学文网土壤有机质篇1
土壤中的有机质，对于改善土壤的物性状，增加透气性都有很大的作用，作物在呼吸时能更加通畅，有效的快速吸收有机质中的养分，同时把养分供给到植株的茎叶、果实上去。有机质的含量越多，养分就越充足，而且对于土壤的物性状改善作用就越大，疏松土壤，保水保肥，减少流失，大大提充肥效。所以，土壤中的一些微生物体死亡后残留体形成有机质，对土壤的影响是很明显的，在作物的生长阶段，要尽可能多的使用有机肥料，满足植株的生长需要。
1.1 提供作物生长需要的养分
有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素，为土壤微生物、土壤动物活动提供养分和能量。土壤有机质中的氮素占全氮的90%～98%，磷素占全磷的20%～50%，还含有K、Ca、Mg等营养元素。
1.2 增强土壤的保水保肥能力和缓冲性
土壤有机质属于有机胶体，比矿质胶体大20～30倍，具有强大的吸附能力，能吸附大量的养分和水分，增强土壤保肥能力。土壤有机质可以提高土壤对酸碱缓冲能力。
1.3 改善土壤物理性质
有机质中的腐殖质促进团粒结构形成，使土壤透水性、蓄水性、通气性及根系生长环境有良好改善；改善土壤有效持水量；改善土壤热量状况，颜色深，吸热多。
1.4 促进微生物的生命活动
土壤有机质能为微生物生活提供能量和养分，同时又能调节土壤水、气热及酸碱状况。
1.5 促进植物的生理活性
加强作物呼吸作用，增加膜的透性，提高其对养分的吸收，增强根系的发育。
2 土壤有机质严重缺失
近年来由于在农业生产中大量施用化肥，很少施或不施用有机肥，导致农田土壤养分非均衡化严重，土壤板结，土壤生物性状退化，土壤酸化、潜育化、盐渍化增加，防旱排涝能力差，耕地土壤基础地力不断下降，土壤出现了“亚健康”。致使农作物品质下降，瓜不甜、果不脆、米不香；大量秸秆、畜禽粪便等有机肥肥源被丢弃、浪费造成环境污染。以东北黑土区为例，土壤有机质已由开垦时的8%～10%，下降到2%～3%。我国目前的土壤资源现状迫切需要通过人为措施来补充土壤有机质，以确保农业种植水平和提高农作物产品品质。
3 提升土壤有机质的有效途径
3.1 增施有机肥
有机肥一般就是指农家肥，可以通过畜禽粪便，以及一些植物的茎秆经过堆肥、沤制而成，因其沤制腐熟的过程要经过微生物的发酵，所以肥料中会富含有机质，对土壤的物理性状改良、保水保墒、改善土壤的结构等都有很好的作用，而且肥效时间长，能为作物创造良好的土壤条件和丰富的营养供应，是一种十分理想的肥料。
3.2 提倡秸秆还田免耕技术
采用秸秆还田免耕播种不灭茬，不清理秸秆，全覆盖播种，秸秆全部还田，增加了土壤有机质，每年有机质含量提高0.07%。秸秆直接还田比施用等量的沤肥效果更好，既能有效地利用有机肥资源，又能改善土壤结构，增强土壤保肥供肥性能。目前，龙江县大力提倡玉米秸秆还田技术，机收的玉米秸秆，已经被粉碎，经过风吹日晒雨淋，已变成半分解状态，成为上好的有机肥料。秸秆还田简单易行，省力省工，但在还田时，就应加施化学氮肥，避免微生物与作物争氮。通过秸秆还田技术的应用，可以节约化肥投入，降低生产成本，增加农民收入。通过秸秆腐熟还田利用，逐步稳定化肥用量，优化施肥结构，提高化肥的利用率，还能减少水土流失，减轻了洪涝灾害，有效地保护生态环境。
3.3 粮肥轮作、间作，用地养地相结合
轮作、间作制度，对于种植结构有很好的调节作用，能科学合理的利用土壤中的有机质含量，而且对于土壤中的有机质的品质改善也有很好的作用，科学合理的轮作、间作能把用地和养地很好的结合起来，边用边养，使土壤的肥力有效的补充，维持一个均衡的水平，而且还能改善农产品的品质，对于高效优质、绿色有机农业的发展有重要的作用，利于农业的可持续发展。
3.4 因地制宜栽培绿肥
栽培绿肥可为土壤提供丰富的有机质和氮素，改善农业生态环境及土壤的理化性状，促进用地与养地相结合，减少连作障碍及下茬化肥用量，提高土壤有机质含量。
3.5 推广测土配方施肥
测土配方施肥是在合理施用有机肥的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用数量、施肥时期和施肥方法。有针对性地补充作物所需的营养元素，作物缺什么元素补什么元素，需多少补多少，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要。现在越来越多农民自己开始认识到盲目施肥的危害性，测土配方施肥会给他们带来很多好处，对开展此项工作越来越积极。如县农技中心工作人员在野外取土采样调查中，当农民知道取土样化验结果出来后要把化验结果反馈给他们时，很多人争着要求在他们田里取土。测土配方施肥原则：
3.5.1 有机无机相结合的原则
实行测土配方施肥必须增施有机肥，从而增加土壤的有机质含量，改善土壤物理状况，提高土壤保水保肥的能力，增强微生物活性。
3.5.2 用地和养地相结合的原则
耕地是一个相对***的养分循环系统，客观上要求实现养分输出和输入平衡。为此，必须坚持用养结合，形成物质和能量的良性循环，才能实现耕地资源的可持续利用。
土壤有机质篇2
一、土壤有机质对土壤肥力的作用
1.土壤有机质是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分，可以直接或间接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮素95%以上是以有机状态存在。土壤矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳，可以供给绿色植物进行光合作用。此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。
2.促进作物的生长发育 土壤有机质中的胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物呼吸过程，提高细胞膜的渗透性，促进养分迅速进入植物体。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素（β-吲哚乙酸）、抗生素（链霉素、青霉素）等对植物的生长起促进作用，并能增强植物抗性。
3.改善土壤物理性质和土壤结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，所以有助于黏性土形成良好的结构，从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性，它既能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量，又可提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。
4.提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体，带有大量负电荷，具有强大的吸附能力，能吸附大量的阳离子和水分，其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。
5.促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物活动。
6.提高土壤温度 有机质颜色较暗，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温，满足作物根系生长发育的需要。
7.提高土壤养分性 有机质中腐殖质具有络合作用，有助于消除土壤的污染。对低产田来说，通过增加有机质含量可以培肥土壤，提高地力水平。对高产田来说，由于有机质不断分解，也需要不断补充有机质。腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物，避免难溶性磷酸盐的沉淀，提高有效养分的数量。
二、增加土壤有机质的五项措施
1.增施有机肥 有机肥是很好的土壤改良剂，它既能熟化土壤，保持土壤的良好结构，又能增强土壤的保肥供肥能力，不断供给作物生长需要的养分，为作物生长创造良好的土壤条件。有机肥料来源广泛，种类包括堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河泥等，其中常见的羊粪中有机质含量为2.5%～4.0%。每年亩施羊粪5000公斤，连施3年土壤有机质含量可由0.6%～0.7%增加至1.0%～1.1%，效果显著。风沙土连年施用有机肥并合理经济施用化肥，不仅可以改善土壤物理性质，而且还能培肥土壤，提升土壤有机质含量。
2.实施秸秆还田 推广以小麦、玉米等秸秆还田以及喷施腐化剂技术，既能有效地利用资源，又能改善土壤结构，增强土壤保肥供肥性能，节约化肥投入，降低生产成本。作物秸秆主要成分是纤维素、半纤维素、蛋白质和糖等，这些物质经过发酵、分解，转化为土壤有机质。如将玉米秸秆的1/2还田后，土壤有机质含量由0.6%增加至1.0%，效果显著。作物从土壤中吸收大量营养元素、氮、磷、钾等矿物质元素，可通过施肥得到补充，而有机质很难通过化学方法速补，因此秸秆还田是提升有机质的重要举措。
3.实行轮作养地 近年来，农作物复种指数越来越高，致使许多土壤有机质含量降低，肥力下降。实行轮、间作制度，调整种植结构，做到用地与养地相结合，不仅保持和提高土壤有机质含量，而且改善农产品品质，促进农业可持续发展。如选用适宜阜新风沙地区的草木犀绿肥进行粮――草――粮3年轮作，绿肥当年秋天进行翻压，可为土壤提供丰富的有机质和氮素，土壤有机质含量由0.6%增加至1.1%，作物产量增加15%。
4.铺施草炭 辽西风沙地区草炭资源极为丰富，草炭是半腐熟的植物残体，含有大量的腐殖质，蓄水保肥能力很强，是改良风沙土的极好肥料。试验证明，风沙地每亩铺施草炭10000公斤，1～2年后土壤理化性质有明显改善，土壤含砂量下降，有机质含量由0.6%增加至1.1%，效果显著。
土壤有机质篇3
（1宁波市种植业管理总站，浙江宁波315000；2宁波市农业监测中心，浙江宁波315000；3宁海县农业技术推广总站，浙江宁波315600）
摘要：有机质水平常用作评价土壤肥力的首要指标，而土壤有机碳在全球气候变化研究中有重要作用。新垦耕地表土中有相当比例的>2 mm砾石。为了准确评价新垦耕地的土壤肥力及其碳贮量，以宁波市宁海县14 个新垦耕地表土(0~30 cm)土样为例，对表土有机质和有机碳含量计算方法进行了比较研究。结果表明：当这些样品的计算包括大于2 mm的砾石时，有机质水平下降了22%（平均值从23.1 g/kg下降到18.0 g/kg）；按照美国农业部的计算方法，表土(0~30 cm)有机碳含量在1.97~8.97 kg/m2间，参照加拿大农业-农产品部评价标准，这些样品的有机碳含量属于低的水平。
关键词 ：土壤有机质；土壤有机碳；计算方法；累积指数；砾石；新垦耕地
中***分类号：S158.2 文献标志码：A 论文编号：2014-0698
基金项目：农业部测土配方施肥项目(财农[2012]99 号)。
第一作者简介：王飞，女，1968 年出生，浙江舟山人，高级农艺师，硕士，主要从事土肥技术研究与推广工作。通信地址：315000 宁波市宝善路220 号宁波市种植业管理总站，Tel：0574-87130748，E-mail：veg-wf@163。
收稿日期：2014-07-14，修回日期：2014-10-05。
0 引言
为加强耕地质量建设与管理，根据国土资源部农业部《关于加强占补平衡补充耕地质量建设与管理的通知》、农业部《关于补充耕地质量验收评定工作规范》和浙江省农业厅《关于规范和加强补充耕地质量评定工作的通知》等文件精神，农业部门开展了新垦耕地质量评定工作，即通过对开发造地项目工程和肥力要素的调查分析，来综合评定新垦耕地是否符合农业生产基本条件。根据《浙江省耕地质量评定与地力分等定级技术规范（试行）》（以下简称《规范》），“耕层有机质含量”即是最重要的肥力要素。由于大多数低丘缓坡开发垦造的耕地表土中，砾石占了相当大的比例。如何计算其表土有机质和有机碳含量，对正确评估土壤肥力、指导作物合理施肥具有重要意义。
土壤与岩石的主要区别是有机质。土壤有机质(SOM)也称作“土壤腐殖质”，其定义是除了土壤中未分解的各种动、植物残体外的有机部分。有机质的品质和性质决定土壤形成过程方向以及生物化学、化学、物理和土壤肥力性质。有机质影响所吸附的阳离子的组成和活性以及土壤颜色、能量平衡、容重、结持性和固相比重。有机质含量影响许多土壤性质，如持水量、交换性盐基、团聚体稳定性、土壤通气性以及供应氮、磷和微量养分的能力。因此土壤有机质含量是评价土壤质量的重要指标之一。然而实验室测定土壤有机质含量时，一般仅包括通过2 mm筛部分，因此，是难以定量地估计一个土壤有机质含量的[1]。
土壤有机碳通过土壤生物和植物根系呼吸排放CO2，是决定陆地生态系统碳平衡的主要因子。土壤有机碳较小幅度的变化，都有可能影响到碳向大气的排放，结果以温室气体影响全球气候变化。因此早在20 世纪70 年代，国际上就有学者开始对全球土壤有机碳进行估算，一般按土壤类型[2]、植被类型[3]、生命带[4]或以模型法[5]作统计，并提出了土壤剖面有机碳密度的概念。由于各研究之间计算方法不一致，因此各研究结果之间差异较大。20 世纪90 年代，中国开始对中国土壤有机碳总量进行计算。由于不同研究者所采用的资料来源和统计样本容量不同[6-9]，以及不同研究者所采用的深度标准、统计方法存在差异[10-13]，对土壤有机碳的估计差异也很大。
中国历来对土壤有机质含量以通过2 mm筛部分为基数进行计算[14]，至今仍以此方法作为评价土壤有机质含量分级标准[15]。但对丘陵山地砾石含量高的土壤，按此法所测得的土壤有机质含量普遍较高，因而被赋予较高的农业生产能力，这不符合客观事实。因此，笔者以宁波市宁海县2013 年低丘缓坡垦造耕地项目为例，参照美国农业部[1]和加拿大农业-农产品部[16]有关标准，对表土有机质和有机碳含量计算方法进行了比较研究，旨在为准确估算土壤碳库和合理施肥提供参考。
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，地处北纬29°06′—29°32′，东经121°09′—121°49′之间，属沿海低山丘陵地区。总面积1843 km2，山地面积945 km2，平原面积805 km2。拥有耕地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天。
1.2 供试土壤
根据1994 年浙江省土壤普查办公室所编著的《浙江土壤》[17]一书中浙江省土壤分类及中国国家标准《中国土壤分类与代码》(GB/T 17296—2009)[18]，本研究的土壤分类属红壤土类黄红壤亚类砂泥质黄红壤土属黄泥砂土土种（代码A1321611）。此土种在浙江省分布广泛，因此有一定代表性。
1.3 土壤样品的采集和测定
根据《规范》要求，采集0~30 cm土层(30 cm×30 cm×30 cm)土样，用筛分法，计算粒径≥2 mm固体颗粒的重量百分比。
土壤样品按农业部的农业行业标准中规定的方法进行检测：按NY/T 1121.4—2006环刀法测定<2 mm土壤容重；按NY/T 1121.1—2006 土样制备方法和NY/T 1121.6—2006 重铬酸钾容量法进行<2 mm土壤有机质含量测定。
1.4 土壤有机质和有机碳含量计算方法
（1）以<2 mm土壤干土重为基数的土壤有机质含量计算方法，见NY/T 1121.6—2006[15]。
（2）以包括>2 mm砾石为基数的土壤有机质含量计算方法：<2 mm土壤有机质含量(g/kg)×(100->2 mm砾石含量)/100。
（3）按美国农业部自然资源保护局的土壤有机碳(C)累积指数的计算方法[1]：土壤有机碳累积指数(kg/m2)=Wtoc×0.1×p×Hcm ×Cm
其中：Wto为以<2 mm土壤为基数的有机碳(C)含量百分数(%)；0.1为转换因子，常数；p 为<2 mm土壤容重(g/cm3)；Hcm 为土层厚度(cm)；Cm为>2 mm砾石转换系数，如无砾石，Cm=1；如有砾石，Cm计算如下：Cm =(100->2 mm砾石体积%)/100
>2 mm砾石体积%计算如下：
P>2 mm={(A/B)/[(A/B)+(100-A)/C]}×100
其中：P>2 mm为>2 mm砾石体积%；A为>2 mm部分重量百分数(%)；B 为>2 mm部分容重(g/cm3)，如无测定值，可用2.65 g/cm3；C为<2 mm土壤容重(g/cm3)，如无测定值，矿质土壤可用1.45 g/cm3。
1.5 土壤有机质和有机碳含量评价标准
（1）采用《规范》中“工程与肥力要素评价标准”，对测定的土壤有机质含量（<2 mm土壤，g/kg）进行生产能力赋值：＜5 g/kg，0.2分；5~10 g/kg，0.4分；10~15 g/kg，0.6 分；15~20 g/kg，0.8 分；>20 g/kg，1 分。
（2）对包括大于2 mm砾石为基数计算的有机质含量(g/kg)进行生产能力赋值，标准同上。
（3）按加拿大农业-农产品部土地和生物资源研究中心标准对表土0~30 cm 有机碳(C)含量(kg/m2)进行评价，从低到高分级为：<1.7 kg/m2；1.7~4.9 kg/m2；4.9~14 kg/m2；14~35 kg/m2；35~69 kg/m2；>69 kg/m2[16]。
1.6 数据分析
采用Excel 2003 进行数据处理与分析。
2 结果与分析
2.1 表土土壤有机质含量计算方法的校正及评价由于有机碳是土壤有机质的主要成分，因此NY/T 1121.6—2006 标准中，用测定土壤有机碳来间接地求得有机质，即用测得的有机碳值乘以范贝梅伦系数(Van Bemmelen Factor=1.724）来计算有机质含量。
由于用NY/T 1121.6—2006 标准测定的是以<2 mm土壤为基数的有机质含量，不包含>2 mm砾石含量，因此有必要对测定值进行校正，即将>2 mm砾石含量计算在内。
从表1 可以看出，以包括>2 mm砾石为基数计算时，14 个采样点土壤有机质平均含量已由测定时的23.1 g/kg 降至18.0 g/kg，降幅达22%，生产能力赋值也由0.86 分降低到0.71 分，降幅达19%。尤其是8 号土样>2 mm砾石含量达44%，该土壤应划为粗骨土类酸性粗骨土亚类[17]。
2.2 土壤有机碳按累积指数法的计算及评价
1995 年美国农业部自然资源保护局在《土壤调查实验室信息手册》第一版中就提出了土壤有机碳累积指数accumulation index)的概念和计算方法[19]，到2011年该手册第二版得到进一步规范[1]：这一计算方法的另一术语是碳贮量(C stocks)，其定义是碳库(carbonpool)含有的碳的数量，意思是贮藏库或系统中累积或释放碳的能力，以土层深度为1 m时，每平方米所贮存的有机碳(C)数量(kg/m2)来表示。
宁海县低丘缓坡垦造耕地表土(0~30 cm)有机碳含量按累积指数法计算结果见表2，按加拿大农业-农产品部标准[16]，除3 号和4 号土样的有机碳含量在4.9~14 kg/m2 外，其余12 个土样的有机碳含量均在1.7~4.9 kg/m2范围内，可见总体上来说，所分析的土样有机碳含量是低的。
3 结论与讨论
3.1 土壤有机质含量计算的改进
对于砾石占比大的土壤如新垦耕地等，以包括大于2 mm的砾石含量为基数进行有机质含量计算，其值较为符合实际生产能力。中国第二次土壤普查时也有类似情形，如浙江省的酸性粗骨土亚类石砂土（砾石含量28%，2~0.02 mm砂粒含量50%）<2 mm部分有机质的含量高达53 g/kg[17]，但这些土壤的农业生产能力均为低下。
另外，中国在20 世纪50 年代至70 年代土壤粒级及质地分类用的是卡庆斯基制，即＞1 mm为砾石；到第二次土壤普查时改为国际制，而中国土壤系统分类用的是美国农部制[20]，都以＞2 mm为砾石；但中国在采用国际制质地分类时并未考虑砾石含量。因此笔者认为，对砾石占比大的土壤质地分类及其有机质含量计算方法有必要进一步研究和明确，并在有关标准中予以规定。
3.2 土壤有机质含量的表达方式
范贝梅伦系数假定土壤有机质含有58%有机碳，实际上该系数在土壤与土壤之间，以及同一土壤剖面的不同深度，都会有所变化。从土壤学发展的观点看，土壤成分数量表达的统一系统是必不可少的。因此，有机碳含量一词比有机质含量更好，因为后者不是一个适宜的或准确可量度的实体[21]。
为准确评估土壤碳库，笔者认为应从国家层面上建立统一的土壤碳贮量计算方法。本研究引入土壤有机碳累积指数的概念，可供参考。
值得注意是，加拿大表土(0~30 cm)碳含量***上还标出了3 种***例：100%岩石（转换系数为0），100%冰和100%水[15]。100%岩石在第二次土壤普查时，浙江省称为“岩秃”，据统计浙江省“岩秃”面积达27888 hm2，占浙江省土壤面积的0.29%，这部分面积当时均归到酸性粗骨土亚类中石砂土，这就是说石砂土有机质含量没有原统计值高。另外，中国青藏高原等地的冰川（永冻土）的有机质含量计算也值得进一步研究[22-23]。
3.3 本研究在作物施肥上的应用
对于无砾石的土壤，<2 mm土壤有效氮、磷、钾等养分测定结果可基本上反映该土壤养分供给能力；但对于含有砾石的土壤，有必要循本文思路，对其测定值进行换算，并及时补充有关养分。但肥料一次不能施用太多，因过量施肥会引起土壤养分浓度过高，造成伤苗，甚至减产。
3.4 结论
综合以上对土壤有机质含量计算的比较分析表明，以包括＞2 mm的砾石含量为基数的有机质含量计算值，要优于仅包括过2 mm筛的测定值；而引进的土壤有机碳累积指数的计算方法，对土壤碳贮量从体积上有了统一而又较为准确的计算方法，值得推广和应用。
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土壤有机质篇4
关键词：土壤；有机质；土壤容重
中***分类号：S158 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）01-0059-04
Studies of Relations between Soil Organic Matter Content and Soil Bulk Density in Different Soil Level in Donglan County
MA Lin-ying1，LIANG Yue-lan1，WEI Guo-jun2，LIANG Yun2
（1.Guangxi Ecological Engineering Vocational and Technical College，Liuzhou 545004，Guangxi，China；
2.Donglan Returning Farmland to Forest Office，Donglan 547400，Guangxi，China）
Abstract： Using chestnuts in A and B level of the soil profiles in 7 kind of site types of the forest land returned from the cultivated land and wasteland woodland in Donglan County as studying objects， the blade ring method was used to survey soil bulk density， the potassium dichromate-outside the heating method was used to survey soil organic matter content， the analysis of variance with single factor was used to analyze the differences of A and B level of soil organic matter content and soil bulk density， the analysis of Least-squares was used to estimate the regression equation of soil organic matter content and soil bulk density. The relations of regression equation of quadratic parabola was obtained in A level between soil organic matter content and soil bulk density. The relations of regression equation of three parabolic was obtained in B level between soil organic matter content and soil bulk density. The extent of A level between soil organic matter content and soil bulk density was deeper than that of the B level. The extent of A level and B level between soil organic matter content and soil bulk density in the wasteland woodland was deeper than that of A and B level of the forest land returned from the cultivated land.
Key words： soil； organic matter；soil bulk density
收稿日期：2013-01-21
基金项目：广西区林业厅资助“广西退耕还林工程建设效益监测”项目（AB180102）
作者简介：马麟英（1968-），女，广西南宁人，副教授，硕士，研究方向为森林生态学，（电话）13978052057（电子信箱）。
土壤有机质是土壤固体物质的一个重要组成部分，其组成元素是C、H、O、N，土壤有机质的来源主要是生长在土壤上的植物和居住在土壤中的动物、微生物，在其全部或部分死亡后，它们的残体就变成有机质，加入到土壤的上部或内部[1]。有机质对土壤的水、肥、气、热等各种肥力因素起着主要的调节作用，对土壤耕性结构也有重要影响，可以促进团粒结构的形成，改善物理性质，有机质含量多的土壤，土壤团聚体多，稳定性好，其在土壤中主要以胶膜形式包被在矿质土粒的外表，由于它是一种胶体，黏结力比砂粒强，所以施用于砂土后增加了砂土的黏性，可促进团粒结构的形成[2-6]。另一方面，由于它松软、絮性、多孔，而黏结力又不像黏粒那样强，所以黏粒被包被后易形成散碎的团粒，使土壤变得比较松软而不再结成硬块，这说明土壤有机质既可改变砂土的分散无结构状，又能改变黏土坚韧大块结构，从而使土壤的透水性、蓄水性以及通气性都有所改善。
土壤容重是指在自然状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量。土壤容重是重要的土壤物理性状，是衡量土壤好坏的重要指标之一，它直接影响着土壤水肥供应、通气状况及作物根系穿透阻力等因素。一般情况下，土壤容重小说明土壤孔隙数量多，比较疏松，结构性好，土壤的水分、空气、热量状况良好[7]。而土壤中有机质含量的多少决定着土壤的物理结构性，因此，土壤有机质含量与土壤容重有一定的关联性[8]。目前，有关土壤有机质与土壤物理性质的研究有很多，但专门就土壤有机质含量与土壤容重之间的关联的研究还比较少。因此，本研究通过对广西东兰县山区退耕林地及相应的荒山林地的7种立地类型A、B层的土壤有机质和土壤容重及其相关理化性质的测定，并通过***表分析，确定不同土层土壤有机质含量与土壤容重之间的关联性，为该县的林地的肥料管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
东兰县位于广西西北部，地处东经107°05′07″-107°43′47″，北纬24°13′02″-24°51′01″。属于南亚热带季风气候区，具有夏长冬短，热量丰富，雨量充沛，水热同期等特点，全年降雨量1 196.6～1 689.1 mm，冬春季雨量较少，相对湿度79%，属湿润气候。全县年均气温20.2 ℃， 年总积温6 710～7 747 ℃，年总辐射量429.79 kJ/cm2，年日照总时数1 526.7 h，属日照偏少地区，无霜期351 d；地势由北向南倾斜，地形复杂，岭谷相间，沟壑纵横，属红壤地带，耕地多分布在半山腰上，土层浅、坡度大，水土流失严重。林业用地及常年耕地海拔一般在223～1 000 m之间。是典型的喀斯特岩溶地貌。
1.2 调查方法和测定方法
1.2.1 土壤剖面设置 采用典型抽样的方法，每一种立地类型在3个乡（镇）各设置一个土壤剖面的位置，选在人为因素影响较少的地方设置剖面。
1.2.2 野外取样 对东兰县的7种典型退耕林地和荒山林地立地类型地带进行了野外调查取样，每一个土壤剖面挖深度约为1 m， 除去土壤表层植物体，分A、B两层采集记录，A、B层各取一个50 cm3的环刀土和各采0.5 kg的土壤样品，并相应进行土壤剖面形态特征的记载。每一种立地类型的退耕林地和荒山林地均在3个乡（镇）各设置一个土壤剖面取土样，则7种土地利用类型共取42个土样；土壤水分测定：测定42个土样的土壤鲜重，填写好标签，分别装入自封袋中，带回实验室处理。
1.2.3 样品处理 将用于测定土壤容重与水分的42个土样置于烘箱中，在110 ℃条件下烘8 h至恒重，测定土样干重，计算土壤含水量。用于测定土壤有机质含量的土样则先在室内风干，将风干后的土壤平铺在木板或硬塑料胶板上，用木棒碾碎，用1 mm孔径的土壤筛过筛，拣出石块杂物和石砾，再碾再筛，直至小于1 mm的土粒全部过筛为止。将通过1 mm筛孔的土样搅匀后铺成薄层，划成许多面积相等的小格，用角勺从每小格中取出少许的土样，在研钵中研磨，使之全部通过0.25 mm的筛孔，装入有磨口的广口瓶中，在避光、干燥的室内存放，供测定有机质含量用。
1.2.4 测定方法 土壤容重和孔度采用“环刀法”，土壤含水量的测定采用“烘干法”，土壤质地的鉴定采用手感法。用重铬酸钾法-外加热法测定土壤有机质的含量。
1.3 数据计算及分析方法
1.3.1 土壤的各个指标的计算方法
1）土壤比重=2.65 g/cm3。
2）土壤含水量W=■×100%，其中W1是指10 g土壤样品的湿土重，W2是指10 g土壤样品的干土重。
3）土壤容重D（g/cm3）=■×（100+W），其中M是指环刀内湿土和环刀的总重量，M1是指环刀的重量，V是指环刀的容积，为50 cm3，W是指土壤含水量。
4）土壤孔隙度=■×100%。
5）土壤有机质=■×100%，式中：V0为空白试验消耗的FeSO4体积数，单位为mL；V为土样消耗的FeSO4体积数，单位为mL；N为硫酸亚铁标准溶液浓度，单位为mol/L；0.003为1/4碳原子以g/mmol作单位的摩尔质量的数值；1.742为由土壤有机质换算成有机质的换算系数；1.1为校正系数；W为风干土重量，单位为g。
1.3.2 数据显著差异分析方法 采用单因素方差分析方法，以95﹪的可靠性分别判断各个立地类型的A层和B层之间、各个立地类型的A层之间、各个立地类型的B层之间有机质含量和土壤容重显著差异性，计算公式如表1所示。如果只是A层和B层数值之间的对比，方差分析结果表明是差异显著，则可以断言2层数值之间呈显著性差异；如果是7种立地类型之间的A层数值或B层数值比较，方差分析结果表明是差异显著，并不能就断言各水平两两之间都有差异显著，则还需要进行多重比较分析。多重比较采用q检验方法进行，并设定危险率两种，а=0.05和а=0.01，计算公式如下：D=qa（a，f）■。首先从Q表查出q0.05和q0.01的值并计算D0.05和D0.01的值，若两个水平间的差异大于D0.01的，则说明两者之间差异非常显著；若两个水平间的差异大于D0.05的值，则说明两者之间差异显著。
2 结果与分析
2.1 退耕林地及其相应的荒山林地立地类型
所调查的东兰县退耕还林地及其相应的荒山林地有7种立地类型（表2），分别是立地类型5-中山下坡砂页岩中土层黄壤、立地类型7-低山砂页岩薄土层红壤、立地类型8-低山砂页岩中土层红壤、立地类型9-低山砂页岩厚土层红壤、立地类型10-丘陵砂页岩薄土层红壤、立地类型11-丘陵砂页岩中土层红壤、类立地类型13-（棕色）石灰岩。
2.2 A、B层土壤有机质含量及土壤容重的测定结果及分析
各立地类型退耕林地和荒山林地土壤剖面的物理性状及有机质含量的平均值如表2。由表2可知，7种退耕还林立地类型的A层土壤有机质含量变化范围在1.56%～2.96%之间，土壤容重变化范围在0.92～1.36 g/cm3之间，B层土壤有机质含量变化范围在0.57%～1.80%之间，土壤容重变化范围在0.87～1.40 g/cm3之间；七种荒山林地立地类型的A层土壤有机质含量变化范围在1.65%～3.06%之间，土壤容重变化范围在0.90～1.38 g/cm3之间，B层土壤有机质含量变化范围在0.56%～1.95%之间，土壤容重变化范围在0.84～1.37 g/cm3之间；两种林地类型的各立地类型A层土壤有机质含量均比B层的高，荒山林地立地类型的A层土壤有机质含量比退耕还林立地类型的A层的高。经过方差分析和多重比较，7种退耕还林和荒山林地立地类型的A、B层土壤有机质含量及土壤容重值之间均存在极显著的差异，两种林地的各立地类型之间的A层对比及B层对比也存在极显著的差异，其P
3 小结与讨论
研究结果表明，2种林地类型的A层土壤有机质含量和土壤容重之间的关联紧密程度比B层的大。对于大多数土壤来讲，土壤的耕作层土壤容重适宜在1.1～1.3 g/cm3之间，在此范围内有利于植物根系的生长，对于质地相同的土壤来讲，容重值过小则表明土壤处于疏松状态，容重值过大则表明土壤处于紧实状态[9-12]；对于植物生长发育来说，土壤过松过紧都不适宜，过松则通气透水性强，过紧则通气透水性差，妨碍植物根系的延伸[13]。
对于植物的前期生长，则重点考虑A层土壤的容重值，对于植物的中后期生长或深根性的植物则既要考虑A层土壤容重，又要考虑B层土壤容重。
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土壤有机质篇5
关键词：土壤有机质；含量；丰缺状况
中***分类号：S158 文献标识码：A
1 永胜县耕地土壤有机质含量
2 永胜县耕地土壤有机质含量分级及丰缺状况分析（见表2）
永胜县耕地土壤有机质平均含量为38.7g/kg，其中：大于40g/kg的为一级有灰砂土、灰泡土、灰泥土、灰红砂土、黄灰泡土、黄泡土、紫灰泡土、小红土、大红砂土、黑泥土、红灰土、黑砂土、黑砂泥土、石渣土、黄泥土、褐泥土、羊肝土、黄饭散土、黑饭散土、红饭散土、大土泥、白膏泥、黄膏泥、黑膏泥等24个土种，有30016.43hm2，占全县总耕地面积的52.67%，此等级土壤分布面积较大，有机质含量极高，属极高肥力型土壤；在30～40g/kg之间为二级，有红灰泡土、大红土、砂土、红泥土、粗石渣土、黄土、紫砂土、红砂田、黄砂田、红砂泥田、小红砂土、黄泥田、红泥田、红结泥田、紫泥田等15个土种，有17019.3hm2，占全县总耕地面积的29.86%，有机质含量很高，属很高肥力型土壤；在20～30g/kg之间为三级，有耳巴泥、紫泥土、粉沙田、油沙田、黄胶泥田、红砂土田、黄灰土、黄砂土、肥砂土、紫红土、石渣田等11个土种，有5638.33hm2，占全县总耕地面积的9.89%，有机质含量高，属高肥力型土壤；在10～20g/kg之间为四级，有粗石渣土（燥红土类）、砂夹泥、红砂土、碱砂土、粗砂土、黄油沙土、红色土、黄土、红土等9个土种，有4317.85hm2，占全县总耕地面积的7.58%，有机质含量中等，属中等肥力型土壤。
土壤有机质篇6
关键词：地统计学；土壤有机质；空间变异；GIS
中***分类号：S159 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）02-0312-04
Spatial Distribution of Soil Organic Matter Based on TM Image and Terrain Attributes
LI Run-lin1，2，YAO Yan-min3
（1.Lanzhou Scientific Obseration and Experiment Field Sation， Ministry of Agriculture for Ecological System in Loess Plateau Areas， Lanzhou 730050，China；2.Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical，Chinese Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou 730050，China；
3. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Agri-informatics， Ministry of Agriculture， Beijing 100081，China）
Abstract： The distribution of the soil organic matter can provide reliable and useful information for sustainable land management and land use planning. Regression kriging with environmental predictors was used to predict the distribution of soil organic matter in shulan city， Jilin province. The results showed that elevation， gradient， rate of gradient， Band 4， Band 5，Band 7 were significantly correlated with soil organic matter. Band 1 and Band 2 had no significant correlation with soil organic matter. Therefore， band 4， band 5， band 7， elevation， slope， slope of slope were used as auxiliary variables to predict soil organic matter in the regression analysis. Results of precision assessment showed that regression Kriging significantly improved the accuracy and it could be an effective method for evaluating the spatial distribution of soil organic matter.
Key words： geo-statistics； soil organic matter； spatial variability； GIS
土壤是一个时空连续的变异体，有机质的空间变异特征具有很强的空间异质性，主要受成土母质、气候、地形、成土过程以及一些人为因素的影响。随着地统计学的发展，土壤的空间异质性分析方法在不断扩展与更新，地统计学能够很好地揭示各属性变量在空间上的分布变异和相关特征[1，2]。运用地统计学方法分析土壤有机质空间变异特征，有助于了解土壤特性的空间变异性，对此进行深入的土壤研究具有重要意义。
研究表明[3，4]，定量化的环境因子与土壤属性之间存在很好的相关性，可以用来预测土壤属性。随着3S技术的发展，调查者越来越注重利用辅助变量来指导土壤制***和土壤属性分布的相关研究。数字地形、遥感影像、土壤属性等辅助数据被大量应用于土壤属性的空间预测[5-9]。传统的空间预测方法比较适合于地理环境比较均一的区域，这种理想的环境在实际中比较少见，常见的研究区域是地形复杂、土壤异质性强、人为活动干扰强的环境。
近年来，通过辅助变量以提高目标变量估测精度的方法已有很多，包括传统的多元线性回归方法、协同克里格法和回归克里格法等。Kay等[10]采用回归克里格法预测了水稻土景观尺度土壤属性的空间分布；Endre等[11]以MODIS数据和DEM以及衍生数据为辅助数据，采用回归克里格方法对匈牙利土壤有机质空间分布进行了预测。张素梅等[12]以TM数据和DEM以及衍生数据为辅助数据，采用逐步回归克里格方法对吉林省安农县土壤有机质和全氮分布进行预测。Hengl等[13]研究结果表明，利用回归克里格法和数字高程模型（Digital elevation model，DEM）数据预测土壤有机质土壤耕层深度的空间分布***均比普通克里格法更详细更准确。姜勇等[14]利用辅助变量对污染土壤锌分布的克里格估值研究表明，回归克里格估值效果明显优于普通克里格和协同克里格法。邱乐丰等[15]利用回归克里格法所得土壤肥力的精度明显高于普通克里格，其平均预测误差和预测均方根误差分布为0.028和0.108。回归克里格法是将普通克里格法与回归模型相结合而形成的一种混合方法。研究表明，运用回归克里格方法进行土壤特性的空间分布预测，考虑影像土壤分布的环境因素，同时结合地统计学，可以提高土壤特性空间分布的预测精度[16，17]。
本研究以吉林省舒兰市为研究对象，以地形数据和遥感数据为辅助变量，运用回归Kriging 方法分析该区土壤有机质空间分布，以期为农业生产合理布局和土壤肥力的培育提供参考，为土壤制***和精准农业提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
1.2 数据收集
2010年7月，对土壤样品采集区实行格网嵌套布点，在研究区选取样点344个，样点取0～20 cm的土壤表层，每一采样点周围选取5个点，以5个点的平均值为该样点的最终数据，同时使用GPS仪记录采样点地理坐标，以及各采样田块的基本信息，从而最终生成研究区的样点分布***（***1），随后将采集的样品分别装于采集袋中，带回实验室，去除杂物，风干，磨碎，过2 mm筛（分析测量时根据测定指标再过不同规格的筛），分别装于广口瓶中，土壤有机质含量采用重镉酸钾容量法测定。遥感影像采用舒兰市2010年5月2日Landsat TM 7，选取每个采样点所对应的遥感影像波段（波段1、波段2、波段3、波段4、波段5、波段7）的亮度值，亮度值是遥感影像记录地物的灰度值，而且不同采样点在遥感不同波段上表现出亮度值不同。地形数据通过中国科学院计算机网络中的科学数据中心网站（http：）***的Aster gdem（30 m）数据转换而来。通过Arc GIS10的空间分析工具来获取样点处的高程、坡度和坡度变率的信息。
1.3 研究方法
1.3.1 回归克里格 有机质是地理环境中一种地理要素，在分析有机质分布过程中势必要考虑地理环境，而地理环境是一个复杂的系统，其中存在很多随机的不确定因素。对这些不确定的因素常采用趋势性和随机性来描述。
回归克里格方法在分析地理现象的空间分布规律和影响因素时，它既能考虑主要影响因素也能考虑随机因素，既模拟其空间分布趋势也模拟不确定性。
利用SPSS软件进行环境因子和土壤有机质的回归方程拟合，得到最优的土壤有机质空间分布线性回归模型。运用 GS+软件对回归预测值和残差值进行半方差分析，得到最优的半方差模型。然后在GIS 软件平台下分别对土壤有机质多元回归的回归预测值和残差值进行普通克里格插值，同时运用GIS的空间分析功能把两者的插值结果进行空间加和运算，得到土壤有机质的空间分布结果。
1.3.2 预测精度检验 采用回归克里格预测方法的均方根误差（RMSERK）相对于参考方法的均方根误差（RMSER）减少的百分数（RMSSE）表示预测精度的提高程度。RMSSE值为正表明回归克里格方法比参照方法的预测精度高，值越大说明预测精度提高得越多。相反，如果RMSSE值为负说明回归克里格方法预测精度低于参照方法。
2 结果与分析
2.1 土壤有机质的数据分析
土壤样点中经常存在一些异常值，异常值会影响半方差函数的稳定性，因此需要剔除。运用域值识别法，剔除样点中的异常值。然后用SPSS统计软件进行有机质的统计分析，结果见表1。由表1可见，有机质的含量在0.95%～6.13%之间，平均值为2.54%，偏度和峰度较大，表明其变化范围较大。变异系数表示土壤特性的空间变异性大小，有机质的变异系数为32%，属于中等变异。
由表2可知，土壤有机质与环境因子之间存在着显著的相关性。有机质与TM影像（波段4、波段5和波段7）的亮度值存在极显著负相关性，表明影像亮度值低的地方有机质高。有机质与高程之间极显著负相关，说明海拔高的地方有机质低。有机质与坡度、坡度变率的显著负相关性说明研究区的地形起伏影响有机质的变化。其他因子与土壤有机质的相关性不显著，因此选择波段4、波段5、波段7、高程、坡度、坡度变率与有机质进行回归分析。
2.2 土壤有机质的回归分析
从有机质多元回归分析模型看出，拟合方程的决定系数不高，有机质最优模型的决定系数为0.3。以往的研究中也出现这种结果，如张素梅等[12]在安农县的有机质预测中，有机质最优模型决定系数为0.22。
2.3 有机质的回归预测模型
2.3.1 半方差模型 土壤有机质多元回归预测方程的回归预测值及残差的半方差模型如***2和表3。由表3可知，有机质回归值的空间自相关性很强，基台效应值为0.419，而残差值的基台效应值为0.500，空间自相关性为中等。有机质预测值和残差的变程为65 100 m和33 000 m，这是因为环境因子在较大尺度上表现出相似性，因此拟合的回归值和残差值也将具有较大范围的空间自相关性。
2.3.2 土壤有机质的空间分布 根据半方差模型，对有机质的回归预测值和残差进行普通克里格插值，将插值结果进行空间加和运算得到有机质的空间分布结果，见***3。从***3可以看出有机质的分布呈渐变趋势，由西向东逐渐减少。其中一些高值区集中在西部，中部的有机质含量最低。
2.4 精度分析
选择常用的插值方法（协同克里格和普通克里格方法）作为参照，用以说明回归克里格方法在本研究中对土壤有机质的预测精度，利用公式（1）计算，结果如表4所示。回归克里格相对于两种参照方法精度均显著提高。相对于协同克里格提高的精度用（RMSSECK）表示；相对于普通克里格提高的精度用（RMSSEUK）表示。回归克里格方法相对于协同克里格和普通克里格提高的精度分别为62%和 41%，提高幅度非常显著。
3 讨论
土壤有机质的空间分布与环境因素密切相关，相关分析表明高程、坡度、坡度变率与土壤有机质呈显著负相关，这是因为随着海拔的升高，降雨侵蚀强度变大，土壤养分易于流失，从而导致海拔高的地方土壤有机质含量相对较低。不同坡度具有不同的水热分配条件和物质运移堆积特点，同时坡度又和土地利用密切相关。本研究以舒兰市的遥感影像作为数据元，在研究区的大部分耕地处于状态，因此遥感影像（波段4、波段5和波段7）波段亮度值与有机质呈极显著负相关性。遥感数据和地形数据可以很好反映土壤要素的空间分布，能够用于预测地理要素的空间分布。回归克里格方法对土壤有机质空间分布的预测精度相对参考方法得到大幅度提高，该方法是提高土壤有机质空间分布预测精度的有效方法。并且随着GIS和遥感技术的发展，DEM 和遥感数据的精度会不断提高，将进一步提高回归克里格方法的预测精度。
4 结论
本文以吉林省舒兰市为研究对象，在回归克里格插值方法的理论框架下，利用地形因子、遥感影像数据与该市土壤有机质值进行多元回归方程拟合，运用普通克里格插值方法对线性回归的预测结果和残差结果进行空间分布模拟，进而得到回归克里格插值方法的土壤有机质空间分布***。
1）在所选择的环境因子中，波段4、波段5、波段7、高程、坡度、坡度变率与土壤有机质空间分布关系密切，是预测土壤有机质分布的最优因子。舒兰市土壤有机质空间分布呈渐变趋势，由西向东逐渐减少。
2）相比协同克里格和普通克里格插值方法，回归克里格方法对土壤养分空间分布的模拟精度最高，表明该方法可有效提高土壤养分空间分布预测精度。
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土壤有机质篇7
关键词：推广；秸秆还田；保持；提升；土壤有机质
中***分类号：S/59-099 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0148-1
随着农业的发展，过渡追求作物产量，农业生产始终处于种大于养、产大于投的掠夺式经营方式。近年来土壤承受风旱、水涝的能力越来越差，土壤有机质严重下降。有效利用资源，提高土壤有机质是当前迫切要解决的问题。
1 自然条件
1.1 土壤条件
望奎县地处松嫩平原的小兴安岭余脉，全县共分布有黑土、草甸土等8大个土类、40个土种。随着农业耕作的影响全县土壤有机质从80年代第二次土壤普查时的平均值60g/kg降到现今的40g/kg。
1.2 气候条件
望奎县属温和半湿润大陆季风性气候，年平均大于等于10℃活动积温为2400-2700℃，年降水量530mm，雨量多集中在夏季（6-8月），无霜期135天。
1.3 轮作制度
望奎县现有耕地面积246万亩，主要种植玉米、大豆、水稻，其中玉米常年种植面积160万亩、大豆50万亩、水稻15万亩，轮作方式以连作玉米或玉-豆轮作为主。
2 操作技术
2.1 常规作业
播种、中耕除草、施肥等同当地常规作业无差异。
2.2 收获
采用联合收获、秸秆粉碎均匀扬施在田间。
2.3 施用秸秆腐熟剂
按2kg/亩秸秆腐熟剂用量将腐熟剂与适量潮湿的细砂土混匀后均匀地撒在作物秸秆上，再用深松旋耕整地机械将秸秆翻埋入土内，利用雨水或灌溉水使土壤保持较高的湿度，达到快速腐烂的效果；秸秆还田后，土壤微生物在分解作物秸秆时，需要从土壤中吸收大量的氮，才能完成腐化分解过程。如不增施化学氮肥，微生物必然会出现与下茬作物幼苗争夺土壤中氮素的现象，从而影响幼苗正常生长。因此，秸秆深翻入土时增施尿素5kg/亩调节碳氮比，并及时深翻；采用深松旋耕整地机械进行深耕作业，耕作深度25cm以上，将粉碎的玉米秸秆全部打入土层，减少表土秸秆量，加快秸秆腐烂；秸秆分解依靠的是土壤中的微生物，而微生物生存繁殖要有合适的土壤墒情。若土壤过干，会严重影响土壤微生物的繁殖，降低秸秆分解的速度。因此，在秸秆还田后要视土壤墒情及时浇水补充，以使切碎的玉米秸秆与土壤紧密接触，防止被架空，促进秸秆尽快分解。
3 配套技术
3.1 品种选择
应选用适宜本地气候的高产、抗病、抗倒伏、耐水肥的优良品种，严防越区种植。
3.2 病虫害防治
玉米秸秆粉碎还田的地块，早春地温低、墒情差，出苗缓慢，易感丝黑穗和黑粉病，播种前可选用高抗黑穗病的药剂进行种子包衣处理，预防黑穗病的发生，生育季节当发现丝黑穗病和黑粉病植株要及时清除,深埋病株。玉米螟防治同常规技术措施，可用黑光灯诱杀成虫、辛硫磷颗粒剂、“BT”***剂等药剂防治。
3.3 配方施肥
实施测土配方施肥，对秸秆还田的地块按户采样化验，做到氮、磷、钾及微量元素合理搭配。
3.4 合理密植
在常规栽培密度的基础上，要保证足量亩保苗株数，每亩可适当增加300-500株。
3.5 化学除草
玉米秸秆覆盖田虽然可以抑制杂草，但草害仍不容忽视。除采用常规的化学除草外，要及时查田，适时采取化学、人工相结合的综合措施，控制草害。
3.6 中耕培土
玉米秸秆还田地块苗期生长缓慢，第一次中耕要早、要深，在4-5叶期进行，深度达3-5寸，以利提高地温。并注意逐渐增加培土量，预防倒伏。
4 效益分析
4.1 经济效益
秸秆还田可使粮食增产10-25%,扣除补施氮肥及腐熟剂成本，亩可增收30-120元；秸秆还田省去了割、扒、捆、运、脱等诸多人工工时，大大降低了作业成本，间接增加了经济效益。应用机械收获作业每公顷可比人工收获节省1000元；实施秸秆还田一年后的土壤，其有机质含量相对提高0.05-0.1%，土壤容重下降0.03-0.15g/cm2，玉米秸秆还田不仅提高了土壤有机质、降低了土壤容，还可提高肥料的利用率，对提高地力等级有着极大地促进作用。
4.2 生态效益
秸秆还田改善了生活环境，提高了人民生活的质量。秸秆还田减少了秸秆随意堆放对环境卫生的影响，避免了因秸秆腐烂和燃烧造成的空气污染，降低了火灾的发生，促进了农村文明建设；秸秆还田增加了土壤有机质含量，培肥了地力，减少了化学肥料和农药施用量，增强了土壤的蓄水能力，减少了水土流失，形成了良性农业生态循环和农业的可持续发展。
4.3 社会效益
玉米是望奎县主要粮食作物之一，种植面积大。每到收获时期，农时紧，劳动强度大，外出务工人员只得费时、费力、浪费资金返乡收获，影响了务工收入也对务工企业发展产生了影响。应用玉米联合收割机，很好的解决了这一矛盾，降低了劳动强度，节省劳动力，避免了在外打工人员返乡收获之苦，增加了务工人员收入，也提高了玉米生产效率；玉米机械收获秸秆粉碎还田技术采用直接、简单、经济的方式无害化的处理了秸秆，减少了二氧化碳排放，杜绝了因秸秆焚烧烟尘引起公路、铁路交通事故甚至飞机延误事故的发生，促进了社会和谐发展。
土壤有机质篇8
关键词 柏木低效林；林窗；土壤有机质；土壤动物
中***分类号 S791.41 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）10-0125-05
Cupressus Inefficient Forest in Hilly Area of Central Sichuan Basin After Transformation of Afforestation with Gap
LU Si-wen 1 LI Xian-wei 2 * ZHANG Xiao-guo 2
（1 Guxue Central School of Derong County，Derong Sichuan 627950； 2 Forestry College of Sichuan Agricultural University）
Abstract Cupressus Funebris thickets is a major forest types hilly region of sichuan basin，the stand density is too large，ecological function degradation，forests erosion is serious.Forest plantations in the window of the upper hillside area silt stones-cedar inefficient Lin as the research object，the quad-rant survey method is adopted to systematically study different area of forest gap：50，100，150，100 m2.Through the observation of soil organic matter，soil animal diversity，the results showed that：①open the window could obviously increase the content of soil organic matter，when the area was 150 m2，organic matter content；②With the increase of window area，groups of soil animals increased from 17 to 20，when the area was 50～150 m2，the CK had obvious prehensive diversity index of soil，open the window to deal with the most suitable for between 50～100 m2；③Soil organic matter and soil animal diversity significant relationship（P
土壤有机质篇9
关键词：长白山北坡和西坡林线；土壤有机质；砾石含量；数理统计
中***分类号：F11919 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133048
引言
从高山郁闭林到深入苔原带乔木树种之间的过渡带是高山林线交错带[1]。长白山林线是林线研究生态系统对环境变化响应的理想地段，土壤养分状况在林线生态系统中所发挥的作用引起人们的极大关注[2]。石培礼等认为土壤基质状况对林线动态有先行性的影响[3]，邓坤枚等认为林线土壤有机质含量对岳桦种群动态有着一定的控制作用[4]，于大炮等在研究岳桦生长态势时对土壤养分状况产生非常大的兴趣，认为林线形成机理影响因子中土壤起着积极作用[5]。这些研究都认为土壤性质，尤其是有C质的特征与林线动态有着非常密切的关系。但在不同坡向上分析土壤状况的对比关系，尤其是土壤有机质的差异表现和成因研究极少。本文以长白山北坡和西坡林线土壤有机质含量与砾石含量关系全面分析有机质的差异程度和土壤发育的不同状况，探询有机质差异的原因，揭示土壤形成过程中成土因素的潜在影响。
1 资料与方法
1.1 研究区概况
在长白山北坡海拔1900～2000m左右是岳桦林分布的上限，西坡林线在海拔1800～2250m左右，风大寒冷，环境严酷，只有岳桦依靠较强的适应能力成为林线乔木的主要树种，在气候变暖的趋势下，两坡林线变动都很明显，而土壤状况对林线影响的方式复杂使这里成为研究林线土壤发育的理想地带[6]。本研究选择的林线北坡研究区范围是N42°2′27～42°3′14″，E128°4′35″～128°6′13″，西坡研究区范围是N41°5′93″～42°1′51″，E127° 58′6″～127° 59′45″，都是长白山森林-苔原过渡带最为典型的研究地段（*** 1）。
1.2 土壤样品的采集与测定
2008年9月和2015年9月采用样方调查法分别在长白山北坡林线与西坡林线于最典型的地段分别设置4个样地，在每一样地内水平方向上每间隔20～40m设置一样带，在每个样带内按垂直方向自高而低从林线边缘（树岛）连续取样（样方：10m×10m）直到坡底的郁闭林（郁闭度>0.2），在所有设置的样方中北坡选择83个样方，西坡选择51样方进行取土。在这些样方内采用对角线法选取5个样点，从各个土层取土壤样品0.5kg，将5个样点的土壤充分混合后取1kg做为1个土壤样品。将采集后的土壤样品封好带回实验室，干燥通风除杂后秤重，将砾石（粒径>2mm）挑出测重，得到砾土比（砾石重量/土壤全重）。研磨剩余土壤样品，全部通过1mm孔筛后取1/4样品进一步研磨，通过0.1mm孔筛后的样品测土壤有机质、全氮、全磷含量。土壤有机质采用重铬酸钾-硫酸法、全氮含量采用重铬酸钾-硫酸消化法、全磷采用硫酸-高氯酸消煮法测定。
1.3 数据分析方法
利用常规统计方法、单个样本K-S检验和***样本T检验方法分别计算北坡和西坡土壤有机质和砾石含量的不同和两坡差异程度，分别计算北坡和西坡有机质和砾石含量的相关系数以评判砾石含量对有机质的影响，进一步分析土壤发育过程的差异性表现。
2 结果与分析
2.1 北坡和西坡有机质含量的对比
北坡和西坡土壤有机质含量的常规统计分析结果表明无论北坡还是西坡土壤养分的空间差异明显（标准差数值大，变异系数>0.30，单个样本K-S检验：P0）与峰度（>0）的统计结果看只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大（表1），所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。北坡和西坡有机质含量***样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率小于0.1， 有显著性差异。从均值大小的差异（西坡-北坡：36.8553g/kg）看西坡有机质含量大于北坡，说明西坡土壤发育程度相对北坡较好，从标准差、变异系数、偏度和峰度几个统计结果看西坡土壤发育的空间差异程度小于北坡，养分含量从整体上好于北坡。
2.2 北坡和西坡砾石含量的对比
从均值统计结果看土壤砾石含量都较大（西坡：18.29%；北坡：9.68%），说明林线土壤发育程度都较低，发育过程相对较慢，反映林线生境严酷。从标准差（西坡：12.12%；北坡：12.38%）和变异系数（西坡：0.66；北坡：1.28）看都较大，单个样本K-S检验（P0）与峰度（>0）的统计结果只有在个别局部有利生境土壤发育较快（表3），砾石含量低，所以林线生境的不利使土壤发育过程总体上迟缓。
北坡和西坡土壤砾石含量***样本T检验可以看出均值的双尾显著性概率远小于0.01， 有高度显著性差异。从两坡均值统计结果对比看西坡土壤砾石含量高于北坡，而从标准差和变异系数看北坡大于西坡说明土壤发育在空间上北坡的差异应该更大，但是从偏度和峰度看西坡土壤发育的空间差异程度又小于北坡，这些不同的统计结果似乎相互矛盾，但是这也说明两坡土壤形成的过程显然是非常复杂的，从发育时间看西坡应该小于北坡（均值西坡大），而养分含量却高，说明土壤形成的其他成土因素好于北坡。受制于发育时间整体较晚，使土壤砾石含量总体上空间差异不如北坡差异大。但是在极少数个别地点其他成土因素非常适合土壤发育，使土壤的砾石含量迅速下降，形成偏度和峰度大于北坡的现象，但是这仅限于少数几个非常适宜的地点。
2.3 北坡和西坡砾石含量对有机质含量的影响
从相关分析结果看北坡相关系数为显著负相关（相关系数：-0.22，P
以上分析说明西坡虽然土壤发育时间相对晚于北坡，但是其他成土因素对土壤发育的影响更大，特别在个别点上表现尤其明显，从成土因素看可能是气候变暖影响的结果，但是由于微地形和植被的空间差异只在极个别有利的点土壤发育状况突然变好，这可能与西坡极个别地点林线岳桦种群扩张态势明显，而整w推移不如北坡大有关[7]，而关于林线的空间移动与土壤状况的关系需要进一步分析，以评判土壤养分差异对不同坡向林线动态的差异性作用方式。
3 结论
北坡和西坡林线土壤养分的空间差异明显，只有在个别局部有利生境土壤有机质含量大，所以林线生境总体上不利于土壤有机质的形成和积累。西坡土壤发育程度相对北坡较好，且空间差异程度小于北坡。
林线土壤发育程度都较低，发育过程相对较慢，空间差异明显，西坡只在极少数个别地点土壤的砾石含量低，但是总体上砾石含量西坡大于北坡。
土壤发育受到砾石含量的影响明显，北坡林线母制对土壤发育过程控制较强，而西坡相对较弱，说明两坡其他成土因素影响程度存在很大差异。
参考文献
[1] Korner C，Jens P.A World-wide study of high altitude treeline temperatures[J].Journal of Biogeography，2004，31（5）： 713-732.
[2] Kammer A，Hagedorn F，Shevchenko I，et al. Treeline shifts in the Ural mountains affect soil organic matter dynamics[J]. Global Change Biology，2009，140（5）：469-479.
[3]石培礼，李文华.长白山林线交错带形状与木本植物向苔原侵展和林线动态的关系[J].生态学报，2000，20（4）：227-231.
[4] 邓坤枚，石培礼，杨振林.长白山树线交错带的生物量分配和净生产力[J].自然资源学报，2006，21（6）：942-948.
[5] Yu D P，Wang G G， Dai L M，et al. Dendroclimatic analysis of Betula ermanii forests at their upper limit of distribution in Changbai Mountain， Northeast China[J].Forest Ecology and Management，2007，240（1-3）：105-113.
土壤有机质篇10
【关键词】淮北地区；小麦；冬前迟发；拔节；判断；处理
小麦从出苗到越冬期间称为苗期阶段。在这个时期，总的要求是壮苗早发，具体主攻目标为早苗、全苗、齐苗、匀苗和壮苗。对于早苗概念的理解是：适期范围内争取早发，并不是越早越好，冬前迟发苗与冬前早发以至拔节都是非常不利的生长形势，现就淮北地区冬前迟发苗、早发苗的判断与处理做以下分析。
1 冬前迟发苗
1.1 形态特征
淮北地区地处亚热带向暖温带过渡的地带，秋、冬季节的气温很不稳定，常有所谓“暖冬”与“冷冬”的天气出现。在秋季，北方冷空气不断南下、降温速度快而又持续低温的年份就是冷冬年。在冷冬年，由于小麦生育所需的有效积温较少，即使肥水条件较好，小麦群体仍然较少、个体生长缓慢、生长量不足，个体表现为“三少一慢”，即叶龄少、分蘖少、次生根少和出叶速度慢。按理论讲，每长出1张叶片需80℃以上积温，如果日平均气温偏低，出叶速度变慢。但冷冬迟发的麦苗分蘖缺位较少，基本上能达到4叶见分蘖的要求，而且，有的麦田的很多麦苗分蘖都超过与叶龄的同伸关系。
1.2 发生原因
按照正常的气候条件，在淮北地区，小麦从播种到越冬约需0℃以上的积温650～700℃，这样才能满足冬前培育“鸡爪式”壮苗的要求。而在皖北地区，12月15日左右日平均气温就下降到3℃以下，小麦进入越冬期。如果冬前北方冷空气频频南下，降温早、气温低，就会造成麦苗冬发不足而成为迟发苗。
1.3 转化措施
小麦在越冬期间，一般仍能长出1～2张叶片、1～2个分蘖和2～4条次生根，所以，只要冬季田间管理措施得当，麦苗在越冬期间仍能向好的方向转化。
1.3.1 看苗追施腊肥
对冬前发苗不足且基肥和苗肥用量不足的田块要补施腊肥，以促进冬发春稳。腊肥应以有机肥与无机肥配合、迟效与速效配合为宜。有机肥可以覆盖露籽，填没土块间的空隙，培土壅根，增温保湿，有利麦苗冬季发根增蘖，确保麦苗安全越冬；化肥可以增加土壤中速效氮的供应，满足麦苗冬、春生长的需要。化肥的施用方法：条播麦田可以顺行开沟条施，以提高肥效。追肥的时间宜早不宜迟，早施可以早得劲、早转化，延长幼穗分化的时间，增加小穗原基数目。同时，肥料经过冬季雨雪的渗透，分布比较均匀，可促使全田麦苗均衡生长。
1.3.2 因地制宜灌好越冬水
冬季干旱时，肥料无法溶化、麦苗有肥吸不进，这种田块就不必追肥，而应及时灌好越冬水，掌握在日平均气温降到3～4℃时进行灌溉。淮北地区一般在12月上旬进行灌溉，灌溉尽量选择在晴好天气进行，并且要注意速灌速排，保持灌后田间不积水，以免土壤湿度过大，造成根拔冻害。
1.3.3 适当镇压
在冷冬年份麦苗迟况下，冬、春仍要进行适当镇压，以防冻保苗。因为镇压可以沉实土壤、压碎土块、填补土壤缝隙，使麦根与土壤密接，加强土壤毛细管的作用，改善分蘖节附近土壤的水分和温度状况，有利于麦苗安全越冬；同时，由于根土密接，根系吸收能力增强，有利于麦苗冬季分蘖芽的出生和根系的发展。镇压要在土壤墒情适宜和无风的晴天中午进行，与控制旺长所采取的以连续镇压来抑制地上茎蘖和叶片生长不同，只需1次即可。
2 冬季拔节苗
2.1 形态特征
冬季拔节的麦苗表现为主茎叶龄大、发育早、植株窜高，基部叶片枯黄、抗寒力下降。根据小麦各器官之间的同伸关系，小麦拔节时，幼穗发育正处于护颖分化期，即倒4叶出生，春性品种多为第八叶出生，半冬性品种多为第十一叶出生。已经拔节的麦苗标志着已通过春化阶段，一旦遇到寒潮侵袭，主茎和大分蘖里的幼穗就有可能被冻死，如剥开茎秆检查，可发现被冻幼穗失去光泽、逐渐枯萎，此茎秆也相继枯死。
2.2 发生原因
冬季拔节的小麦一般为春性品种，因为春性品种容易通过春化阶段进入光照发育阶段。如果不根据品种特性盲目早播，如把春性强的品种在10月10号前播种，就很容易引起冬前拔节。另外，肥水条件好的田块，麦苗的生育进程也快，播期应比瘠薄的田块稍微迟播一些，否则也会引起冬季拔节。小麦进入拔节期后御寒能力下降，据试验：在拔节开始的第一个星期，受冻的临界温度为-9～-10℃，第二个星期为-6～-7℃，第三个星期为-2～-3℃，第三个星期以后为-1～-2℃，而在扬花期，当叶面温度降到-0.7℃时就会受到冻害。所以，对这种发育过早的麦苗必须采取控制措施。
2.3 转化措施
对于冬季拔节麦苗，只要加强管理，仍可取得较好的收成。因为，此时麦苗叶龄大，即使地上部被冻受损，但小麦根系仍比较发达，已经下扎到土壤下层，吸收能力较强；同时，此时分蘖节积累的糖分也较多，不易全株冻死。所以，只要肥水管理跟上，转化是比较快的。
（1）在发现麦苗有冬季拔节的苗头时，立即采取断根、重压等措施强行抑制地上部分生长。断根的方法是：条播麦田，用铁锹在分蘖节下2～3cm处铲断麦根，但不能移动土块和麦苗，并在的当天进行镇压和浇水，促进麦根与土壤紧密结合；重压，就是用石磙每隔5～7d镇压1次，连续数次，以控制麦苗的茎叶生长。