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有機(jī)質(zhì)論文:桂平市土壤有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀與改良

摘 要：該文通過(guò)研究桂平市土壤有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀，客觀了解基本情況，分析土壤有機(jī)質(zhì)含量低的主要原因，提出提高桂平市土壤有機(jī)質(zhì)的主要措施。

關(guān)鍵詞：土壤；有機(jī)質(zhì)；現(xiàn)狀；改良；措施

2007年桂平市被列為農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目縣，9年來(lái)，我們對(duì)全市范圍所履蓋土壤進(jìn)行采樣并進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，桂平市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量低，同時(shí)由于大量使用商品化肥，復(fù)種指數(shù)高，對(duì)耕地不注意合理輪作培肥土壤，造成土壤板結(jié)，質(zhì)量下降，有機(jī)質(zhì)含量低下，對(duì)糧食生產(chǎn)造成較大的影響，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量不高，生產(chǎn)成本增加，產(chǎn)品質(zhì)量差，因此必須引起足夠重視。本文主要圍繞土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況進(jìn)行討論，為桂平市測(cè)土配方施肥項(xiàng)目成果應(yīng)用和今后培肥土壤提供技術(shù)支撐。

1 桂平市土壤有機(jī)質(zhì)含量概況

1.1 耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量概況 通過(guò)對(duì)全市普查的6.78萬(wàn)hm2耕地耕層土壤分析化驗(yàn)結(jié)果表明，桂平市26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍在4.9～57.02g/kg，平均為20.49g/kg。根據(jù)自治區(qū)土壤肥料工作總站有關(guān)文件的養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，把全市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量劃分為五級(jí)，其中3、4級(jí)為豐富，共計(jì)面積6 380hm2，占耕地總面積的93.67%；2級(jí)為較少，面積3 587hm2，占耕地總面積的5.27%；1、5級(jí)為缺乏，面積720hm2，占耕地總面積的0.97%。可見，桂平市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量中低水平居多。桂平市域26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和4個(gè)林場(chǎng)耕地耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量區(qū)域差異不大，都是以3、4級(jí)為主，白石山、厚祿鄉(xiāng)、羅秀鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)、西山鎮(zhèn)耕地耕層土壤有機(jī)質(zhì)平均含量稍高，其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)相差不大。

1.2 不同利用類型耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況

1.2.1 水田土壤有機(jī)質(zhì)含量 通過(guò)對(duì)全市4.99萬(wàn)hm2水田耕層土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)，桂平市水田土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍在4.96～56.59g/kg，平均含量為20.54g/kg。根據(jù)自治區(qū)土壤肥料工作總站有關(guān)文件的養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，把全市水田土壤有機(jī)質(zhì)含量劃分為5級(jí)，其中3、4級(jí)為豐富，共計(jì)面積4.66萬(wàn)hm2，占水田面積的93.57%；2級(jí)為少量，面積2 653hm2，占水田面積的5.32%；1、5級(jí)為缺乏，面積553hm2，占水田面積的1.11%。由此可見，桂平市域水田有機(jī)質(zhì)含量總體上中低水平居多，耕地土壤總體水平低。桂平市域26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和4個(gè)林場(chǎng)耕地耕層水田有機(jī)質(zhì)含量區(qū)域差異不大，都是以3、4級(jí)為主。

1.2.2 旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量 通過(guò)對(duì)全市1.83萬(wàn)hm2旱地耕層土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)，有機(jī)質(zhì)含量范圍在4.49～57.02g/kg，平均含量為20.39g/kg。根據(jù)自治區(qū)土壤肥料工作總站有關(guān)文件的養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將全市旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量劃分為五級(jí)，其中3、4級(jí)為豐富，共計(jì)面積1.72萬(wàn)hm2，占旱地面積的93.95%；2級(jí)為少量，面積933hm2，占旱地面積的5.12%；1、5級(jí)為缺乏，面積173hm2，占旱地面積的0.93%。由此可見，桂平市域旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量中低水平居多。26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地耕層旱田有機(jī)質(zhì)含量區(qū)域差異不大，都是以3、4級(jí)為主。

1.2.3 不同母質(zhì)發(fā)育的土壤耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量 不同成土母質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)含量不同。花崗巖、石灰?guī)r、第四紀(jì)紅土等發(fā)育的土壤耕層有機(jī)質(zhì)含量較高，紫色巖、河流沖積物、沙頁(yè)巖等發(fā)育的土壤耕層有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)稍低一點(diǎn)。

1.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況 與第二次土壤普查結(jié)果比較，水田土壤有機(jī)質(zhì)相對(duì)下降，有機(jī)質(zhì)含量>30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的17.31%下降到5.97%，減少了11.34%；有機(jī)質(zhì)含量在20～30g/kg之間的比例由第二次土壤普查時(shí)的66.52%下降為42.04%，下降了24.48%，有機(jī)質(zhì)含量≤20g/kg的水田面積在第二次土壤普查時(shí)占16.17%上升為51.99%，上升了35.82個(gè)百分點(diǎn)。旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯上升，有機(jī)質(zhì)含量>30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的1.64%上升到5.48%，增加了3.84個(gè)百分點(diǎn)，有機(jī)質(zhì)含量在20～30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的25.16%上升為41.19%，上升了16.03個(gè)百分點(diǎn)，有機(jī)質(zhì)含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降為53.33%，下降了19.87個(gè)百分點(diǎn)。

2 造成土壤有機(jī)質(zhì)含量低的主要原因

全市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍在4.9～57.02g/kg，平均為20.48g/kg。根據(jù)自治區(qū)土壤肥料工作總站有關(guān)文件的養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，把全市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量劃分為五級(jí)，其中3、4級(jí)為主，占耕地總面積的93.67%；2級(jí)為較少，占耕地總面積的5.27%；1、5級(jí)為缺乏，占耕地總面積的0.97%。與第二次土壤普查結(jié)果比較，水田土壤有機(jī)質(zhì)相對(duì)下降，有機(jī)質(zhì)含量>30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的17.31%下降到5.97%，減少了11.34個(gè)百分點(diǎn)；有機(jī)質(zhì)含量在20～30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的66.52%下降為42.04%，下降了24.48%。有機(jī)質(zhì)含量≤20g/kg的水田面積在第二次土壤普查時(shí)占16.17%上升為51.99%，上升了35.82個(gè)百分點(diǎn)。旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯上升，有機(jī)質(zhì)含量>30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的1.64%上升到5.48%，增加了3.84個(gè)百分點(diǎn)，有機(jī)質(zhì)含量在20～30g/kg的比例由第二次土壤普查時(shí)的25.16%上升為41. 19%，上升了16.03個(gè)百分點(diǎn)，有機(jī)質(zhì)含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降為53.33%，下降了19.87個(gè)百分點(diǎn)。可見，桂平市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量屬中低水平居多。綜合分析造成土壤有機(jī)質(zhì)含量低的主要原因有如下幾點(diǎn)：

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的投入量持續(xù)下降 這與長(zhǎng)期以來(lái)有機(jī)物質(zhì)的投入量持續(xù)下降有關(guān)，20世紀(jì)80年代初桂平市耕地上農(nóng)家肥年使用量在167kg/hm2，進(jìn)入90年代以后，有機(jī)肥使用量急劇減少。

3.2.4 根據(jù)土壤pH值選擇肥料種類 土壤的酸堿度與施用肥料的選擇關(guān)系很大。pH值小于5.5以下的酸性水稻土，不宜施硫酸銨、過(guò)磷酸鈣等酸性肥料，因?yàn)樗鼤?huì)增強(qiáng)土壤的酸性，減弱有益微生物的活動(dòng)，促使還原性鐵、錳、鋁等物質(zhì)的溶解，對(duì)水稻發(fā)生有害作用。對(duì)pH值大于7.5的堿性土壤應(yīng)停施石灰、碳酸氫銨等堿性肥料。若增施堿性肥料會(huì)增大土壤堿性，土壤粘結(jié)、變硬、團(tuán)聚結(jié)構(gòu)遭到破壞，理化性狀受影響，作物植株矮小，不分蘗或少分蘗，有效穗少，結(jié)實(shí)率低，成熟不一致。

3.2.5 加厚培肥耕作層，提高蓄水保肥能力 水、肥、氣、熱、光能是農(nóng)作物生活的重要因素，滿足作物諸因素的要求首先要從改善農(nóng)作物賴以生存的土壤著手，創(chuàng)立良好的耕作層結(jié)構(gòu)，使其深厚、肥沃、疏松、上虛下實(shí)，有利于通氣、升溫、保肥、保水，達(dá)到調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱狀況，保證作物的豐產(chǎn)環(huán)境條件，為水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。耕作層的深淺，土壤熟化程度的高低，土層發(fā)育程度的好壞，對(duì)作物根系生長(zhǎng)發(fā)育縱橫伸展影響很大。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的水稻土要求有20cm以上的耕作層。在肥料的配合下，適當(dāng)加深耕作層，有利于高產(chǎn)。深耕要根據(jù)實(shí)際況情，因地制宜，土壤熟化程度高的，深耕一些，熟化程度低的淺耕一些，逐造逐年加深，不要一次耕得過(guò)深，更不要攪亂土壤層次。深耕后要施足肥料，精耕細(xì)作，使土、肥相融，加速土壤熟化，使生土變熟土，熟土變肥土，達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的。

深耕、培肥與改良土壤質(zhì)地要結(jié)合起來(lái)，調(diào)整耕作層的沙、泥比例，使質(zhì)地適中，達(dá)到三沙七泥或四沙六泥。如沙土田、潮沙田、潴育沙土田、紫沙田和雜沙田等可以摻入塘泥、粘土等；如果是黃泥田、臘泥田、粉結(jié)田和紫粘田等可以摻入河沙泥、潮沙泥等改粘。

3.2.6 因土種植，充分、合理利用土地資源 不同的土壤類型有不同的土壤性狀，不同性狀的土壤有不同的改良和利用。只有根據(jù)土壤性狀的不同特點(diǎn)進(jìn)行合理利用，才能充分發(fā)揮各種土壤的增產(chǎn)潛力。在土壤的利用方面還要考慮到土壤質(zhì)地，把那些蓄水保肥能力強(qiáng)，理化性狀較好的輕壤土、中壤土、重壤土或輕粘土、中粘土的水田用來(lái)種遲熟、高產(chǎn)糧食作物。那些沙土、沙壤土質(zhì)地水田，可因地因時(shí)制宜，推廣水旱輪作，種水稻、種花生、大豆、甘蔗等。利用鐵子土、石礫土等可發(fā)展有固氮作用的大豆、蠶豆、豌豆、綠豆等耐早、耐瘦豆科作物。這樣一方面能地盡其力，另一方面又增加作物產(chǎn)量。河灘、山嶺腳較平緩的沖積、洪積，赤紅壤土，可種植甘蔗、麻類及蠶桑，發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)。低丘、中丘地帶應(yīng)發(fā)展荔枝、龍眼、柑桔、三華里、八角、玉桂、藥材等經(jīng)濟(jì)林木，高丘、山地、高山應(yīng)種上闊葉林、用材林、新炭林，迅速提高復(fù)蓋率。合理利用土地將有利于保持水土，防止水土流失，確保生態(tài)平衡，種茶、種果、種竹、種木，養(yǎng)牛、養(yǎng)馬、養(yǎng)羊，農(nóng)、林、牧、副、漁全面發(fā)展，增加農(nóng)民收入。 （責(zé)編：吳祚云）

有機(jī)質(zhì)論文:張家港市土壤有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)及提升對(duì)策

摘要 以江蘇省張家港市為研究對(duì)象，對(duì)比分析1980年和2008年2次土壤普查時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：2008年的土壤有機(jī)質(zhì)含量較1980年明顯增加，有機(jī)質(zhì)的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有機(jī)質(zhì)含量增加的幅度較潮土快，水稻土平均增加了3.8 g/kg，潮土平均增加了1.1 g/kg。同時(shí)，對(duì)如何提高張家港市土壤有機(jī)質(zhì)的含量提出了相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞 土壤有機(jī)質(zhì)；變化趨勢(shì)；秸稈綜合利用；有機(jī)肥；綠肥；江蘇張家港

土壤有機(jī)質(zhì)是評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[1]，是指存在于土壤中的所有有機(jī)物質(zhì)。它包括土壤中的各種動(dòng)植物殘?bào)w、微生物體及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)[1]。土壤有機(jī)質(zhì)的含量水平對(duì)作物的供肥能力、土壤耕性、通氣性以及透水性等都有著直接的影響。國(guó)內(nèi)外研究表明，自然環(huán)境的改變，肥料施用和輪作方式的不同，都會(huì)影響土壤有機(jī)質(zhì)的含量。如果土壤缺乏有機(jī)質(zhì)，則需要較長(zhǎng)一段時(shí)間才可恢復(fù)[2]。因此，研究土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化趨勢(shì)，對(duì)掌握當(dāng)?shù)馗氐亓η闆r有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本項(xiàng)目以江蘇省張家港市為研究對(duì)象，收集并整理張家港市的相關(guān)資料，對(duì)比分析1980年和2008年2次土壤普查時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)的變化趨勢(shì)，為張家港市測(cè)土配方施肥工作提供有效支撐。

1 區(qū)域概況與研究方法

1.1 區(qū)域概況

張家港市位于長(zhǎng)江三角洲平原，江蘇省東南部，地理位置為北緯31°43′～32°02′、東經(jīng)120°22′～120°52′。張家港市總面積998.48 km2，其中陸地面積785.55 km2，占78.67%，長(zhǎng)江水域面積212.93 km2，占21.33%。張家港市的土壤發(fā)育于全新統(tǒng)海積沖積物和全新統(tǒng)瀉湖相沉積物。地貌類型屬三角洲平原，地形南高北低。農(nóng)用土地總面積4.220 3萬(wàn)hm2，其中，耕地3.458 8萬(wàn)hm2，園地0.121 1萬(wàn)hm2，林地0.071 7萬(wàn) hm2，其他0.568 7萬(wàn)hm2。耕地中灌溉水田2.981 8萬(wàn)hm2，水澆地0.053 5萬(wàn)hm2，旱地0.423 5萬(wàn)hm2。全年平均日照時(shí)數(shù)為2 133.1 h，無(wú)霜期251 d，年平均氣溫15.2 ℃，年降雨量1 039.3 mm。境內(nèi)地質(zhì)屬第四系沉積覆蓋，覆蓋層厚度為90～240 m，是全新統(tǒng)現(xiàn)代沉積。第四系覆蓋層的可耕層為2～3 m，耕層下面是砂質(zhì)黏土、黏土層，厚度為50～70 m；在地面以下70～150 m之間，有細(xì)砂層、黏質(zhì)砂層、中砂層、礫石層；在地面140～240 m以下便是砂巖、灰?guī)r、礫巖層[3]。張家港市共分為八鎮(zhèn)兩區(qū)：楊舍鎮(zhèn)、金港鎮(zhèn)、錦豐鎮(zhèn)、樂(lè)余鎮(zhèn)、鳳凰鎮(zhèn)、南豐鎮(zhèn)、大新鎮(zhèn)、塘橋鎮(zhèn)、常陰沙現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、雙山島旅游度假區(qū)。

1.2 研究方法

張家港市耕地面積4.092 2萬(wàn)hm2，按照《農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》的要求共設(shè)調(diào)查采樣點(diǎn)2 193個(gè)，樣點(diǎn)平均代表面積18.66 hm2。共設(shè)耕地環(huán)境調(diào)查采樣點(diǎn)557個(gè)，樣點(diǎn)平均代表面積73.46 hm2。土樣于2007年、2008年秋收前后10月中、下旬采集。采樣深度為水稻土0～15 cm、潮土0～20 cm。本項(xiàng)目采用重鉻酸鉀-硫酸溶液-油浴法對(duì)樣品進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的現(xiàn)狀和空間分布

據(jù)2 193個(gè)耕層土樣的化驗(yàn)分析，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量22.2 g/kg，按第2次土壤普查時(shí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于較高水平的下限。其中，>25 g/kg的樣品占27.2%，20.1～25.0 g/kg的樣品占33.3%，15.1～20.0 g/kg的樣品占31.9%，12～15 g/kg的樣品占5.7%，

在不同土壤類型地區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)的含量具有明顯差異，表現(xiàn)為水稻土區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的含量高于潮土地區(qū)（表1），水稻土區(qū)有機(jī)質(zhì)平均含量25.9 g/kg，高于潮土區(qū)的20.4 g/kg。

土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同行政區(qū)域間也有較大差異，有機(jī)質(zhì)含量最高的是塘橋鎮(zhèn)，平均為26.75 g/kg；含量最低的是樂(lè)余鎮(zhèn)，平均18.29 g/kg。土壤有機(jī)質(zhì)由高到低在鎮(zhèn)間的排列次序是：塘橋、鳳凰、金港、楊舍、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、大新、錦豐、南豐、樂(lè)余（表2、圖1）。

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)的變化趨勢(shì)

與1980年土壤有機(jī)質(zhì)的含量相比較，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)，2008年土壤有機(jī)質(zhì)的平均含量較1980增加2.2 g/kg。對(duì)1980年和2008年土壤有機(jī)質(zhì)采用插值法處理的結(jié)果表明，絕大部分面積土壤有機(jī)質(zhì)含量上升了0～5 g/kg，約有8 000 hm2的土壤面積上升了5～10 g/kg，占土壤總面積的10%，僅較小面積的土壤有機(jī)質(zhì)有輕微的降低。水稻土有機(jī)質(zhì)含量增加的幅度較潮土快，水稻土平均增加了3.8 g/kg，潮土平均增加了1.1 g/kg。潮土中有機(jī)質(zhì)含量在20～25 g/kg的土壤面積上升了5.78%，水稻土中有機(jī)質(zhì)含量大于25 g/kg的土壤面積上升了27.15%（表3、圖2、圖3）。

耕作制度和土壤有機(jī)質(zhì)變化對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的有著重要的影響。據(jù)對(duì)153個(gè)相同采樣田塊1980年、1996年、2008年3個(gè)不同年份有機(jī)質(zhì)含量的分析統(tǒng)計(jì)，平均含量分別為19.2、19.5、1.2 g/kg，表現(xiàn)為穩(wěn)定上升的趨勢(shì)。

但在不同土壤類型的年份之間具有顯著差異，潮土區(qū)101個(gè)田塊，3個(gè)年份土壤有機(jī)質(zhì)平均含量分別為17.3、17.0、18.7 g/kg，1996年比1980年下降0.3 g/kg，其中有機(jī)質(zhì)下降的57個(gè)田塊，占56.4%；1996―2008年，扭轉(zhuǎn)了土壤有機(jī)質(zhì)下降的趨勢(shì)，平均含量反比1996年增加了1.7 g/kg，有機(jī)質(zhì)下降的田塊數(shù)也減少到35個(gè)，占34.7%（圖4）。

其原因主要是從1982年開始，該區(qū)有3個(gè)鎮(zhèn)的耕作制度長(zhǎng)期實(shí)行麥棉輪作，不利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累。1996年以后，種植模式發(fā)生變化，增加了水稻種植，實(shí)行水旱輪作，對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量發(fā)揮了重要作用。

水稻土區(qū)由于長(zhǎng)期實(shí)行稻麥輪作，加上該區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械較配套，多年進(jìn)行麥秸稈全量機(jī)械化還田，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的積累更為有利，因此，土壤有機(jī)質(zhì)含量的上升幅度和平均值都明顯高于潮土區(qū)。52個(gè)田塊平均，1980年有機(jī)質(zhì)含量23.0 g/kg，1996年上升到24.2 g/kg，2008年又上升到26.2 g/kg。從土壤有機(jī)質(zhì)上升的幅度比較，1996―2008年的12年間，有機(jī)質(zhì)含量的平均值增加了2 g/kg，多于1980―1996的16年增加值1.2 g/kg（圖4）。

其原因是前16年秸稈還田的方法以傳統(tǒng)的人工方法為主，秸稈的還田數(shù)量和面積受到限制；后12年農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高為增加秸稈還田的數(shù)量和范圍提供了條件，所以土壤有機(jī)質(zhì)含量上升的幅度也增大。

3 結(jié)論與對(duì)策

土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)培育土壤地力具有極其重要的作用，是土壤養(yǎng)分庫(kù)的重要部分，提供作物生長(zhǎng)所需的多種養(yǎng)分；可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤物理性狀；能提高土壤的保肥能力和緩沖性能，防止土壤養(yǎng)分流失和調(diào)節(jié)土壤酸堿性；具有吸附和絡(luò)合作用，防止某些金屬離子對(duì)作物的毒害和DDT等殘留農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的污染等。在當(dāng)前的新形勢(shì)下，增加土壤有機(jī)質(zhì)的技術(shù)措施主要有抓好秸稈還田和推廣使用商品有機(jī)肥、綠肥。

3.1 結(jié)論

根據(jù)2193個(gè)耕層土樣的化驗(yàn)分析結(jié)果表明，20世紀(jì)80年代以來(lái)，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著上升趨勢(shì)。與1980年土壤有機(jī)質(zhì)的含量相比較，2008年的土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加，有機(jī)質(zhì)的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有機(jī)質(zhì)含量增加的幅度較潮土快，水稻土平均增加了3.8 g/kg，潮土平均增加了1.1 g/kg。

3.2 對(duì)策

3.2.1 稻麥秸稈全量連茬機(jī)械還田。麥秸稈全量機(jī)械化還田，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的積累是一個(gè)非常有利的過(guò)程。張家港市作為江蘇省秸稈綜合利用示范縣，常年推廣“1+X”秸稈綜合利用模式，以秸稈機(jī)械化全量還田為主，同時(shí)積極探索秸稈肥料化、能源化、飼料化、基料化、工業(yè)原料化等多種利用形式。①旱耕（犁旋）水整秸稈還田作業(yè)。技術(shù)路線：聯(lián)合收割機(jī)適當(dāng)留茬收獲小麥、麥秸稈切碎勻拋施基肥（增施氮肥）旋耕機(jī)旱作滅茬還田（犁旋一體復(fù)式機(jī)還田作業(yè)）放水泡田平田整地水稻機(jī)插秧。作業(yè)要求：要求聯(lián)合收割機(jī)收割留茬≤15 cm，秸稈切碎≤10 cm，并均勻拋撒于田間，旋耕機(jī)作業(yè)深度≥15 cm（犁耕深度≥22 cm）。機(jī)具配備：聯(lián)合收割機(jī)加裝相應(yīng)的秸稈切碎拋撒裝置；一般采用51.45 kW 以上拖拉機(jī)，匹配相應(yīng)幅寬的旋耕機(jī)（犁旋一體復(fù)式機(jī)）、秸稈還田機(jī)械（水田埋茬耕整機(jī)）。②水耕水整秸稈還田作業(yè)。技術(shù)路線：聯(lián)合收割機(jī)適當(dāng)留茬收獲小麥、麥秸稈切碎勻拋施基肥（增施氮肥）放水泡田水田秸稈還田機(jī)耕整地（2遍作業(yè)）水稻機(jī)插秧。作業(yè)要求：要求聯(lián)合收割機(jī)收割留茬≤15 cm，秸稈切碎≤10 cm，均勻拋撒于田里，秸稈還田機(jī)作業(yè)深度≥15 cm。機(jī)具配備：聯(lián)合收割機(jī)加裝相應(yīng)的秸稈切碎拋撒裝置；一般采用51.45 kW 以上拖拉機(jī)，匹配相應(yīng)幅寬的秸稈還田機(jī)械[4-10]。

秸稈還田用機(jī)械化全程作業(yè)，有效地解決了農(nóng)村季節(jié)與勞力緊缺的矛盾，確保了農(nóng)村其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的勞力，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)，秸稈采用機(jī)械化還田突破了傳統(tǒng)人工還田還草量只能達(dá)到22.50～33.75 t/hm2的范圍，實(shí)現(xiàn)了稻麥秸稈全量就地還田，提高了還田質(zhì)量，并且有效地解決了農(nóng)村多余秸稈對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染。

3.2.2 麥子（油菜）套播水稻秸稈自然還田技術(shù)。從2000年開始，在借鑒揚(yáng)州地區(qū)超高茬麥套稻技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了連續(xù)的應(yīng)用研究，取得了較理想的效果。水稻免耕套播技術(shù)的社會(huì)效益表現(xiàn)在有利提高耕地的復(fù)種指數(shù)，節(jié)約水稻生產(chǎn)的秧田用地，使復(fù)種指數(shù)提高7%～10%；簡(jiǎn)化了水稻生產(chǎn)農(nóng)藝，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度又大大地節(jié)約了生產(chǎn)用工；減去了土壤機(jī)械耕作，有利于節(jié)約能源。

生態(tài)效益表現(xiàn)在有利于水稻前茬小麥、油菜秸稈的全量自然還田，使秸稈中的養(yǎng)分重新進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，參與再循環(huán)，提高土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤理化性狀；并有利于防止土壤水土流失，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；另外，由于免耕套播的施肥量比常規(guī)移栽節(jié)約了31.2%，也同時(shí)減輕了化肥使用帶來(lái)的面污染。因此，水稻免耕套播技術(shù)也是一項(xiàng)有利于自然生態(tài)保護(hù)的技術(shù)。

3.2.3 大力推廣商品有機(jī)肥。商品有機(jī)肥是有機(jī)肥的一種，是將畜禽糞便經(jīng)堆制發(fā)酵加工而成。商品有機(jī)肥含有植物所需的各種大量營(yíng)養(yǎng)元素、微量元素和有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)中的氨基酸、酰胺和核酸可以直接被植物吸收，有機(jī)質(zhì)中的糖類和脂肪是土壤微生物生命活動(dòng)的能源[4]。

以青菜施用情況為例。青菜施用商品有機(jī)肥3 t/hm2，其產(chǎn)量較單獨(dú)施用化肥有所增加，增幅在9.94%～29.2%。施用商品有機(jī)肥能夠有效地降低作物中硝酸鹽的含量，提高作物安全品質(zhì)。

在張家港市，每年至少推廣商品有機(jī)肥8 500 t，主要施用于經(jīng)濟(jì)作物，少量施用于水稻和小麥。其主要原因是張家港市稻麥種植面積較經(jīng)濟(jì)作物甚廣，而施用商品有機(jī)肥的人工成本相對(duì)較高。綜合比較，施用在水稻小麥方面的商品有機(jī)肥則較少，這一定程度上影響了稻麥體系的土壤有機(jī)質(zhì)含量。對(duì)此，更應(yīng)該大力推廣商品有機(jī)肥在稻麥田塊的施用，并且大力發(fā)展機(jī)械化施肥技術(shù)。

3.2.4 大力推廣綠肥施用技術(shù)。綠肥是一種很好的生物肥料，翻壓后可以豐富土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤物理性狀，富集土壤中養(yǎng)分，提高碳素營(yíng)養(yǎng)，防止土壤侵蝕和養(yǎng)分流失，防止植物病害和有害的生物和化學(xué)的影響[5]。長(zhǎng)期施用綠肥等有機(jī)肥能提高土壤松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)、穩(wěn)結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)以及緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量。而單施化肥不但不利于土壤有機(jī)質(zhì)的保持，而且容易造成土壤原有有機(jī)質(zhì)品質(zhì)的惡化，使土壤有機(jī)質(zhì)逐漸老化，不利于調(diào)節(jié)土壤中的養(yǎng)分供應(yīng)。

自2009年，張家港市已連續(xù)7年推廣綠肥項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)大力開展科普宣傳工作以及鼓勵(lì)農(nóng)戶種植，綠肥提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、節(jié)肥增效等重要性性已深入人心，不少農(nóng)戶主動(dòng)種植。為了進(jìn)一步做好推廣工作，助力生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，張家港市每年保持種植蠶豆、黃花苜蓿666.67 hm2以上。同時(shí)，免費(fèi)發(fā)放種子至各鎮(zhèn)，并且跟蹤綠肥種植情況，確保黃花苜蓿等綠肥生長(zhǎng)正常，為綠肥種植面積的不斷擴(kuò)大提供保障。

有機(jī)質(zhì)論文:容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)2種加熱方法比較研究

摘要 采用重鉻酸鉀容量法，加熱方法用傳統(tǒng)油浴法和改進(jìn)沸水浴法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，5個(gè)國(guó)標(biāo)土樣用2種方法的測(cè)定值都在國(guó)標(biāo)認(rèn)定值范圍內(nèi)，15個(gè)隨機(jī)土樣油浴加2種方法的SD均小于1.48，CV小于4%，無(wú)顯著差異，2種加熱方法精密度良好。與傳統(tǒng)的油浴法相比，沸水浴加熱法無(wú)油污，好清洗，操作方便，同時(shí)克服了稀釋熱法（水合熱法）受室溫變化影響和加熱不均勻的缺點(diǎn)，此方法適合批量檢測(cè)有機(jī)質(zhì)。

關(guān)鍵詞 容量法；土壤有機(jī)質(zhì)；加熱方法；標(biāo)準(zhǔn)樣品；隨機(jī)樣品；精密度

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素特別是氮磷的重要來(lái)源，能改善土壤的物理性狀，使土壤具有保肥力和緩沖性，是土壤肥力高低的一個(gè)重要指標(biāo)。土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定方法有干燒法、濕燒法、比色法和容量法等。目前，各國(guó)在土壤有機(jī)質(zhì)研究中普遍使用的是重鉻酸鉀容量分析法[1-2]，在采用容量分析法測(cè)定時(shí)，又分為外加熱法和稀釋熱法（水合熱法）。外加熱法是國(guó)標(biāo)法，油浴溫度為180 ℃，沸騰5 min，此法氧化完全，不受室溫變化的影響，但空氣污染較為嚴(yán)重，沸騰的時(shí)間不好掌握，操作麻煩，成本高。稀釋熱法（水合熱法）是利用濃硫酸和重鉻酸鉀（2∶1）混合時(shí)產(chǎn)生的熱（溫度為120 ℃左右）來(lái)氧化有機(jī)碳，此法操作方便、成本低，但受室溫變化影響較大，有機(jī)質(zhì)氧化程度較低[3-5]。

本試驗(yàn)在水合熱法的基礎(chǔ)上，嘗試用沸水浴加熱法加速有機(jī)質(zhì)氧化，保持溫度的穩(wěn)定，為土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定提供了科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試劑。0.8 mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.2 mol/L硫酸亞鐵溶液；鄰菲啉指示劑；濃硫酸（1.84 g/L）。

1.1.2 儀器。油浴鍋；鐵絲籠；電熱恒溫水浴鍋；250 mL三角瓶；彎頸小漏斗；硬質(zhì)試管（25 mm×200 mm）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)原理。在過(guò)量的硫酸存在下，用重鉻酸鉀氧化有機(jī)碳，剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來(lái)滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計(jì)算出有機(jī)碳含量。

1.2.2 試驗(yàn)方法。稱取過(guò)0.25 mm孔徑風(fēng)干土樣0.05～0.50 g，分別放入到硬質(zhì)試管和三角瓶中，各做4次重復(fù)。加入5 mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和5 mL濃硫酸，迅速搖勻。把加樣后的三角瓶迅速封口放入水浴鍋的沸水浴中，水剛過(guò)三角瓶液面即可，在沸水浴中加熱30 min后取出，待測(cè)液中加入40 mL蒸餾水；加樣后硬質(zhì)試管插入鐵絲籠，放到180 ℃油浴鍋加熱，沸騰5 min后取出，將試管中的待測(cè)液用蒸餾水全部洗入到三角瓶中，保持體積在50～60 mL。加熱后的待測(cè)液為橙黃或黃綠色，如為綠色說(shuō)明有機(jī)質(zhì)沒有被充分氧化，需棄去重做，減少土樣稱樣量。

以上各待測(cè)液分別加入3～5滴鄰菲啉指示劑，用硫酸亞鐵滴定剩余的重鉻酸鉀，由橙黃―藍(lán)綠―棕紅為終點(diǎn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。沸水浴加熱法氧化校正系數(shù)為1.16，油浴加熱法氧化校正系數(shù)為1.1。

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)選取5個(gè)國(guó)標(biāo)土樣，分別為GBW07458、GBW07459、GBW07142a、GBW07414a和GBW07417a，并從中隨機(jī)抽取15個(gè)土壤樣品，分別采用2種加熱方法來(lái)測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的含量。

由表1可以看出，用國(guó)標(biāo)土樣，2種方法的測(cè)定值都在國(guó)標(biāo)范圍內(nèi)，同一國(guó)標(biāo)土樣，沸水浴法測(cè)定值比油浴法測(cè)定值都稍高些，可能因?yàn)榉兴》訜釙r(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)更為充分些。

由表2可以看出，樣品有機(jī)質(zhì)含量在6.33～133.99 g/kg，包涵了不同等級(jí)含量。油浴加熱法的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）在0.24～1.44，變異系數(shù)（CV）在1.02%～3.79%；沸水浴加熱法SD在0.21～1.48，CV在1.20%～3.25%；2種方法的SD均小于1.48，CV小于4%，無(wú)顯著差異。沸水浴加熱法除11號(hào)測(cè)定數(shù)值略低于油浴加熱法，其余都比油浴加熱法稍高一些。由表1（上接第206頁(yè)）

和表2看出，2種加熱方法精密度良好。

3 結(jié)論

對(duì)5個(gè)國(guó)標(biāo)土樣和隨機(jī)抽取15個(gè)土壤樣品進(jìn)行有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定，國(guó)標(biāo)土樣2種方法的測(cè)定值都在國(guó)標(biāo)范圍內(nèi)，隨機(jī)樣品油浴加熱法的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）在0.24～1.44，變異系數(shù)（CV）在1.02%～3.79%；沸水浴加熱法SD在0.21～1.48，CV在1.20%～3.25%；2種方法的SD均小于1.48，CV小于4%，無(wú)顯著差異，2種加熱方法精密度良好。與傳統(tǒng)的油浴法相比，沸水浴加熱法無(wú)油污，好清洗，操作方便，同時(shí)克服了稀釋熱法（水合熱法）受室溫變化影響和加熱不均勻的缺點(diǎn)。此方法適合批量檢測(cè)有機(jī)質(zhì)，并有待推廣。

有機(jī)質(zhì)論文:靈璧縣砂姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)探討

摘 要：該文通過(guò)對(duì)靈璧縣黃灣、韋集2鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤普查和農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥項(xiàng)目化驗(yàn)，表明土壤酸堿度呈下降趨勢(shì)，其pH值已由偏堿性的8.5下降到偏酸性的6.5，個(gè)別田塊已接近5.0；2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的酸堿度相差0.5個(gè)單位，說(shuō)明相鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)的pH值差異是由于施肥習(xí)慣、種植模式等人為農(nóng)事操作造成的，次數(shù)分布呈正態(tài)分布。土壤有機(jī)質(zhì)從20世紀(jì)70～80年代持續(xù)增加，以后的近20a則表現(xiàn)出增長(zhǎng)緩慢或略有降低趨勢(shì)。相關(guān)分析表明：pH值在6.5～7.0之間，相關(guān)系數(shù)最高，r=0.279233*，說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)積累需要合適的酸堿度。

關(guān)鍵詞：砂姜黑土；pH值；土壤有機(jī)質(zhì)；變化趨勢(shì)；探討

全國(guó)沙姜黑土面積371.1萬(wàn)hm2，淮北地區(qū)占總面積1/2以上[1]。砂姜黑土粘粒含量較高、質(zhì)地粘重、土壤結(jié)構(gòu)和孔隙性差、土壤有效水含量和有機(jī)質(zhì)含量低。受不良的土壤理化性質(zhì)影響， 砂姜黑土在生產(chǎn)性能上表現(xiàn)為適耕期短，易受旱、澇（漬）災(zāi)害，作物產(chǎn)量年際間波動(dòng)較大[2-3]。

在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效應(yīng)、對(duì)產(chǎn)量的影響及土壤改良等方面研究較多[5-7]，針對(duì)淮北地區(qū)沙姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)隨時(shí)間的變化規(guī)律及它們之間的關(guān)系研究報(bào)到尚少，本文從典型砂姜黑土區(qū)――靈璧縣黃灣、韋集2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)35a時(shí)間跨度的測(cè)土結(jié)果來(lái)分析研究，以期發(fā)現(xiàn)淮北地區(qū)砂姜黑土酸堿度和有機(jī)質(zhì)變化之間的規(guī)律，為培肥土壤、增加肥力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量提供依據(jù)。

1 材料與方法

靈璧縣的沙姜黑土主要分布在該縣縣南、沿北沱河到淮河之間，研究黃灣、韋集2鄉(xiāng)鎮(zhèn)土樣理化性狀和肥力水平有較強(qiáng)的代表性。

根據(jù)黃灣、韋集2次土壤普查結(jié)果和2007―2009年農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥項(xiàng)目中832個(gè)土樣的化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，采用次數(shù)分布、T測(cè)驗(yàn)和相關(guān)分析的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 1973年和1985年2次土壤普查結(jié)果 從表1中可以看出：1973年當(dāng)時(shí)的土壤堿性較強(qiáng)，盡管取樣深度不同，但pH值沒有變化，是典型的堿性土壤。耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量在11.2g/kg，隨深度增加，有機(jī)質(zhì)含量有下降趨勢(shì)。

1985年隨著家庭承包責(zé)任制的實(shí)行，農(nóng)民種田的積極性空前高漲，加之化肥的普遍使用，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加很快，已由原來(lái)的11g/kg左右提高到18g/kg；pH值已由原來(lái)的8.5下降到8.0左右，并越往下堿性越強(qiáng)。

2.2 2007―2009年農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥項(xiàng)目化驗(yàn)結(jié)果 從表2中可以看出：土壤有機(jī)質(zhì)的變幅很大，黃灣鎮(zhèn)高低相差近5倍，有機(jī)質(zhì)含量和80年代相比沒有增加，基本持平；韋集雖有增加，但和前2次增加速度相比，相對(duì)較小。pH值下降速度之快，出乎意料。

2.3 酸堿度、有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)

2.3.1 砂漿黑土的酸堿度變化趨勢(shì) 結(jié)合表1、2可得出：1973年，土壤pH值為8.5，而1985年降到8.0，70cm以下仍為8.2；從2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)化驗(yàn)結(jié)果來(lái)看耕層已經(jīng)降到總體平均的6.44～6.91。在相近的時(shí)間段內(nèi)，降幅越來(lái)越大，特別是后10多年，pH值下降1.0～1.5個(gè)單位。表3中不難看出，盡管2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的酸堿度有差異，但總體都在不同程度的下降，極端最低值接近5.0。相鄰2鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)的差異可能與化肥的選用、種植習(xí)慣、栽培技術(shù)等方面關(guān)系密切。為了更真切的反應(yīng)變化趨勢(shì)，采用次數(shù)分布進(jìn)行進(jìn)一步分析，以0.5個(gè)pH值作為區(qū)段，進(jìn)行劃分，可以看出黃灣土壤的酸堿度眾值，主要集中在5.7～7.2，而韋集則相對(duì)集中在6.2～7.7中間，雖然都呈正態(tài)分布，但黃灣土壤的pH值要低于韋集0.5個(gè)單位。另外還體現(xiàn)出黃灣鎮(zhèn)的偏堿性土壤有一定比例。

表4的T測(cè)驗(yàn)結(jié)果：黃灣高出95%置信區(qū)間的ph值在7.5～8.7，平均值8.16，沒有低出的數(shù)值，這可能與黃灣鎮(zhèn)本身的pH值較低有關(guān)，都涵蓋在區(qū)間值范圍內(nèi)。韋集鎮(zhèn)的酸堿度從統(tǒng)計(jì)數(shù)來(lái)看，分布相對(duì)較為集中，即使是最高值間僅相差0.6，最低值只相差0.3。

2.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)積累與變化 從表1可知：20世紀(jì)70～80年代土壤有機(jī)質(zhì)含量呈增加趨勢(shì)；以后的近20a則表現(xiàn)出增加緩慢或略有降低趨勢(shì)。將土壤的有機(jī)質(zhì)按遞增3‰為梯度進(jìn)行歸類，并統(tǒng)計(jì)次數(shù)（見表5）。可以看出，不同的地方土壤有機(jī)質(zhì)含量分布不同，黃灣鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)大都集中在13～19g/kg，明顯低于第二次土壤普查結(jié)果，而韋集鎮(zhèn)的有機(jī)質(zhì)分布在16～22g/kg；這就是韋集有機(jī)質(zhì)高于黃灣的原因。另一方面，黃灣鎮(zhèn)還有個(gè)別土壤有機(jī)質(zhì)含量低于10.0以下；韋集則出現(xiàn)大于31.0g/kg以上的土樣。

表6的T測(cè)驗(yàn)結(jié)果：黃灣有機(jī)質(zhì)高出95%置信區(qū)間的，分布在18.5～30.8g/kg，平均為23.6g/kg；韋集較高，分布在23.5～33.4g/kg，平均為26.51g/kg；黃灣有機(jī)質(zhì)低出95%區(qū)間的，主要分布在6.2～11.9g/kg；韋集14.0～14.9g/kg。平均為14.4g/kg。

2.4 土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤酸堿度之間的關(guān)系

2.4.1 2個(gè)土壤理化性狀的次數(shù)分布 雖然有機(jī)質(zhì)和酸堿度是土壤的2個(gè)獨(dú)立的理化指標(biāo)，但從次數(shù)分布來(lái)看，盡管度量單位不同，劃分區(qū)段有異，但表3、表5向我們揭示出：都呈正態(tài)分布，黃灣鎮(zhèn)pH值眾值在5.7～6.7，而其有機(jī)質(zhì)含量13～21g/kg；韋集的pH值眾值6.2～7.2時(shí)，其有機(jī)質(zhì)含量則在16～26.5g/kg。在5.7～7.2區(qū)間內(nèi)，pH值每升高0.5個(gè)單位，有機(jī)質(zhì)含量上升5g/kg左右。

2.4.2 土壤酸堿度、有機(jī)質(zhì)極值之間的關(guān)系 表4中，黃灣鎮(zhèn)17個(gè)土樣，其pH值7.5～8.7，有機(jī)質(zhì)含量范圍8.8～23.8g/kg；韋集14個(gè)樣本，其pH值7.2～7.8，有機(jī)質(zhì)含量波動(dòng)17.3～26.7g/kg。pH值低出的樣本較少，只有韋集的3個(gè)土樣，有機(jī)質(zhì)區(qū)間在13.9～23.4g/kg，pH值在6.3～6.5。說(shuō)明在酸性較強(qiáng)的土壤中，其有機(jī)質(zhì)含量波動(dòng)很大，且沒有極端值出現(xiàn)，不利培肥土壤。

表6數(shù)據(jù)則反應(yīng)出黃灣的15個(gè)樣本中，有機(jī)質(zhì)高出的pH值是7.9以上的有3個(gè)，但平均值較低；而pH值低于6.2的，出現(xiàn)4個(gè)樣本，都在20.5以下，其中有機(jī)質(zhì)30.80g/kg的土樣，其pH值為6.5；韋集數(shù)據(jù)也反應(yīng)出相同的變化趨勢(shì)，它的有機(jī)質(zhì)最大值33.4g/kg的pH值是6.8。

有機(jī)質(zhì)低出范圍的可以看出：黃灣的pH值大都集中在8.0以上或6.0以下，而韋集出現(xiàn)的土樣較少，應(yīng)該沒有代表性。

2.4.3 劃分不同的pH值取值范圍 6.0以下、6.0～7.0、7.0～8.0，進(jìn)行pH值與有機(jī)質(zhì)含量之間的相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)依次為r=0.055869、0.260603、-0.01294。再細(xì)分pH值范圍，按pH值8.0再進(jìn)行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)以pH值取6.5～7.0，相關(guān)系數(shù)最高，r=0.279233，其余都為負(fù)值。由此看來(lái)，土壤有機(jī)質(zhì)積累需要合適的酸堿度，結(jié)合以上分析，其底線應(yīng)該在6.0以上，最佳范圍是6.5～7.0。這就能解釋黃灣偏酸性土壤較多，其有機(jī)質(zhì)含量明顯低于韋集的原因。

3 小結(jié)與討論

（1）沙姜黑土的酸堿度有逐漸降低的趨勢(shì)，正在由偏堿性向偏酸性逐漸過(guò)渡。因種植習(xí)慣、施肥種類、栽培技術(shù)等人為因素而差異較大，個(gè)別田塊酸堿度已接近5.0。土壤有一定的修復(fù)緩沖作用，但超過(guò)一定的數(shù)值以后作物就不能正常生長(zhǎng)或嚴(yán)重減產(chǎn)。隨著土壤酸化進(jìn)程加快，有必要開展這方面研究工作。

（2）20世紀(jì)80年代中后期以前土壤有機(jī)質(zhì)積累逐年增加，隨后增長(zhǎng)緩慢，后發(fā)展到與第二次土壤普查持平（1985年），有的還有所降低。分析表明：土壤有機(jī)質(zhì)快速積累要求一定的酸堿度范圍，當(dāng)土壤pH值較低時(shí)，可能加劇有機(jī)質(zhì)礦化，土壤pH值在6.5～7.0范圍內(nèi)有利于有機(jī)質(zhì)增加。

有機(jī)質(zhì)論文:秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)提升的探究

摘 要：如果將整個(gè)農(nóng)田生態(tài)循環(huán)當(dāng)做一個(gè)整體，那么，農(nóng)作物的秸稈將是構(gòu)成這個(gè)整體系統(tǒng)中最關(guān)鍵的因素，也是農(nóng)田生態(tài)循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它在很大程度上維持了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；農(nóng)田土壤；有機(jī)質(zhì)

1 分析秸稈還田對(duì)農(nóng)業(yè)土壤有機(jī)質(zhì)提升的意義

1.1 蓄積了土壤的水分

在實(shí)施秸稈還田以及秸稈翻壓的過(guò)程中，通過(guò)同步開展還田以及機(jī)械深耕的方式，不僅使大氣的降水得到有效蓄積，而且能夠使地下水在此過(guò)程中充分發(fā)揮其功效與價(jià)值。在秋季深耕30cm時(shí)可以促進(jìn)大氣降水提升下滲深度，有效的避免了由于地表徑流較多而對(duì)部分水資源的損耗問(wèn)題；秸稈還田的廣泛展開，對(duì)大氣降水也起到了一定的攔蓄作用。因此，整個(gè)農(nóng)田的土壤可以接納到更均衡更有效的自然降水，并且也有效的抑制了農(nóng)田土壤水分的蒸發(fā)。也就是說(shuō)，秸稈還田技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為所在的土壤形成了有利的蓄水庫(kù)，在農(nóng)田休整時(shí)期，積極的發(fā)揮著集水的功效，在農(nóng)作物的生長(zhǎng)時(shí)期，則有效的發(fā)揮著耗水的功效，從而使農(nóng)田的土壤含水量得到了很大程度的提升。

1.2 改善了土壤的物理性狀

秸稈還田的技術(shù)主要有機(jī)械翻壓還田以及覆蓋還田，都能顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)的含量，并且使土壤內(nèi)部出現(xiàn)許多五碳糖和六碳糖的成分，這些都會(huì)在很大程度上促進(jìn)農(nóng)作物更好的生長(zhǎng)與發(fā)育，其功效甚至比直接使用化肥更顯著。值得特別說(shuō)明的是，通過(guò)機(jī)械翻壓，可以使許多秸稈深埋在土壤內(nèi)部，當(dāng)土壤內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)以及養(yǎng)分相當(dāng)活躍時(shí)，會(huì)大大增加這塊土壤的礦化效率，從而為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了充足的養(yǎng)分支持。

1.3 提高了土壤有機(jī)質(zhì)的含量

在實(shí)施秸稈還田的過(guò)程中，周邊區(qū)域的微生物翻轉(zhuǎn)規(guī)模與速度都有了顯著提升，微生物加快繁殖速度會(huì)帶動(dòng)土壤內(nèi)部的微生物的活動(dòng)也加劇，使得運(yùn)轉(zhuǎn)速度有所提升，此時(shí)，秸稈中所含的養(yǎng)分便可以充分且及時(shí)的向土壤中釋放，通過(guò)這種方式，土壤的結(jié)構(gòu)不斷被優(yōu)化與改善，肥料、養(yǎng)分、水分與大氣之間的聯(lián)系相對(duì)來(lái)說(shuō)更平衡，有利于形成良好的生態(tài)體系。

2 生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益――以明水縣玉米秸稈還田為例

明水縣位于黑龍江省西南部，松嫩平原東北部，耕地面積0.14萬(wàn)m2。明水縣地處高緯度地帶，屬中溫帶亞濕潤(rùn)氣候，平均氣溫3.4℃，年日照達(dá)到2560h，年平均降水量476.9mm左右。明水縣的農(nóng)作物種類很多，以玉米、水稻、大豆為主，近些年來(lái)玉米的播種面積不斷擴(kuò)大，玉米秸稈的產(chǎn)量也在相應(yīng)增加，對(duì)秸稈的利用上也發(fā)生了明顯變化，由此取得了顯著的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 玉米秸稈還田的生態(tài)效益

在多點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)觀察后的結(jié)果表明，玉米秸稈還田幾年之后，土壤的有機(jī)質(zhì)以及含水量都比之前有了明顯的提高。在還田3a后土壤的有機(jī)質(zhì)提升了0.04%～0.08%，還田6a后提升了0.10%～0.11%，還田9a后提升了0.25%～0.29%。秸稈還田之后，微生物在分解初期，必須在土壤中吸取氮素來(lái)組成自身的細(xì)胞，從而使得土壤中的氮素生物被固定，也就暫時(shí)保存了土壤中的氮素，而當(dāng)微生物死亡之后，這部分的氮素又被分解釋放，再回歸到土壤中來(lái)，從而達(dá)到了保墑?wù){(diào)肥的效果。同期測(cè)定的土壤含水量在秸稈還田3a后增加了1.33%～1.86%，還田6a后增加了1.69%～1.92%，還田9a后增加了1.75%～2.16%。蚯蚓以及微生物的數(shù)量也有明顯的增加，秸稈還田還使得玉米的秸稈被充分有效的利用，并且避免了在田間大肆焚燒秸稈造成環(huán)境污染。有機(jī)質(zhì)以及微生物的增加對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)也起到了很好的改善作用，水穩(wěn)性的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加了，土壤容重也有顯著的降低。由于土壤自身的肥力不斷提升，也對(duì)化肥的使用率有了明顯降低，從而對(duì)農(nóng)作物的環(huán)境有了明顯改善，不僅提高了作物的質(zhì)量，更大力發(fā)展了綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)。

2.2 玉米秸稈還田的經(jīng)濟(jì)效益

除了生態(tài)效益，玉米秸稈還田還產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)多點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)以及分析統(tǒng)計(jì)，把秸稈還田3a后的玉米地與未還田的玉米地相對(duì)照，產(chǎn)量平均增加了516kg/hm2玉米，增加率達(dá)到7.25%，增加了625元的收入；還田6a后產(chǎn)量平均增加了715kg/hm2，增加率達(dá)到9.34%，增加了853元的收入；還田9a后的產(chǎn)量平均增加了1225kg/hm2，增加率高達(dá)16.83%，增加了1486元的收入。秸稈還田之后土壤的肥力得到了提升，因而對(duì)化肥的使用量明顯減少，使用的肥料費(fèi)用減少了100～1925元/hm2，還田的機(jī)械投入增加了140元/hm2，而在收割秸稈的費(fèi)用上省了320元/hm2，因此節(jié)約了180元/hm2，總的來(lái)說(shuō)，玉米秸稈還田后增值了815～1709元，玉米的生產(chǎn)成本降低了0.04～0.08元/kg。

3 結(jié) 語(yǔ)

秸稈還田的措施不但充分利用了自然資源，而且還優(yōu)化與改善了土壤的結(jié)構(gòu)，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境，創(chuàng)造了相當(dāng)大的生態(tài)效益與社會(huì)效益，因此，要把秸稈還田技術(shù)廣泛的運(yùn)用到農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中。

有機(jī)質(zhì)論文:太湖縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀與提升對(duì)策

摘 要：該文根據(jù)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目中獲取的測(cè)土成果，8214個(gè)耕地農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)含量的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，明確了太湖縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)含量分布特點(diǎn)和變化趨勢(shì)，并提出提升其含量的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：耕地；有機(jī)質(zhì)；提升對(duì)策

太湖縣位于安徽省西南部，大別山南麓。全縣總面積2 040km2，轄15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)174個(gè)行政村10個(gè)居委會(huì)，人口57萬(wàn)。常用耕地面積25 786hm2，其中：水田20 395hm2，占79.09%；旱地5 391hm2，占20.91%。是一個(gè)以種植水稻為主的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣，也是首批測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目縣之一。隨著測(cè)土配方施肥項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn)，我縣獲取了大量的測(cè)土成果，為研究耕地養(yǎng)分狀況提供了依據(jù)。有機(jī)質(zhì)含量是評(píng)價(jià)耕地肥力狀況的重要指標(biāo)，為此，作者選擇有代表性的耕地耕層農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全面了解全縣耕地有機(jī)質(zhì)含量分布特點(diǎn)與變化趨勢(shì)，從而為精準(zhǔn)施肥實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)行動(dòng)提供參考。

1 全縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

1.1 全縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)狀況 通過(guò)對(duì)8 214個(gè)土樣的化驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)：全縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)平均含量為22.75g/kg，最大值45.2g/kg，最小值3.96g/kg，標(biāo)準(zhǔn)差6.22，變異系數(shù)27%（表1）。

對(duì)照耕地有機(jī)質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水田耕層有機(jī)質(zhì)含量：極缺的（低于10g/kg）占0.67%；缺的（10～20g/kg）占24.45%；中等的（20～30g/kg）占44.81%；較豐的（30～40g/kg）占11.29%；豐富的（高于40g/kg）占0.34%；旱地耕層有機(jī)質(zhì)含量：極缺的（低于10g/kg）占0.83%；缺的（10～20g/kg）占8.5%；中等的（20～30g/kg）占7.16%；較豐的（30～40g/kg）占1.94%；豐富的（高于40g/kg）占0.02%。（表2）。

1.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕層土壤有機(jī)質(zhì)狀況 將8 124個(gè)農(nóng)化樣按采樣鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從境內(nèi)西北山區(qū)向東南圩坂排序，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕層有機(jī)質(zhì)含量分別是：北中鎮(zhèn)20.93g/kg，百里鎮(zhèn)23.98g/kg，彌陀鎮(zhèn)21.86g/kg，牛鎮(zhèn)鎮(zhèn)20.83g/kg，劉坂鄉(xiāng)21.01g/kg，湯泉鄉(xiāng)19.74g/kg，寺前鎮(zhèn)18.95g/kg，天華鎮(zhèn)22.16g/kg，小池鎮(zhèn)21.1g/kg，晉熙鎮(zhèn)23.17g/kg，城西鄉(xiāng)25.38g/kg，新倉(cāng)鎮(zhèn)24.18g/kg，江塘鄉(xiāng)28.14g/kg，徐橋鎮(zhèn)25.34g/kg，大石鄉(xiāng)22.77g/kg（表3）。

2 分析與結(jié)論

2.1 全縣耕地耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)中略升 從全縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果看：全縣有機(jī)質(zhì)平均含量為22.75g/kg，與第二次土壤普查含量22.72g/kg（表4）相比增加了0.03g/kg，增長(zhǎng)0.13%，耕層有機(jī)質(zhì)呈穩(wěn)中略升趨勢(shì)。這說(shuō)明全縣耕地肥力水平穩(wěn)中向好，沒有出現(xiàn)地力減退跡象。

2.2 不同區(qū)域耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量差異明顯 從分鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果看：耕地耕層有機(jī)質(zhì)含量總趨勢(shì)是：山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)低于坂區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。山區(qū)北中、百里、彌陀、牛鎮(zhèn)、劉坂、湯泉、寺前、天華等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，有機(jī)質(zhì)含量最高的是百里鎮(zhèn)23.98g/kg，有機(jī)質(zhì)含量最低的是寺前鎮(zhèn)18.95g/kg，平均為21.28g/kg；坂區(qū)小池、晉熙、城西、新倉(cāng)、江塘、徐橋、大石等7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，有機(jī)質(zhì)最高的是江塘鄉(xiāng)28.14g/kg，有機(jī)質(zhì)含量最低的是小池鎮(zhèn)21.1g/kg，平均為24.16g/kg。這是因?yàn)橐皇巧絽^(qū)地理?xiàng)l件差，受水土流失的影響，耕層質(zhì)地偏粗，耕層有機(jī)質(zhì)礦化作用強(qiáng)烈，有機(jī)質(zhì)積累減少；二是山區(qū)受光熱資源的影響，復(fù)種指數(shù)低，以種植一季作物為主，施肥水平和作物產(chǎn)量相對(duì)較低，耕層留存的作物殘茬遠(yuǎn)低于圩坂區(qū)所致；三是受交通條件的限制，近年組織實(shí)施的土壤有機(jī)質(zhì)提升行動(dòng)補(bǔ)貼項(xiàng)目基本沒有覆蓋到山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

3 耕層有機(jī)質(zhì)提升的對(duì)策

根據(jù)我縣耕地耕層有機(jī)質(zhì)含量不高，處于中等水平，且山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)低于圩坂區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，旱地低于水田的特點(diǎn)，提出以下提升對(duì)策。

3.1 加大投入，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2009年以來(lái)，全縣總投資近3億元，在圩坂區(qū)實(shí)施了土地整治項(xiàng)目6個(gè)，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)田、水、路、林、村統(tǒng)一規(guī)劃，綜合整治，建成“田成方、樹成行、路相通、渠相連”高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)5 333hm2。受投資規(guī)模的影響，山區(qū)未得到整治，要抓住中央一號(hào)文件“藏糧于地”的精神，爭(zhēng)取更多的項(xiàng)目資金，安排山區(qū)耕地綜合治理，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，減少水土流失，提升有機(jī)質(zhì)含量。

3.2 推廣商品有機(jī)肥料 在設(shè)施栽培或旱作高效栽培綠色增長(zhǎng)模式上，要大力推廣商品有機(jī)肥料，減少化肥用量，實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)目標(biāo)。

3.3 扎實(shí)實(shí)施耕地有機(jī)質(zhì)提升項(xiàng)目 我縣從2010年起，組織實(shí)施了土壤有機(jī)質(zhì)提升行動(dòng)補(bǔ)貼項(xiàng)目，2010―2012年，實(shí)施種植綠肥子項(xiàng)目，2a累計(jì)共發(fā)放110萬(wàn)元補(bǔ)貼款采購(gòu)的花草種，項(xiàng)目區(qū)擴(kuò)種綠肥3 667hm2；2012―2014年，實(shí)施農(nóng)作物秸稈還田子項(xiàng)目，2a累計(jì)發(fā)放300萬(wàn)元補(bǔ)貼款采購(gòu)的速腐劑，秸稈速腐還田面積達(dá)到2萬(wàn)hm2。2015年100萬(wàn)元補(bǔ)貼款采購(gòu)速腐劑項(xiàng)目正在招標(biāo)之中，建議向山區(qū)傾斜，增加山區(qū)農(nóng)作物秸稈還田量，改善山區(qū)耕地有機(jī)質(zhì)狀況。 （責(zé)編：吳祚云）

有機(jī)質(zhì)論文:耕作層堆放保護(hù)與培肥措施對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)變化的研究

摘 要：耕作層不僅影響耕地的質(zhì)量水平還是農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)建設(shè)占用耕地時(shí)耕作層沒有得到有效的保護(hù)，一部分原因是耕作層保護(hù)的技術(shù)不完善，而表土剝離是保護(hù)耕作層的一個(gè)有效措施。因此，該文針對(duì)耕作層在剝離后儲(chǔ)存期間的土壤進(jìn)行培肥技術(shù)研究，通過(guò)設(shè)置3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，進(jìn)行表土培肥試驗(yàn)，研究培肥后剝離土壤的有機(jī)質(zhì)變化情況。研究結(jié)果顯示：3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的4個(gè)處理中，土壤的有機(jī)質(zhì)含量總體呈下降趨勢(shì)，添加培肥均是有利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的堆放，豬糞培肥效果最好；其次是秸稈培肥，秸稈加菌肥效果最差。對(duì)于丘陵和山地試驗(yàn)小區(qū)，豬糞培肥效果最好；在平原試驗(yàn)小區(qū)，秸稈和豬糞均有利于有機(jī)質(zhì)的積累。

關(guān)鍵詞：表土剝離；培肥；有機(jī)質(zhì)

1 引言

有機(jī)質(zhì)主要儲(chǔ)存在土壤表層中，是評(píng)價(jià)土壤肥力的一個(gè)重要指標(biāo)，也是表征土壤質(zhì)量的一個(gè)重要因子。建設(shè)占用地的耕作層土壤剝離后，有著十分重要的用途，如可用來(lái)毀損地的整理復(fù)耕用土、土地整治和高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田項(xiàng)目的土壤改良、土壤補(bǔ)充、開墾項(xiàng)目的土層增厚和土壤改良等用途。然而，目前在建設(shè)用地時(shí)，用地單位對(duì)于挖出來(lái)的耕作層土壤處理方式，要么將其浪費(fèi)，隨意處理，要么將其用作棄土填方工程，對(duì)資源的浪費(fèi)極大。表土剝離是近年來(lái)土地整理項(xiàng)目中亟待開發(fā)并推廣至全國(guó)的一個(gè)保護(hù)耕地資源的項(xiàng)目，其原理是將耕地表層土壤剝離出來(lái)，再原地和異地用于土地整治。為了減少對(duì)環(huán)境的破壞，以及減少對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅，在耕地資源日見匱乏、人地矛盾日漸突出、農(nóng)田污染加劇的背景下，開展耕地表層土壤剝離再利用工作具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。如今，表土剝離工作得到許多國(guó)家的重視。國(guó)外的表土剝離工作開展較早，且已形成了較為成熟的方法和制度[2]，國(guó)內(nèi)除少數(shù)省份開展表土剝離工作較早而得到比較完備的成果外，其他省份都或多或少的正在開啟這項(xiàng)工作，但并未形成一套完整的技術(shù)方案及制度。其中，培肥是表土剝離長(zhǎng)期工作中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。土壤有機(jī)質(zhì)是表征土壤質(zhì)量的重要因子，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的重要“源”與“匯”[3-4]。在培肥方面，經(jīng)過(guò)先輩們的長(zhǎng)期研究，實(shí)踐結(jié)果表明合理培肥可以改善土壤的基本理化性狀[5-7]。劉允芬等研究[8]認(rèn)為氣溫、地溫與土壤碳排放有明顯的正相關(guān)性。溫度和水分在短期內(nèi)對(duì)土壤有機(jī)碳和易氧化有機(jī)碳的影響差異不顯著，但土壤溫度和水分變化能影響土壤有機(jī)碳的含量，低溫度低水分條件有利于土壤有機(jī)碳的存在[9]。但迄今為止，在開展的表土剝離工作中，剝離的表土大多都是直接覆土后進(jìn)行培肥，在儲(chǔ)存期間也只是簡(jiǎn)單的播種無(wú)污染草籽而對(duì)具體的培肥未做過(guò)多描述。本文通過(guò)在安徽省巢湖和宿州設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)，對(duì)試驗(yàn)小區(qū)的耕地表土進(jìn)行剝離，對(duì)剝離后儲(chǔ)存的表土進(jìn)行自然培肥、秸稈培肥、秸稈加菌肥培肥以及豬糞培肥，在分析了土壤有機(jī)質(zhì)與地形、土壤容重、成土母質(zhì)、質(zhì)地等之間的相關(guān)關(guān)系，得到剝離土壤的有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分變化情況，并為農(nóng)業(yè)土壤提供剝離后的土壤是否需要培肥提供依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況 安徽省地形有平原、丘陵和山地，平原與丘陵、低山相間排列，地形呈現(xiàn)多樣性。長(zhǎng)江和淮河自西向東橫貫全境，巢湖位于安徽中部，全省大致可分為5個(gè)自然區(qū)域：淮北平原、江淮丘陵、皖西大別山區(qū)、沿江平原和皖南山區(qū)。安徽地處暖溫帶與亞熱帶過(guò)渡地區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，四季分明，光熱水資源豐富且雨熱同季。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2014年9月，騰空試驗(yàn)區(qū)，讓其自然變干；2014年10月18～19日，在巢湖市欄桿鎮(zhèn)石門村的2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)（一個(gè)代表丘陵區(qū)；一個(gè)模擬山地區(qū)：山地是在在巢湖欄桿鎮(zhèn)石門村尋找的一個(gè)與山地環(huán)境相似的低山丘陵區(qū)的耕地，用于模擬山地培肥特性。）進(jìn)行堆土培肥實(shí)驗(yàn)；2014年10月27日，在宿州市橋區(qū)朱仙莊鎮(zhèn)鎮(zhèn)西村的試驗(yàn)小區(qū)（代表平原區(qū)）進(jìn)行堆土培肥實(shí)驗(yàn)。

2.2.1 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置為100m2的剝土區(qū)，儲(chǔ)存之土壤堆成底寬3.0m、高1.5m、頂寬1.5m的長(zhǎng)條梯形型土堆，土堆長(zhǎng)共計(jì)9.5m（其中試驗(yàn)小區(qū)總共8m，分為4個(gè)部分每個(gè)部分長(zhǎng)2.0m長(zhǎng)，包含兩頭各0.75m、共1.5m的斜坡長(zhǎng)度），土堆按順序安排關(guān)培肥措施，小區(qū)之間用防滲漏塑料薄膜隔離，四周修建排水溝。

2.2.2 培肥設(shè)計(jì) 每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)分對(duì)照試驗(yàn)和培肥試驗(yàn)。整個(gè)培肥實(shí)驗(yàn)周期為6個(gè)月，每隔2個(gè)月進(jìn)行取樣一次（表1）。

2.2.3 樣品采集 每隔2個(gè)月用取土工具從上到下均勻采集土樣，四分法后約取1 000g土壤樣品，以及初期未培肥的土樣1 000g，將土樣帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干、研磨、待化驗(yàn)；未剝離前，原土采集方法――采用多點(diǎn)混合取農(nóng)化樣，多余的用四分法舍棄；培養(yǎng)期采樣――分別在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，采集全斷面樣品，混合、四分法獲得化驗(yàn)樣約1 000g。備注：第一次采樣時(shí)已對(duì)為開始培肥的土壤容重進(jìn)行了測(cè)定，丘陵、山地、平原3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)平均值分別為：1.376g/cm3、1.334 g/cm3、1.258 g/cm3。

2.2.4 樣品測(cè)定 豬糞和土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定方法：重鉻酸鉀容量法-外加熱法[10]。

3 結(jié)果與分析

3.1 丘陵試驗(yàn)小區(qū)不同培肥方式，有機(jī)質(zhì)含量隨著時(shí)間的變化規(guī)律 從圖1中可以看出：隨著時(shí)間的增加，丘陵試驗(yàn)區(qū)的有機(jī)質(zhì)的含量總體是下降的。有機(jī)質(zhì)含量的變化趨勢(shì)是：除豬糞培肥外其他3種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量變化情況為大致為減少―增加―減少，10月到12月土堆有機(jī)質(zhì)含量大量減少，12月到2月有機(jī)質(zhì)含量略微增加，2月到4月有機(jī)質(zhì)含量略微減少；而豬糞培肥的土堆有機(jī)質(zhì)含量在10月到12月略有增加，12月到4月一直在逐漸降低。從培肥開始到培肥結(jié)束4種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量全部降低，分別減少了4.091、2.750、5.751、4.319，所占百分比為15.76%、10.59%、22.15%、16.63%，秸稈+菌肥這種處理方式的有機(jī)質(zhì)減少最多，減少比例為22.15%，添加秸稈的處理方式有機(jī)質(zhì)減少最少，減少比例為10.59%。

對(duì)于丘陵試驗(yàn)小區(qū)，在有機(jī)質(zhì)變化曲線上看出，有機(jī)質(zhì)含量是添加秸稈>自然培肥>秸稈加菌肥，添加秸稈增加了土壤碳庫(kù)的輸入，而自然培肥因沒有額外的有機(jī)質(zhì)輸入所以總量上較加秸稈少。在有機(jī)質(zhì)消耗方面，自然培肥和添加秸稈中，添加秸稈會(huì)增加微生物的活動(dòng)量，進(jìn)而將秸稈轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，同時(shí)也會(huì)消耗一部分有機(jī)質(zhì)作為自身能源，因總量較自然狀況下高，所以在變化過(guò)程中，有機(jī)質(zhì)含量一直高于自然培肥。在添加秸稈和菌肥的情況下，菌肥會(huì)大大增加土壤微生物的總量，雖然添加了秸稈，提高了土壤有機(jī)質(zhì)庫(kù)的總量，但是因微生物量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)的消耗量也大大增加，致使有機(jī)質(zhì)含量比自然狀況下低。添加豬糞的處理中，因豬糞是經(jīng)過(guò)動(dòng)物消化分解的殘?jiān)尤氲酵寥乐泻苋菀拙娃D(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，所以在加入豬糞的短期內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加，消耗大量的有機(jī)質(zhì)，使總量降低。

3.2 山地試驗(yàn)小區(qū)不同培肥方式，有機(jī)質(zhì)含量隨著時(shí)間的變化規(guī)律 從圖2中可以看出：在變化趨勢(shì)中，隨著時(shí)間的增加，山地地區(qū)4種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量變化情況各不相同。10月到12月，除豬糞培肥外，其他3種培肥方式土堆有機(jī)質(zhì)含量大量減少，豬糞培肥土堆有機(jī)質(zhì)含量上升；12月到次年2月，自然培肥、秸稈+菌肥土堆有機(jī)質(zhì)含量略微增加，豬糞培肥與秸稈培肥有機(jī)質(zhì)含量降低；2月到4月，豬糞培肥有機(jī)質(zhì)含量趨于穩(wěn)定，其他3種培肥方式土堆有機(jī)質(zhì)的含量略微減少。從培肥開始到培肥結(jié)束四種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量全部降低，分別減少了3.593、3.533、4.304、1.434，所占百分比為18.76%、18.44%、22.47%、7.49%，秸稈+菌肥這種處理方式的有機(jī)質(zhì)減少最多，減少比例為22.47%，添加豬糞的處理方式有機(jī)質(zhì)減少最少，減少比例為7.49%。

對(duì)于山地試驗(yàn)小區(qū)，從有機(jī)質(zhì)變化曲線上看出，有機(jī)質(zhì)含量是添加豬糞>添加秸稈>秸稈加菌肥>自然培肥。添加豬糞的處理中，因豬糞是經(jīng)過(guò)動(dòng)物消化分解的殘?jiān)尤氲酵寥乐泻苋菀拙娃D(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，所以在加入豬糞的短期內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加，消耗大量的有機(jī)質(zhì)，使總量降低，但山地地區(qū)的豬糞中有機(jī)質(zhì)含量較高，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)的含量也在緩慢上升。在初期添加秸稈的處理下降速率小于添加秸稈和菌肥的處理。因?yàn)樘砑咏斩捈泳蕰?huì)大大增加土壤微生物的總量，會(huì)使有機(jī)碳分解速率加快，但是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，微生物的量是一定的，有機(jī)質(zhì)含量在緩慢上升，但是到達(dá)一定的時(shí)間，秸稈和菌肥分解的有機(jī)碳小于微生物分解的量，土堆中的有機(jī)質(zhì)含量快速下降。而添加秸稈的處理，初期秸稈分解有機(jī)碳的速率較慢，土堆有機(jī)質(zhì)含量在下降；隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，秸稈在分解，但小于微生物分解的量，所以土堆中的有機(jī)質(zhì)含量一直緩慢下降。自然培肥因沒有額外的有機(jī)質(zhì)輸入所以總量上較其他培肥少。

3.3 平原試驗(yàn)小區(qū)不同培肥方式，有機(jī)質(zhì)含量隨著時(shí)間的變化規(guī)律 從圖3中可看出，在變化趨勢(shì)中，隨著時(shí)間的增加，平原地區(qū)4種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量變化情況為緩慢減少，自然培肥土堆中2月到4月有機(jī)質(zhì)含量大量減少，添加豬糞培肥土堆中有機(jī)質(zhì)在2月后增加，但仍低于背景值。從培肥開始到培肥結(jié)束4種培肥方式的土堆有機(jī)質(zhì)含量全部降低，分別減少了5.891、4.484、5.320、3.655，所占百分比為31.57%、24.03%、28.51%、19.58%，自然培肥這種處理方式的有機(jī)質(zhì)減少最多，減少比例為31.57%，添加豬糞的處理方式有機(jī)質(zhì)減少最少，減少比例為19.58%。

對(duì)于平原試驗(yàn)小區(qū)，在有機(jī)質(zhì)變化曲線上看出，有機(jī)質(zhì)含量是自然培肥>添加秸稈>秸稈加菌肥，添加秸稈增加了土壤碳庫(kù)的輸入，而自然培肥因沒有額外的有機(jī)質(zhì)輸入所以總量上較加秸稈少。平原地區(qū)土壤較山地和丘陵肥沃，土壤微生物總量高，添加秸稈提高了土壤的碳氮比，促進(jìn)微生物的繁殖。在有機(jī)質(zhì)消耗方面上，自然培肥和添加秸稈中，添加秸稈會(huì)增加微生物的活動(dòng)量，進(jìn)而將秸稈轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，同時(shí)微生物量增加也會(huì)增加有機(jī)質(zhì)的消耗，因總量較自然狀況下略低。添加秸稈和菌肥的情況下，菌肥會(huì)大大增加土壤微生物的總量，雖然添加了秸稈，提高的土壤有機(jī)質(zhì)庫(kù)的總量，但是因微生物量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)的消耗量也大大增加，致使有機(jī)質(zhì)含量比自然狀況下低。在添加豬糞的處理中，因豬糞經(jīng)過(guò)動(dòng)物消化分解的殘?jiān)尤氲酵寥乐泻苋菀拙娃D(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，所以隨加入豬糞的時(shí)間的增長(zhǎng)有機(jī)質(zhì)含量逐漸上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加，消耗大量的有機(jī)質(zhì)，使總量降低。

3.4 不同的培肥方式，3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)有機(jī)質(zhì)含量隨著時(shí)間的變化規(guī)律 從圖4、圖5、圖6、圖7中可以看出：對(duì)于不同的培肥方式，3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量均是呈下降趨勢(shì)。從培肥開始到培肥結(jié)束：自然培肥的有機(jī)質(zhì)含量丘陵、山地、平原3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)分別減少了4.091、3.593、5.891，所占百分比為15.76%、18.76%、31.57%，平原地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)減少比例最多，為31.57%，丘陵土壤有機(jī)質(zhì)減少比例最少，為15.76%；秸稈培肥分別減少了2.750、3.533、4.484，所占百分比為10.59%、18.44%、24.03%，平原地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)減少比例最多，為24.03%，丘陵土壤有機(jī)質(zhì)減少比例最少，為10.59%；秸稈加菌肥培肥分別減少了5.751、4.304、5.320，所占百分比為22.15%、22.47%、28.51%，平原地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)減少比例最多，為28.51%；豬糞培肥分別減少了4.319、1.434、3.655，所占百分比為16.63%、7.49%、19.58%。

有機(jī)質(zhì)含量總體上是丘陵試驗(yàn)小區(qū)>山地試驗(yàn)小區(qū)>平原試驗(yàn)小區(qū)。對(duì)于同一種培肥，不同試驗(yàn)小區(qū)的土堆有機(jī)質(zhì)含量整體是呈下降趨勢(shì)的，但下降的速率不同，由于表土層的剝離，會(huì)使得原有土壤變松，類似于旱地耕作，會(huì)使得原有有機(jī)質(zhì)因?yàn)榧ぐl(fā)效應(yīng)而降低。丘陵試驗(yàn)小區(qū)是由下面黃土母質(zhì)發(fā)育而來(lái)的黃褐土，山地試驗(yàn)小區(qū)是由巖石風(fēng)化物發(fā)育而來(lái)的粗骨土，平原試驗(yàn)小區(qū)是由第四紀(jì)河湖相沉積物發(fā)育而來(lái)的砂姜黑土。丘陵、山地試驗(yàn)小區(qū)都是在長(zhǎng)期耕種后形成的水稻土，而平原試驗(yàn)小區(qū)是在長(zhǎng)期種植小麥形成的旱作土。據(jù)沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)觀測(cè)，旱作土壤施新新鮮豬糞，其腐殖系數(shù)為27.5%，而水稻土為38.4%。武婕[11]也研究得到灌溉水田土壤有機(jī)質(zhì)平均含量最高，旱地最低。這說(shuō)明水稻土有機(jī)質(zhì)含量總體上是高于旱作土的。丘陵試驗(yàn)小區(qū)處于地勢(shì)較為平緩的地區(qū)，排灌條件好；而山地試驗(yàn)小區(qū)處于地勢(shì)較高地段，不受地下水影響，水源不足，且容易造成水土流失。因此盡管添加不同培肥，有機(jī)質(zhì)含量總體上依然是丘陵試驗(yàn)小區(qū)>山地試驗(yàn)小區(qū)>平原試驗(yàn)小區(qū)。

4 結(jié)論與討論

（1）綜上所述：土壤類型、土壤成土母質(zhì)、質(zhì)地以及溫度都對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)的含量有很大影響。對(duì)于3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，4個(gè)處理土堆的有機(jī)質(zhì)含量是總體是呈下降趨勢(shì)，添加培肥均是有利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的堆土，豬糞培肥效果最好，其次是秸稈培肥，秸稈加菌肥效果最差。對(duì)于丘陵和山地試驗(yàn)小區(qū)，豬糞培肥效果最好；在平原試驗(yàn)小區(qū)，秸稈和豬糞均有利于有機(jī)質(zhì)的積累。通過(guò)以上研究可以為耕作層堆放保護(hù)與培肥措施提供參考建議，為表土剝離工作的進(jìn)展提供技術(shù)參考。

（2）討論3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量整體呈下降趨勢(shì)，這與土壤碳庫(kù)的輸出大于輸入有關(guān)。孔宏敏[12]研究得出土壤有機(jī)質(zhì)增加或減少歸結(jié)于農(nóng)田的碳素的平衡。而土壤有機(jī)碳的變化可能是因?yàn)楸硗翆拥膭冸x，會(huì)使得原有土壤變松，類似于旱地耕作，會(huì)使得原有有機(jī)質(zhì)因?yàn)椤凹ぐl(fā)效應(yīng)”而降低。黃文昭等學(xué)者[13-14]研究，土壤中新添加的有機(jī)碳能影響土壤有機(jī)碳的礦化，引發(fā)正的或負(fù)的激發(fā)效應(yīng)。王志明[15]等通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)秸稈加入量的增多會(huì)使土壤原有碳的分解速率提高。這就可能導(dǎo)致添加培肥處理后基本都是下降的其中一個(gè)原因。

由于地形影響土壤水熱條件和成土物質(zhì)的再分配，不同的地形位置土壤特性有很大的差異，并且影響土壤中養(yǎng)分的含量。寧茂岐[16]研究得到不同地形條件下土壤肥力性質(zhì)有很大的差異，在丘陵山地區(qū)對(duì)土壤養(yǎng)分管理是可行的。丘陵、山地、平原這3種地形的在同一種培肥方式下有機(jī)質(zhì)含量各不相同，這與其自身的有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)；而在添加了不同的培肥方式的情況下，這3種地形的有機(jī)質(zhì)含量也變化頗大，這可能與其本身存在的微生物量有關(guān)，微生物量不同，對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解有很大影響。這與臧逸飛[17]的研究相符。武婕[11]研究得到土壤類型、耕層質(zhì)地等都對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)有明顯的影響。丘陵、山地的試驗(yàn)小區(qū)都是在長(zhǎng)期耕種后形成的水稻土，水稻土有利于有機(jī)質(zhì)的積累，并且腐殖系數(shù)要高于旱作土壤。而平原試驗(yàn)小區(qū)是由第四紀(jì)河湖相沉積物發(fā)育而來(lái)的砂姜黑土，在長(zhǎng)期種植小麥等作物而形成了旱作土。這就可能導(dǎo)致丘陵、山地試驗(yàn)小區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量從總體上高于平原試驗(yàn)小區(qū)。

在處理中也發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)的含量受溫度的影響較大。除豬糞處理外，3種地形的曲線基本上都是在10～12月份，有機(jī)質(zhì)下降速率最高，在12月至次年2月或略微上升或下降速率降慢，2～4月緩慢下降。因10～12月份氣溫較12月至次年2月高，微生物活動(dòng)頻繁，消耗的有機(jī)質(zhì)大于自身降解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)量，使總量降低，微生物在低溫下降低了代謝速度，消耗量下降，有機(jī)質(zhì)呈積累狀態(tài)，2～4月亦是積累小于消耗狀態(tài)，有機(jī)質(zhì)總量降低。所以可能在相對(duì)低溫狀態(tài)下降低微生物的代謝速率，有利于土壤有機(jī)質(zhì)的總量積累，這與國(guó)秀麗[9]的研究也相符。

有機(jī)質(zhì)論文:石墨消化爐加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量研究

摘要 應(yīng)用石墨消化爐加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，結(jié)果表明：該方法精密度高、溫度均勻、工作效率高，適合大批量土壤樣品的測(cè)定，值得大力推廣。

關(guān)鍵詞 石墨消化爐加熱法；有機(jī)質(zhì)含量；土壤

土壤有機(jī)物質(zhì)包括各種動(dòng)植物殘?bào)w及其生命活動(dòng)的各種有機(jī)產(chǎn)物。其中相對(duì)穩(wěn)定的是經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程，主要是微生物的生命活動(dòng)形成的土壤腐殖質(zhì)[1]。測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì)含量的方法有很多，其中多采用農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 85-1988中的砂浴加熱法。除此之外，還有微波加熱法、砂浴加熱法、燒失量法、水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法、TOC分析儀法、甘油浴法、磷酸浴法等。但是各種方法都各有缺點(diǎn)，如微波加熱法步驟繁瑣，不簡(jiǎn)便快捷，不能進(jìn)行大批量樣品的測(cè)定[2]；砂浴加熱法表面溫度不均勻，溫度難以控制；燒失量法精密度較低，往往與真值有較大的偏差；水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法測(cè)得結(jié)果比真值偏低；TOC分析儀法方法不成熟，土壤基質(zhì)較為復(fù)雜，較多用于植株或有機(jī)肥料有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定[3]；甘油浴法溫度難以控制；磷酸浴法氣味難聞且容量瓶外壁難以清洗[4-5]。本文主要研究石墨消化爐加熱消解法在土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定上的應(yīng)用效果，以提供更加科學(xué)與易于操作的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤：取自國(guó)家系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土樣，土樣1：GWB07413a，土樣2：GWB07417，土樣3：GWB07412，土樣4：GWB07413，土樣5：GWB07415，土樣6：GWB07416。

供試儀器設(shè)備：ZEROM-ProD40型智能石墨消化爐、北京光明醫(yī)療廠DK-3電砂浴。

供試試劑：0.200 0 mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.2xxx mol/L硫酸亞鐵滴定溶液、0.4 mol/L重鉻酸鉀-硫酸溶液、鄰菲羅啉指示劑[6-7]。

1.2 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列物質(zhì)土樣0.300 0 g，倒入150 mL三角瓶中，加入10 mL 0.4 mol/L重鉻酸鉀-硫酸溶液，小心搖勻，蓋上彎頭漏斗于石墨爐上加熱，至瓶?jī)?nèi)開始有大量氣泡翻滾開始計(jì)時(shí)，沸騰4 min[8-9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 消解時(shí)間的選擇

以砂浴加熱法消解時(shí)間為對(duì)照，加熱溫度為220 ℃，改變石墨消化爐加熱的時(shí)間，分別選擇加熱沸騰時(shí)間為2、3、4、5 min，測(cè)得有機(jī)質(zhì)含量，選擇最佳的消解時(shí)間。

如圖1所示，消解時(shí)間小于4 min時(shí)，消解不完全，測(cè)定結(jié)果較低，在4～5 min之間測(cè)定值沒有多大的變化。如圖2所示，消解時(shí)間小于4 min時(shí)，氧化率小于100%，氧化不完全，而大于4 min時(shí)氧化率超過(guò)了100%，測(cè)定結(jié)果偏高。消解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，結(jié)果不穩(wěn)定，因此，最佳的消解時(shí)間是4 min。

2.2 消解溫度的選擇

以砂浴加熱法消解溫度為對(duì)照，加熱時(shí)間為4 min，改變石墨消化爐加熱的溫度，分別選擇加熱沸騰溫度為210、220、230 ℃，測(cè)得有機(jī)質(zhì)含量，選擇最佳的消解溫度。

如圖3所示，消解溫度小于210 ℃時(shí)，消解不完全，測(cè)定結(jié)果較低，在220～230 ℃之間測(cè)定值沒有多大的變化。如圖4可知，消解溫度小于210 ℃時(shí)，氧化率小于100%，氧化不完全，而大于220 ℃時(shí)氧化率超過(guò)了100%，測(cè)定結(jié)果偏高。消解溫度過(guò)高，結(jié)果不穩(wěn)定，因此，最佳的消解溫度是220 ℃。

2.3 方法的精密度考查

按照石墨消化爐加熱法測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì)含量的最佳條件為消解時(shí)間4 min，消解溫度220 ℃。取土壤樣品6份，按照取得的測(cè)定條件，與砂浴加熱法同時(shí)測(cè)定，得到方法的精密度，結(jié)果如表1所示。另取4個(gè)不同性質(zhì)的土壤樣品進(jìn)行測(cè)定，2種方法同時(shí)測(cè)定，按照各自的測(cè)定條件進(jìn)行加熱，結(jié)果測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，結(jié)果如表2所示。可以看出，石墨加熱法方法的精密度為3.49%～3.55%，而砂浴法的精密度為3.44%～3.69%，2種方法的精密度相差不大，符合精密度小于5%的標(biāo)準(zhǔn)要求。且2種方法的測(cè)定值都在不確定度范圍內(nèi)，沒有偏離標(biāo)準(zhǔn)值。

2.4 方法的可行性分析

一是精密度高。石墨消化爐加熱法方法精密度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。二是溫度均勻。石墨消化爐溫度穩(wěn)定，均勻且易于控制，爐內(nèi)石墨板具有傳熱快、溫度均勻的特點(diǎn)，用溫度計(jì)探測(cè)爐面板各個(gè)方位的溫度，幾乎能達(dá)到一致，無(wú)死角。而砂浴加熱法面板溫度難于控制且極不均勻，用溫度計(jì)探測(cè)表面溫度，中心溫度能達(dá)到設(shè)定值，而周邊溫度遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)定值，相差溫度可達(dá)20 ℃左右。三是工作效率高。石墨消化爐由于溫度均勻，一次性可放入32個(gè)單樣，樣品放入爐內(nèi)開始計(jì)時(shí)，共計(jì)耗時(shí)7 min可完成一批樣品加熱，而砂浴法一次性只可放入9個(gè)單樣，由樣品放入砂浴上開始計(jì)時(shí)，共計(jì)耗時(shí)13 min，耗時(shí)較長(zhǎng)。可見用石墨消化爐實(shí)驗(yàn)，過(guò)程簡(jiǎn)便快捷，穩(wěn)定性好，能有效提高工作效率，適合大批量土壤樣品的測(cè)定[10-12]。

3 結(jié)論與討論

石墨消化爐加熱法與各種加熱法相比，具有快速、簡(jiǎn)便和穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用石墨消化爐加熱測(cè)定的結(jié)果與砂浴法加熱測(cè)定結(jié)果相一致。因此，利用石墨消化爐測(cè)定土壤中的有機(jī)質(zhì)是最佳選擇，值得大力推廣。

有機(jī)質(zhì)論文:基于富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的礦物組分分析

摘要：我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富，主要分布在我國(guó)南方的志留系馬溪組、寒武系筇竹寺組以及奧陶系五峰組的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中。富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖是頁(yè)巖氣的主要富集儲(chǔ)層，因此明確富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的組分對(duì)于頁(yè)巖氣的形成機(jī)理以及勘探頁(yè)巖氣都具有一定的指導(dǎo)意義。文章對(duì)此進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣；有機(jī)質(zhì)；礦物組分；壓裂技術(shù)；形成機(jī)理；地質(zhì)勘探

到目前為止美國(guó)開采的非常天然氣產(chǎn)量約占天然氣總量的一半左右，據(jù)專家估測(cè)，這一數(shù)目預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到54%～55%，而到2030年更將達(dá)到65%，可見隨著人們對(duì)能源需求的不斷攀升，非常規(guī)天然氣在美國(guó)天然氣總量中占據(jù)的位置已經(jīng)不再是冰山一角，這其中非常規(guī)天然氣主要依賴于頁(yè)巖氣，致密砂巖氣以及煤層氣，從全球范圍來(lái)看，目前全球非常規(guī)天然氣產(chǎn)量大約為3242億m3/年，大概為常規(guī)天然氣資源量的4.56倍。這其中，頁(yè)巖氣資源量大約占據(jù)456萬(wàn)億m3，致密砂巖氣資源量大約為209.72萬(wàn)億m3，煤層氣資源量大約為256.3萬(wàn)億m3。從這一數(shù)據(jù)我們也可以看出，不久的將來(lái)，頁(yè)巖氣或許會(huì)替代石油以及其他常規(guī)能源而登上舞臺(tái)，進(jìn)而也許影響著全球經(jīng)濟(jì)，政治甚至軍事格局。

根據(jù)頁(yè)巖氣聚集機(jī)理和中美頁(yè)巖氣地質(zhì)條件相似性對(duì)比，中國(guó)頁(yè)巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與美國(guó)大致相同的頁(yè)巖氣資源前景及開發(fā)潛力。據(jù)相關(guān)學(xué)者估計(jì)我國(guó)頁(yè)巖氣資源總量約為26×1012m3，其中南方、北方、西北及青藏地區(qū)各自占頁(yè)巖氣可采資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%，其中南方地區(qū)以志留系龍馬溪組、寒武系筇竹寺組以及奧陶系五峰組最為發(fā)育。然而泥頁(yè)巖作為頁(yè)巖氣的有利儲(chǔ)存區(qū)，對(duì)其進(jìn)行巖石礦物組分分析是我們進(jìn)行頁(yè)巖氣地球物理勘探和評(píng)價(jià)之前的首要任務(wù)。

1 X射線衍射定量分析原理

X射線衍射分析（X-Ray Diffraction，簡(jiǎn)稱XRD），是利用晶體形成的X射線衍射，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部原子在空間分布狀況的結(jié)構(gòu)分析方法。X射線衍射方法具有不損傷樣品、無(wú)污染、快捷、測(cè)量精度高、能得到有關(guān)晶體完整性的大量信息等優(yōu)點(diǎn)。X射線衍射定量分析技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于材料科學(xué)與工程的研究中。X射線衍射物相定量分析有外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、絕熱法、K值法等常規(guī)分析方法。其目的是在物相鑒定基礎(chǔ)上，測(cè)定物質(zhì)中各相含量。根據(jù)衍射強(qiáng)度與該物質(zhì)參與衍射的體積或重量的增加而增加關(guān)系（非線性），表示為n相混合物中，j相某衍射線的強(qiáng)度與參與衍射的該相的體積Vj或重量分?jǐn)?shù)Wj的關(guān)系式：

為定量分析普適公式（Alexander定量分析公式），其中：

常數(shù)

強(qiáng)度因子

結(jié)構(gòu)因子（i為晶胞中原子）

注意：公式中，因各相μm不同，每相Vj或Wj的變化引起μm總體變化，導(dǎo)致Ij-Vj或Wj的非線性。由處理Kj與總體μm的不同引伸出多種定量分析方法，以滿足實(shí)際需求。

其中外標(biāo)法要純標(biāo)樣，它不加到待測(cè)樣中，該法實(shí)用于大批量試樣中某相定量測(cè)量。要在相同的實(shí)驗(yàn)條件，測(cè)選定的同一衍射線強(qiáng)度；內(nèi)標(biāo)法待測(cè)試樣為n相，μmj不同，加恒量Ws的標(biāo)樣到混合樣中的定量方法。標(biāo)樣可選α-Al2O3、ZnO、KCl、LiF、CaF2、MgO、SiO2、CaCO3、NaCl或NiO之一，優(yōu)選吸收系數(shù)與顆粒大小相近，衍射線不重疊的作標(biāo)樣；K值法是1974年由F.H.Chang創(chuàng)立，它是內(nèi)標(biāo)法的發(fā)展，K值與加入標(biāo)樣含量無(wú)關(guān)，無(wú)需作定標(biāo)曲線，且K值易求，稱K值法也稱基本沖洗法。其中K值法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）與內(nèi)標(biāo)法相比無(wú)需求它標(biāo)曲線，K值易求；（2）只要內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，待測(cè)相與實(shí)驗(yàn)條件相同K值恒定，故有普適性；（3）只作一次掃測(cè)即可得所有強(qiáng)度數(shù)據(jù)；（4）可以對(duì)感興趣的j相進(jìn)行測(cè)量，試樣中可有非晶。K值法的缺點(diǎn)是要加入S相稀釋樣品，只適用粉末試樣；絕熱法的原理是：在n相待測(cè)樣中，均為結(jié)晶相（不可有非晶相），各相的K值已知，可不加標(biāo)樣（由待測(cè)樣中j相充當(dāng)標(biāo)樣，只要實(shí)測(cè)各相的Ii，hkl，I=1.2…j…n，且對(duì)應(yīng)K值為已知）即可求所有結(jié)晶相含量。其中絕熱法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）不加內(nèi)標(biāo)，不作定標(biāo)曲線，不稀釋基體，不增加額外譜線；（2）可用塊狀和粉末狀試樣；（3）用一個(gè)試樣可測(cè)全部物相含量。絕熱法的缺點(diǎn)是不能有非晶相和含未鑒定的相，各相K值均需已知。

2 頁(yè)巖礦物組分分析及其應(yīng)用

本次試驗(yàn)的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖來(lái)源于我國(guó)南方地區(qū)志留系龍馬溪組，對(duì)20塊頁(yè)巖巖芯樣品進(jìn)行全巖X-射線衍射定量分析，結(jié)果顯示該類頁(yè)巖礦物組分中除常見的粘土礦物外，還含有方解石、石英、黃鐵礦、長(zhǎng)石及少量硬石膏等礦物成分。

從分析中我們可以知道富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的石英含量較高，這對(duì)于后期進(jìn)行壓裂具有促進(jìn)作用，因?yàn)閴毫逊椒ǖ倪x擇以及如何壓裂對(duì)于頁(yè)巖氣的采集起到至關(guān)重要的作用，這是因?yàn)閺默F(xiàn)實(shí)看來(lái)壓裂增產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步也顯著提高了頁(yè)巖氣的產(chǎn)量，含氣頁(yè)巖一般屬于低孔，特低滲，因此一般頁(yè)巖均需要人工壓裂改造之后才具有商業(yè)價(jià)值，美國(guó)在壓裂技術(shù)方面主要采用：（1）水力壓裂技術(shù)；（2）水平井分段壓裂技術(shù)；（3）重復(fù)壓裂；（4）同步分裂。其中水平鉆井與分段壓裂技術(shù)的綜合運(yùn)用，使頁(yè)巖氣開發(fā)在縱向和橫向領(lǐng)域得到延伸，這使單井產(chǎn)量上了一個(gè)新臺(tái)階，重復(fù)壓裂與同步壓裂可延長(zhǎng)頁(yè)巖氣井的高產(chǎn)時(shí)期。

3 結(jié)語(yǔ)

從以上實(shí)驗(yàn)可以得知：富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖礦物組分復(fù)雜多樣，其中包括方解石、石英、黃鐵礦等多類礦物，其中石英含量是頁(yè)巖脆性的標(biāo)志性礦物，可以大概知道該區(qū)域頁(yè)巖的脆性程度，這對(duì)于后期頁(yè)巖氣壓裂開采具有很大幫助；黃鐵礦含量是頁(yè)巖復(fù)電阻率實(shí)驗(yàn)引起激發(fā)極化效應(yīng)的主導(dǎo)者，且黃鐵礦含量高，激發(fā)極化（IP）效應(yīng)越明顯，因此對(duì)頁(yè)巖進(jìn)行礦物組分分析對(duì)于頁(yè)巖氣的形成機(jī)理以及勘探頁(yè)巖氣都具有一定的指導(dǎo)意義。

有機(jī)質(zhì)論文:水稻秸稈腐解產(chǎn)生溶解性有機(jī)質(zhì)的生物降解特性

本研究采用培養(yǎng)法，通過(guò)DOC、pH、280nm吸光度指標(biāo)研究水稻秸稈腐解不同階段產(chǎn)生DOM的生物降解特性與結(jié)構(gòu)變化，闡明秸稈還田對(duì)土壤CO2排放與碳固定的影響，為選擇秸稈還田的正確方法提供科學(xué)依據(jù)，為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)資料。

通過(guò)培養(yǎng)不同天數(shù)的水稻腐解液來(lái)控制變量，以研究不同腐解天數(shù)的DOM溶液中DOC降解特性及pH、280nm吸光度變化。DOC采用比色法；pH值采用電極法；280nm吸光度值采用分光光度法。

基于DOM是不同降解速率和不同降解程度的成分的混合物的假定，我們使用雙倍指數(shù)模型（Double Exponential Model）來(lái)描述DOC的礦化動(dòng)力學(xué)，模型公式表達(dá)式為：

殘留C%=（100-b）+be （1）

式中：t為時(shí)間/天， b為穩(wěn)定DOC所占最初DOC的百分含量（%），100-b為易礦化DOC所占最初DOC的百分含量（%），k1為易礦化DOC礦化速率常數(shù)（天），k2為穩(wěn)定DOC礦化速率常數(shù)（天）。

同時(shí)計(jì)算半衰期：

1.不同腐解階段產(chǎn)生DOM的生物降解性

水稻秸稈不同腐解階段DOM液的DOC隨時(shí)間變化如圖1所示。

圖1 不同腐解階段DOM殘留DOC隨時(shí)間的變化

不同腐解階段DOM整個(gè)降解過(guò)程都可分為殘留DOC的迅速減少和緩慢減少兩個(gè)階段。在14天前DOC的濃度迅速降低，14天后降解速率明顯減慢，DOC濃度趨于穩(wěn)定。但不同腐解階段DOM降解特性表現(xiàn)出較大差異。雙指數(shù)模型方程擬合結(jié)果（見表1）表明，礦化率表現(xiàn)為7天DOM礦化率達(dá)46.79%，而180dDOM礦化率僅為11.23%，礦化率總體表現(xiàn)為隨腐解時(shí)間延長(zhǎng)而減小。DOM可以分為易礦化性C庫(kù)和穩(wěn)定性C庫(kù)兩個(gè)組分，易礦化性C庫(kù)的半衰期為1～3天，而穩(wěn)定性C庫(kù)的半衰期為173～693天。穩(wěn)定性C庫(kù)的比例則表現(xiàn)為隨腐解時(shí)間延長(zhǎng)而增加。由此可見，隨腐解時(shí)間延長(zhǎng)，DOM生物有效性降低，DOM越穩(wěn)定。

表1不同腐解階段DOM降解過(guò)程使用雙指數(shù)模型擬合參數(shù)比較

注：擬合方程為：殘留C%=（100-b）e-k1t+be-k2t；

①易礦化C半衰期=ln2/k1。

②穩(wěn)定性C半衰期=ln2/k2。

③r2為擬合方程的相關(guān)系數(shù)之平方。

2.不同腐解階段產(chǎn)生DOM的pH的變化

DOM 是一類組分非常復(fù)雜的混合物，它既含低分子量物質(zhì)（如游離的氨基酸、糖類），又含各類大分子成分（如酶、氨基糖、多酚和腐殖酸等）。pH值不同，反映DOM化學(xué)組成上的差異，與酸性基團(tuán)、堿性基團(tuán)的相對(duì)含量有關(guān)。本試驗(yàn)分別選取了腐解初期7d與腐解末期180d兩個(gè)階段DOM，研究其降解過(guò)程中pH值的變化，結(jié)果見圖2。從圖中我們可以看出，7dDOM溶液與180dDOM溶液初始pH值有較大差異，7dDOMpH值為7.9，而180dDOM pH僅為7.1，雖均為弱堿性，但兩者化學(xué)組成不同。在整個(gè)降解過(guò)程中，7dDOM表現(xiàn)為先下降后上升，并逐漸趨于穩(wěn)定，180dDOM則表現(xiàn)為先上升后趨于穩(wěn)定。兩者都表現(xiàn)為在降解0-7天之內(nèi)pH值迅速發(fā)生變化，原因是這段時(shí)間內(nèi)DOC的迅速降解，化學(xué)組成發(fā)生較大變化。與DOC含量變化相一致。圖2還表明，最后兩者pH值相近，表明兩者在化學(xué)組成上趨于相似。

圖2 DOM降解過(guò)程中pH的變化

3.不同腐解階段產(chǎn)生DOM的280nm下吸光度的變化

E280值主要反映有機(jī)質(zhì)組成中芳香化合物的含量，兩者成正相關(guān)關(guān)系。7d與180dDOM溶液降解過(guò)程中280nm吸光度隨時(shí)間變化如圖3所示。兩者變化趨勢(shì)明顯不同，7dDOM在降解初期E280值較小，隨著降解進(jìn)行，7天后E280值迅速升高，14天后趨于穩(wěn)定，并與180dDOME280值接近。而180dDOM在整個(gè)降解過(guò)程中變化不大。KalbitzK等指出，DOM由碳水化合物、脂肪、羧基化合物、芳環(huán)物質(zhì)等組成[12]。不同組分物質(zhì)被微生物利用的難易程度有顯著不同，碳水化合物最先被微生物利用，芳環(huán)物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜表現(xiàn)為相對(duì)穩(wěn)定[13]。由此可見，180dDOM生物有效性低且較穩(wěn)定，與其化學(xué)組成中芳香化合物含量較高有密切關(guān)系。7dDOM芳香化合物含量相對(duì)較少，生物有效性較高，在降解初期碳水化合物、脂肪等易利用組分迅速減少，芳香化合物不易礦化而相對(duì)富集，從而導(dǎo)致E280值迅速增加；14天后DOC含量變化不大，E280值也趨于穩(wěn)定。

3.討論

微生物對(duì)DOM的利用包括兩個(gè)交替或連續(xù)的過(guò)程：①微生物對(duì)DOM 的同化吸收；②為獲取能量和無(wú)機(jī)養(yǎng)分而完全分解DOM 成CO2或CH4。微生物對(duì)DOM的降解改變DOM的性質(zhì)，而微生物能否利用DOM也決定于DOM本身的性質(zhì)：即化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征。因此，不同來(lái)源DOM生物可降性不同。本試驗(yàn)研究了水稻秸稈腐解不同階段DOM的生物降解性，結(jié)果表明不同階段DOM的生物降解性表現(xiàn)出較大差異，礦化率在11.23%～46.79%，隨腐解時(shí)間延長(zhǎng)，礦化率依次降低，DOM越穩(wěn)定。7dDOM與180dDOM pH值和E280值隨降解過(guò)程的變化表明，化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征的差異是導(dǎo)致其可降解性不同的主要因素。

本研究秸稈腐解初期DOM主要來(lái)源于秸稈中水溶性物質(zhì)，其主要成分為單糖、氨基酸、氨基糖等，這些物質(zhì)極具生物有效性，是微生物最易利用的碳源，將誘導(dǎo)秸稈腐解所需微生物大量繁殖。隨著微生物活性增強(qiáng)，微生物代謝產(chǎn)物、微生物死亡殘骸、秸稈中纖維素和木質(zhì)素等的降解都成為DOM的組成來(lái)源，從而使DOM的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。秸稈旺盛分解期DOM主要來(lái)源于纖維素和木質(zhì)素等的降解產(chǎn)物以及微生物代謝產(chǎn)物，此時(shí)DOM含豐富的羧酸類物質(zhì)、強(qiáng)氧化木質(zhì)多酚類物質(zhì)以及芳香族和脂肪族物質(zhì)，碳水化合物和氨基糖減少，糖醛酸和半乳糖增多，疏水性較強(qiáng)。在秸稈腐解后期階段，DOM中木質(zhì)素多酚類物質(zhì)降解產(chǎn)物大大增加。因此，隨腐解時(shí)間延長(zhǎng)，表現(xiàn)為DOM的生物可降解性逐漸降低，DOM趨于穩(wěn)定。

4.結(jié)論

（1）DOM生物降解過(guò)程殘留DOC隨時(shí)間變化符合雙指數(shù)模型方程。生物降解大致可分為快速礦化期和緩慢礦化期兩個(gè)階段。不同腐解階段DOM的生物降解特性有較大差異。隨著水稻秸稈腐解進(jìn)行，DOM生物降解越弱，DOC越穩(wěn)定，41天DOC礦化率表現(xiàn)為180天DOM7天DOM。

（2）DOM生物降解過(guò)程中pH的變化隨著DOM成分的改變而改變。7dDOM溶液與180dDOM溶液初始pH值雖都呈偏弱堿性，但仍有較大差異，表明兩者化學(xué)組成不同。另外，在整個(gè)降解過(guò)程中，7dDOM表現(xiàn)為先下降后上升并逐漸趨于穩(wěn)定，180dDOM則表現(xiàn)為先上升后趨于穩(wěn)定。

（3）DOM生物降解過(guò)程中E280值的變化表明，7dDOM在降解初期E280值較小，隨著降解迅速升高，14天后趨于穩(wěn)定，并與180dDOM E280值接近。而180dDOM在整個(gè)降解過(guò)程中變化不大。芳香性化合物含量的不同是導(dǎo)致DOM生物可降解性不同的重要原因。

有機(jī)質(zhì)論文:土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定中油浴溫度和時(shí)間的優(yōu)化研究

摘要 利用自動(dòng)控溫的恒溫油浴鍋，采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，對(duì)最適油浴溫度和時(shí)間進(jìn)行研究，結(jié)果表明，油浴前油浴鍋溫度選定180 ℃，油浴時(shí)間選定4.5 min或5.0 min，得出的結(jié)果相對(duì)最為精確、誤差最小。其他的溫度與時(shí)間處理，其有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果均偏大或者諞小，而且超出允許誤差范圍，結(jié)果不準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞 土壤有機(jī)質(zhì)；測(cè)定；油浴；溫度；時(shí)間；條件優(yōu)化

土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定是采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法，將裝有待測(cè)土樣鍋的試管插入鐵絲籠中，再將鐵絲籠沉入已在電爐上加熱至185～190 ℃的油浴內(nèi)，要求放入試管后溫度下降至170～180 ℃，待試管中的溶液沸騰開始計(jì)時(shí)，并控制電爐溫度，不使溶液劇烈沸騰，同時(shí)維持在170～180 ℃，5 min±0.5 min后將鐵絲籠油浴鍋中提出。2007―2009年間，霍山縣農(nóng)技推廣中心土肥站實(shí)施測(cè)土配方項(xiàng)目，筆者參與了其中的化驗(yàn)工作，對(duì)所有樣品的有機(jī)質(zhì)的含量進(jìn)行化驗(yàn)。此次化驗(yàn)與以往相比，設(shè)備上有較大的變化，以自動(dòng)控制溫度的恒溫油浴鍋代替電爐加熱、用溫度計(jì)觀測(cè)溫度變化的油浴鍋，因此溫度變化通過(guò)油浴鍋上面的溫度表自動(dòng)顯示[1-2]。由于設(shè)備發(fā)生變化，需要對(duì)上述方法中鐵絲籠沉入油浴鍋前油浴鍋內(nèi)的溫度是否合適、能否在試管中溶液沸騰之前降至170～180 ℃，以及油浴過(guò)程維持的最合適時(shí)間等問(wèn)題進(jìn)行研究。因此，找出最佳溫度和時(shí)間是有機(jī)質(zhì)測(cè)定過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，直接影響到最后結(jié)果的精確性和準(zhǔn)確性[3-4]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土樣：標(biāo)準(zhǔn)控制土樣，有機(jī)質(zhì)測(cè)試值為（12.3±0.6） g/kg。主要試驗(yàn)設(shè)備：恒溫油浴鍋，（18～25） mm×200 mm的硬質(zhì)試管、鐵絲籠、滴定管、三角瓶、燒杯。試驗(yàn)試劑：0.4 mol/L重鉻酸鉀-硫酸溶液，0.2 mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.2 mol/L硫酸亞鐵溶液，鄰菲啉指示劑。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定土樣的有機(jī)質(zhì)含量。油浴前油鍋?zhàn)罡邷囟确謩e選定3個(gè)起始溫度處理，分別為185、180、175 ℃；維持油浴時(shí)間分別選定4個(gè)處理，分別為4.5、5.0、5.5 min，每個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)1個(gè)時(shí)間點(diǎn)作為1個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理設(shè)5個(gè)平行，3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

不同油浴前油鍋溫度和油浴維持時(shí)間處理下，土壤樣本的有機(jī)質(zhì)含量測(cè)試結(jié)果如表1所示。通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以看出，當(dāng)油浴前油浴鍋溫度選定為185 ℃時(shí)，油浴時(shí)間4.5～5.5 min的各處理其土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果普遍偏高，而且超出允許誤差范圍，結(jié)果不準(zhǔn)確。當(dāng)油浴前油浴鍋溫度選定為180°，油浴時(shí)間選定為4.5、5.0 min時(shí)，測(cè)試結(jié)果最接近標(biāo)準(zhǔn)值，在允許誤差范圍內(nèi)，結(jié)果最可信；油浴時(shí)間選定為5.5 min時(shí)，其結(jié)果也偏高，而且超出允許誤差范圍。當(dāng)油浴前油浴鍋溫度選定175 ℃，其結(jié)果則普遍偏低，接近允許誤差臨界值，結(jié)果不可靠。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，用自動(dòng)控溫的恒溫油浴鍋進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的測(cè)定時(shí)，當(dāng)油浴前油浴鍋溫度選定180 ℃，油浴時(shí)間選定4.5 min或5.0 min，得出的結(jié)果相對(duì)最為精確、誤差最小。其他的溫度與時(shí)間處理，其有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果均偏大或者偏小，而且超出允許誤差范圍，結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，控制好油浴的時(shí)間和溫度十分重要[5-6]。此外，在175～185 ℃、4.5～5.5 min范圍內(nèi)是否有更加合適的溫度和時(shí)間點(diǎn)，有待進(jìn)一步試驗(yàn)論證。

有機(jī)質(zhì)論文:重慶市簡(jiǎn)易生活垃圾場(chǎng)生活垃圾有機(jī)質(zhì)與填埋年限關(guān)系研究

摘 要：生活垃圾主要成分決定了污染性質(zhì)，垃圾中有機(jī)質(zhì)的分解將產(chǎn)生硫化氫及氨等臭氣，分解形成的高濃度有機(jī)廢水對(duì)水環(huán)境影響巨大，因此垃圾中有機(jī)質(zhì)含量決定了生活垃圾污染程度。文章通過(guò)對(duì)重慶市簡(jiǎn)易生活垃圾場(chǎng)的監(jiān)測(cè)報(bào)告分析，研究重慶市簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)有機(jī)質(zhì)含量與填埋年限的大致對(duì)應(yīng)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)；有機(jī)質(zhì)；填埋年限

1 總述

本次研究主要選取重慶地區(qū)3座大型生活垃圾簡(jiǎn)易堆放場(chǎng)（沙坪壩區(qū)涼風(fēng)埡垃圾場(chǎng)（170萬(wàn)m3，現(xiàn)目前已封場(chǎng)）、九龍坡區(qū)興隆垃圾場(chǎng)（80萬(wàn)m3，已采取封場(chǎng)措施）、巴南區(qū)祺龍垃圾場(chǎng)（220萬(wàn)m3，已采取封場(chǎng)措施）垃圾有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)重慶市生活垃圾堆放場(chǎng)降解規(guī)律進(jìn)行分析，最終得到各堆放場(chǎng)填埋時(shí)間與有機(jī)質(zhì)含量等相關(guān)特征值。

1.1 影響垃圾有機(jī)質(zhì)降解速率因素

影響垃圾有機(jī)質(zhì)降解速率因素包括：（1）氣候條件；（2）垃圾含水；（3）溫度。

1.2 研究地區(qū)選擇

由于全國(guó)各地區(qū)降水、溫度、垃圾組分存在一定的差異，生活垃圾有機(jī)質(zhì)降解的外部條件不一，使得各地生活垃圾降解速率存在差異，本研究利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自重慶地區(qū)，因此，研究結(jié)論可從一定程度上反映重慶地區(qū)以及與重慶地區(qū)氣候條件類似地區(qū)的生活垃圾降解規(guī)律。

2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

2.1 涼風(fēng)埡垃圾堆放場(chǎng)

2.1.1 堆放場(chǎng)概況

涼風(fēng)埡垃圾堆放場(chǎng)占地面積約45000m2，總堆放量約170萬(wàn)m3。垃圾場(chǎng)于1988年4月投入使用，2002年停用。

2.1.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

監(jiān)測(cè)時(shí)間：2010年9月。

有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)：共設(shè)兩個(gè)采樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)均位于垃圾表層，屬于距現(xiàn)在時(shí)間較近的垃圾，垃圾中有機(jī)質(zhì)含量分別為24.7%與20.3%，按平均有機(jī)質(zhì)表示垃圾體有機(jī)質(zhì)含量為22.5%。

2.1.3 有機(jī)質(zhì)含量衰減分析

涼風(fēng)埡垃圾場(chǎng)從1988年開始使用，到采樣監(jiān)測(cè)時(shí)最短填埋時(shí)間為8年（即2002年停用后到2010年監(jiān)測(cè)），由于監(jiān)測(cè)采樣為表層較新垃圾，降解時(shí)間在8年左右，重慶市新鮮垃圾有機(jī)質(zhì)含量通常在40%左右，通過(guò)8年降解后，有機(jī)質(zhì)降至約22.5%左右；按照有機(jī)物隨時(shí)間降解公式①，可推算出從2002年封場(chǎng)后到2024年垃圾中有機(jī)質(zhì)隨著時(shí)間變化與垃圾降解關(guān)系。見表1所示。

2.3 祺龍垃圾堆放場(chǎng)

2.3.1 堆放場(chǎng)概況

重慶市祺龍村垃圾堆放場(chǎng)地處巴南區(qū)七公里半。該場(chǎng)于1986年開始使用，2000年停用，由開始300噸/日的入場(chǎng)量增至2000年的1200噸/日，占地面積約33000m2，總填埋量220萬(wàn)t。

2.3.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

監(jiān)測(cè)時(shí)間：2010年2月。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)：共設(shè)置21個(gè)監(jiān)測(cè)井。

采樣深度：表層8m以下。

2.4 垃圾填埋時(shí)間與有機(jī)質(zhì)降解分析

涼風(fēng)埡垃圾堆放場(chǎng)采樣深度在3m以內(nèi)，為表層垃圾樣品，降解速率可大致反應(yīng)表層垃圾的降解規(guī)律。典型規(guī)律見表4。

興隆垃圾場(chǎng)采樣深度主要為3m、6m、9m、12m、15m、20m幾個(gè)層位，反應(yīng)了興隆垃圾場(chǎng)垃圾填埋不同深度上的一個(gè)有機(jī)質(zhì)衰減規(guī)律，ZK1、ZK2、ZK3、ZK5幾個(gè)鉆孔3m處有機(jī)質(zhì)（分別為13.0%、18.1%、15.4%、17.5%）屬于一個(gè)數(shù)值區(qū)間，填埋年限差異也不大（分別為12年、10年、8年、16年），有機(jī)質(zhì)的變化規(guī)律基本跟涼風(fēng)埡垃圾場(chǎng)表層垃圾有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律（表4）一致。

祺龍垃圾堆放場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于1990年前填埋區(qū)域，樣品填埋年限推測(cè)20年，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示有機(jī)質(zhì)含量為3.08～11.1%，平均有機(jī)質(zhì)約7.11%，僅14.2%的樣品有機(jī)質(zhì)低于5%，可以推測(cè)出祺龍垃圾堆放場(chǎng)垃圾有機(jī)質(zhì)要降解至5%以下還需經(jīng)過(guò)3～5年時(shí)間，填埋深度超過(guò)8m時(shí)垃圾有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律也適合表4所示規(guī)律，即填埋年限大于25年時(shí)，垃圾有機(jī)質(zhì)可能降至5%以下，垃圾填埋年限在20～25年時(shí)，垃圾有機(jī)質(zhì)可能在5～10%之間。

興隆垃圾堆放場(chǎng)采有深層垃圾有機(jī)樣（8m深以上），推測(cè)填埋年限在10～20年的鉆孔分別為ZK1（填埋12年，9m處有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)值為2.9%）、ZK2（填埋10年，9m處有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)值為11.5%）、ZK6（填埋11年，9m處有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)值為40.7%）、ZK8（填埋20年，9m處有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)值為4.43%），典型生活垃圾經(jīng)過(guò)25～30年降解，通常有機(jī)質(zhì)含量約5%左右，再繼續(xù)降解難得很大，ZK1孔有機(jī)質(zhì)含量2.9%，局部有機(jī)質(zhì)偏低，該數(shù)據(jù)無(wú)法反應(yīng)有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律。ZK6垃圾經(jīng)過(guò)11年降解，有機(jī)質(zhì)含量約40.7%，接近新鮮垃圾有機(jī)質(zhì)含量，偏差過(guò)大，不作為有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律分析數(shù)據(jù)；ZK8監(jiān)測(cè)孔在3m、6m、9m深度有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)非常接近，與大部分監(jiān)測(cè)孔埋深不同降解程度不同的典型規(guī)律有一定的出入，因此不作為有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律分析數(shù)據(jù)；因此，僅ZK2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較符合垃圾降解典型規(guī)律，在9m處有機(jī)質(zhì)監(jiān)測(cè)值為11.5%，降解時(shí)間為10年，與表4中“填埋年限10～19年，垃圾有機(jī)質(zhì)含量為10～20%基本吻合”。

綜上所述，重慶地區(qū)簡(jiǎn)易生活垃圾堆放場(chǎng)垃圾降解時(shí)間與有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律基本符合表4所示。

2.5 建議

根據(jù)上述對(duì)垃圾有機(jī)質(zhì)降解與填埋時(shí)間關(guān)系的分析，提出如下建議：（1）重慶地區(qū)簡(jiǎn)易生活垃圾堆放場(chǎng)有機(jī)質(zhì)含量可參照本規(guī)律研究結(jié)論進(jìn)行推算。（2）與重慶地區(qū)氣候條件及垃圾組分類似的地區(qū)可參照本研究結(jié)論選取參數(shù)。（3）由于尚未建立垃圾有機(jī)質(zhì)降解與氣候條件之間的模型關(guān)系，因此，研究結(jié)論不適用與重慶地區(qū)氣候條件差異較大的區(qū)域。

3 結(jié)束語(yǔ)

重慶市簡(jiǎn)易生活垃圾堆放場(chǎng)的分布廣泛，影響范圍大，堆放場(chǎng)的治理迫切且必要；生活垃圾有機(jī)質(zhì)降解與填埋年限規(guī)律研究對(duì)簡(jiǎn)易生活垃圾堆放場(chǎng)治理措施初步判斷提供了依據(jù)，提高了工作效率，為重慶市簡(jiǎn)易生活垃圾堆放場(chǎng)的治理的實(shí)施提供了有力保障。

有機(jī)質(zhì)論文:提高風(fēng)沙地土壤有機(jī)質(zhì)的措施

阜新市地處遼西風(fēng)沙帶，土層薄、有機(jī)質(zhì)含量低、結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大、保水保肥能力差，作物單產(chǎn)較低，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。調(diào)查表明，土壤有機(jī)質(zhì)的含量與土壤肥力水平成正相關(guān)的關(guān)系，土壤有機(jī)質(zhì)的含量越高，土壤肥力越高。土壤的固體物質(zhì)中，除土壤礦物質(zhì)以外，最重的組成部分就是有機(jī)質(zhì)，是土壤肥力主要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，因地制宜采取多種措施提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的前提。

一、土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的作用

1.土壤有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分的主要來(lái)源 有機(jī)質(zhì)中含有作物生長(zhǎng)所需的各種養(yǎng)分，可以直接或間接地為作物生長(zhǎng)提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素。特別是土壤中的氮素95%以上是以有機(jī)狀態(tài)存在。土壤礦物質(zhì)一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要來(lái)源就是有機(jī)質(zhì)分解后提供的。土壤有機(jī)質(zhì)分解所產(chǎn)生的二氧化碳，可以供給綠色植物進(jìn)行光合作用。此外，有機(jī)質(zhì)也是土壤中磷、硫、鈣、鎂以及微量元素的重要來(lái)源。

2.促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育 土壤有機(jī)質(zhì)中的胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能團(tuán)，可以加強(qiáng)植物呼吸過(guò)程，提高細(xì)胞膜的滲透性，促進(jìn)養(yǎng)分迅速進(jìn)入植物體。胡敏酸的鈉鹽對(duì)植物根系生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。土壤有機(jī)質(zhì)中還含有維生素B1、B2、吡醇酸和煙堿酸、激素、異生長(zhǎng)素（β-吲哚乙酸）、抗生素（鏈霉素、青霉素）等對(duì)植物的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，并能增強(qiáng)植物抗性。

3.改善土壤物理性質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu) 有機(jī)質(zhì)中的腐殖質(zhì)是土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑，土壤有機(jī)膠體是形成水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不可缺少的膠結(jié)物質(zhì)，所以有助于黏性土形成良好的結(jié)構(gòu)，從而改變了土壤孔隙狀況和水、氣比例，創(chuàng)造適宜的土壤松緊度。土壤有機(jī)質(zhì)的黏性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于黏粒的黏性，它既能降低黏性土壤的黏性，減少耕作阻力，提高耕作質(zhì)量，又可提高砂土的團(tuán)聚性，改善其過(guò)分松散的狀態(tài)。

4.提高土壤的保肥能力和緩沖性能 土壤有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)膠體，帶有大量負(fù)電荷，具有強(qiáng)大的吸附能力，能吸附大量的陽(yáng)離子和水分，其陽(yáng)離子交換量和吸水率比黏粒要大幾倍、甚至幾十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同時(shí)也能提高土壤對(duì)酸堿的緩沖性。

5.促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng) 土壤有機(jī)質(zhì)供應(yīng)土壤微生物所需的能量和養(yǎng)分，有利于微生物活動(dòng)。

6.提高土壤溫度 有機(jī)質(zhì)顏色較暗，一般是棕色到黑褐色，吸熱能力強(qiáng)，可以提高地溫，滿足作物根系生長(zhǎng)發(fā)育的需要。

7.提高土壤養(yǎng)分性 有機(jī)質(zhì)中腐殖質(zhì)具有絡(luò)合作用，有助于消除土壤的污染。對(duì)低產(chǎn)田來(lái)說(shuō)，通過(guò)增加有機(jī)質(zhì)含量可以培肥土壤，提高地力水平。對(duì)高產(chǎn)田來(lái)說(shuō)，由于有機(jī)質(zhì)不斷分解，也需要不斷補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)。腐殖質(zhì)能和磷、鐵、鋁離子形成絡(luò)合物或螯合物，避免難溶性磷酸鹽的沉淀，提高有效養(yǎng)分的數(shù)量。

二、增加土壤有機(jī)質(zhì)的五項(xiàng)措施

1.增施有機(jī)肥 有機(jī)肥是很好的土壤改良劑，它既能熟化土壤，保持土壤的良好結(jié)構(gòu)，又能增強(qiáng)土壤的保肥供肥能力，不斷供給作物生長(zhǎng)需要的養(yǎng)分，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤條件。有機(jī)肥料來(lái)源廣泛，種類包括堆肥、漚肥、餅肥、人畜糞肥、河泥等，其中常見的羊糞中有機(jī)質(zhì)含量為2.5%～4.0%。每年畝施羊糞5000公斤，連施3年土壤有機(jī)質(zhì)含量可由0.6%～0.7%增加至1.0%～1.1%，效果顯著。風(fēng)沙土連年施用有機(jī)肥并合理經(jīng)濟(jì)施用化肥，不僅可以改善土壤物理性質(zhì)，而且還能培肥土壤，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。

2.實(shí)施秸稈還田 推廣以小麥、玉米等秸稈還田以及噴施腐化劑技術(shù)，既能有效地利用資源，又能改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤保肥供肥性能，節(jié)約化肥投入，降低生產(chǎn)成本。作物秸稈主要成分是纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)和糖等，這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)發(fā)酵、分解，轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)。如將玉米秸稈的1/2還田后，土壤有機(jī)質(zhì)含量由0.6%增加至1.0%，效果顯著。作物從土壤中吸收大量營(yíng)養(yǎng)元素、氮、磷、鉀等礦物質(zhì)元素，可通過(guò)施肥得到補(bǔ)充，而有機(jī)質(zhì)很難通過(guò)化學(xué)方法速補(bǔ)，因此秸稈還田是提升有機(jī)質(zhì)的重要舉措。

3.實(shí)行輪作養(yǎng)地 近年來(lái)，農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)越來(lái)越高，致使許多土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，肥力下降。實(shí)行輪、間作制度，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，做到用地與養(yǎng)地相結(jié)合，不僅保持和提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，而且改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。如選用適宜阜新風(fēng)沙地區(qū)的草木犀綠肥進(jìn)行糧――草――糧3年輪作，綠肥當(dāng)年秋天進(jìn)行翻壓，可為土壤提供豐富的有機(jī)質(zhì)和氮素，土壤有機(jī)質(zhì)含量由0.6%增加至1.1%，作物產(chǎn)量增加15%。

4.鋪施草炭 遼西風(fēng)沙地區(qū)草炭資源極為豐富，草炭是半腐熟的植物殘?bào)w，含有大量的腐殖質(zhì)，蓄水保肥能力很強(qiáng)，是改良風(fēng)沙土的極好肥料。試驗(yàn)證明，風(fēng)沙地每畝鋪施草炭10000公斤，1～2年后土壤理化性質(zhì)有明顯改善，土壤含砂量下降，有機(jī)質(zhì)含量由0.6%增加至1.1%，效果顯著。

5.開展測(cè)土配方施肥 測(cè)土配方施肥是以土壤養(yǎng)分測(cè)試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素的施用數(shù)量、施肥時(shí)期和施肥方法。它能滿足作物均衡吸收各種養(yǎng)分，達(dá)到有機(jī)與無(wú)機(jī)養(yǎng)分平衡，減少養(yǎng)分流失和環(huán)境污染，大幅度提高作物產(chǎn)量。

作者簡(jiǎn)介 李艷武（1975.11-），女，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。