南通市各農區土壤有機質與全氮測定及其相關性分析

王志強

摘要對南通市不同農區土壤耕層的全氮與有機質含量進行了測定,并分析了其線性相關性及影響因素,結果表明,全氮與有機質存在顯著正相關性,但各農區的回歸系數與相關系數有所不同,施肥對有機質與全氮離合有一定影響。

關鍵詞農區;土壤有機質;全氮;線性相關;江蘇南通

中圖分類號S151.9;S153.6文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)21-0221-01

有機質既是植物礦質營養和有機營養的源泉,也是維持土壤結構、微生物活動的重要因素,直接影響土壤的保肥性、供肥性、保墑性、緩沖性、耕性、通氣狀況和土壤溫度等,所以有機質含量是土壤肥力高低的重要指標之一。土壤全氮包括所有形式的有機和無機氮素,是標志土壤氮素總量和供應植物有效氮素的源和庫,綜合反映了土壤的氮素狀況。土壤全氮與有機質含量的聯系一直用于評價土壤的供氮水平[1]。2007年是南通市“5年1次”土壤肥分詳查的第6次,筆者利用此次詳查的結果進行全氮與有機質相關性分析[2],對了解南通市各農區全氮與有機質關系有一定借鑒作用。

1材料與方法

1.1供試材料

土樣材料采集時間為2007年10月下旬至11月上旬(秋收后秋播前);采樣地點為南通市范圍內有代表性的195個點(第2次土壤普查同位點);土層為耕層(0~20cm);土壤樣品重1kg左右,室內風干后粉碎為0.25mm待測樣。

1.2檢測方法

全氮含量用開氏法測定;有機質含量用油浴加熱-K2Cr2O7容量法測定。每批次檢測添加兩合土摻比樣(由江蘇省統一制備)[3]。

2結果與分析

2.1全氮與有機質含量線性回歸分析

通過對195個樣品有機質及全氮檢測,南通市土壤耕層平均全氮含量為1.19g/kg,有機質含量為19.92g/kg,各農區平均含量見表1。

2.1.1相關系數分析。不同農區全氮與有機質相關性的回歸系數不同,說明不同農區全氮與有機質的緊密性不同,里下河區、通海特經區、中部稻棉區最高,分別達到0.885 8、0.830 0和0.812 9;其他地區較低,在0.6~0.7。各區相關系數存在:里下河區>通海特經區>中部稻棉區>高沙土區>東部旱作區>通如沿江區>通東區>栟茶河區的關系。

2.1.2斜率分析。不同農區全氮與有機質線性回歸方程的斜率不同,說明全氮隨有機質變化有所不同,有機質每增加1個單位,全氮增加量在數值上等于回歸方程的斜率,斜率存在:通海特經區<中部稻棉區<里下河區<通如沿江區<高沙土區<東部旱作區<栟茶河區<通東區的關系。

2.1.3相關系數與回歸斜率的關系。8個農區中有5個存在以下的關系:相關系數越大,回歸方程斜率越小。回歸系數越大,說明人為影響越小,有機質與全氮相互作用的關系越強。具體表現為:每增加1個單位有機質,全氮增長少。

2.2各農區有機質變化趨勢分析

各農區土壤有機質的歷次詳查結果如表2所示。里下河地區屬水旱輪作區,基礎地力較好,素有留高茬的習慣,加之有機肥投入較高,有利用有機質的積累;高沙土地區推行水旱輪作制,增加優質有機肥投入,尤其是推廣測土配方施肥以來,秸稈全量還田,培肥土壤,2007年土壤有機質上升了12.17g/kg,較1982年上升了117%,平均每年增加0.49 g/kg;通海特經區、東部旱作區長期以來有機質投入量較低,多采用間套種,復種指數達256%,且土壤通氣較好,每年形成有機質與有機質礦化水平相當,土壤有機質積累較少;通如沿江區有機質增長在歷年均是最大的,連續4次增幅分別為1.4%、3.4%、14.2%、47.3%;通東區和栟茶河區土壤有機質每年均衡增長,近5年增長稍快,與測土配方施肥技術應用及近年復混肥價格上漲有直接關系。

2.3影響土壤有機質和全氮含量的因素

資料表明,絕大部分表層土壤中,95%以上的氮素是以有機態存在,土壤全氮含量的消長取決于有機質含量的變化,即取決于土壤有機質積累和分解的相對速度[4]。大量施用氮肥對土壤全氮含量也有很大的影響。取樣誤差及檢測誤差也是影響土壤有機質和全氮含量的重要因素。土壤的水分狀況和質地,是影響有機質和氮素含量的2個重要因素[5]。丁文雅在研究中發現,自然土壤有機質與全氮回歸系能達到0.9以上[6],自然土壤中有機質與全氮相關性更強,說明耕地土壤受人為影響,全市氮肥施用量仍然偏高,施肥是影響其相關性的重要因素。里下河地區水熱條件有利于有機質的積累。而高沙土區人為影響更強烈,一是推行水旱輪作,二是秸稈全量還田,三是施肥優質有機肥。

2.4土壤中的碳氮化

穩定的土壤有機質的碳氮比大約在10∶1[7]。一般當土壤中加入的有機質的碳氮比>30時,在分解過程的初始階段將進行土壤氮肥的生物固定;當碳氮比在20~30時,可能既不進行礦質氮的生物固定也不釋放出礦質氮;如果有機質的碳氮比<20,則一般在分解過程的初期就可以釋放出礦質態氮。南通市八大農區土壤碳氮比在8.5~11.5,土壤相對穩定。

3結論

南通市耕地土壤相對穩定,土壤有機質及全氮含量呈穩步上升趨勢。自然土壤有機質與全氮的相關性強于人耕熟化土壤,耕作制度和施肥水平是影響土壤有機質與全氮相關性的重要因素。推行測土配方施肥、秸稈全量還田、增施優質有機肥能顯著改善土壤,提高土壤肥力水平。

4參考文獻

[1] 郭呈芬.宿州市土壤全氮與有機質含量之間關系的研究[J].安徽農業大學學報,1996,23(2):478-479.

[2] 王青山,何利平.土壤有機質與氮素供應的相關關系[J].山西林業科技,2003(S1):25-27.

[3] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京:中國農業出版社,2005.

[4] 張鳳榮.土壤地理學[M].北京:中國農業出版社,2002.

[5] 陸景陵.植物營養學(第二版)[M].北京:中國農業大學出版社,2003.

[6] 丁文雅.廬山土壤有機質與全氮之間關系的研究[J].科技信息(科學教研),2008(9):320-321.

[7] 徐明崗.陜西土壤有機質與全氮量的關系[J].陜西林業科技,1993(2):9-10,37.