洞庭湖湿地土壤碳氮磷及其与土壤物理性状的关系

洞庭湖湿地土壤碳氮磷及其与土壤物理性状的关系
洞庭湖湿地土壤碳氮磷及其与土壤物理性状的关系

洞庭湖湿地土壤碳、氮、磷及其与土壤

物理性状的关系

3

彭佩钦

1,233

 张文菊2,3 童成立2 仇少君1,2 张文超

1,2

(1湖南农业大学资源环境学院,长沙410128;2中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室,长沙410125;

3

华中农业大学资源环境学院,武汉430070)

【摘要】 以洞庭湖3类典型湿地的8个土壤剖面为代表,研究了土壤碳、氮、磷,微生物量碳、氮、磷和土壤

物理性状的分布特征.结果表明,土壤表层有机碳含量为19163~50120g ?kg -1

,微生物量碳为424163~

1597136mg ?kg -1

,微生物量碳占有机碳的比例为3117%~4182%;土壤表层全氮1185~4145g ?kg -1,微生物量氮57190~259147mg ?kg -1,微生物量氮占全氮的比例3113%~6142%;土壤表层微生物量磷含量顺序为:湖草洲滩地(200199mg ?kg -1)>垦殖水田(163127mg ?kg -1)>芦苇洲滩地(24116mg ?kg -1),微生物量磷占全磷的比例为1109%~11120%;土壤表层容重0165~1104g ?cm -3;土壤表层粘粒(<01001mm )26124%~39148%.土壤表层有机碳、全氮、微生物量氮、微生物量磷的含量,湖草洲滩地>垦殖水田>芦苇洲滩地.土壤表层微生物量碳,垦殖水田和湖草洲滩地接近,而大于芦苇湿地;土壤表层容重,芦苇洲滩地>垦殖水田>湖草洲滩地;土壤表层<0101mm 、<01001mm 粘粒,湖草洲滩地、芦苇洲滩地>垦殖水田.湿地土壤剖面中有机碳、微生物量碳、全氮、微生物量氮、微生物量磷、容重以及微生物量碳占有机碳的比例、微生物量氮占全氮的比例、微生物量磷占全磷的比例均随深度的增加而降低,至一定深度稳定,而土壤全磷在剖面上下的差异很小.湿地土壤微生物量碳、氮、磷之间呈极显著的正相关关系;土壤容重与有机碳、全氮、微生物量碳、氮、磷之间呈极显著指数负相关关系.湿地土壤<01001mm 粘粒与有机碳、全氮、微生物量碳、氮、磷含量呈极显著对数正相关关系.关键词 湿地 土壤微生物量碳氮磷 容重 粘粒 土壤剖面文章编号 1001-9332(2005)10-1872-07 中图分类号 S15316 文献标识码 A

Soil C,N and P contents and their relationships with soil physical properties in w etlands of Dongting Lake floodplain.PEN G Peiqin 1,2,ZHAN G Wenju 2,3,TON G Chengli 2,Q IU Shaojun 1,2,ZHAN G Wenchao 1,2(1College of Resource and Environment ,Hunan A gricultural U niversity ,Changsha 410128,China ;2Key L ab 2oratory of S ubt ropical A gro 2ecology ,Institute of S ubt ropical A griculture ,Chinese Academy of Sciences ,Chang 2sha 410125,China ;3College of Resource and Environment ,Huaz hong A gricultural U niversity ,W uhan 430070,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2005,16(10):1872~1878.

Eight representative soil profiles were installed on three types of wetland (two profiles on Carex spp.2dominated floodplain ,four on Phragmites 2dominated floodplain ,and two on paddy soil )in Dongting Lake floodplain of Chi 2na in 2004,and their C ,N and P contents ,microbial biomass C ,N and P ,<01001mm clay particles ,and bulk density were measured.The results indicated the s patial distribution of soil C and N and soil microbial biomass C ,N ,and P were very similar in the profiles (0~100cm )of three types of wetland ,being decreased gradually with depth ,except for soil TP which was constant in the profiles.The percentages of soil microbial biomass C ,N and P to soil organic C ,total nitrogen and total phosphorus decreased gradually with depth.In top layer (0~10cm ),the contents of soil organic C and microbial biomass C and the percentage of soil microbial biomass C to organic C were 19163~50120g ?kg 21,424163~1597136mg ?kg -1,and 3117%~4182%,respectively ,the contents of soil total N and microbial biomass N and the percentage of soil microbial biomass N to total N were 1185~4145g ?kg -1,57190~259147mg ?kg -1,and 3113%~6142%,respectively ,and the content of soil microbial biomass P and the percentage of soil microbial biomass P to soil total P was 24116~200199mg ?kg -1and 1109%~11120%,respectively.The bulk density of soil top layer (0~10cm )was 0165~1104g ?cm -3,and the content of <01001mm clay particles was 26124%~39148%.The contents of soil organic C and N and microbial biomass N and P in 0~10cm layer were the highest in Carex spp.2dominated floodplain ,followed by paddy soil ,and Phragmites 2dominated floodplain.Also in 0~10cm layer ,the soil microbial biomass C in Carex spp.2dominated floodplain and paddy soil was higher than that in Phragmites 2dominated floodplain ,while the soil bulk density in Phragmites 2dominated floodplain was higher than that in paddy soil ,and much higher than that in Carex spp.2dominated floodplain.The amount of soil <01001mm clay particles in Carex spp.2dominated flood 2plain and Phragmites 2dominated floodplain was higher than that in paddy soil.In these three types of wetland ,soil organic C and N and microbial biomass C ,N and P had a significant logarithm correlation (P <0101)with <01001mm clay particles ,and a significant index correlation (P <0101)with bulk density.K ey w ords Wetland ,S oil microbial biomass C ,N ,and P ,Bulk density ,S oil clay granule ,Profiles.

3中国科学院知识创新工程项目(KZCX32SW 2426、KZCX12SW 201214)、国家重点基础研究发展规划项目(2002CB415203)和中国科学院知识创新领域前沿资助项目(02200220020223).33通讯联系人.

2004-12-07收稿,2005-04-04接受.

应用生态学报 2005年10月 第16卷 第10期

CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct.2005,16(10)∶1872~1878

1 引 言

湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带,是地球上具有多种功能的独特生态系统,其面积达8156×108hm2,占陆地总面积的4%~5%[17].湿地作为一种重要的自然资源,可调控区域内的水分循环和C、N等元素的生物地球化学循环[21];其生物生产力可为人类提供食物和商品,还能过滤和分解所吸纳的污染物.湿地土壤中物质含量变化显著影响着湿地生态系统的生产力[18].湿地土壤有机碳是气候变化的一种敏感指示物,能用来指示对气候变化的响应[30];而氮素则是一种湿地营养水平指示物[32].因此,湿地生态系统营养元素物质循环研究已经成为现代湿地生态学研究的热点[10,16,25,26].我国此类研究多集中在北方湿地[4,13,14,31,33].

洞庭湖是我国第二大淡水湖泊,位于湖南省北部,是承纳湘、资、沅、澧四水,吞吐长江的洪道型湖泊.由于泥沙淤积,湖床不断淤积抬高,形成了大面积的湖洲湿地,而围湖造田和退田还湖等人类活动也给洞庭湖湿地环境造成了一定影响.关于洞庭湖湿地的研究主要集中在湿地洪涝灾害[29]、围垦[11]及其对湿地演变[9]的影响以及湖洲的利用[8]等,对于湿地土壤的形成、营养元素的特征及其分布和相互关系研究不多.本文目的是以洞庭湖区自然湿地和垦殖水田为研究对象,选择代表性样点,研究湖洲湿地生态系统土壤营养元素和土壤物理性状的分布特征及其相互关系,为洞庭湖湿地生态系统和环境研究提供科学数据.

2 研究地区与研究方法

211 研究地区概况

洞庭湖区位于长江中游荆江南岸,110°50′~113°45′E, 27°55′~30°23′N,属亚热带季风性气候.春夏冷暖气流交替频繁,夏秋晴热少雨,秋寒偏早.多年平均气温1615~17℃,月平均气温318~417℃,7月平均气温29℃左右.年平均降水量1250~1450mm.无霜期258~275d.

212 样品采集

采集了洞庭湖区3种湿地类型的土壤剖面:1)湖草洲滩地.在洪水季节淹水4~6个月,水深2~6m不等,植株完全被水淹没.2)芦苇洲滩地.在洪水季节淹水1~3个月,水深2~4m不等.因芦苇植株高3~5m,最高可达6m左右,多数植株没有完全被水淹没.3)垦殖水田.垦殖水田起源于湖洲的人工围垦[20],耕作制度为稻2稻2冬闲,已经耕作70年,生产力水平中等.剖面样采集在枯水期(2004年3月上旬)进行.剖面深度根据地下水位的情况而定,同一类型分别挖取2个以上剖面,2个剖面相距最少4km.由于土壤潮湿,剖面样品的采集自上而下分层进行,每层10cm,在每层分别采集3~4个环刀样和1kg左右土壤样品供室内分析测定.采样点基本情况见表1.

表1 洞庭湖湿地样点基本情况

T able1Description of the sampling sites at Dongting Lake

湿地类型

Wetland

样点号

No.of

sample

地理坐标

G eographical

position

水文状况

Hydrology

state

植被

Vegetation

取样

层数

(n)

地下水位

Water table

(cm)

垦殖水田

Paddy soils

A1N28°58′56″

E112°44′05″

间歇性淹水

Briefly waterlogged

水稻

Rice880

A2N29°02′22″

E112°38′37″

间歇性淹水

Briefly waterlogged

水稻

Rice10100

湖草洲滩地

Carex spp.

B1N29°06′06″

E112°42′50″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

苔草

Carex spp.

10100

2dominated

floodplain

B2N29°02′15″

E112°43′26″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

苔草

Carex spp.

990

芦苇洲滩地

Phragmites2

C1N29°05′49″

E112°50′11″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

芦苇

Phragmites

10120 dominated

floodplain

C2N29°03′22″

E112°51′19″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

芦苇

Phragmites

770

C3N28°55′04″

E112°29′07″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

芦苇、枫杨

Phragmites

and Populus

10>100

C4N29°54′47″

E112°33′12″

季节性淹水

Seasonally waterlogged

芦苇、枫杨

Phragmites

and Populus

10>100

213 分析方法

土壤样品放入4℃冰箱中保存.用于测定土壤微生物量C、N、P的样品除去可见动、植物残体,过孔径2mm筛,混匀并在室温下风干至土壤含水量大约相当于40%的土壤饱和持水量.在标准条件下(25℃,100%空气湿度的容器内)预培养10d.用于测定基本理化性质的样品在室温下完全风干,碾磨并过孔径100目筛.

土壤微生物量C、N采用氯仿熏蒸2K2SO4提取方法测定[7,27].称取4份预培养土样,每份土壤25g(烘干基),其中2份直接用015mol?L-1K2SO4提取(300r?min-1振荡30 min).另2份在真空干燥器内用氯仿熏蒸(24h),熏蒸土样除去氯仿后立即提取.取10ml提取液与10ml2%六偏磷酸钠混后以碳自动分析仪(Phoenix28000)分析提取有机C[27].另取20ml提取液,加CuSO4和浓硫酸消化后采用流动注射仪分析提取N[7].以熏蒸土样与不熏蒸土样提取的有机C、N 的差值分别乘以转换系数K C(2122)或K N(2122)计算土壤微生物量C、N.

土壤微生物P采用熏蒸培养2NaHCO3提取方法测定[5].称取4份预培养土样,每份土壤410g(烘干基),2份直接用015mol?L-1NaHCO3(p H815)提取,另外2份熏蒸提取.采用比色法测定分析提取液中的P[19].同时用外加无机P的方法测定P的提取回收率.以熏蒸土样与不熏蒸土样提取的P的差值并校正提取回收率后,乘以转换系数K P (215)计算土壤微生物生物量P[5].

样品有机碳、全氮含量采用元素分析仪(Vario MAX CN,Elementar,德国)测定.土壤机械组成采用土壤颗粒分析吸管法测定[24],土壤容重测定采用烘干法[24],全P、速效磷测定按参考文献[24]方法进行,其中速效磷测定用鲜样进行.

3781

10期 彭佩钦等:洞庭湖湿地土壤碳、氮、磷及其与土壤物理性状的关系

3 结果与讨论

311 不同湿地生态系统土壤碳和微生物量碳

由图1可见,湿地表层土壤(0~10cm )有机碳存在明显差异.湖草洲滩地(50120g ?kg -1)>垦殖水田(31170g ?kg -1)>芦苇洲滩地(19163g ?kg -1);而土壤微生物量碳,垦殖水田(1532106mg ?kg -1)和湖草洲滩地(1597136mg ?kg -1)接近,远大于芦苇洲滩地(424163mg ?kg -1).湿地土壤剖面中土壤有机碳、微生物量碳、微生物量碳占有机碳的比例均随深度的增加而降低,至40cm 基本稳定.

湖草洲滩地海拔25~27m ,每年淹水时间在100~200d 之间.由于淹水带来的沉积物养分丰富,湖草植被生长良好,年生物量一般达0199~2192t ?hm -2.这类湿地在洞庭湖区受人类干预活动较少,每年净同化积累的生物量几乎全部投入该生态系统,有机碳的输入量较大,因此湖草洲滩地表层(0~10cm )碳含量较高.0~30cm 内有机碳含量随深度的增加而降低,30cm 以下,2个样点各层次有机碳含量的变异较小,基本稳定(图1B ).芦苇洲滩地多在海拔27m 以上.芦苇为多年生植物,根系可达地下10m ,年生物量一般可达4177~9135t ?hm -21每年秋冬季人工收割,以植物残体的形式从系统移走大量有机碳,有机碳投入量明显低于湖草

洲滩地,其表层0~10cm 有机碳含量明显低于湖草洲滩地(图1C ).垦殖水田不仅受垦殖前含量变异性的影响,而且垦殖后耕作和施肥及管理措施也对碳周转产生了重要影响(图1A ).

洞庭湖区土壤表层(0~10cm )微生物量碳占有机碳的比例:水田为4182%,湖草洲滩地3117%,芦苇洲滩地2138%.李世清等[12]对森林、草原、草甸和农田土壤的研究表明,微生物量碳是有机碳的6104%~8191%.洞庭湖不同湿地生态系统微生物量碳占有机碳的比例低于李世清等[12]的研究结果,可能与土壤类型、气候条件和采样时期不同有关.

土壤有机碳、微生物量碳主要集中在0~40cm ,且以0~10cm 含量最高,这与土壤表层微生物的活动旺盛有关.湿地土壤微生物量碳与土壤有机碳的相关分析表明,湿地土壤微生物量碳与土壤有机碳的相关关系达到了极显著水平(R 2=016924,n =74).吴金水[28]认为,在同一土壤中,微生物量碳变化与土壤有机碳含量变化密切相关,因而土壤微生物量C 变化可敏感地指示土壤有机C 含量变化.本研究表明这一结论亦适合于水田和湖洲湿地.312 不同湿地生态系统的土壤氮和微生物量氮

由图2可见,湿地土壤表层(0~10cm )全氮和

微生物量氮也存在明显差异,但其差异没有碳的差异大.其顺序为:湖草洲滩地(TN :4145g ?kg -1

,

图1 洞庭湖湿地土壤有机碳和微生物量碳的垂直分布

Fig.1Vertical distribution of organic carbon and microbial biomass carbon of profiles in three types of wetland of Dongting Lake floodplain.

A :水田Paddy soils ;

B :湖草洲滩地Carex spp.2dominated floodplain ;

C :芦苇洲滩地Phragamites 2dominated floodplain.下同The same below.

4

781 应 用 生 态 学 报 16卷

图2 洞庭湖湿地土壤氮、微生物量氮的垂直分布

Fig.2Vertical distribution of soil nitrogen and microbial biomass nitrogen of profiles in three tyeps of wetland of Dongting Lake floodplain.

SMB2N:259147mg?kg-1)>垦殖水田(3125g?kg-1,208153mg?kg-1)>芦苇洲滩地(1185g?kg-1,57190mg?kg-1);而3类湿地015mol?L-1 K2SO4提取的氮差别不大.湿地表层(0~10cm)土壤微生物量氮占全氮的比例,垦殖水田(6142%)>湖草洲滩地(5183%)>芦苇洲滩地(3113%).湿地土壤剖面中土壤全氮、微生物量氮以及微生物量氮占全氮的比例均随深度的增加而降低,至40cm基本稳定.

由此可以看出,土壤氮、微生物量氮含量顺序与土壤有机碳的顺序一致.相关分析表明,土壤全氮、微生物量氮与有机碳之间具有良好的线性相关关系(R2分别为018210、019283,n=74).土壤微生物具有一定的C/N,当土壤C/N达到平衡时,土壤氮素含量大体上决定了土壤有机碳水平,这与刘景双[15]在三江平原的研究结果一致.

洞庭湖湿地表层(0~10cm)土壤微生物量氮占全氮的比例,垦殖水田(6142%)>湖草洲滩地(5183%)>芦苇洲滩地(3113%).Ross等[22]研究发现,在新西兰不同林地土壤微生物体氮占全氮的318~1410%.Anderson等[2]对26个农业土壤的研究发现,土壤微生物量氮占土壤全氮的比例在015%~1513%,平均约5%;Azam等[3]发现,微生物体氮占土壤全氮的比例为216%~1418%,平均约614%.Zhou等[34]研究,黄土高原土壤微生物量氮为土壤全氮的0120%~5165%,平均3136%.均与我们的研究结果相近,进一步说明土壤微生物的活动主要集中在土壤表层.

313 不同湿地生态系统的土壤磷和微生物量磷由图3可知,不同样点土壤全磷差异不大,且不随土壤剖面深度的增加而降低,说明形成3种类型土壤的泥沙来源在一定时间内相对稳定.土壤表层(0~10cm)速效磷,垦殖水田(11103mg?kg-1)与芦苇洲滩地(11110mg?kg-1)相近,而以湖草洲滩地(22128mg?kg-1)最高.土壤表层(0~10cm)土壤微生物量磷含量顺序为:湖草洲滩地(200199mg ?kg-1)>垦殖水田(163127mg?kg-1)>芦苇洲滩地(24116mg?kg-1).

微生物量磷占全磷的比例为1109%~11120%,其顺序为:湖草洲滩地(4164%)>垦殖水田(3133%)>芦苇洲滩地(0181%).湿地土壤剖面中微生物量磷以及微生物量磷占全磷的比例均随深度的增加而降低,至一定深度稳定.3种类型土壤的微生物量的C/P为719~1213.有研究表明,微生物量的C/P一般变化在7~30之间,土壤微生物量磷通常占全磷量的214%~2313%[23],与我们的研究结果相近.土壤微生物量C/P比值被认为可以作为

5781

10期 彭佩钦等:洞庭湖湿地土壤碳、氮、磷及其与土壤物理性状的关系

图3 洞庭湖湿地土壤磷、微生物量磷的垂直分布

Fig.3Vertical distribution of soil phosphorus and microbial biomass phosphorus of profiles in three types of wetland of Dongting Lake floodplain.

一种衡量微生物矿化土壤有机物质释放磷或从环境中吸收固持磷素潜力的一种指标.C/P 比值小说明微生物在矿化土壤有机质中释放磷的潜力较大,土壤微生物量磷对土壤有效磷库有补充作用;C/P 比值高则说明土壤微生物对土壤中有效磷有同化趋势,易出现微生物与作物竞争性吸收土壤有效磷的现象,具有较强的固磷潜力.

相关分析表明,土壤微生物量磷一般与有机碳、微生物量碳、微生物量氮、速效磷之间有很好的相关性(R 2分别为015995、04594、014578、013920,n =74),与Brookes 等[6]研究结果一致.微生物量磷是有机磷中活性较高的部分,它不仅是土壤有效磷的重要来源,而且与土壤有效磷直接相平衡.研究结果显示,土壤微生物量磷与有效磷之间呈高度正相关,

表明土壤微生物量磷一方面可以指示土壤磷素供应能力,可作为衡量土壤供磷能力的一个重要指标;另一方面说明通过提高土壤微生物量磷含量可提高磷素的有效性.314 不同湿地生态系统的土壤机械组成与容重

从图4可以看出,表层(0~10cm )土壤容重:芦苇洲滩地>垦殖水田>湖草洲滩地.湖草洲滩地容重较小,平均为0165±0108g ?cm -3,垦殖水田0184±0104g ?cm -3,芦苇洲滩地最大,为1104±0113g ?cm -313类湿地土壤剖面中容重均随剖面深度的增加而增加,10cm 以下的层次,土壤容重基本在110g ?cm -3以上,与长期淹水或流水条件下自然沉积的

土壤容重基本相当.

湖草洲滩地表层土壤(0~10cm )<0101mm

图4 洞庭湖湿地土壤容重的垂直分布

Fig.4Vertical distribution of soil bluk density of profiles in three types of wetland of Dognting Lake floodplain.

6

781 应 用 生 态 学 报 16卷

<01001mm粘粒,分别为82189±2154、35199±19147(%),与芦苇洲滩地表层相近(87177±9199、39148±7194%),均高于垦殖水田(69155±10178、26124±13152%).而垦殖水田由于人为耕作,改善了土壤物理结构和通气性能,土壤团聚体增加,粘粒含量下降.而湖草洲滩地、芦苇洲滩地粘粒含量决定于泥沙来源及淤积时洪水的流速.3种类型土壤粘粒含量均较高,其原因可能与造成湖滩湿地发育的长江三口与湖南四水来的泥沙有关.而泥沙来源及不均匀淤积也必然引起湖洲湿地发育与演替的差异,这也是造成湿地土机械组成和土壤养分变异的主要原因.土壤中养分状况和它对各养分吸附能力的强弱都与土壤粒级组成有关.

315 湿地表层土壤物理性状与土壤碳、氮、磷的相关关系

湿地土壤<01001mm粘粒与土壤有机碳、土壤全氮、土壤微生物量碳、氮、磷含量呈极显著对数正相关关系(P<0101,表2).大量研究表明,土壤有机碳与粘粒含量有显著正相关关系.粘粒含量与土壤微生物量碳、氮存在显著的正相关关系,与吴金水[28]的研究结果一致.土壤粘粒含量高,土壤有机质难分解,土壤有机碳倾向于积累.土壤质地对微生物生物量的影响,可能是影响土壤微生物量碳、氮、磷的周转时间,土壤粘粒含量高,周转时间长,土壤微生物量碳、氮、磷积累增加.湿地土壤容重与土壤有机碳、全氮、微生物量碳、氮、磷之间呈极显著指数负相关关系(P<0101,表2).这与Avnimelech等[1]的研究结果基本一致.

表2 土壤物理性状与有机碳、全氮、微生物量C、N、P的相关关系(R2,P<0101)

T able2Correlations bet w een organic carbon,soil N,soil microbial biom ass C,N,P and soil physical properties

有机碳Organic C 微生物量C

Microbial

biomass C

全氮

Total N

微生物量N

Microbial

biomass N

微生物量P

Microbial

biomass P

样品数

n

 

土壤容重

Bulk density0

1429701668001674001667201375874

<01001mm粘粒3

Clay granules

01344901465701597601501201499920 3<01001mm粘粒只测定了剖面表层20个样<01001mm clay granules:Only determine20 samples of soil top layer.

土壤容重与土壤质地是反映土壤物理性状的重要指标,它与土壤的水、热状况密切相关.对于湿地土壤而言,土壤物理性状不仅能反映出土壤的结构状况,而且也是湿地植被及土壤持水、蓄水性能的重要指标之一,因而也会影响到湖洲演替和发展.

4 结 论

411 洞庭湖不同湿地土壤表层有机碳含量顺序为:湖草洲滩地>垦殖水田>芦苇洲滩地.土壤微生物量碳垦殖水田和湖草洲滩地接近,而远大于芦苇湿地;土壤有机碳、微生物量碳、微生物量碳占有机碳的比例随剖面深度的增加而降低.

412 洞庭湖不同湿地土壤表层全氮、微生物量氮含量顺序为:湖草洲滩地>垦殖水田>芦苇洲滩地.土壤全氮、微生物量氮和土壤微生物量氮占全氮比例随剖面深度的增加而降低.

413 洞庭湖不同湿地土壤表层全磷在土壤剖面的上下差异很小.土壤微生物量磷含量顺序为:湖草洲滩地>垦殖水田>芦苇洲滩地.

414 洞庭湖不同湿地土壤表层容重的顺序为:芦苇洲滩地>垦殖水田>湖草洲滩地;<0101mm、< 01001mm粘粒的顺序为:湖草洲滩地、芦苇洲滩地>垦殖水田.

415 洞庭湖不同湿地土壤<01001mm粘粒与土壤有机碳、全氮、微生物量碳、氮、磷含量呈极显著对数正相关关系,土壤容重与有机碳、全氮、微生物量C、N、P之间呈极显著指数负相关关系.

参考文献

1 Avnimelech Y,G ad R,Leon EM,et al.2001.Water content,or2 ganic carbon and dry bulk density in flooded sediments.A quacult Eng,25:25~33

2 Anderson J PE,Domash KH.1980.Quantities of plant nutrients in the microbial biomass of selected soils.Soil Sci,130:211~216

3 Azam F,Y ousaf M,Hussain F,et al.1989.Determination of biomass N in some agricultural soils of Punjab.Pakistan Plant Soil,113:223~228

4 Bai J2H(白军红),Deng W(邓 伟),Zhu Y2M(朱颜明),et al.

2003.Spatial distribution characteristics and ecological effects of carbon and nitrogen of soil in Huolin River catchment wetland.

Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),14(9):1494~1498(in Chi2 nese)

5 Brookes PC,Powlson DS,Jenkinson DS.1982.Measurement of mi2 crobial biomass phosphorus in soil.Soil Biol Biochem,14:319~329

6 Brookes PC,Powlson DS,Jenkinson DS.1984.Phosphorus in the soil microbial biomass.Soil Biol Biochem,16(2):169~175

7 Brookes PC,Landman A,Pruden G,et al.1985.Chloroform fumi2 gation and the release of soil nitrogen,a rapid direct extraction method to measure microbial biomass nitrogen in soil.Soil Biol Biochem,17:837~842

8 He J2L(贺建林),Cao M2D(曹明德).1998.Ecological construction of the lake beach in Dongting region:An example from Yuanjiang city,Hunan Province.L ake Sci(湖泊科学),10(4):77~82(in Chinese)

9 Huang J2L(黄进良).1999.The area change and succession of Dongting Lake wetland.Geogr Res(地理研究),18(3):297~304 (in Chinese)

10 J udith M,Stribling,Jeffery C.2001.Cornwell nitrogen,phosphorus and sulfur dynamics in a low salinity marsh system dominated by S parti na alternif lora.Wetland,21(4):629~638

11 Li J2B(李景保),Deng L2J(邓铬金).1993.Environmental impacts of land reclamation in the Dongting Lake area.Resour Envi ron Yangtze Basi n(长江流域资源与环境),2(4):340~346(in Chi2 nese)

7781

10期 彭佩钦等:洞庭湖湿地土壤碳、氮、磷及其与土壤物理性状的关系

12 Li S2Q(李世清),Li S2X(李生秀),Zhang X2C(张兴昌).1999.

Difference of soil microbial biomass nitrogen under different ecologi2 cal systems.J Soil W ater Cons(水土保持学报),5(1):69~73(in Chinese)

13 Liu X2T(刘兴土),Ma X2H(马学慧).2002.Natural Environmen2 tal Changes and Ecological Protection in the Sanjiang Plain.Beijing: Science Press.8~42(in Chinese)

14 Liu J2S(刘景双),Sun X2L(孙雪利),Yu J2B(于君宝).2000.Ni2 trogen content variation in litters of Deyeuxia angustif olia and Carex lasiocarpa in Sanjing Plain.Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),11(6):898~902(in Chinese)

15 Liu J2S(刘景双),Y ang J2S(杨继松),Yu J2B(于君宝),et al.

2003.Study on vertical distribution of soil organic carbon in wet2 lands Sanjiang plain.J Soil W ater Cons(水土保持学报),17(3):5~8(in Chinese)

16 Liu M2G(刘明国),Han H2Y(韩洪云),Liu X2Y(刘孝义).1998.

Soil conditions of forest2fitting land along river banks in semiarid re2 gion.Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),9(4):371~375(in Chi2 nese)

17 Matthews E,Fung IY.1987.Methane emissions from natural wet2 lands:G lobal distribution,area,and environmental characteristics of sources.Global Biogeo Cycle,1:61~86

18 Mitsch W J.1986.Wetlands.New Y ork:van Nostrand Reinhold Company Inc.89~125

19 Murphy J,Riley J P.1962.A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters.A nal Chem Ac2 ta,27:31~36

20 Peng P2Q(彭佩钦),Zhao Q2C(赵青春),Cai C2A(蔡长安).2004.

Countermeasure of sustainable agricultural development in the em2 bankment regions of Dongting Lake.Eco2Envi ron(生态环境),13

(1):139~141(in Chinese)

21 Peng S2L(彭少麟),Ren H(任 海),Zhang Q2M(张倩媚).2003.

Theories and techniques of degraded wetland ecosystem restora2 tion.Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),14(11):2026~2030(in Chinese)

22 Ross DJ,Cairn A.1981.Nitrogen availability and microbial biomass in stockpiled topsoils in southland.New Zealand J Sci,24:137~143

23 Smith JL,Paul EA.1991.The significance of soil microbial biomass estimations.In:Bollag J M,Stotzky G,eds.Soil Biochemistry.New Y ork:Marcel Dekker Inc.359~39624 The Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences(中国科学院土壤研究所).1978.Soil Physics and Chemistry Analysis.

Shanghai:Shanghai Science and Technology Press.(in Chinese)

25 Willium J M,James GG J.1993.Wetland.New Y ork:van Nostrand Reinhold.3~24

26 Woodmansce RG,Duncan DA.1980.Nitrogen and phosphorus dy2 namics and bodges in annual greenlands.Ecology,61(4):893~904 27 Wu J,Joergensen RG,Pommerening B,et al.1990.Measurement of soil microbial biomass by fumigation2extraction—An automated procedure.Soil Biol Biochem,20:1167~1169

28 Wu J2S(吴金水).1994.Soil organic matter and turnover dynam2 ics.In:He D2Y(何电源),eds.Soil Fertility and Fertilizing of the Cultivating Crops in Southern China.Beijing:Science Press.37~46 (in Chinese)

29 Xiang W2S(向万胜),Li W2H(李卫红).2001.Spatial2temporal distribution of flood and water2logging disasters in Dongting Lake area and control strategies.Chi n J Ecol(生态学杂志),20(2):48~51(in Chinese)

30 Xiao H2L(肖辉林).1999.Climate change in relation to soil organic matter.Soil Envi ron Sci(土壤与环境),8(4):300~304(in Chi2 nese)

31 Y ang Y2X(杨永兴),Wang S2Y(王世岩),He T2R(何太蓉).

2001.Distribution characteristics and seasonal dynamics of phos2 phorus and potassium in wetland ecosystem in the Sanjiang Plain.

Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),12(4):522~526(in Chinese) 32 Y in C2Q(尹澄清).1995.The ecological function,protection and u2 tilization of land/inland water ecotones.Acta Ecol Si n(生态学报),15(3):331~335(in Chinese)

33 Yu J2B(于君宝),Wang J2D(王金达),Liu J2S(刘景双).2004.

Vertical distribution character of nutrients in peat of Sanjiang plain.

Chi n J A ppl Ecol(应用生态学报),15(2):265~268(in Chinese) 34 Zhou JB,Li SX.1998.Relationships between soil microbial biomass

C and N and mineralizable nitrogen in some arable soils on Loess

Plateau.Pedosphere,8(4):349~354

作者简介 彭佩钦,男,1965年生,副研究员,在职博士生.主要从事土壤与环境生态方面的研究,发表论文40篇.E2 mail:pqpeng@https://www.360docs.net/doc/b46758431.html,

8781 应 用 生 态 学 报 16卷

不同氮和水分条件下CO_2浓度升高对小麦碳氮比和碳磷比的影响

植物生态学报 2002,26(3)295~302 ΞActa Phytoecologica Sinica 不同氮和水分条件下CO2浓度升高对小麦 碳氮比和碳磷比的影响 李伏生 (广西大学农学院,南宁 530005) 康绍忠 (西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室,陕西杨凌 712100) 摘 要 试验设两种C O2浓度水平(350μm ol?m ol-1和700μm ol?m ol-1),两种土壤水分处理(湿润、干旱)和5种N肥 施用水平(0、50、100、150、200mg?kg-1土)。结果表明,C O2浓度增加,地上部氮(N)磷(P)浓度下降,根系N浓度略 有下降。无论C O2浓度是升高或是当前水平,与干旱处理相比,湿润处理的地上部和根系N浓度明显降低;地上部 和根系N浓度随氮肥用量增加而增加。小麦体内N浓度下降,是因为C O2浓度升高,水分利用效率增加,这将减少 质流运送养分到根系为作物利用以及氮利用效率提高之故。地上部P浓度降低是稀释效应的结果。C O2浓度增 加,地上部含碳(C)量趋于降低,但不影响根系C含量,高C O2浓度对根系C含量因土壤氮状况不同而异,低氮时根 系含C量增加,含C量绝对值增加0.95%~1.18%,而高氮时表现降低,平均降低0.70%~1.27%。C O2浓度升高, 地上部和根系C/N比率和地上部C/P比率增加,这将会降低植物残体的腐解速率。C O2浓度增加,地上部和根系 C/N比率增加,这是高C O2浓度引起地上部和根系N浓度下降的结果。 关键词 C O2浓度升高 土壤水分 氮 C/N C/P EFFECTS OF CO2ENRICH MENT,NITR OGEN AN D SOI L MOISTURE ON P LANT C/N AN D C/P IN SPRING WHEAT LI Fu-Sheng (Agricultural College,Guangxi Univer sity,Nanning,530005,China) K ANG Shao-Zhong (K ey Laboratory o f Agricultural Soil&Water Engineering in the Arid and Semiarid Areas,Ministry o f Education,Northwest Sci-Tec Univer sity o f Agriculture and Forestry,Yangling,Shaanxi712100,China) Abstract S pring wheat(Triticum aestivum L.)was treated with tw o atm ospheric C O2concentrations(350 μm ol?m ol-1and700μm ol?m ol-1),tw o levels of s oil m oisture(wet and drought)and five rates of nitrogen fertilizer(0,50,100,150,200mg?kg-1s oil).Results showed elevated C O2decreased shoot N and P content significantly and reduced root N content slightly.Shoot and root N concentration was significantly lower in the well-watered treatments com pared to the drought treatments,and increased dramatically with increasing N ap2 plication irrespective of the C O2concentration.The reduction in the m ovement of nutrients to the plant roots through mass flow due to the increase in water use efficiency(W UE)and the increase in N use efficiency at el2 evated C O2can explain the reduction of shoot and root N concentration.The decrease in shoot P content was the result of dilution of P due to the increase in shoot dry mass.C O2enrichment generally reduced shoot C content,but did not affect root C content.The effect of elevated C O2on root C content varied with s oil nitrogen status.In low N treatment,root C content increased,with the abs olute C content increment of0.95%-1. 18%.In high N treatment,root C decreased,with the abs olute C content reduction of0.70%-1.27%.En2 riched C O2concentration increased shoot and root C/N and shoot C/P ratio,which may reduce the decom posi2 tion rate of plant litter.The increase in shoot and root C/N ratio was the result of the decrease in N content under the elevated C O2concentration. K ey w ords C O2concentration enrichment,S oil m oisture,Nitrogen,C/N,C/P 预计到21世纪末期大气C O2浓度将会在目前水平上增加1倍,约700μm ol?m ol-1左右(Wats on et Ξ 收稿日期:2001206211 接受日期:2001210209 基金项目:国家重大基础研究计划项目(G1999011708)和国家杰出青年科学基金项目(49725102) E-mail:fushengl@https://www.360docs.net/doc/b46758431.html,,lifusheng@https://www.360docs.net/doc/b46758431.html,

土壤中氮和磷的存在形态和特点

土壤养分含量以及存在形态和特点 土壤形态 一、根据在土壤中存在的化学形态分为 (1)水溶态养分:土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物。 (2)代换态养分:是水溶态养分的来源之一。 (3)矿物态养分:大多数是难溶性养分,有少量是弱酸溶性的(对植物有效)。 (4)有机态养分:矿质化过程的难易强度不同。 二、氮的形态与转化 1、氮的形态:(全氮含量0.02%——0.3%) (1)无机态氮:铵离子和硝酸根离子,在土壤中的数量变化很大,1—50mg/kg (2)有机态氮:A、腐殖质和核蛋白,大约占全氮的90%,植物不能利用; B、简单的蛋白质,容易发生矿质化过程; C、氨基酸和酰胺类,是无机态氮的主要来源。 (3)气态氮: 2、氮的转化: 有机态氮的矿质化过程:氨化作用、硝化作用和反硝化作用; 铵的固定:包括2:1型的粘土矿物(依利石、蒙脱石等)对铵离子的吸附;和 微生物吸收、同化为有机态氮两种形式。 土壤是作物氮素营养的主要来源,土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类,其中95%以上为有机态氮,主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。小分 子的氨基酸可直接被植物吸收,有机态氮必须经过矿化作用转化为铵,才能被作物吸收,属于缓效氮。 土壤全氮中无机态氮含量不到 5%,主要是铵和硝酸盐,亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用,属于速效氮。无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子,作物都能直接吸收。土壤对硝酸根的吸附很弱,所以硝酸根非常容易随水流失。在还原条件下,硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤,即反硝化脱氮。部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收,而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。土壤腐殖质的合成过程中,也会利用大量无机氮素,由于腐殖质分解很慢,这些氮素的有效性很低。 三、磷的形态与转化 1、形态(土壤全磷0.01%——0.2%) (1)有机态磷:核蛋白、卵磷脂和植酸盐等,占全磷总量的15%——80%; (2)无机磷:(占全磷20%—85%) 根据溶解度分为三类 A、水溶性磷: 一般是碱金属的各种磷酸盐和碱土金属一代磷酸盐,数量仅为0.01—— 1mg/kg。在土壤中不稳定,易被植物吸收或变成难溶态。

速效氮磷钾测定方法

土壤水解性氮的测定(碱解扩散法) 土壤水解性氮,包括矿质态氮和有机态氮中比较易于分解的部分。其测定结果与作物氮素吸收有较好的相关性。测定土壤中水解性氮的变化动态,能及时了解土壤肥力,指导施肥。测定原理 在密封的扩散皿中,用1.8mol/L氢氧化钠(NaOH)溶液水解土壤样品,在恒温条件下使有效氮碱解转化为氨气状态,并不断地扩散逸出,由硼酸(H3BO3)吸收,再用标准盐酸滴定,计算出土壤水解性氮的含量。旱地土壤硝态氮含量较高,需加硫酸亚铁使之还原成铵态氮。由于硫酸亚铁本身会中和部分氢氧化钠,故需提高碱的浓度(1.8mol/L,使碱保持 1.2mol/L 的浓度)。水稻土壤中硝态氮含量极微,可以省去加硫酸亚铁,直接用1.2mol/L氢氧化钠水解。 操作步骤 1.称取通过18号筛(孔径1mm)风干样品2g(精确到0.001g)和1g硫酸亚铁粉剂,均匀铺在扩散皿外室内,水平地轻轻旋转扩散皿,使样品铺平。(水稻土样品则不必加硫酸亚铁。) 2.用吸管吸取2%硼酸溶液2ml,加入扩散皿内室,并滴加1滴定氮混合指示剂,然后在皿的外室边缘涂上特制胶水,盖上毛玻璃,并旋转数次,以便毛玻璃与皿边完全粘合,再慢慢转开毛玻璃的一边,使扩散皿露出一条狭缝,迅速用移液管加入10ml1.8mol/L氢氧化钠于皿的外室(水稻土样品则加入10ml1.2mol/L氢氧化钠),立即用毛玻璃盖严。 3.水平轻轻旋转扩散皿,使碱溶液与土壤充分混合均匀,用橡皮筋固定,贴上标签,随后放入40℃恒温箱中。24小时后取出,再以0.01mol/LHCl标准溶液用微量滴定管滴定内室所吸收的氮量,溶液由蓝色滴至微红色为终点,记下盐酸用量毫升数V。同时要做空白试验,滴定所用盐酸量为V0。 结果计算 水解性氮(mg/100g土)= N×(V-V0)×14/样品重×100 式中: N—标准盐酸的摩尔浓度; V—滴定样品时所用去的盐酸的毫升数; V0—空白试验所消耗的标准盐酸的毫升数;14—一个氮原子的摩尔质量mg/mol; 100—换算成每百克样品中氮的毫克数。注意事项(1)滴定前首先要检查滴定管的下端是否充有气泡。若有,首先要把气泡排出。 (2)滴定时,标准酸要逐滴加入,在接近终点时,用玻璃棒从滴定管尖端沾取少量标准酸滴入扩散皿内。 (3)特制胶水一定不能沾污到内室,否则测定结果将会偏高。 (4)扩散皿在抹有特制胶水后必须盖严,以防漏气。主要仪器 扩散皿、微量滴定管、1/1000分析天平、恒温箱、玻璃棒毛玻璃、皮筋、吸管(2ml和10ml),腊光纸、角匙、瓷盘。 试剂 (1)1.8mol/L氢氧化钠溶液。称取化学纯氢氧化钠72g,用蒸馏水溶解后冷却定容到1000ml。 (2)1.2mol/L氢氧化钠溶液。称取化学纯氢氧化钠48g,用蒸馏水溶解定容到1000ml。 (3)2%硼酸溶液。称取20g硼酸,用热蒸馏水(约60℃)溶解,冷却后稀释至1000ml,用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH至4.5(定氮混合指示剂显葡萄酒红色)。 (4)0.01mol/L盐酸标准溶液。先配制1.0mol/L盐酸溶液,然后稀释100倍,用标准碱标定。 (5)定氮混合指示剂。与土壤全氮的测定配法相同。 (6)特制胶水。阿拉伯胶(称取10g粉状阿拉伯胶,溶于15ml蒸馏水中)10份、甘油10份,饱和碳酸钾5份混合即成(最好放置在盛有浓硫酸的干燥器中以除去氨)。 (7)硫酸亚铁(粉状)。将分析纯硫酸亚铁磨细保存于阴凉干燥处。

常见农家肥的氮磷钾含量比例

常见农家肥的氮磷钾含量比例 良好的有机肥料。由于畜禽食物来源不同,其粪肥有“冷热”之分,生产中要区别对待、合理施用。 1、猪粪:猪粪养分含量丰富,钾含量最高,氮磷含量仅次于羊粪。猪粪质地较细密,氨化细菌较多,易分解,肥效快,利于形成腐殖质,改土作用好。猪粪肥性柔和,后劲足,属温性肥料。适于各种农作物和土壤、腐熟后的猪粪可用于稻田,也可用于旱土,可作基肥使用,也可作追肥使用。 2、牛粪:牛粪质地细密,含水量高,通气性差,腐熟缓慢,肥效迟缓,发酵温度低,属冷性肥料。为加速分解,可将鲜牛粪稍加晒干,再加马粪或羊粪混合堆沤,可得疏松优质的肥料。如混入钙镁磷肥或磷矿粉,肥料质量更高。牛粪中碳素含量高、氮素含量低,碳氮比大,施用时要注意配合使用速效氮肥,以防肥料分解时微生物与作物争氮。牛粪一般只作基 肥使用。 3、马粪:马粪中纤维含量高,粪质粗,疏松多孔,水分易蒸发,含水量少,腐熟快,在堆积过程中发热量大、温度高,属热性肥料。可用于温床育苗,发热效果比猪粪好。在制作堆肥时,加入适量马粪,可促进堆肥腐熟。由于马粪质地粗,特别适用于粘性土壤,可作为粘性土壤的改良剂。 4、羊粪:粪肥中含氮、钙、镁较高。羊粪发热性居于马粪与牛粪之间。羊粪适用于各类土壤和各类作物,增产效果均好,腐熟后可作基肥、追肥和种肥施用。

5、兔粪:兔粪中氮、磷含量比较高,钾的含量比较低。兔粪碳氮比值小,易腐熟, 施入土中分解比较快,属热性肥料。在缺磷土壤上施用效果更好。 6、禽粪:禽粪中养分含量比畜粪还高。家禽粪中又以鸡粪的养分含量最高。禽粪分解过程中易产生高温,属热性肥料。禽粪很容易招致地下害虫,且尿酸态氮不能被作物直接吸收利用,须经充分腐熟后才能施用。禽粪最好作追肥施用。 (此文档部分内容来源于网络,如有侵权请告知删除,文档可自行编辑修改内容, 供参考,感谢您的配合和支持)

植物全磷、全氮、全钾的测定方法

一、植物全氮测定 (一)H2SO4-H2O2消煮法 1、适用范围 本方法不包括硝态氮的植物全氮测定,适合于含硝态氮低的植物样品的测定。 2、方法提要 植物中的氮、磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮,有机物被氧化分解,有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐,钾也全部释出。消煮液经定容后,可用于氮、磷、钾的定量。采用H2O2为加速消煮的氧化剂,不仅操作手续简单快速,对氮、磷、钾的定量没有干扰,而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度。但要注意遵照操作规程的要求操作,防止有机氮被氧化成N2气或氮的氧化物而损失。 3、试剂 (1)硫酸(化学纯,比重1.84); (2)30% H2O2(分析纯)。 4、主要仪器设备。消煮炉,定氮蒸馏器。 5、操作步骤 称取植物样品(0.5mm)0.3~0.5g(称准至0.0002g)装入100ml开氏瓶或消煮管的底部,加浓H2SO45ml,摇匀(最好放置过夜),在电炉或消煮炉上先小火加热,待H2SO4发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。稍冷后加班10滴H2O2(3),再加热至微沸,消煮约7~10min,稍冷后重复加H2O2,,再消煮。如此重复数次,每次添加的H2O2应逐次减少, 消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热10min,除去剩余的H2O2。取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用无磷钾的干滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。 6、注释 (1)所用的H2O2应不含氮和磷。H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促使其分解,故应保存于阴凉处。在H2O2中加入少量 H2SO4酸化,可防止H2O2分解。 (2)称样量决定于NPK含量,健状茎叶称0.5g,种子0.3g,老熟茎叶可称1g,若新鲜茎叶样,可按干样的5倍称样。称样量大时,可适当增加浓H2SO4用量。 (3)加H2O2时应直接滴入瓶底液中,如滴在瓶劲内壁上,将不起氧化作用,若遗留下来还会影响磷的显色。 (二)水杨酸-锌粉还原- H2SO4-加速剂消煮法 1、适用范围 包括销态氮的植物全氮测定,适合于硝态氮含量较高的植物样品的测定。 2、方法原理 样品中的硝态氮在室温下与硫酸介质中的水杨酸作用,生成硝基水杨酸,再用硫代硫酸钠及锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸.然后按 H2SO4-加速剂消煮法进行消煮法进行消煮样品,使样品中全部氮转化为铵盐。 3、试剂 (1)固体Na2S2O3; (2)还原锌粉(AR); (3)水杨酸-硫酸:30g水杨酸溶于1L浓硫酸中。也可以该用含苯酚的浓硫酸:40g苯酚溶于1L浓硫酸中。 4、仪器设备。同上。 5、操作步骤 称取磨细烘干样品(过0.25mm筛)0.1000~0.2000g或新鲜茎叶样品1.000~2.000g,置于100ml开氏瓶或消煮管中,先用水湿润内样品(烘干样),然后加水杨酸-硫酸10ml,摇匀后室温放置30min,加入Na2S2O3约1.5g,锌粉0.4g和水10ml,放置10 min,待还原反应完成后,加入混合加速剂2g,按土壤全氮测定方法进行消煮, 消煮完毕,取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用于滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。 (三)消煮液中铵的定量(凯氏法) 1、适用范围。适合于各种植物样品消煮液中氮的定量。 2、方法原理

长期施肥对土壤氮、磷的影响研究.docx

总氮 方法原理 土壤中的全氮在硫代硫酸钠、浓硫酸、高氯酸和催化剂的作用下,经氧化还原反应全部转化为铵态氮。消解后的溶液碱化蒸馏出的氨被硼酸吸收,用标准盐酸溶液滴定,根据标准盐酸溶液的用量来计算土壤中全氮含量。 试剂和材料 1.1无氨水 1.2浓硫酸:ρ(H2SO4)=1.84 g/ml,优级纯。 1.3浓盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml。 1.4高氯酸:ρ(HClO4)=1.768 g/ml。 1.5无水乙醇:ρ(C2H6O)=0.79 g/ml。 1.6硫酸钾(K2SO4)。 1.7五水合硫酸铜(CuSO4?5H2O)。 1.8二氧化钛(TiO2):优级纯。 1.9五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3?5H2O)。 1.10氢氧化钠(NaOH):优级纯。 1.11硼酸(H3BO3):优级纯。 1.12无水碳酸钠(Na2CO3):基准试剂。 1.13催化剂:200 g硫酸钾(1.6)、6 g五水合硫酸铜(1.7)和 6 g二氧化钛(1.8)于玻璃研钵(1.2)中充分混 匀,研细,贮于试剂瓶中保存。 1.14还原剂:将五水合硫代硫酸钠(1.9)研磨后过0.25 mm(60目)筛(1.3),临用现配。1.15氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=400 g/L。 称取400 g氢氧化钠(1.10)溶于500 ml水中,冷却至室温后稀释至1000 ml。 1.16硼酸溶液:ρ(H3BO3)=20 g/L。 称取20 g硼酸(1.11)溶于水中,稀释至1000 ml。 1.17碳酸钠标准溶液:c(1/2 Na2CO3)=0.0500 mol/L。 称取2.6498 g(于250℃烘干4h并置干燥器中冷却至室温)无水碳酸钠(1.12),溶于少量水中, 移入1000 ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。贮于聚乙烯瓶中,保存时间不得超过一周。 1.18甲基橙指示液:ρ=0.5 g/L。 称取0.1 g甲基橙溶于水中,稀释至200 ml。 1.19盐酸标准贮备溶液:c(HCl)≈0.05 mol/L。 用分度吸管吸取4.20 ml浓盐酸(1.3),并用水稀释至1000 ml,此溶液浓度约为0.05 mol/L。其准 确浓度按下述方法标定: 用无分度吸管吸取25.00 ml碳酸钠标准溶液(1.17)于250 ml锥形瓶中,加水稀释至约100 ml,

第四章 土壤物理性质

第四章土壤物理性质 主要教学目标:本章将要求学生掌握土壤物理性质如土壤质地、土壤结构以及土壤孔隙等内容。并在学习的基础上掌握改良不太适宜林业生产的某些土壤物理性质的一些方法。如客土、土壤耕作、施用化学肥料和土壤结构改良剂等。 第一节土壤质地 一、几个概念 1、单粒:相对稳定的土壤矿物的基本颗粒,不包括有机质单粒; 2、复粒(团聚体):由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。 3、粒级:按一定的直径范围,将土划分为若干组。 土壤中单粒的直径是一个连续的变量,只是为了测定和划分的方便,进行了人为分组。土壤中颗粒的大小不同,成分和性质各异;根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组,使同一组土粒的成分和性质基本一致,组间则的差异较明显。 4、土壤的机械组成:又叫土壤的颗粒组成,土壤中各种粒级所占的重量百分比。 5、土壤质地:将土壤的颗粒组成区分为几种不同的组合,并给每个组合一定的名称,这种分类命名称为土壤质地。如:砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等 二、粒级划分标准: 我国土粒分级主要有2个 1、前苏联卡庆斯基制土粒分级(简明系统) 将0.01mm作为划分的界限,直径>0.01mm的颗粒,称为物理性砂粒;而<0.01mm的颗粒,称为物理性粘粒。 2、现在我国常用的分级标准是: 这个标准是1995年制定的。 共8级: 2~1mm极粗砂;1~0.5mm粗砂;0.5~0.25mm中砂;0.25~0.10mm细砂; 0.10~0.05mm极细砂;0.05~0.02mm粗粉粒;0.02~0.002mm细粉粒;小于0.002mm粘粒 三、各粒级组的性质 石砾:主要成分是各种岩屑 砂粒:主要成分为原生矿物如石英。比表面积小,养分少,保水保肥性差,通透性强。 粘粒:主要成分是粘土矿物。比表面积大,养分含量高,保肥保水能力强,但通透性差。粉粒:性质介于砂粒和粘粒之间。 四、土壤质地分类 1、国际三级制,根据砂粒(2—0.02mm)、粉砂粒(0.02mm—0.002mm)和粘粒(<0.002mm)的含量确定,用三角坐标图。 2、简明系统二级制,根据物理性粘粒的数量确定。考虑到土壤条件对物理性质的影响,对不同土类定下不同的质地分类标准。在我国较常用。 3、我国土壤质地分类系统: 结合我国土壤的特点,在农业生产中主要采用前苏联的卡庆斯基的质地分类。对石砾含量较高的土壤制定了石砾性土壤质地分类标准。将砾质土壤分为无砾质、少砾质和多砾质三级,可在土壤质地前冠以少砾质或多砾质的名称。 五、土壤质地与土壤肥力性状关系 从两个方面来论述 1、土壤质地与土壤营养条件的关系 肥力性状砂土壤土粘土 保持养分能力小中等大 供给养分能力小中等大

鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪的氮磷钾含量及其C、N比

鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪的氮磷钾含量及其C/N 猪粪含有机质15%,氮(N)0.5%,磷(P2O5)0.5~0.6%,钾(K2O)0.35~0.45%,猪粪的质地较细,成分较复杂,含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。猪粪含氮素较多,碳氮比例较小(14:1),一般容易被微生物分解,释放出可为作物吸收利用的养分。 牛粪含有机质14.5%,氮(N)0.30~0.45%,磷(P2O5)0.15~0.25%,钾(K2O)0.10~0.15%。牛粪的有机质和养分含量在各种家畜中最低,质地细密,含水较多,分解慢,发热量低,属迟效性肥料。 马粪含有机质21%,氮(N)0.4~0.5%,磷(P2O5)0.2~0.3%,钾(K2O)0.35~0.45%。马粪成分中以纤维素、半纤维素含量较多,此外,还含有木质素、蛋白质、脂肪类、有机酸及多种无机盐类。马粪质地粗松,含有大量高温性纤维分解细菌,在规程过程中能产生高温,属热性肥料。 羊粪含有机质24~27%,氮(N)0.7~0.8%,磷(P2O5)0.45~0.6%,钾 (K2O)0.4~0.5%。羊粪含有机质比其它畜粪多,粪质较细,肥分浓厚。/羊粪发热介于马粪与牛粪之间,亦属热性肥料。 禽粪是鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪等的总称。禽粪中的养分含量较家畜粪尿为高,而且养分比较均衡。 常见禽粪养分含量表 种类水分(%)有机物 (%)氮(N) (%)磷(P2O5)(%)钾(K2O)(%) 鸡粪50.5 25.5 1.63 1.54 0.85 鸭粪56.6 26.2 1.10 1.40 0.62 鹅粪77.1 23.4 0.55 0.50 0.95 鸽粪51.0 30.8 1.76 1.78 1.00 禽粪是容易腐熟的有机肥料。禽粪中氮素以尿酸态为主,尿酸不能直接被作物吸收利用,而且对作物根系生长有害,同时,新鲜禽粪容易招引地下害虫,因此,禽粪作肥料应先堆积腐熟后施用。腐熟的禽粪可作基肥、追肥、种肥。禽粪宜干燥贮存,否则易产生高温,氮素受损失。 一般禽粪中含有1~2%的氧化钙。禽粪在堆积腐熟过程中能产生高温,属热性肥料。 禽粪腐熟后,是一种养分含量较高的肥料,可作基肥、追肥,由于肥源、数量较少,一般多施用于菜地或经济作物,每亩施50~100公斤,混入2~3培土施用。禽粪由于施用量少还要配合施用其他肥料,才能满足作物生长发育的要求。 25、兔粪尿的养分含量有多少?性质如何?怎样施用? 兔粪中一般含氮(N)1.5%,磷(P2O5)1.47%,钾(K2O)1.02%;兔尿一般含氮(N)0.15%,磷(P2O5)微量,钾(K2O)1.02%。 兔粪碳氮比(C\N)较小,易腐熟,在腐熟过程中易产生热量,属热性肥料。 兔粪的施用方法:由于兔粪分解比较快,肥分易于挥发,一般作追肥施用,见效很快。由于兔烘含氮、磷较多,在缺磷的土壤上施用效果更好。一般用量是

植物样品全氮磷钾测定

植株全氮、磷、钾测定方法 一、植物全氮测定 (一)H2SO4-H2O2消煮法 1、适用范围 本方法不包括硝态氮的植物全氮测定,适合于含硝态氮低的植物样品的测定。 2、方法提要 植物中的氮、磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮,有机物被氧化分解,有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐,钾也全部释出。消煮液经定容后,可用于氮、磷、钾的定量。采用H2O2为加速消煮的氧化剂,不仅操作手续简单快速,对氮、磷、钾的定量没有干扰,而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度。但要注意遵照操作规程的要求操作,防止有机氮被氧化成N2气或氮的氧化物而损失。 3、试剂 (1)硫酸(化学纯,比重; (2)30% H2O2(分析纯)。 4、主要仪器设备。消煮炉,定氮蒸馏器。 5、操作步骤 称取植物样品(称准至装入100ml开氏瓶或消煮管的底部,加少量水润湿,加浓H2SO45ml,摇匀(最好放置过夜),盖上弯劲漏斗,在电炉或消煮炉上先小火加热,待H2SO4发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。稍冷后加1-5滴H2O2(3),再加热至微沸,消煮约7~10min,稍冷后重复加H2O2,,再消煮。如此重复数次,每次添加的H2O2应逐次减少, 消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热10min,除去剩余的H2O2。取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。

6、注释 (1)所用的H2O2应不含氮和磷。H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促使其分解,故应保存于阴凉处。在H2O2中加入少量H2SO4酸化,可防止H2O2分解。 (2)称样量决定于NPK含量,健状茎叶称,种子,老熟茎叶可称1g,若新鲜茎叶样,可按干样的5倍称样。称样量大时,可适当增加浓H2SO4用量。 (3)加H2O2时应直接滴入瓶底液中,如滴在瓶劲内壁上,将不起氧化作用,若遗留下来还会影响磷的显色。 (4)上机分析准备的试剂 指示剂溶液:取10ml指示剂储备液加入500ml容量瓶,加入4ml磷酸盐缓冲液。用蒸馏水定容。在分析前一天准备此试剂。(一般1L能分析200个样品) 4mol/LNaOH :在蒸馏水中溶解80g氢氧化钠并稀释定容至500ml.(一般1L能分析200个样品) 1000ppm N储备液;在1000ml容量瓶中溶剂氯化铵,并稀释定容。 分析标线梯度:0、5、10、15、20、25ppm (二)水杨酸-锌粉还原- H2SO4-加速剂消煮法 1、适用范围 包括销态氮的植物全氮测定,适合于硝态氮含量较高的植物样品的测定。 2、方法原理 样品中的硝态氮在室温下与硫酸介质中的水杨酸作用,生成硝基水杨酸,再用硫代硫酸钠及锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸.然后按H2SO4-加速剂消煮法进行消煮法进行消煮样品,使样品中全部氮转化为铵盐。 3、试剂

土壤全氮含量测定讲课教案

土壤全氮含量测定 土壤全氮含量测定 一、方法原理 土壤样品用浓H2S04—催化剂加热消煮,使各种形态的氮都转化为NH4+—N,然后加碱蒸馏 ,用硼酸吸收NH3,用标准酸滴定,计算样品含N量。 主要反应: 含N化合物+H2S04———(NH4)2S04+CO2+SO2+ H20 (NH4)2S04+2NaOH——2NH3+ Na2S04+2H20 NH3+H3B03———————NH4·H2B03 2NH4·H2B03+H2S04一(NH4)2S04+2H3B03 二、试剂 1,混合催化剂:1g硒(Se)粉,10gCuS04.5H20,100gK2S04磨细混匀。 2.浓H2S04。 3.40%NaOH:400gNaOH,加水至1000ml。 4.硼酸吸收液(2%):60g硼酸(H3B03)溶于2500ml水,加60ml混合指示剂,用0.1mol NaOH调节pH为4.5~5.0(紫红色),然后加水至3000ml。 5.混合指示剂:0.099g溴甲酚绿和0.066g甲基红,溶于100ml乙醇。 6.0.01~0.02MOL.L-1标准酸(1/2H2SO4):3ml浓H2S04加入10000ml水中,混匀。 标定:准确称取硼砂(Na2B204)1.9068g,溶解定容为100ml,此为硼砂溶液。取此液10ml,放人三角瓶中,加甲基红指示剂2滴,用所配标准酸滴定由黄色至红色止,计算酸浓度。 三、仪器。 开氏瓶、电炉、定N蒸馏器、滴定管(半微量)。 四、操作步骤 1.称土样(100目)0.5~1g,放入开氏瓶底。加入混合催化剂2g,加几滴水湿润,再加入 浓H2S045ml,摇匀。 2,在通风柜内加热消煮,至淡兰色(无黑色)后再消煮0.5~1小时。取下冷却后,加水约 50ml。 3.取20ml硼酸吸收液(2%H3B03)放人250ml三角瓶中,三角瓶置于定N蒸馏器冷凝管 下,管口浸入吸收液中。 4.开氏瓶(内有消煮液)接在定N蒸馏器上,由小漏斗加人20~25ml 40%浓度的NaOH 溶液,夹紧不使漏气。 5.通水冷凝,通蒸气蒸馏15分钟左右。在临近结束前,使冷凝管口离开吸收液,再蒸馏2分钟,并用纳氏试剂或pH试纸检查是否蒸馏完全。如已蒸馏完毕,用少量水冲洗冷凝管下 口,然后取出三角瓶。 6.用0.01 MOL.L-1标准酸溶液滴定,由兰绿色滴暮紫红色为终点。 五、计算 土壤全N(g.Kg-1)=[(V-V0)*C*14*10-3*103]/W

微生物碳氮磷测定

土壤微生物量碳氮磷测定方法 一、试剂配制 微生物量碳试剂: 1 硫酸钾溶液[c(K2SO4)=0.5mol·L-1]:称取硫酸钾(K2SO4,化学纯)87.10g,先溶于 300ml去离子水中,加热,转移溶液至容器中,再加少量去离子水溶解余下的部分,转移溶液至同一容器中,如此反复多次。最后定容至1L;(需大量配制) 2 生物量C氧化剂:1.2800g在130℃下烘干两个小时的K2Cr2O7与400mlH2O,2L的优级纯浓硫酸混合,配成2.4L的混合氧化剂溶液,在室温,棕色瓶中保存; 3 葡萄糖标准储备液(100mg/L):准确称取0.2502g的无水葡萄糖溶于1000mL的容量瓶中,存放在4℃冰箱,使用时稀释为所需标准溶液; 微生物量氮试剂: 4 醋酸锂溶液:称取氢氧化锂(LiOH·H2O)168g,加入冰乙酸(优级纯)279mL,,加水稀释到1000mL,用浓盐酸或50%的氢氧化钠溶液调节pH 至5.2; 5 茚三酮试剂:23g分析纯水合茚三酮溶解于750ml二甲基亚砜,加入250ml醋酸锂缓冲液,混合30min,使氧气和氮气排出;(注意此试剂在使用前一天配置,室温下密封保存) 6 氢氧化钠溶液(10mol/L):400g分析纯氢氧化钠溶于去离子水,稀释至1L; 7 柠檬酸缓冲液:42.0g分析纯柠檬酸和16.0g氢氧化钠,溶于900ml去离子水,用10mol/L 氢氧化钠调节Ph至5.0,再用水稀释至1L; 8 乙醇溶液:95%分析纯乙醇与去离子水按体积比1:1比例混合; 9 1mg/ml的硫酸铵标准储存液:称取4.7167g分析纯硫酸铵(称前105℃烘2h)溶于0.5moL/L硫酸钾溶液中,并用硫酸钾溶液定容至1000mL,摇匀,于4℃冰箱中保存。 10 0.1mg/ml的硫酸铵[(NH4)2SO4]标准液:吸取10mL1mol/L的硫酸铵标准储存液于100mL容量瓶中,用0.5mol/L硫酸钾溶液定容至100mL.摇匀。此溶液最好现配现用。 11 工作曲线的制备:分别吸取0.00mL、0 .50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、 5.00mL 0.1mg/ml的硫酸铵标准液于1000mL容量瓶中,用0.5moL/L硫酸钾溶液定容至 100mL,摇匀。然后取1.5ml,按照样液的步骤进行显色和比色。 微生物量磷试剂: 12 1mol L-1 HCl溶液:用8.33 mL的浓盐酸用蒸馏水定容至100 mL。 13 碳酸氢钠浸提液[c(NaHCO3)= 0.5mol L-1,pH 8.5]:42.0g分析纯碳酸氢钠溶于800ml 蒸馏水,用1mol L-1 NaOH溶液缓慢调节pH至8.5,再用蒸馏水定容至1L。注意该浸提液放置时期过长时,因CO2释放使溶液pH升高。

土壤速效氮磷钾的测定

土壤速效氮、磷、钾的测定 一. 土壤速效N 的测定(碱解扩散法) 1、原理:用1.0N 氢氧化钠水解土壤样品,使土壤潜在有效氮,转化为氨气状态,不断逸出,由硼酸吸收,用标准酸滴定,然后计算出水解性氮的含量。 2、仪器及试剂配制 主要仪器:扩散皿、半微量滴定管、恒温箱 试剂配制: (1)1.0N 氢氧化钠 称取化学纯氢氧化钠40克,用水解溶解后冷却定容1升。 (2)硼酸指示剂液 称取硼酸(H 3BO 3)20克加水900毫升稍稍加热溶解,冷却,加混合指示剂(0.099克溴甲酚绿和0.066克甲基红溶于100毫升乙醇中)20毫升,然后以0.1N 氢氧化钠调节溶液至红紫色(PH 约5.0)最后加入水稀疏至1000毫升,使溶液混合均匀,贮存于塑料瓶中。 (3)0.005mol/L (1/2H 2SO 4)标准溶液 量取H 2SO 4(化学纯)2.83mL ,加蒸馏水稀释至5000mL ,然后用标准碱或硼酸标定之,此为0.020mol/L (1/2H 2SO 4)标准溶液,再将此标准液准确地稀释4倍,即得0.005mol/L (1/2H 2SO 4)标准液。 (4)碱性胶液 取阿拉伯胶40.0g 和水50mL 在烧杯中热温至70~80℃。搅拌促溶,约1h 后放冷。加入甘油20mL 和饱和K 2CO 3水溶液20mL ,搅拌、放冷。离心除去泡沫和不溶物,清液贮于具塞玻瓶中备用。 3、操作步骤: 取通过60号筛的风干样品2.00克于扩散皿外室,水平的轻轻旋转扩散皿,使样品铺平。在扩散皿内室加入2%硼酸指示剂液2毫升,然后在扩散皿外室边缘涂上碱性甘油,盖上毛玻璃,并旋转数次,以使毛玻璃与皿边完全粘住,再慢慢转开毛玻璃的一边,使扩散皿漏出一条缝,迅速加入1.0N 氢氧化钠5毫升于扩散皿外室,立即用毛玻璃盖好。水平轻轻旋转扩散皿,使溶液与土壤充分混匀,用橡皮筋固定,随后小心的放入40度的恒温箱中24小时取出,以0.01N 硫酸标准溶液滴定扩散皿内室硼酸溶液吸收的氨量,终点是由蓝绿色转变红紫色,记下所用的标准酸量(V ) 4、计算结果: 3c V-V N mg kg 10m ??-10()14.0碱解氮()含量 ()= 式中;c —0.005mol/L (1/2H 2SO 4)标准溶液的浓度; V —样品滴定时用去0.005mol/L (1/2H 2SO 4)标准溶液体积(mL ) ; V 0—空白试验滴定时用去标准液体积(mL ) 14.0—氮原子的摩尔质量(g·mol -1) W —样品质量(g );

废水的生化处理中碳氮磷之比为100

为什么废水的生化处理中碳氮磷之比为100:5:1 https://www.360docs.net/doc/b46758431.html,/question/124278707.html 1 首先必须明确,生化处理中的营养比是根据污泥/生物膜中微生物需求来确定的。自然界中,各类微生物需求的碳氮比是不同的,但是对于活性污泥这个微生物群体而言有一个经验的值,好氧条件下是100:5:1,厌氧条件下是200:5:1. 2 其次,各参数的含义。 碳氮磷都要以可生物吸收的量计算,因此,碳以BOD5表示;N一般指总凯氏氮(TKN),包括有机氮和氨氮,但不包括亚硝氮和硝态氮,因为除了反硝化细菌以外,大部分微生物都不能直接以亚硝氮和硝态氮作为氮源,而有机氮和氨氮则可被绝大多数微生物用做氮源;磷一般为磷酸盐。 3 最后我来解释一下这个比例的来源. 说法一:Mc Carty于1970年将细菌原生质分子式定为C5H7O2N,若包括磷为 C60H87N12O23P,其中C、N、P所占的百分数分别为52.4%、12.2%、2.3%。对于好氧生物处理过程来说,在被降解的BOD5中,约有20%的物质被用于细胞物质的合成,80%被用来进行能量代谢所以进水中BOD:N:P=(52.4%/20%):12.2%; 2.3%=100:5:1。 说法二:细菌C:N=4-5,真菌C:N=10,活性污泥系统中的C:N=8(介于二者之间),同时由于只有40%的碳源进入到细胞中,所以这个比例就是20,即100:5.磷的比例参照一。 4还想提点个人看法 活性污泥系统是个微生物生态系统,不仅是细菌,还存在大量真菌和其他微生物。这个比例我想不完全是细菌的组成,而是整个活性污泥微生物系统的营养需求平均值,因此我给出了说法二,个人也觉得说法二更符合具说服力。同时,对于活性污泥系统而言,这个比例在工程中也未必是一定的,生物总是有一定的适应范围的,因此,理论如此,实际操作接近即可。 污水处理中出水溶解性BOD5的计算问题 2009-06-18 14:50污水处理中出水溶解性BOD5的计算问题悬赏分:50 - 解决时间:2009-3-4 15:07 请教出水溶解性BOD5的计算问题

土壤中氨氮、硝氮、速磷测定

硝态氮 30分钟后,提取液中硝氮测定 水中硝态氮的测定(紫外分光光度法) ?主要试剂: (1)0.100mg/ml硝酸盐氮标准储备液(购置或自配):称取0.7218g硝酸钾(经105—110℃烘4小时)溶于水中,移至1000毫升容量瓶中用水稀释至标线。 (2)盐酸溶液:C (HCl) =lmol/L(盐酸系优级纯) ?标准曲线的绘制 向6支100ml0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,其相应浓度为0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mg/L)。按水样测定相同步骤测量吸光度。根据220nm 与二倍275nm ? 用 光度计上,测定水样在220nm 及275nm波长处的吸光度。 ?结果计算 校正吸光度计算:Ar=A220nm-2A275nm 式中:Ar——校正吸光度;A220nm——220nm波长处测得的吸光度; A275nm——275nm波长处测得的吸光度 由标准曲线算出相应水样硝态氮含量。 氨态氮 2 mol·L-1KCl浸提—蒸馏法 方法原理用2mol·L-1KCl浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。取一份浸出液在半微量定氮蒸馏器中加MgO(MgO是弱碱,有防止浸出液中酰铵有机氮水解的可能)蒸馏。蒸出的氨以H3BO3吸收,用标准酸溶液滴定,计算土壤中的NH4+—N含量。 主要仪器振荡器、半微量定氮蒸馏器、半微量滴定管(5mL)。 试剂 (1)20g·L -1硼酸—指示剂。20gH3BO3(化学纯)溶于1L水中,每升H3BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色,此时该溶液的pH为4.8。指示剂用前与硼酸混合,此试剂宜现配,不宜久放。 (2)0.005 mol·L-11/2H2SO4标准液。量取H2SO4(化学纯)2.83mL,加蒸馏水稀释至5000mL,然后用标准碱或硼酸标定之,此为0.0200 mol·L-1 (1/2H2SO4)标准溶液,再将此标准液准确地稀释4倍,即得0.005mol·L-11/2H2SO4标准液(注1)。 (4)120g·L MgO悬浊液MgO12g经500~600℃灼烧2h,冷却,放入100mL水中摇匀。 操作步骤

第一节土壤物理性质定

第一节土壤的物理性质 土壤物理性质与植物的生态关系非常密切。土壤的物理性质是指土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质等。本节着重讨论土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质的变化情况,并由此引起的土壤水分、土壤空气和土壤热量等变化规律。了解土壤物理性质与植物的关系,可以为园林植物合理耕作、施肥、灌溉、排水等措施提供理论依据。 一、土壤孔性 土壤孔性是土壤的一项重要物理性质,对土壤肥力有多方面的影响。土壤孔性反映在土壤的孔度、大小孔隙的分配及其在各土层中的分布情况等方面。土壤的孔性如何,决定于土壤的质地、有机质含量、松紧度和结构性。调节土壤的孔性,极其有利于土壤肥力的发挥和作物的生长发育,是土壤耕作管理的重要任务之一。 (一)土壤密度、容重的概念 1.土壤密度单位体积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量叫做土壤密度或土粒密度,单位g/cm3 土壤密度的数值大小,主要决定于土壤矿物质颗粒组成和腐殖质含量的多少。 一般土壤的密度在2.60~2.70g/c m3范围内,通常取其平均值2.65g/c m3,一般土壤有机质的密度为1.25~1.40g/cm3,故土壤中有机质含量愈高,土壤密度愈小。 2.土壤容重 (1)概念土壤容重即自然状态下单位体积干燥土壤(包括土壤孔隙在内)的 质量。单位g/cm3。其数值大小随孔隙而变化,不是常数,大体为1.00~1.80g /cm3。它与土壤内部性状如土壤结构、腐殖质含量及土壤松紧状况有关。 水田土壤水分饱和时的单位体积土壤(折成烘干土)质量称浸水容重。浸水容重的大小在一定程度上能反映出水稻土在泡水时的淀浆、板结和肥沃程度。 (2)特点 ①土壤容重的数值小于土粒密度。因为计算容重的体积包括土粒间的孔隙部分。

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

相关文档
最新文档