新垦耕地土壤有机质含量测定研究

时间：2015-12-21 00:21:19 所属分类：农学 浏览量:

0 引言 有机质是土壤固相中最活跃的部分，对土壤物理、化学和生物学性质都有着深刻的影响，在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展方面都有着重要的作用和意义[1- 2].农用地质量分等规程（GB/T 28407-2012）[3]、补充耕地质量评定技术规范[4]、耕地质量评定与

　　0 引言

　　有机质是土壤固相中最活跃的部分，对土壤物理、化学和生物学性质都有着深刻的影响，在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展方面都有着重要的作用和意义[1- 2].农用地质量分等规程（GB/T 28407-2012）[3]、补充耕地质量评定技术规范[4]、耕地质量评定与分等定级技术规范（DB33/T 895-2013）[5]、测土配方施肥技术规范[6]等相关的标准和规程中，均将土壤有机质含量作为评价耕地质量的重要指标。因此，对土壤有机质含量分析准确与否将极大地影响耕地的质量评定。

　　为坚守十八亿亩耕地红线，中国实行了占用耕地补偿制度，建设占用耕地需补充数量和质量相当的耕地[7].开发利用低丘缓坡资源是占补平衡补充耕地的主要途径之一[8].但低丘缓坡开发的新垦耕地与传统意义上的农业土壤（或耕作土壤）相去甚远[9],其耕层土壤经人为扰动后含有相当大比例的砾石。

　　现行土壤有机质含量的分析测定依据为 NY/T1121.6-2006[10].笔者经分析认为，该标准测定的是以<2 mm土壤为基数的有机质含量。鉴于新垦耕地中存在大量的砾石，采用现行标准和方法来测定新垦耕地土壤有机质含量存有不合理之处。为能真实反映新垦耕地土壤有机质含量水平，笔者以宁波市宁海县2013 年低丘缓坡垦造耕地项目为例，从土样采集制备和测定结果计算两方面对有机质含量分析方法进行了探讨。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究区概况

　　宁海县位于浙江省东部沿海、宁波市的南部（北纬29°06′-29°32′，东经 121°09′-121°49′），属沿海低山丘陵地区。总面积1843 km²,其中耕地3.5万 hm²,林地 10.8 万 hm²,滩涂 2.6 万 hm²,素有“七山二地一分田”之称。

　　宁海属亚热带季风性湿润气候区，常年以东南风为主，气候温暖湿润，四季分明，日照充足，雨水充沛，年平均气温15.3~17℃，年日照1900 h左右，平均相对湿度 78% ,年平均降水量 1000~1600 mm,无霜期230 d.

　　1.2 项目地块情况

　　宁海县2013年占补平衡补充耕地建设项目共13个，涉及低丘缓坡垦造耕地项目10个，均由多年种植后的废弃园地、竹林和桔园开发而来。受工程建设影响，竣工后地表碎屑物残留较多，且占比均大于10%（如表1）。从中任选5个地块分别采用常规和改进方法进行取土测定和评价耕层土壤。

　　1.3 分析方法

　　1.3.1 常规方法 目前土壤有机质含量常规分析时，执行标准NY/T 1121.1-2006[11]的土样制备方法和NY/T1121.6-2006[10]的土壤有机质测定。

　　该方法下，用于有机质含量测定的风干土样处理时，需将植物残体、石块等浸入体和新生体剔除干净，压碎的土样要全部通过2 mm孔径筛；再取其部分进一步碾压粉碎并通过0.25 mm孔径筛后，采用重铬酸钾容量法进行土壤有机质含量测定。

　　1.3.2 存在问题 常规分析方法参照执行的标准于2006 年制定，其时的研究多针对多年种植的农业土壤。按照国际制土粒分级标准[1],粒径大于2 mm的视为砾石。在农业土壤的耕作层中，通常砾石所占比例极小。为减少测定干扰，规定在土壤制备环节中将砾石剔除。可知，通过常规分析方法测定的，是以<2 mm粒径的土粒为基数的土壤有机质含量。

　　部分新垦耕地属低丘缓坡地开发，其耕作层与传统意义上的农业土壤不同，因受山体坡度大、有效土层薄等立地条件的局限或工程建设的影响，大多数地块自然土壤在人为扰动后遭受破坏，耕层土体中>2 mm砾石占有相当大的比例而不容忽视。因此，当采用常规方法测定新垦耕地的耕层土壤有机质时，测定结果反映的仅是耕层中<2 mm土粒的有机质含量，而无法真实全面反映新垦耕地耕层的有机质水平。

　　1.3.3 方法改进 研究资料指出，对分析土样中石子过多，应当将拣出的石子称重，记下所占的百分数[12].但未查见下一步说明[13-14].针对垦造耕地耕层土壤砾石所占比例较大的现状，笔者在有机质含量分析测定过程中，尝试将土体中大于2 mm的土粒纳入考虑范围，从土样采集制备和测定结果计算两方面加以改进。

　　1.3.4 采集制备方法 按照“随机等量、多点混合”的原则，不刻意回避石块，采集耕层（0~20 cm）土样5 kg.土样经摊晾数日后，剔除动植物残体（如根茎叶虫体等），记重W总；再剔除石块、石子、结核块后，记重W土，剔除的石块、石子等记作W石1;用四分法称取1 kg土样进行风干。样品风干后，用木棍研磨过2 mm孔径筛，未过筛部分记重为W石2;将<2 mm的土粒样品充分混匀后过0.25mm筛孔，并取一定量按照NY/T 1121.6-2006 进行有机质含量测定。

　　1.3.5 结果计算方法 耕层土壤有机质含量计算如（1）所示。

SOM=C×P …………………………………… (1) 式（1）中，SOM为土壤有机质含量，单位g/kg;C为以<2 mm土粒为基数的土壤有机质含量，单位g/kg;P为<2 mm土粒在土体中的占比例。其中，P=[1（-W石1+W石2×W土）/W总]×100%; 2 结果与分析

　　土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，一般耕层土壤有机质含量大于20 g/kg,即被视作比较肥沃的土壤[15-16].采用常规方法测定得到5个新垦耕地土壤有机质含量（表 2），均大于 10 g/kg,平均值为（23.1±6.4） g/kg.根据 DB33/T 895-2013,其生产能力赋值介于0.6~1,即为中等以上水平，被视作比较肥沃的土壤。

　　从表2中可以推算，新垦耕地耕作层中，>2 mm砾石占比较大，尤其是NH a号土样>2 mm砾石含量达68%.以包括>2 mm砾石为基数计算时，5个采样点土壤有机质平均含量由常规方法的23.1 g/kg降至18.0 g/kg,降幅达 22%,生产能力赋值也由 0.84 分降低到0.4分，降幅达52%,有机质含量则属低水平。

　　生产实践证明，低丘缓坡开发的新垦耕地通常表现为土壤保水保肥能力差，微生物活动少，种植作物易表现缺乏营养，耕地农业生产能力低下[17].因此，采用改进方法的测评结果更为接近客观实际，而常规方法因以<2 mm土壤为基数而使测评结果偏高，与事实不相符。

　　3 讨论

　　（1）对于新垦耕地土壤有机质含量测定，笔者认为代表土样采集时应包括耕层土体中的石块和石砾，且适当加大土样的数量；最后结果计算时，应将样品中>2 mm 的土粒纳入考虑，以求得<2 mm 土粒在样品中的所占比例，耕层土壤有机质含量则等于以<2 mm土粒为基数的土壤有机质含量测定值乘以<2 mm土粒在样品中的占比。

　　（2）土粒占比计算中，W石1、W土均来自未经完全风干的样品，而有机质测定值来自风干土样，因此会存在一定误差。但由于新垦耕地土样经初步摊晾后含水量较小，且在石块、石砾等占比较大的情况下，笔者认为可以忽略水分误差。

　　（3）作物营养主要来自于细小土粒。针对多年种植的农业土壤（或耕作土壤），<2 mm土壤为基数的有机质含量测定结果可基本反映耕层土壤的肥力特性；但在新垦耕地的耕层中，受地表碎屑物和砾石影响，<2 mm土壤为基数的有机质含量测定值不能充分体现耕层土壤供给作物营养的能力，因此该结果对生产和评价无直接指导意义。用土粒占比校正后的耕层土壤有机质含量，从土体整体的角度予以全面考虑，其生产能力赋值更接近客观事实。

　　（4）现行的DB33/T 895-2013等耕地质量评价体系中尚有效磷、速效钾等指标，似也有必要循此思路对其测定值进行调整。

　　（5）受砾石及更大粒径颗粒的影响，新垦耕地耕作层土壤肥力水平急剧下降，需在工程建设中采取切实有效的措施尽可能地控制地表碎屑物及砾石的残留。

　　参考文献

　　[1] 黄昌勇。土壤学[M].北京：中国农业出版社，2010:29-41.

　　[2] 宋春雨，张兴义，刘晓冰，等。土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响[J].农业系统科学与综合研究，2008,24（3）：357-361.

　　[3] 国家质量监督检验检疫总局。 农用地质量分等规程 （GB/T28407-2012）[S].北京：中国标准出版社，2012:11.

　　[4] 种植业管理司。农业部办公厅关于印发《补充耕地质量验收评定技术规范（试行）》的通知（农办农[2012]35号），2012-06.

　　[5] 浙江省质量技术监督局。耕地质量评定与地力分等定级技术规范（DB33/T 895-2013）[S].杭州：浙江科技出版社，2013:9-13.

　　[6] 种植业管理司。农业部关于印发《测土配方施肥技术规范（2011 年修订版）》的通知（农办农[2012]35号），2011-09.

　　[7] 国土资源部，农业部。关于加强占补平衡补充耕地质量建设与管理的通知（国土资发（2009）168号），2009-12.

　　[8] 赵展翔。基于 GIS 的低丘缓坡地资源综合开发利用评价研究-以浙江省瑞安市为例[D].杭州：浙江大学，2013:70.

　　[9] 迟仁立，左淑珍。耕作土壤生态系统的效益与运用[J].古今农业，1990,4（2）：150.

　　[10] 农业部。土壤检测（第 6 部分）：土壤有机质的测定（NY/T 1121.6-2006）[S].北京：中国标准出版社，2006:3-5.

　　[11] 农业部。土壤检测（第 1 部分）：土壤样品的采集、处理和贮存（NY/T1121.1-2006）[S].北京：中国标准出版社，2006:4-5.

　　[12] 鲍土旦。土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000:21.

　　[13] 国家林业局。森林土壤样品的采集与制备（LY/T 1210-1999）[S].北京：中国标准出版社，1999:5.

　　[14] 国家林业局。 森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算 （LY/T1237-1999）[S].北京：中国标准出版社，1999:2.

　　[15] 王飞，周志峰。宁波市耕地地力评价及培肥改良耕地地力评价及培肥改良[M].杭州：浙江大学出版社，2010:65-66.

　　[16] 顾万帆，蒋玉根，邵赛男，等。富阳市补充耕地的地力现状与提升建议[J].浙江农业科学，2014（4）：569-572.

转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/nykx/nx/33475.html