3土壤养分的生物有效性研究方法

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土壤养分有效性测定及其方法

土壤养分有效性测定及其方法

土壤养分有效性测定及其方法李立平,张佳宝,朱安宁,邢维芹,唐立松(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008)摘 要:在提出土壤养分有效性测定概念的基础上,本文对各种土壤养分有效性的测定方法进行了总结,讨论了这些方法的测定机理、测定效果及近几年的进展。

这些方法包括用于磷钾等元素测定的树脂法、用于氮测定的生物培养法和化学提取法、磷测定的氧化铁试纸法和氢氧化铁透析管法和钾的四苯硼钠法。

关 键 词:土壤养分有效性测定;生物培养法;化学提取法;氧化铁试纸法;氢氧化铁透析管法;四苯硼钠法中图分类号:S 151 9文献标识码:A 文章编号:05643945(2004)01 0084 071 理 论在我国,传统土壤碱解氮(NaOH 水解、康威皿扩散测定)、Olsen 法和Bray-1法提取的磷、1mol/L 中性醋酸铵法提取的钾分别被认为是土壤有效氮、有效磷和有效钾[1,2,3,4,5,6,7]。

除碱解氮测定中包含了部分有机氮外,其余方法对土壤养分的获得主要是通过离子交换-平衡的方法实现的。

在磷提取中,对于固磷能力较强的土壤,部分提取剂中加入络合剂及稀酸,以减少金属离子对磷的固定,从而增加了浸提剂可提取养分的数量。

但实际上,加入弱酸后提取的部分磷可能对植物无效[8]。

为了叙述方便,这里将以上方法统称为传统方法。

植物生长期间,除传统方法提取的养分外,也有部分其它形态的养分可被植物利用,如易分解有机质中的的氮和磷以及某些矿物中的磷、2 1型矿物伊利石和蛭石中的钾[9,10,11]。

而传统方法对这类养分的提取能力较弱。

在植物生长期间,这些养分的释放主要来自于两种动力,一是土壤溶液中速效养分被植物吸收后浓度的降低产生的浓度梯度(如钾和无机磷);另一个是土壤有机物质在微生物作用下的分解(如氮和有机磷)。

因此,仅靠离子交换法测定土壤养分的方法是不能充分反映土壤的养分供应能力的,如中性醋酸铵提取土壤有效钾的方法已被多个研究者证明并不能充分提取对植物有效的钾[12,13,14,15,16]。

植物保护学名词解释

植物保护学名词解释

植物保护学名词解释1、植物营养元素的再利用:植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位,而被再度利用。

2、大量元素:碳氢氧氮磷钾钙镁硫。

3、微量元素:铁硼锰铜钼锌氯。

4、营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动。

5、营养元素:植物体所需的化学元素。

6、植物营养学:研究植物对营养元素的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质交换和能量交换的科学。

7、必需营养元素:对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。

8、有益元素:对某些植物的生长发育有良好刺激作用,或为某些植物种类、在某些特定条件下所必需,但不是所有植物必需。

9、强度因素:土壤溶液中养分的浓度。

10、容量因素:土壤中有效养分的数量。

11、化学有效养分:土壤中存在的矿质态养分。

12、土壤的缓冲因素(缓冲力或缓冲容量):表示土壤保持一定养分强度的关系。

13、截获:根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。

14、质流:植物蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差,此种压力导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。

15、扩散:由于根对周围养分离子的吸收造成根表与周围土壤的养分浓度梯度差,土体养分顺着浓度梯度向根表迁移。

16、简单扩散:溶液中的离子存在浓度差时,将导致离子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

17、根系密度:单位土壤体积中根的总长度。

18、养分累积:根对水分的吸收速率高于养分的吸收速率,这时根际的养分浓度高于土体的养分浓度。

19、养分亏缺:根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水分的速率。

20、养分持平:在一定条件下,水分的蒸腾速率和养分的吸收速率相等,根际不会出现浓度梯度。

21、共生固氮作用:一些豆科植物在固定空气中的N2时,也会降低根际的PH值。

22、螯溶作用:植物分泌的大量有机酸、氨基酸和酚类化合物,与根际各种金属元素形成螯合物。

23、双泵模型:离子进入木质部导管需两次泵的作用,第一次是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内,进入共质体;第二次是将离子由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管。

植物根际生物对土壤养分利用效率的影响研究

植物根际生物对土壤养分利用效率的影响研究

植物根际生物对土壤养分利用效率的影响研究植物是地球上最重要的生物之一,它们能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳,形成有机物质,并将部分碳固定在土壤中。

然而,植物的生长需要养分的补给,而其中最重要的来源便是土壤。

土壤中的养分必须被植物吸收后才能发挥作用,而植物的根际生物则起到了很大的作用。

根际生物是指生活在土壤中,与植物的根部紧密接触的微生物、真菌和其他生物。

这些根际生物与植物之间形成了一种共生关系,它们与植物交换营养物质,使植物能够更加有效地吸收土壤中的养分。

除此之外,根际生物还能帮助植物对抗病原体和其他外部环境压力,提高植物的抗逆性和耐受性。

随着环境问题的不断加剧和人类对土壤的不当开发,土壤资源的质量和数量在世界范围内都受到了明显的影响。

为了维护土壤健康,提高土壤利用效率,了解根际生物对土壤养分的利用效率具有极其重要的意义。

目前,关于根际生物对土壤养分利用效率的研究已经有了一些重要进展。

其中,最主要的研究方法是基于对土壤微生物群落结构和功能的深入分析。

这些结构和功能的变化可以直接反映出根际生物对土壤养分利用效率的影响。

近年来,分子生物学技术以及高通量测序技术等新兴技术的出现,极大地促进了根际生物研究的进步。

研究人员可以通过DNA测序和元基因组分析等手段深入地了解土壤微生物的数量、种类和功能。

这些数据可以为根际生物与植物之间共生关系的深入研究提供坚实的基础。

同时,研究人员还可以通过对土壤化学物质的测定,深入研究根际生物与植物之间营养物质的交换情况。

特别是,在液相色谱和气相色谱-质谱联用等分析技术的支持下,研究人员可以更加方便地研究营养物质之间的转化关系,从而更加具体地研究根际生物对土壤养分利用效率的影响。

此外,还有一些实验室和田间试验支持了根际生物对土壤养分利用效率的研究。

通过培养不同微生物,人工构建具有不同根际生物的土壤,研究人员可以更加具体地测定微生物对于植物生长的影响。

在田间实验中,人们可以通过改变土壤养分的供应方式和量,深入研究根际生物对于养分利用效率的影响。

2.土壤养分生物有效性

2.土壤养分生物有效性

养分向根表的迁移的方式
质流 扩散
质流
植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土 体之间出现明显水势差,土壤溶液中的养分随水 流向根表迁移。其特点是运输养分数量多,养分 迁移的距离长。养分通过质流到达根部的数量取 决于植物的蒸腾率和土壤溶液中该养分的浓度。
质流的动力 ---水分蒸腾
质流输送的养分量
*根据Baeber(1974)估计,根容积等于土壤容积的1%
不同迁移方式对根系养分的相对贡献*
“available”in Total uptake Supply (kg/ha) by the topsoil by crops (kg/ha) (k/ha) Interception Mass flow Diffusion
Nutrient
Calcium Magnesium Potassium Phosphorus
4000 800 300 100
45 35 110 30
40 8 3 1
90 75 12 0.12
95 28.9
影响养分移动的因素 养分向根表的迁移受到根系吸收和土壤供应两 方面的影响,影响因子包括多个方面
作物全生育期的水分蒸腾量
玉米的水分吸收与根际钠,氯积累的关系
水分吸收
(蒸腾ml/cm×10)
氯(Cl -) ( mg/Kg ) 土体 根际 根表
根表电导率 土体 根际 根表(nS/cm)
钠(Na+) (mg/kg)
0.38 0.46 0.82 0.95
310 360 430 440
410 580 430 650 660 970 640 1280
扩散的动力
-养分浓度梯度
扩散输送的养分量
直接法: 直接测定扩散系数计算,很难 间接法: 扩散输送的养分量=植物吸收总量-根系截获量 -养分质流量

《植物营养学》复习题

《植物营养学》复习题

《植物营养学》复习题第一章绪论一、名词解释植物营养肥料矿物质营养学说养分归还学说最小养分律二、填空1、植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律,以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。

2、肥料具有提高农作物产量、改善农产品品质和改良土壤,提高土壤肥力等作用。

3、肥料按组分分为有机肥和无机肥;按来源分为农家肥和商品肥;按主要作用分为直接肥和间接肥;按肥效快慢分为速效肥和迟效肥。

4、海尔蒙特于1640年,在布鲁塞尔进行了著名的柳条试验。

5、李比希是德国著名的化学家,国际公认的植物营养科学的奠基人。

6、英国洛桑农业试验站是由鲁茨在1843年创立的。

7、李比希创立的植物矿物质营养学说,在理论上否定了腐殖质营养学说,说明了植物营养的本质是矿物质营养;在实践上,促进了化肥工业和现代农业的发展,因此,具有划时代的意义。

8、根据李比希的养分归还学说,归还土壤养分的方式应该是有机肥料与无机肥料配合施用。

9、最小养分律告诉我们,施肥应有针对性,应合理施用。

10、植物营养学的主要研究方法有生物田间试验法、生物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素技术法和酶学诊断法。

三、简述题:我国肥料资源有何特点?肥料利用存在什么问题?第二章大量营养元素1、名词解释(1)植物生长必需的营养元素(2)营养元素间的同等重要律和不可代替律(3)营养元素间的相互相似作用(4)活性氧2、填空题(1)一般新鲜植物含有70%-95%的水分,5%-30%的干物质。

干物质中绝大部分是有机质,约占干物质重的90%-95%;矿物质只有5%-10%左右,也称为灰分。

(2)植物必需营养元素有16种,根据质量分数的高低,将植物必需的营养元素分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素。

氮、磷和钾被称为植物营养三要素。

(3)作物吸收的氮素形态主要是铵态氮、硝态氮和酰胺态氮。

(4) 作物缺氮时,叶色转淡,生长缓慢,植株矮小,症状首先出现在下部叶子,而后逐渐向上蔓延。

农田土壤肥力检验流程及有效养分评估

农田土壤肥力检验流程及有效养分评估

农田土壤肥力检验流程及有效养分评估农田土壤肥力检验流程及有效养分评估农田土壤肥力检验是农田管理中非常重要的一项工作,通过对土壤样品进行分析,可以评估土壤的肥力状况,了解土壤中的养分含量以及土壤的酸碱性等指标,从而为农作物的合理施肥提供科学依据。

本文将介绍农田土壤肥力检验的流程,并对有效养分的评估方法进行讨论。

一、农田土壤肥力检验流程1.采样:选取代表性的农田土壤样品进行采集。

一般来说,样品的采集应该选择在同一地块同一深度下的土壤,避免不同深度和地点的土壤混合在一起。

采样时应该使用清洁的工具和容器,并避免手部直接接触土壤样品,以免样品受到污染。

2.标记:对采集到的土壤样品进行标识,包括地点、深度、采样时间等信息,方便后期进行分析和比对。

3.预处理:对采集的土壤样品进行预处理,包括干燥、研磨等。

通常情况下,土壤样品需要通过自然干燥或者低温烘干的方式使其含水量达到一定标准。

此外,对于较大部分的土壤样品,还需要进行机械粉碎,通过筛网将其分为不同的颗粒大小。

4.化学分析:对土壤样品进行化学分析,包括测定土壤的酸碱度、有机质含量、可交换性阳离子(如钾、钠、镁等)和微量元素(如铁、锰、锌等)含量等。

这些分析可以通过常规的实验手段进行,如pH测定、光谱仪分析等。

5.数据分析:根据化学分析的结果,综合评估土壤的肥力状况。

根据土壤肥力状态可以进行判定是否需要施加化肥或者进行有机肥料的补充。

二、有效养分评估方法有效养分是指土壤中植物能够吸收和利用的养分。

评估土壤中的有效养分含量有助于农民合理施肥,减少浪费,提高农作物的产量和质量。

1.动态砷酸盐法:该方法适用于研究磷(P)的有效性。

砷酸盐能够与土壤中的磷酸盐结合形成无机磷的砷酸盐盐,并能够在土壤水溶液中形成所谓砷酸盐矿。

2.电解法:电解法是评价土壤中钾(K)和钠(Na)的有效性的常用方法。

通过加入一定浓度的电解液,将土壤中的钾和钠转变成水溶性离子,然后用试剂进行分析。

土壤肥力研究方法

土壤肥力研究方法

土壤肥力研究方法
土壤肥力的定义是指土壤中能够为植物提供营养的能力。

它是确定土壤肥力的关键指标,
也是决定土壤肥沃度程度的重要标志。

确定土壤肥力有不同的研究方法,主要有化学方法、生物方法和物理方法。

1. 化学方法:化学方法是最常用的评价土壤肥力的方法,主要是土壤中有机物和无机物
含量,包括土壤养分含量、有机碳含量、有机盐含量和pH值等。

这些元素有助于确定土
壤的肥力,因此,可以通过测定这些元素的含量,来判断土壤的肥力水平。

2. 生物方法:生物方法是研究土壤肥力的一种重要方法,也是判断土壤为植物提供养分
的有效性的重要途径。

主要是通过测定土壤微生物的量及其产物,从而确定它们为植物提
供养分的能力。

3. 物理方法:物理方法指的是通过测定土壤的结构、结实性、含水率、孔隙度等来判断
其肥力的方法。

利用这些物理因素,可以识别出容许植物生长的潜力。

确定土壤肥力的方法很多,每种方法都有其独特的优点,选择其中一种或多种进行土壤分析,以了解土壤的最终肥力。

只有全面准确地分析土壤的肥力,才能找到合适的耕作和施
肥方案,提高作物的质量和产量。

中农植物营养学复习思考题

中农植物营养学复习思考题

植物营养学复习思考题第一章绪论1,植物营养学研究包括哪些领域2,植物营养学的主要研究方法有哪些第二章养分的吸收3,解释概念:自由空间,水分自由空间,杜南自由空间,阳离子交换量,离子通道,载体,质子泵4,离子被动吸收和主动吸收的区别是什么5,NO3-,H2PO4-,K+,Ca2+,Na+的跨膜运输有何异同6,Nernst方程有什么意义7,质子泵在离子跨膜运输中有何意义8,养分吸收动力学参数Km,Vmax是什么意义;不同浓度下,养分吸收曲线有何不同9,离子间的相互作用如何影响养分的吸收10,什么是养分的临界期,养分最大效率期11,叶面营养有哪些特点12,10.在哪些情况下应用根外施肥效果较好13,11.影响叶面追肥效果的因素有哪些第三章养分的运输和分配14,解释概念:质外体,共质体,根压,伤流液,交换吸附,再吸收,养分再利用15,木质部汁液与韧皮部汁液的特性有何差别16,养分的再利用有何意义?根据养分再利用程度将元素分类17,试述养分再利用程度与缺素症发生部位的关系第四章营养元素的营养功能一、大量元素18,哪些元素为植物必需元素19,植物必需营养元素的标准是什么20,正常植物中各种养分元素含量的范围是多少21,如何按生物化学和生理功能对营养元素分组22,什么是PH值23,活性氧有哪些种?其清除系统有哪些24,简要说明禾本科作物植株不同生育时期,不同器官含氮量变化特点25,硝酸还原酶的形成特点及其主要成分是是什么26,简述NO3-N吸收与同化过程,影响因素27,10.简述NH4+的吸收机理及其对根际PH值影响28,11.有哪些酶参与氮同化过程?其英文缩写是什么29,12.植物在磷代谢中有何作用30,13.磷如何调节碳水化合物代谢31,14.影响磷吸收的主要因素有哪些32,15.植物缺磷的主要症状是什么33,16.什么是菌根?它为什么能促进植物吸收磷34,17.钾促进蔗糖想韧皮部运输的动力是什么35,18.钾离子与蛋白质合成的关系及缺钾的危害36,19.钾离子如何调空气孔开放37,20.为什么说钾是"稳产元素"38,21.植物缺钾的典型症状有哪些二.中量元素39,钙在植物细胞中的分布有何特点40,钙为什么能稳定细胞膜和细胞壁41,钙如何参加"第二信使"传递42,缺钙的发生部位及典型症状是什么43,缺钙与哪些植物病害有关44,镁如何影响光合作用45,镁如何活化ATP酶46,缺镁的发生部位与典型症状是什么47,哪些植物需硫较多,为什么48,10.缺硫的主要症状是什么三.微量元素49,铁如何参与植物体内的氧化还原和电子传递50,双子叶植物与非禾本科单子叶植物对缺铁的反映机理是什么51,禾本科植物对缺铁的反映机理是什么52,缺硼的主要症状及原因53,缺硼与哪些植物病害有关54,影响锰吸收的主要因素是什么55,锰与光和作用和活性氧代谢有什么关系56,缺锰与锰中毒的典型症状是什么57,铜与光合作用及活性氧代谢的关系是什么58,10.缺铜的主要症状是什么59,11.锌与光和作用及活性氧代谢的关系是什么60,12.锌为什么能影响蛋白质的合成61,13.植物缺锌的主要症状是什么62,14.钼为什么能影响氮素代谢及固氮63,15.氯与光合作用有什么关系64,16.质膜与液泡膜上的质子泵受哪些离子的激活四.有益元素65,以水稻为例简述硅的营养作用66,举例说明不同植物钠钾离子替代作用程度大小67,钴为什么是豆科植物所必需68,简述镍在植物体内尿素代谢中的意义69,硒如何提高植物抗氧化作用第五章土壤养分的生物有效性70,解释概念:生物有效性养分,截获,质流,扩散,累积,亏缺,根际71,影响养分移动性的因素有哪些72,根毛特性与养分吸收有何关系73,土壤氮,磷养分浓度高低对植物根系生长有何影响74,影响根际PH值变化的因素有哪些75,什么是根分泌物,主要包括哪些成分76,根际微生物如何影响养分有效性第六章有机肥料77,简述有机肥料在农业及生态环境保护中的重要性78,有机肥料可分为哪几类?各类的主要特点是什么79,解释概念:矿质化腐殖化80,调控有机肥料腐熟的过程应从哪些方面入手81,C/N比的宽窄对有机物质的分解有何影响82,高温堆肥的堆积过程可分为几个阶段?各阶段的主要特征是什么83,秸杆还田有何优点,还田时应注意什么问题84,绿肥翻压的技术要点有哪些85,比较粪尿肥,堆沤肥和绿肥三大类有机肥料的特点和性质第七章无机肥料86,N,P,K微素肥料和复合肥种类,性质和有效施用条件87,重点:各种化肥理化性质,施入土壤后转化过程和提高肥料利用率措施,氮肥与地下水水质,磷肥与富营养化第八章施肥和作物品质和环境88,解释概念:源,库,压力流学说89,举例说明矿质营养对作物源库关系和产量形成的影响90,举例说明矿质营养元素对作物品质的影响第十章植物营养与遗传91,解释概念:基因型表现型基因型差异92,简述植物矿质营养效率高低的决定因素93,举例说明遗传育种技术在营养性状改良中的应用第十一章逆境土壤94,什么是酸性土壤,其形成原因是什么95,酸性土壤的主要障碍因子是什么96,铝毒对植物有哪些危害97,植物耐盐性的机理有哪些98,什么是石灰性土壤,其主要障碍因素是什么中国农业大学2005-2006学年第一学期《高级植物营养学》考试题1.请画出根系初生结构的横、纵切面图,包括侧根。

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第3章土壤养分的生物有效性研究方法第一节土壤有效养分的概述一、土壤有效养分概念的提出“有效养分”(available nutrient)概念的提出,最早来自于土壤化学家。

在对土壤进行了大量的化学分析之后,发现土壤中各种营养元素的全量是很丰富的。

但是,其中绝大部分对植物却是无效的。

由于当时这一概念尚处于笼统与模糊状态,许多人回避这一术语。

经过大半个世纪以后,随着农业增产对科学施肥的要求不断提高,随着土壤学、植物学、植物营养学等多学科的共同关注与交叉研究的发展,关于“土壤养分有效性”(soil nutrient availability)或“土壤养分生物有效性"(soil nutrient bioavailability),无论是在概念的确立与延伸方面,还是在测定方法与定量化的研究方面都有了长足的进展。

1、原初定义“土壤有效养分"(soil available nutrient),是指土壤中能为当季作物吸收利用的那一部分养分。

当季2、化学有效养分在土壤化学分析基础上建立起来的“有效养分”概念:是指土壤中那些能被植物根系吸收的无机态养分以及在植物生长期内由有机态释放出的无机态养分。

如土壤中的氮、硫等元素绝大部分足以有机形态存在,可以通过矿化作用转化为无机形态。

3、生物有效养分20世纪下半叶,随着植物营养学与植物生理学的发展,对于“土壤有效养分”的研究不只停留于养分形态的化学分析,而是延伸到:(1)植物根如何从土壤中获取养分的过程,以及植物从土壤中能得到多少养分,进而提出了矿质态养分向根迁移的方式与速率问题。

(2)植物根系对土壤养分的生物有效性的影响,以及“根际”与“土体”之间养分有效性的差异等。

(3)植物与土壤养分有效性相互作用的综合研究,提出并发展了“土壤养分生物有效性”概念。

美国土壤学家S.A.Barber教授在他的“土壤养分生物有效性”专著中指出:“生物有效养分(bioavailable nutrient),系指存在于土壤的离子库中,在作物生长期内能够移动到位置紧挨植物根的一些矿质养分。

”定量化地研究土壤的有效养分及其影响因素,对于发展合理施肥与推荐施肥的技术,进而推动农业增产有着重要意义。

二、土壤有效养分的基本要素1、在养分形态上,是以离子态为主的矿质养分。

2、在养分的空间位置上,是处于植物根际或生长期内能迁移到根际的养分。

第二节土壤养分的化学有效性研究方法化学有效养分是指土壤中存在的矿质态养分。

可以采用不同的化学方法从土壤样品中提取出来。

化学有效养分主要包括可溶性的离子态与简单分子态养分,易分解态和交换吸附态养分以及某些气态养分。

一、相关研究就是选择一种适宜的测定方法。

通过研究几种测定方法测定的土壤有效养分含量与生物试验(植物栽培试验)获得的指标之间的相关性,选定最佳的测定方法。

相关研究可以采用盆栽试验,也可以采用田间试验。

盆栽试验处理简单,只有施肥与不施肥2个处理,5次重复。

(一)化学浸提剂的选择化学有效养分测定方法的选择实际上就是化学浸提剂的选择。

提取土壤有效养分的化学浸提剂种类很多,常因营养元素和土壤类型的不同而异,在提取原理上除纯化学法外,还有物理化学方法等。

由于阳离子形态的养分,主要存在于土壤溶液中或被吸附于土壤有机一无机复合体上,因此,用过量的阳离子浸提剂可将土壤样品中各种交换态和几乎全部的可溶态阳离子提取出来,然后,对提取液定量测定,将所得数值作为土壤有效养分的含量。

土壤中有效态阴离子的提取,以土壤有效磷为例,所选择的浸提剂要求其提取土壤中易分解的有机态磷、易溶解的无机态磷和部分的胶体吸附态磷。

针对不同土壤上各种形态磷的组分与比例不同,以及磷酸盐的类型不同,可以有多种有效磷的浸提剂。

石灰性土壤上常采用奥尔逊(Olsen)法,该法的提取剂是0.5molNaHC03(pH8.5)。

近来,也有用电超滤法提取土壤有效养分的。

此法是将土壤悬浊液置于电场下,通过改变电压和温度,分别提取出不同吸附态的养分。

在低电压条件下,分离出的养分量少,其结果与土壤溶液中的养分浓度相关性较高,而在高电压时,提取出的养分量多,其结果就与土壤中吸附态养分相关性高。

通过大量生物试验表明,用电超滤法提取的土壤有效钾比化学方法测定的交换钾能更好地反映出土壤有效钾的含量水平。

(二)化学有效养分测定值的相对性不同化学浸提方法所测出的“有效养分”数值是不相同的,在很大程度上取决于浸提剂的类型。

例如李酉开等用7种不同的化学浸提剂测定我国15种土壤所测得土壤有效磷含量的平均值差异较大,说明化学方法测定的“有效养分”含量是相对值。

就看哪种方法测定值与植物生长量或产量或养分吸收量之间关系最为密切。

(三)化学有效养分与植物产量或吸收量之间的相关性(举例)1、土壤有效氮测定值与生物指标间的相关研究李生秀教授采用了通气培养法、淹水培养法、碱解扩散法、碱性高锰酸钾蒸馏法、沸水提取法、酸性高锰酸钾浸提法、1mol/LKCl提取起始硝态氮法等六种方法测定土壤有效氮含量,生物指标采用小麦吸氮量、产量、生物产量、相对产量等11个指标,研究了不同测定方法与生物指标之间的相关性。

最优测定方法:通气培养法。

最优生物指标:吸氮量。

2、土壤有效磷测定值与生物指标间的相关研究(1)测定方法用水作提取剂-提取的是水溶性磷,用于砂性土壤。

用饱和CO2水作提取剂-模拟根系分泌CO2,用于石灰性土壤,但测定手续繁琐。

用有机酸溶液作提取剂-模拟根系分泌有机酸,如1%柠檬酸。

用无机酸作提取剂-一般用缓冲溶液,如HCl-NH4F、HOAc-NaOAc等,用于酸性土壤。

用碱溶液作提取剂-目前主要用0.5mol/LNaHCO3溶液,主要用于石灰性土壤,也可用于中性和酸性土壤。

还有同位素稀释法、阴离子交换树脂法等。

(2)生物指标:作物吸磷量、产量、生物产量等。

相关性研究结果:石灰性土壤-0.5mol/LNaHCO3(pH8.5)法最理想。

酸性土壤-HCl-NH4F法较好。

3、土壤有效钾测定值与生物指标间的相关研究(1)测定方法土壤速效钾(交换性钾占95%以上)-1mol/LNH4OAc提取,火焰光度计法测定,水土比10:1。

土壤缓效钾-用热1molHNO3提取,火焰光度计法测定,水土比10:1。

土壤有效钾-用冷的2molHNO3提取,火焰光度计法测定,水土比20:1。

(2)生物指标:作物吸钾量、产量、生物产量等。

二、校验研究丰缺指标的制定或土壤有效养分测试值分级标准的制定。

为了提出施肥建议而对化学测定值进行校验研究,这种校验研究必须在田间进行,不能用盆栽试验代替。

(一)测试值分级1、根据相对产量对测试值分级原始分级是根据产量和经验来划分,分为高、中、低3等。

1945年Bray以测定的有效磷作为分级依据,应用相对产量,而不用绝对产量。

绝对产量受条件影响很大,而相对产量可以抵消影响。

故以后均采用相对产量对测试值进行分级。

相对产量是和地块的生产潜力相比较而得。

例:最高产量(施肥)600kg,对照产量(基础产量或不施肥产量)300kg,则相对产量为50%。

例如:宁夏灌淤土麦田土壤碱解氮含量丰缺指标的制定(宁夏农学院学报,1992,13(4):1-9)(1)布置多点对比田间试验:设置不施氮肥和施氮肥2个处理,共16个试验点,记录产量,计算相对产量。

(2)采集基础土样(0-20cm),按照相关研究所确定的测定方法(改进碱解扩散法)测定土壤碱解氮含量。

(3)相关性分析:土壤碱解氮测试值与小麦相对产量之间的关系研究表1 供试灌淤土碱解氮测试值与小麦产量土样号土壤碱解氮(mg/kg)小麦产量(kg/亩)NP5N15P5相对产量(%)9001 78.1 277.8 424.1 65.5 9003 81.5 265.4 356.7 74.4 9005 71.3 214.5 337.0 63.6 9007 117.4 287.5 338.4 85.0 9008 78.8 250.1 358.1 69.8 9012 75.3 211.1 334.8 63.1 9014 68.1 227.1 373.4 60.8 9016 86.8 300.0 878.0 79.4 9018 90.7 355.2 415.7 85.4 9020 85.5 294.1 375.4 78.3 9022 99.7 267.6 298.4 89.7 9023 77.8 220.5 362.2 60.9 9024 134.4 355.6 368.0 96.6 9025 116.9 352.6 422.8 83.49027 187.7 300.3 314.8 95.49028 123.2 268.9 3ll.1 86.4平均98.3 278.0 360.6 77.4首先,进行简单相关分析。

分析结果:土壤碱解氮测试值与小麦相对产量之间呈极显著正相关(r =0.818>r0.01=0.623)。

然后,最优曲线类型选择。

根据土壤碱解氮测试值与小麦相对产量的散点图形状,选择了六种函数式,对表1中土壤碱解氮测试值(x)与小麦相对产量(y)进行回归统计,并逐一计算出各自的剩余平方和Q、剩余标准差S、以及决定系数R2。

通过其中任何一个参量的比较,就可进行选优。

线性函数(y=a+bx)、对数函数(y=a+blnx)、指数函数(y=ae b/x,y=100-ae bx)、幂函数(y=ax b)、双曲线函数(y=x/(a+bx))。

表2 土壤碱解氮(x)与小麦相对产量(y)间最优函数模式的选择函数模式 a b Q S r R2位次y=a+bx 45.90 0.320 739.52 7.268 0.818**0.670 6y=a+blnx -98.67 38.694 521.58 6.104 0.876**0.767 3y=ae b/x138.63 -54.345 419.03 5.471 -0.902**0.813 2y=100-ae bx140.26 -0.0206 542.76 6.226 -0.870**0.758 4 y=ax b7.92 0.498 583.51 6.456 0.860**0.739 5 y=x/(a+bx) 0.5935 0.006712 367.51 5.124 0.914**0.836 1回归分析结果表明,用土壤碱解氮测试值与田间试验小麦相对产量所配置的六种回归方程,其相关系数(r)均达极显著水平(r0.01<r),但它们的拟合性优劣顺序却不一样。

以双曲线函数(y=x/(a+bx))拟合性最优,其Q、S值最小,R2最大。

指数函数y=ae b/x也较理想,线性函数y=a+bx的拟合性最差。

据此可确认“改进碱解扩散法”所测定的土壤碱解氮测试值可用来表示宁夏灌淤土对小麦的供氮能力。

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