肥是一种完全肥料，有机肥施入土壤后，分解慢，肥效长，养分不易流失，且兼有提高土壤肥力的作用，它为作物提供了80%以上的钾，40%左右的磷和30%的氮，而化学肥料养分释放速度快，但肥效时间短。有机肥虽然对作物的效果比较迟缓，没
有化肥来得快，但有机肥含有农作物所需要的各种营养元素和丰富的有机质，而土壤有机质和全氮、速效磷以及速效钾之间都存在显著的正相关，因而有机肥的贡献是不容忽视的。同时注意有机无机肥相结合，使肥料结构中各养分比例适宜，改变不平衡状态，使中低产土壤获得高产，使高产土壤持续稳定高产[14]。
致谢
本文是在胡宏祥老师的指导下独立完成的，在论文的写作思路及其文章修改上，胡老师给予了认真细致的指导。在胡老师的支持和帮助下论文才得以顺利完成，感谢之情不能一一言表，铭记于心。
同时，本文的完成过程中还得到了合肥市长丰县农业推广中心领导、同事以及本学院其他老师的帮助，在此向您表达衷心的感谢！
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In Anhui Province Changfeng County soil entire nitrogen and organic archery target spatial
distribution rule
author: Lu Yi Instructs teacher: Hu Hongxiang (Anhui agricultural college resources and environment institute 2004 level of agriculture resources and environment
Hefei 230036)
abstract: The proving soil ulmin and the entire nitrogen spatial distribution, is the important basis which the reasonable scientific formula applies fertilizer.Through to the Changfeng County 8 villages and towns soil sample chemical examination determination, and the entire nitrogen and the organic archery target content result carries on the analysis to the sample in, finally discovered: In the Changfeng County area soil entire nitrogen content is the medium level, the coefficient of variation for the medium degree variation; The organic content is somewhat low, the coefficient of variation also is the medium degree variation.At the same time, compared with 8 villages and towns soil sample in the organic matter and
the entire nitrogen content level, discovered this local the soil ulmin and the entire nitrogen content spatial difference is remarkable, the organic matter and the entire nitrogen assume the remarkable relevance, not only explains the increase soil ulmin to be able to improve the soil texture, moreover can increase the soil fertility.
Key word:Soil Entire nitrogen Organic matter Changfeng County Spatial distribution rule
土壤有机质
土壤有机质 土壤有机质含量代表土壤肥力水平。它可以促进土壤团聚体结构的形成，改善土壤物理，化学和生物过程的条件，并改善土壤的吸收和缓冲性能。如果土壤有机质过低，土壤免疫力就会降低，容易硬化和酸化，农作物容易生病。增加土壤有机质可以使根系更多、更健康。 土壤有机质具体指什么呢？土壤有机物（SOM）是指源自土壤中生命的物质。它主要来自植物，动物和微生物残留，其中高等植物是主要来源。从狭义上讲，土壤有机质通常是指通过微生物作用形成的一种特殊，复杂和稳定的高分子有机化合物。 土壤有机质不仅是一种具有生命功能的稳定长期物质。它几乎包含了农作物和微生物所需的所有营养。土壤有机质可以丰富土壤中的养分并改善土壤物理性质。在有机物分解过程中会产生二氧化碳，这会导致土壤pH值暂时下降，从而可以提高磷酸盐和某些微量元素的利用率。有机物分解过程的中间产物，微生物代谢和自溶物质可以在土壤中与多价金属离子形成稳定的络合物，从而增强不溶性物质在土壤中的溶解度， 在有机物分解过程中合成的腐殖质和其他有机胶体可以与土壤中的粘土矿物混合形成胶体，从而可以改善土壤结构和理化性质，增加水稳性团聚体和孔隙率，降低堆积密度，改善土壤水肥保持性能，增加土壤缓冲能力，加速盐碱土壤的脱盐，减少红壤中活性铝和游离铁的危害。有机质包含植物生长发育所需的各种营养元素，尤其是土
壤中的氮。土壤中有机态氮含量超过95％。除了施用氮肥外，土壤氮的主要来源还来自有机物的分解。土壤有机物分解产生的二氧化碳可以为绿色植物提供光合作用。此外，有机物还是土壤中磷，硫，钙，镁和微量元素的重要来源。因此，有机质含量较高的土壤中的养分含量较高，可以减少化肥的施用。 有机质中的腐殖酸可以增强植物的呼吸作用，提高细胞膜的通透性，并增强养分的吸收。同时，有机物中的维生素和一些激素可以促进植物的生长发育。 土壤有机质中的有机胶体，带大量负电荷，吸附能力强，能吸附大量的阳离子和水，其阳离子交换能力和吸水率是几十倍甚至几十倍比粘土颗粒大两倍，因此它可以提高土壤保留肥料和水的能力，还可以提高土壤对酸和碱的缓冲能力。土壤有机质提供土壤微生物所需的能量和养分，微生物的活动和繁殖不能与土壤有机质分开。
土壤有机质含量测定
土壤有机质的测定 一重铬酸钾容量法——外热法 1原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易 变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g，溶于600～800ml 蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻，并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.5 0.1 mol·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶 解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～800ml水中，加浓硫 酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍把土块压细，使之通过 1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到0.0001g。置入150ml三角 瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬酸钾-硫酸溶液10ml混匀。
植被分布地带性规律
（一）、植被分布水平地带性规律 植被分布具有明显的纬度地带性和经度地带性。热量分带和构造分区都是基本地域分异规律的典型表现，它们构成了不同形式的地域分异的基础。在地球表面，基本地域分异规律具体表现为纬度地带性和经度地带性。 1.纬度地带性 世界植被的纬度地带性规律 1）北半球自北至南依次出现寒带的苔原、寒温带的针叶林、温带的夏绿阔叶林、亚热带的常绿阔叶林以及赤道的雨林，大体上是沿纬度排列的。
2）欧亚大陆中部与北美中部，自北向南依次出现苔原、针叶林、夏绿林、草原和荒漠，植被分布也呈现明显的纬度地带性。但这种分布规律是相对的，常受海陆位臵、地形、洋流性质以及大气环流等因素的强烈影响。 我国植被的纬度地带性规律 1）在东部湿润森林区，由于温度随着纬度的增加而逐渐降低，在气候上自北向南依次出现寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带气候，因此受气候影响，植被自北向南依次分布着针叶落叶林、温带针叶落叶阔叶林、暖温带落叶阔叶林、北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林、中亚热带常绿阔叶林、南亚带常绿阔叶林、热带季雨林、雨林。 2）西部由于地处亚洲内陆腹地，在强烈的大陆性气候笼罩下，再加上从北向南出现了一系列东西走向的巨大山系，如阿尔泰山、天山、祁连山、昆仑山等，打破了纬度的影响，这样，西部从北到南的植被水平分布的纬度变化如下：温带半荒漠、荒漠带、暖温带荒漠带、高寒荒漠带、高寒草原带、高原山地灌丛草原带。
我国植被分布的地带性规律取决于温度和湿度条件，但由于青藏高原、北部寒潮和东南季风的影响，使得主要植被分布的方向，从东南向西北延伸，依次出现森林、草原、荒漠三个基本植被地带。 从大兴安岭—吕梁山—六盘山—青藏高原东缘一线，分我国为东南和西北两个半部。 西北半部季风影响微弱，为无林的旱生性草原和荒漠。 在这里具体描述一下东南半部，东南半部是季风区，发育各种类型的中生性森林，在东南半部森林区，自北而南，随着热量递增，植被的带状分布比较明显，它们依次为寒温性针叶林带、温带针阔叶混交林带、暖温带夏绿阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林带、赤道雨林带。除上述植被的纬度变化外，由于受夏季东南季风的作用，从东南向西北，植被出现近乎经度方向的更替。而且北部的温带及暖温带地区较南部的亚热带、热带地区表现的更加明显。 2.经度地带性 太阳辐射是地球表面热量的主要来源，随着地球纬度的高低不同，地球表面从赤道向南、向北形成了各种热量带。植被也随着这种规律依次更替，故称为植被的纬度地
土壤有机质
土壤有机质 什么是土壤有机质？ 土壤有机质是泛指土壤中来源于生命的物质，是土壤中除土壤矿物质以外的物质，它是土壤中最活跃的部分，是土壤肥力的基础，可以说没有土壤有机质就没有土壤肥力。 土壤有机质是指土壤中有机化合物，包括含碳化合物、木素、蛋白质、树脂、蜡质等。土壤中有机质的来源十分广泛，比如动植物及微生物残体、排泄物和分泌物、废水废渣等。微生物是土壤有机质的最早来源。 土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大，含量高的可达20%或30%以上（如泥炭土，肥沃的森林土壤等），含量低的不足1%或0.5%（如荒漠土和风沙土等）。 一、土壤有机质有什么用 土壤有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素，也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 1、促进作物的生长发育。 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 2、改良土壤结构。
有机质中的腐植质是土壤团聚体的主要胶结剂，一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 3、提高土壤的保水保肥能力。 土壤有机质中的有机胶体，具有强大的吸附能力，它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 4、促进土壤微生物的活动。 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物的活动。土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质，并且腐殖质能调节土壤的酸碱反应，促进土壤结构等物理性质的改善，使之有利于微生物的活动。这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。土壤微生物生物量是随着土壤有机质质量分数的增加而增加，两者具有极显着的正相关。但因土壤有机质矿化率低，所以不像新鲜植物残体那样会对微生物产生迅猛的激发效应，而是持久稳定地向微生物提供能源。正因为如此，含有机质多的土壤肥力平稳而持久，不易产生作物猛发或脱肥等现象。 5、提高土壤温度。 有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 6、提高土壤养分性。 有机质中腐植质具有络合作用，腐植质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物，避免难溶性磷酸盐的沉淀，提高有效养分的数量。
土壤有机质空间分布及其原因
土壤有机质空间分布及其原因 摘要：通过分析得出，我国土壤有机质的分布大体为由南至北，土壤有机质含量增多；由东至西土壤有机质含量减少。在此大的规律背景下，又有部分特殊类型的土壤并不符合此规律，土壤有机质含量极高或极低。总的来说土壤有机质含量是由进入土壤的有机质量和土壤中消耗的有机质量共同决定的，两者差值即为土壤有机质量，由于各地气候不同，地表植被量不同，土壤中微生物活性不同等因素，进入土壤的有机质量和土壤中有机质的消耗量都不同，故土壤有机质含量产生差异。 关键词：土壤土壤有机质空间分布形成原因 引言：土壤有机质是土壤中最重要的组成部分之一，是土壤的肥力的物质基础，也是土壤形成发育的主要标志。只占土壤含量一小部分的土壤有机质对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义。了解土壤有机质的空间分布原因有助于我们理解土壤有机质含量差异的原因，加深对土壤形成规律的认识及合理规划土地、利用土地。 1、土壤有机质的来源 1.1 土壤非特异性有机质 土壤非特异性有机质是指有机化学中已知的普通有机化合物。 其原始来源是植物组织。在自然条件下，树木、灌丛、草类、苔藓、地衣的躯体都可为土壤提供大量有机残体。在耕作的土地上，农作物的大部分被人从土壤上移走，但作物的某些地上部分和根部仍残留于土壤中，而且人为耕作的土壤可能会施有机肥和化肥，这也会增加土壤非特异性有机质数量。 土壤动物如蚂蚁、蚯蚓、蜈蚣、鼠类等（消费者）和土壤微生物（分解者）是土壤有机质的第二个来源，它们分解各种原始植物组织，也为土壤提供排泄物和死亡后的尸体。1.2 土壤腐殖质 土壤腐殖质是土壤特异有机质，也是土壤有机质的主要组成成分，约占有机质总量的50%~65%。腐殖质是一种分子结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体，它是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的一类有机高分子化合物。土壤腐殖质可分为胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡敏素。土壤腐殖质主要是由C、H、O、N、S、P等营养元素组成。 2 由表一可知，在我国东部，由北向南，土壤有机质的含量是逐渐减少的，北方辽宁千山的棕壤A层有机质含量为7.13%，到南方的砖红壤已降为3.94%。我国气候由南向北经历亚热带、温带、亚寒带，年平均气温和降水也都是由北至南逐渐下降。北方气候寒冷、较南方降水少，南方的植物量应该被北方更多，但南方的土壤有机质含量却较北方少，可见并非植物越多，越适宜植物生长的地方，土壤有机质就越多。
土壤有机质的七大作用
1、是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分，可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。因为土壤矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳，可以供给绿色植物进行光合作用的需要。此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2、促进作物的生长发育 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 3、促进改善土壤性质，结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，所以有助于黏性土形成良好的结构，从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性，只是黏粒的几分之一。一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 4、提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体，带有大量负电荷，具有强大的吸附能力，能吸附大量的阳离子和水分，其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5、促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物活动。 6、提高土壤温度 有机质颜色较暗，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 7、提高土壤养分性
基于多光谱遥感影像的表层土壤有机质空间格局反演-应用生态学报
基于多光谱遥感影像的表层土壤有机质空间格局反演* 张法升1,2 曲 威1,2 尹光华1 刘作新 1** (1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016; 2 中国科学院研究生院,北京100049) 摘 要 利用多光谱LandSat TM 遥感影像反演辽宁省阜新镇表层土壤有机质的空间格局,筛选出与土壤有机质分布相关的TM 波段,分析并确定表层土壤有机质含量与TM1二TM2二TM3二TM4二TM5二TM6二TM7波段亮度值(digital number ,DN )的相关关系,建立了土壤有机质含量的光谱预测模型.结果表明:研究区表层土壤有机质含量与TM 4二TM 5波段DN 值呈极显著的负相关关系(r 分别为-0.617和-0.623,P <0.001),与TM 3二TM 5波段DN 值之间满足负二次多项式回归关系(R 2=0.9134,P <0.001);基于TM 3二TM 5波段DN 值的回归模型对研究区表层土壤有机质含量的预测结果可靠(R 2=0.9151,P <0.001).研究区表层土壤有机质含量<10g 四kg -1的农田主要分布在山地边缘地带,而平坦地区农田表层土壤有机质含量一般>10g 四kg -1,部分达到15~20g 四kg -1. 关键词 多光谱TM 影像 土壤有机质 空间格局 文章编号 1001-9332(2010)04-0883-06 中图分类号 S153.6 文献标识码 A Spatial pattern of surface soil organic matter based on remotely sensed multispectral image.ZHANG Fa?sheng 1,2,QU Wei 1,2,YIN Guang?hua 1,LIU Zuo?xin 1(1Institute of Applied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,Shenyang 110016,China ;2Graduate University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ).?Chin.J.Appl.Ecol .,2010,21(4):883-888. Abstract :Remotely sensed multispectral LandSat TM image was used to analyze the spatial pattern of surface soil organic matter across the cropland in Fuxin Town of Liaoning Province.The proper bands of the TM image that correlated with the distribution of surface soil organic matter were select?ed,and the quantitative relationships between surface soil organic matter and the digital number (DN)values of bands TM 1,TM 2,TM 3,TM 4,TM 5,TM 6,and TM 7were analyzed and de?termined,which could be applied to establish a prediction model of surface soil organic matter.It was shown that the surface soil organic matter in study area had a strong negative correlation with the DN values of TM 4and TM 5(r =-0.617and -0.623,P <0.001),and an inverse second or?der polynomial regression with the DN values of TM 3and TM 5(R 2=0.9134,P <0.001).The re?gression model using the DN values of TM 3and TM 5could make a reliable prediction of the spa?tial pattern of surface soil organic matter (R 2=0.9151,P <0.001).Across the study area,the cropland with soil organic matter content less than 10g四kg -1was mainly distributed in the zones at hill foot,while that with surface soil organic matter content usually more than 10g四kg -1and partly reached 15-20g四kg -1was in flat zone. Key words :multispectral TM image;soil organic matter;spatial pattern. *辽宁省节水农业重点实验室项目二国家科技支撑计划项目(2008BADA4B06)二辽宁省重大科技项目(2008212003)和中国科学院陆地生态过程重点实验室开放项目资助.**通讯作者.E?mail:liuzuoxin@https://www.360docs.net/doc/455630031.html, 2009?11?17收稿,2010?02?03接受. 土壤是陆地生态系统的组成部分,参与大气圈与生物圈两个碳库之间的循环,对全球范围内生态 环境的稳定具有重要意义[1].土壤有机质是土壤的重要组成部分,也是土壤肥力的核心指标之一.尽管土壤有机质只占土壤总质量的很小一部分(耕作土壤表层有机质含量通常在5%以下),但其对土壤物理二化学和生物学等特性及各种生态学过程均能产生重要影响,在土壤肥力二环境保护二植物生长和农 应用生态学报 2010年4月 第21卷 第4期 Chinese Journal of Applied Ecology,Apr.2010,21(4):883-888
土壤有机质含量
监测表明:甘肃土壤有机质低有害重金属含量低 2010-06-28 03:51:00 来源: 甘肃日报(兰州) 跟贴 0 条手机看新闻 我省耕地质量监测结果表明 土壤有机质低有害重金属含量低 本报兰州讯(记者王朝霞实习生刘婉琼)省农业节水与土壤肥料站连续13年对我省耕地质量监测表明，我省耕地土壤有机质远低于全国平均水平，土壤培肥任务艰巨；耕地土壤有害重金属汞、砷、铅、铬等含量远低于指标范围，对耕地危害程度较低。 我省于1997年开始进行耕地土壤监测，根据区域、气候、土壤特点和农业生产实际，在具有代表性、面积较大的黑垆土、黄绵土、灌漠土、灰钙土等四大类型土壤上布设监测点，并建立了9个国家级监测站。根据监测结果，我省耕地养分含量指标低于华北、东北、华南、华东地区，基本接近西北地区的平均水平。其中，土壤有机质2009年的全国平均水平为22.97克/千克，而我省平均水平仅为1.21-1.33克/千克；全氮、有效磷含量基本接近全国平均水平，速效钾含量高于全国平均水平。13年间，黄绵土、灌漠土的有机质略有积累，黑垆土则有所下降。 同时，我省主要耕地土壤有害重金属含量较低。汞平均值0.02毫克/千克，变化幅度0.008-0.039毫克/千克，远低于指标≤0.5毫克/千克的范围；砷平均值11.85毫克/千克，变化幅度10.19-13.59毫克/千克，远低于指标≤25毫克/千克范围；铅平均值28.48毫克/千克，变化幅度18.27-38.84毫克/千克，远低于指标≤150毫克/千克范围。这表明我省主要耕地土壤有害重金属含量对耕地危害程度还不是很高。 根据监测，我省耕层养分盈亏情况为氮盈余，磷富积，钾亏缺，我省需要合理调整农田肥料结构，需要加强测土配方施肥，提高有机肥量，减少氮肥使用量，增加磷、钾肥。并对渍涝排水型、坡地梯改型、沙化型、盐碱耕地型、障碍层次型、瘠薄培肥型、高寒阴湿型等全省七种类型的中低产田进行改造。
土壤有机质的测定2.0
实验报告 课程名称： 土壤学实验 指导老师： 谢晓梅 成绩：__________________ 实验名称： 土壤有机质的测定 同组学生姓名： 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析 八、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1. 了解土壤有机质测定对于农业生产的意义； 2. 掌握土壤有机质含量的测定方法。 二、 实验内容和原理 有机质是土壤中重要组成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。本实验 采用重铬酸钾容量法——稀释热法，利用浓硫酸和重铬酸钾混合时产生的热氧化有机质中的碳，通过测定消耗的氧化剂的量来计算得出土壤有机质含量，从而分析该土壤肥力水平，并对此提出改良措施。 重铬酸钾容量法——稀释热法过程的化学反应式： 氧化过程：K 2Cr 2O 7+C+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+CO 2+H 2O 滴定过程：K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+Fe 2(SO 4)3+H 2O 土壤有机碳与有机质换算公式： 土壤有机质（g/Kg ）=土壤有机碳（g/Kg ）×1.724 三、 实验器材与仪器 土样（取于余杭塘路施工旁，风干研磨细后过100目筛）；
250mL三角瓶×2,10mL量筒，100mL量筒，5mL移液管，5.00mL移液枪，棕色酸式滴定管； 1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液，浓硫酸，领啡啰啉指示剂，0.5021mol/L FeSO4标准溶液。 四、操作方法和实验步骤 1.在500mL三角瓶中加入m=0.5070g土样； 2.用移液管加入1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液10mL； 3.混匀后用移液枪移取浓硫酸20mL，旋转摇动1min，之后放置30mL，加水100mL； 4.滴入3滴指示剂后用0.5021mol/L FeSO4标准溶液滴定至溶液由绿色变暗绿色， 最终以瞬间变为砖红色为终点； 5.用相同方法作空白对照（不加土样）测定。 五、实验数据记录和处理 表1 FeSO4标准溶液消耗体积与土壤有机质（碳）含量 样品 滴定前读 数V1/mL 滴定后读 数V2/mL FeSO4消耗体积 V（V0）/mL 土壤有机碳么 m1（g/Kg） 土壤有机质 m2（g/Kg） 第一组0.00 18.70 18.70 5.255 9.060 空白组 3.32 23.35 20.03 注：m1={[c(V0-V)×10-3×3.0×1.33]/m}×1000;m2=m1×1.724 其中，1.33为氧化校正系数；m为所称量土样重。 六、实验结果与分析
土壤中有机质和全氮的空间分布规律
长丰县土壤中有机质和全氮的 空间分布规律研究 作者：指导老师：胡宏祥 （安徽农业大学资源与环境学院 2004级农业资源与环境合肥 230036） 摘要：探明土壤有机质和全氮的空间分布，是科学配方施肥的重要依据。通过对长丰县8个乡镇土壤样品的化验测定，并对样品中有机质和全氮的含量进行统计分析。结果表明，长丰县土壤中全氮含量属中等水平，变异系数为中等程度变异；有机质含量偏低，变异系数也为中等程度变异。同时，该县土壤有机质和全氮含量的空间差异显著，有机质和全氮呈显著的正相关性，说明增加土壤有机质不仅能改良土质，而且能增加土壤肥力。 关键词：长丰县土壤全氮有机质空间分布 1.引言 我国要以占世界不足7%的耕地，养活占世界近22%的人口，为满足如此众多的人口对物质不断增加的需求，必须在有限的耕地上生产更多的产品[1]。要想在有限的耕地上生产更多的产品，增施化肥是提高农作物产量的重要措施。但是，盲目增施化肥已导致地区间土壤养分差异变大。在我国经济发达地区化肥施用明显过量，平均达339kg／hm2，是全国平均用量（262 kg／hm2)的1.29倍，而经济发展相对落后地区施肥量则仅为178kg／hm2，是全国平均的67.8％[2]。其结果是一些地区使有限的肥料资源大量浪费，且导致环境污染。为了解决这些问题，我国在上个世纪就引入了“精准农业”理念[3]，并以北方土壤及种植管理模式为对象，开展了大量有关土壤养分状况的研究，对作物实施平衡施肥并在贵州、甘肃、广西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到实施，带来了经济、生态和社会效益[4]。 测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。通俗地讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与
土壤有机质含量的测定
土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下： 2K 2Cr 2 O 7 +3C+8H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3CO 2 +8H 2 O K 2Cr 2 O 7 +6FeSO 4 +7H 2 SO 4 →K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Fe 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 O 用Fe2+滴定剩余的K 2Cr 2 O 7 2-时，以邻啡罗啉（C 2 H 8 N 2 ）为氧化还原指示剂，在 滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO 4.7H 2 O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁 55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H 2SO 4 1.5ml，再加蒸馏 水定容到1000ml备用。
土壤有机质含量的测定(精)
实训六土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时，以邻啡罗啉（C2H8N2）为氧化还原指示剂，在滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H2SO41.5ml，再加蒸馏水定容到1000ml备用。 3.硫酸亚铁溶液的标定准确吸取3份0.1333mol/L K2Cr2O7标准溶液各5.0ml 于250ml三角瓶中，各加5ml6mol/L H2SO4和15ml蒸馏水，再加入邻啡罗啉指示剂3~5滴，摇匀，然后用0.2mol/LFeSO4溶液滴定至棕红色为止，其浓度计算为： c= V 0.5 1333 .0 6? ? 式中：c——表示硫酸亚铁溶液摩尔浓度（mol/L）； V——滴定用去硫酸亚铁的体积（mol）；
土壤全氮的测定—凯氏定氮法
土壤学实验讲义 （修订版） 吴彩霞王静李旭东 2012年10月
目录 实验一、土壤分析样品采集与制备 实验二、土壤全氮的测定—凯氏定氮法实验三、土壤速效钾的测定 实验四、土壤有效磷的测定 实验五、土壤有机质的测定 实验六、土壤酸度的测定
实验一土壤分析样品采集与制备 一、实验目的和说明 为开展土壤科学实验，合理用土和改土，除了野外调查和鉴定土壤基础性状外，还须进行必要的室内常规分析测定。而要获得可靠的科学分析数据，必须从正确地进行土壤样品(简称土样)的采集和制备做起。一般土样分析误差来自采样、分样和分析三个方面，而采样误差往往大于分析误差，如果采样缺乏代表性即使室内分析人员的测定技术如何熟练和任何高度精密的分析仪器，测定数据相当准确，也难于如实反映客观实际情况。故土样采集和制备是一项十分细致而重要的工作。 二、实验方法步骤 (一)土样采集 分析某一土壤或土层，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，这就是土样。采样的基本要求是使土样具有代表性，即能代表所研究的土壤总体。根据不同的研究目的，可有不同的采样方法。 1.土壤剖面样品 土壤剖面样品是为研究土壤的基本理化性质和发生分类。应按土壤类型，选择有代表性的地点挖掘剖面，根据土壤发生层次由下而上的采集土样，一般在各层的典型部位采集厚约l0厘米的土壤，但耕作层必须要全层柱状连续采样，每层采一公斤；放入干净的布袋或塑料袋内，袋内外均应附有标签，标签上注明采样地点、剖面号码、土层和深度。 图1 土壤剖面坑示意图
2. 土壤混合样品 混合土样多用于耕层土壤的化学分析，一般根据不同的土壤类型和土壤肥力状况，按地块分别采集混合土样。一般要求是： (1)采样点应避免田边、路旁、沟侧、粪底盘以及一些特殊的地形部位。 (2)采样面积一般在20—50亩的地块采集一个混合样可根据实际情况酌情增加样品数。 (3)采样深度依不同分析要求而定，一般土壤表层取0-10cm，取样点不少于5点。可用土钻或铁铲取样，特殊的微量元素分析，如铁元素需改用竹片或塑料工具取样，以防污染。 (4)每点取样深度和数量应相当，集中放入一土袋中，最后充分混匀碾碎，用四分法取对角二组，其余淘汰掉。取样数量约1公斤左右为宜。 (5)采样线路通常采用对角线、棋盘式和蛇形取样法。 (6)装好袋后，栓好内外标签。标签上注明采样地点、深度、采集人和日期，带回室内风干处理 (二)土壤样品制备 样品制备过程中的要求： (1)样品处理过程中不能发生任何物理和化学变化，以免造成分析误差。 (2)样品要均一化，使测定结果能代表整个样品和田间状态。 (3)样品制备过程包括：风干一分选一去杂一磨碎一过筛—混匀一装瓶一保存一登记。 风干一将取回的土样放在通风、干燥和无阳光直射的地方，或摊放在油布、牛皮纸、塑料布上，尽可能铺平并把大土块捏碎，以便风干快些。 分选一若取的土样太多，可在土样均匀摊开后，用“四分法”去掉一部分，留下1000克左右供分析用。 去杂、磨细和过筛一将风干后土样先用台称称出总重量，然后将土样倒在橡皮垫上，碾碎土块，并尽可能挑出样品中的石砾、新生体、侵入体、植物根等杂质，分别放入表面皿或其它容器中；将土样铺平，用木棒轻轻辗压，将辗碎的土壤用带有筛底和筛盖的0.25mm 筛孔的土筛过筛，并盖好盖、防止细土飞扬。不能筛过的部分，再行去杂，余下的土壤铺开再次碾压过筛，直至所有的土壤全部过筛，只剩下石砾为止。(样品通过多大筛孔、应依不同分析要求而定)。 混匀装瓶一将筛过的土壤全部倒在干净的纸上，充分混匀后装入500～1000ml磨口瓶中保存。每个样品瓶上应贴两个标签，大标签贴在瓶盖上。书写标签用HB铅笔或圆珠笔填
土壤有机质含量的测定-重铬酸钾发
测定所需试剂 1 土壤有机质的测定一重铬酸钾容量法——外热法 1 原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机 质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g ，溶于600～800ml蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免 急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻， 并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.50.1m o l·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～ 800ml水中，加浓硫酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍压细，使之通过1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm 筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到 0.0001g。置入150ml三角瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬 酸钾-硫酸溶液10ml混匀。 表1 不同土壤有机质含量的称样量 有机质含量，% 试样质量，g
土壤有机质的作用及调节
土壤有机质的作用及调节 一、土壤有机质的作用 土壤有机质在土壤肥力和植物营养中具有多方面的重要作用。主要包括以下几个方面： （一）提供作物需要的各种养分 土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。大量资料表明，我国主要土壤表土中大约80%以上的氮、20%~76%的磷以有机态存在，在大多数非石灰性土壤中，有机态硫占全硫的75%~95%。随着有机质的矿质化，这些养分都成为矿质盐类（如铵盐、硫酸盐、磷酸盐等），以一定的速率不断地释放出来，供作物和微生物利用。 ，另外，据估计土壤有机质的分解以及微生物和根系呼吸作用所产生的CO 2 每年可达1.35*1011t,大致相当于陆地植物的需要量,可见土壤有机质的矿化分的重要来源,也是植物碳素营养的重要来源. 解是大气中CO 2 此外，土壤有机质在分解过程中，还可产生多种有机酸（包括腐殖酸本身），这对土壤矿质部分的一定溶解能力，促进风化，有利于某些养分的有效化，还能络合一些多价金属离子，使之在土壤溶液中不致沉淀而增加了有效性。 （二）增强土壤的保水保肥能力和缓冲性 腐殖质疏松多孔，又是亲水胶体，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。此外腐殖质改善了土壤渗透性，可减少水分的蒸发等，为作物提供更多的有效水。 腐殖质因带有正负两种电荷，故可吸咐阴、阳离子；又因其所带电性以负电 +、Ca2+、荷为主，所以它具有较强的吸咐阳离子的能力，其中作为养料的K+、NH 4 Mg2+等阳离子一旦被吸咐后，就可避免随水流失，而且能随时被根系附近的其他阳离子交换出来，供作物吸收，仍不失其有效性。 腐殖质保存阳离子养分的能力，要比矿质胶体大许多倍至几十倍。一般腐殖质的吸收量为150~400cmol（+）/kg。因此，保肥力很弱的砂土中增施有机肥料后，不仅增加了土壤中养分分数，改良砂土的物理性质，还可提高其保肥能力。
土壤地带性分布规律
中国土壤水平地带性分布规律 1土壤地带性(soil zonality)分布规律 1.1 我国土壤水平地带性(soil horizontal zonality) 我国土壤的水平地带分布是由湿润海洋性逐步向干旱内陆性两个带谱演化而成的。我国东南沿海属湿润海洋性地带谱，又称土壤的纬度地带性（见表4），其水平地带的分布大致是，随热量的递减由南向北分布着砖红壤（图1）、赤红壤（图2）、红壤（图3）、黄壤（图4）、黄棕壤（图5）、黄褐土、棕壤（图6）、暗棕壤（图7）及棕色针叶林土（图8）。 表4 中国湿润海洋性地带谱 另一水平地带谱是干旱内陆性谱 另一水平地带谱是干旱内陆性谱（又称土壤经度地带性）。其排列顺序是从湿润温带森林下的暗棕壤开始，向西到松嫩平原大面积分布的黑土，再向西到大兴安岭一带的灰色森林土（图9），再依次向西分布的土壤类型为黑钙土（图10）、栗钙土（图11）、棕钙土、灰棕漠土（图12）。 中国土壤水平地带谱示意图
这个问题在广泛啦，真不好回答，5是南方人，就只能说南方的主要作物吧： 1、水稻：南方：早稻2—4月播种，中稻5—6月播种，晚稻7月播种，收获期分别为：7—8月，9-10月，11月； 2、玉米：播种期2—4月、7-9月，收获期6—8月、10-11月。 3番茄：秋季：9-10月播种，收获期12-4月，11-12月播种，3—5月收获，3-4月播种，6-8月收获，5—6月播种，8—9月收获。 7小麦在中国黑龙江、内蒙古和西北种植春小麦，于春天3～4月播种，7～8月成熟，生育期短，约100天左右；在辽东、华北、新疆南部、陕西、长江流域各省及华南一带栽种冬小麦，秋季8～12月播种，翌年5～7月成熟，生育期长达300天左右。 所以说水坝是利一方害一方的东西 枯水期蓄水是为了保证水坝附近的农业生产，这样其实是会影响到下游的生产的，所以这种蓄水水库要在农业区的末端建设，使它危害的下游没有农业区，全是工业区或入海口，这样收益较大损害减到最小
土壤有机质含量
土壤有机质含量 单位体积土壤中含有的各种动植物残体与微生物及其分解合成的有机物质的数量。一般以有机质占干土重的百分数表示。 气候直接影响土壤的水热状况和物理、化学过程的性质和强度。如中等水热条件下，土壤有机质积累最多(温带半湿润环境下的黑土是世界上最肥沃的土壤);通过影响岩石的风化过程、地貌形态及生物的活动，间接影响土壤的形成和发育。如:湿热条件下风化壳最厚，土壤层厚度大。干旱或者寒冷条件下，风化壳薄，土壤层也薄。 生物是土壤有机物质的来源，土壤形成过程中最活跃的因素，土壤肥力的高低主要取决于有机质含量的多少。没有生物的参与(生物循环)，就不会有土壤的形成。 一般而言，森林土壤有机质含量要低于草地土壤。 1简介 organic substances content in soil 2提高途径 土壤有机质泛指土壤中以各种形式存在的含碳有机化合物。对低产田来说，通过下列途径可以增加有机质含量，以培肥地力。对高产田来说，由于有机质不断分解，也需要不断补充有机质。 折叠一 增施有机粪肥。堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河湖泥等都是良好的有机肥。 折叠二 提倡秸秆还田。研究表明，秸秆直接还田比施用等量的沤肥效果更好。目前，大力提倡以小麦高茬为主要措施的秸秆还田技术，小麦收割时，留20-30厘米高麦秆，经一个雨季的风吹日晒雨淋，到小麦再播种时，已变成半分解状态，成为上好的有机肥料。秸秆还田简单易行，省力省工，但在还田时，就应加施化学氮肥，避免微生物与作物争氮。 折叠三 粮肥轮作、间作，用地养地相结合。随着农业生产的发展，复种指数越来越高，致使许多土壤有机质含量降低，肥力下降。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，活化已经老化了的腐殖质。 折叠四