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土壤有機質含量及其在肥力上的意義
發(fā)布時間:2017-06-02瀏覽次數:1075返回列表
土壤有機質含量及其在肥力上的意義
土壤有機質是土壤中各種營養(yǎng)特別是氮、磷的重要來源。它還含有刺激植物生長的胡敏酸等物質。由于它具有膠體特征,能吸附較多的陽離子,因而使土壤具有保肥力和緩沖性。它還能使土壤疏松和形成結構,從而可改善土壤的物理性狀。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此,除低洼地土壤外,一般來說,土壤有機質含量的多少,是土壤肥力高低的一個重要指標。
華北地區(qū)不同肥力等級的土壤有機質含量約為:高肥力地>15.0g·kg-1,中等肥力地10.0~14.0 g·kg-1,低肥力地5.0~10.0 g·kg-1,薄砂地<5.0 g·kg-1。
南方水稻土肥力高低與有機質含量也有密切關系。據浙江省農業(yè)科學院土壤肥料研究所水稻高產土壤研究組報道,浙江省高產水稻土的有機質含量大部分為23.6~48g·kg-1,均較其鄰近的一般田高。上海郊區(qū)高產水稻土的有機質含量也在25.0~40有機質含量范圍之內。
我國東北地區(qū)雨水充足,有利于植物生長,而氣溫較低,有利于土壤有機質的積累。因此,東北的黑土有機質含量高達40~50g·kg-1以上。由此向西北,雨水減少,植物生長量逐年減少,土壤有機質含量亦逐漸減少,如栗鈣土為20~30g·kg-1,棕鈣土為20g·kg-1左右,灰鈣土只有10~20g·kg-1。向南雨水多、溫度高,雖然植物生長茂盛,但土壤中有機質的分解作用增強,黃壤和紅壤有機質含量一般為20~30g·kg-1。對耕作土壤來講,人為的耕作活動則起著重要的影響。因此,在同一地區(qū)耕種土壤有機質含量比未耕種土壤要低得多。影響土壤有機質含量的另一重要因素是土壤質地,砂土有機質含量低于粘土。
土壤有機質的組成很復雜,包括三類物質:①分解很少,仍保持原來形態(tài)學特征的動植物殘體。②動植物殘體的半分解產物及微生物代謝產物。③有機質的分解和合成而形成的較穩(wěn)定的高分子化合物——腐植酸類物質。
分析測定土壤有機質含量,實際包括了上述全部2、3兩類及第1類的一部分有機物質,以此來說明土壤肥力特性是合適的。因為從土壤肥力角度來看,上述有機質三個組成部分,在土壤理化性質和肥力特性上,都起重要作用。但是,在土壤形成過程中,研究土壤腐殖質中碳氮比的變化時則需嚴格剔除未分解的有機物質。
和地的大量資料分析結果表明[2](表3-1),土壤有機質含量與土壤總氮量之間呈正相關。例如浙江省對水稻255個樣品統(tǒng)計分析,其相關系數r=0.943,達顯著水平(圖3-1)。又如吉林省東部山區(qū)的通化對115個旱地土壤樣品進行的回歸分析,其回歸方程為:
y=0.0062+0.573χ r=0.939**
表3-1 耕地土壤全土壤有機質含量*的比值
?。▍^(qū))
|
有機質
(g·kg-1)
|
全氮
(g·kg-1)
|
全氮/有機質
(%)
|
河北
山西
河南
安徽
福建
新疆
廣東
|
12.2
10.7
12.2
14.0
15.9
13.9
14.9
|
0.74
0.68
0.70
0.86
0.79
0.79
0.80
|
6.07
6.34
5.74
6.14
4.97
5.68
5.27
|
*為全省(區(qū))統(tǒng)計的平均值。摘自《土壤》1998年,農業(yè)出版社,P875
土壤全氮總量與土壤有機質含量的比值,隨著土壤所處的環(huán)境因素和利用狀況而變化。如表3-2所示,安徽省位于南北過渡帶,成土母質復雜,土壤類型眾多,而各類土壤開墾利用情況不同,全氮含量與有機質含量的比值(%)有一定差別。從高地的山地草甸土的4.05%至低洼地的砂姜黑土的7.05%,但總體上看二者的回歸相關性仍顯著,y=0.0364+0.0371χ r=0.9916**(n=15),相關系數r2=0.9833,說明土壤全氮的變異有98.33%可由土壤有機質變異所引起。
表3-2 土壤有機質含量與土壤全氮(g·kg-1)
土壤類型
|
有機質
|
全氮
|
全氮量/
有機質
(%)
|
||||
樣品數
|
土壤變幅
|
平均值
|
樣品數
|
土壤變幅
|
平均值
|
||
紅壤
黃壤
黃棕壤
棕壤(酸性)
黃褐土
砂姜黑土
石灰性(巖)土
紫色土
山地草甸土
潮土
粗骨土
石質土
水稻土
|
4684
232
1646
186
4036
9446
893
1174
15
6425
1504
212
31857
|
15.2~44.2
12.3~61.0
12.5~85.0
28.4~104.1
9.5~20.2
9.0~13.2
30.3~47.8
13.5~22.8
4.2~24.8
27.3~44.0
34.2~63.8
14.2~33.7
|
28.6
53.1
18.6
37.9
13.3
12.6
33.7
18.8
99.2
14.0
29.6
48.6
21.7
|
4673
232
1646
186
4265
9458
882
1179
15
6390
1426
207
31455
|
0.88~2.0
2.04~2.8
0.75~3.88
4.69~10.3
1.26~6.0
0.59~0.94
1.72~2.59
0.97~1.23
0.28~1.46
1.24~1.60
1.64~2.72
0.90~2.32
|
1.34
2.36
0.84
1.66
0.84
0.89
1.86
0.99
4.02
0.93
1.45
2.19
1.31
|
4.69
4.44
4.52
4.38
6.32
7.05
5.52
5.27
4.05
6.64
4.90
4.51
6.04
|
摘自《土壤》1996年,農業(yè)出版社,P876
總的看來,土壤有機質一般約含氮5%左右,故可以從有機質測定結果來估計土壤全氮的近似值。
土壤全氮量(g·kg-1)=土壤有機質(g·kg-1)g·kg-1有機質含量土壤有機質g·kg-1有機質含量土壤有機質土壤有機質含量含量y=0.0062+0.573χ r=0.939**
土壤全氮量(g·kg-1)=土壤有機質(g·kg-1)×0.05(或0.06)