南通市各农区土壤有机质与全氮测定及其相关性分析

王志强

摘要对南通市不同农区土壤耕层的全氮与有机质含量进行了测定,并分析了其线性相关性及影响因素,结果表明,全氮与有机质存在显著正相关性,但各农区的回归系数与相关系数有所不同,施肥对有机质与全氮离合有一定影响。

关键词农区;土壤有机质;全氮;线性相关;江苏南通

中图分类号S151.9;S153.6文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)21-0221-01

有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉,也是维持土壤结构、微生物活动的重要因素,直接影响土壤的保肥性、供肥性、保墒性、缓冲性、耕性、通气状况和土壤温度等,所以有机质含量是土壤肥力高低的重要指标之一。土壤全氮包括所有形式的有机和无机氮素,是标志土壤氮素总量和供应植物有效氮素的源和库,综合反映了土壤的氮素状况。土壤全氮与有机质含量的联系一直用于评价土壤的供氮水平[1]。2007年是南通市“5年1次”土壤肥分详查的第6次,笔者利用此次详查的结果进行全氮与有机质相关性分析[2],对了解南通市各农区全氮与有机质关系有一定借鉴作用。

1材料与方法

1.1供试材料

土样材料采集时间为2007年10月下旬至11月上旬(秋收后秋播前);采样地点为南通市范围内有代表性的195个点(第2次土壤普查同位点);土层为耕层(0~20cm);土壤样品重1kg左右,室内风干后粉碎为0.25mm待测样。

1.2检测方法

全氮含量用开氏法测定;有机质含量用油浴加热-K2Cr2O7容量法测定。每批次检测添加两合土掺比样(由江苏省统一制备)[3]。

2结果与分析

2.1全氮与有机质含量线性回归分析

通过对195个样品有机质及全氮检测,南通市土壤耕层平均全氮含量为1.19g/kg,有机质含量为19.92g/kg,各农区平均含量见表1。

2.1.1相关系数分析。不同农区全氮与有机质相关性的回归系数不同,说明不同农区全氮与有机质的紧密性不同,里下河区、通海特经区、中部稻棉区最高,分别达到0.885 8、0.830 0和0.812 9;其他地区较低,在0.6~0.7。各区相关系数存在:里下河区>通海特经区>中部稻棉区>高沙土区>东部旱作区>通如沿江区>通东区>栟茶河区的关系。

2.1.2斜率分析。不同农区全氮与有机质线性回归方程的斜率不同,说明全氮随有机质变化有所不同,有机质每增加1个单位,全氮增加量在数值上等于回归方程的斜率,斜率存在:通海特经区<中部稻棉区<里下河区<通如沿江区<高沙土区<东部旱作区<栟茶河区<通东区的关系。

2.1.3相关系数与回归斜率的关系。8个农区中有5个存在以下的关系:相关系数越大,回归方程斜率越小。回归系数越大,说明人为影响越小,有机质与全氮相互作用的关系越强。具体表现为:每增加1个单位有机质,全氮增长少。

2.2各农区有机质变化趋势分析

各农区土壤有机质的历次详查结果如表2所示。里下河地区属水旱轮作区,基础地力较好,素有留高茬的习惯,加之有机肥投入较高,有利用有机质的积累;高沙土地区推行水旱轮作制,增加优质有机肥投入,尤其是推广测土配方施肥以来,秸秆全量还田,培肥土壤,2007年土壤有机质上升了12.17g/kg,较1982年上升了117%,平均每年增加0.49 g/kg;通海特经区、东部旱作区长期以来有机质投入量较低,多采用间套种,复种指数达256%,且土壤通气较好,每年形成有机质与有机质矿化水平相当,土壤有机质积累较少;通如沿江区有机质增长在历年均是最大的,连续4次增幅分别为1.4%、3.4%、14.2%、47.3%;通东区和栟茶河区土壤有机质每年均衡增长,近5年增长稍快,与测土配方施肥技术应用及近年复混肥价格上涨有直接关系。

2.3影响土壤有机质和全氮含量的因素

资料表明,绝大部分表层土壤中,95%以上的氮素是以有机态存在,土壤全氮含量的消长取决于有机质含量的变化,即取决于土壤有机质积累和分解的相对速度[4]。大量施用氮肥对土壤全氮含量也有很大的影响。取样误差及检测误差也是影响土壤有机质和全氮含量的重要因素。土壤的水分状况和质地,是影响有机质和氮素含量的2个重要因素[5]。丁文雅在研究中发现,自然土壤有机质与全氮回归系能达到0.9以上[6],自然土壤中有机质与全氮相关性更强,说明耕地土壤受人为影响,全市氮肥施用量仍然偏高,施肥是影响其相关性的重要因素。里下河地区水热条件有利于有机质的积累。而高沙土区人为影响更强烈,一是推行水旱轮作,二是秸秆全量还田,三是施肥优质有机肥。

2.4土壤中的碳氮化

稳定的土壤有机质的碳氮比大约在10∶1[7]。一般当土壤中加入的有机质的碳氮比>30时,在分解过程的初始阶段将进行土壤氮肥的生物固定;当碳氮比在20~30时,可能既不进行矿质氮的生物固定也不释放出矿质氮;如果有机质的碳氮比<20,则一般在分解过程的初期就可以释放出矿质态氮。南通市八大农区土壤碳氮比在8.5~11.5,土壤相对稳定。

3结论

南通市耕地土壤相对稳定,土壤有机质及全氮含量呈稳步上升趋势。自然土壤有机质与全氮的相关性强于人耕熟化土壤,耕作制度和施肥水平是影响土壤有机质与全氮相关性的重要因素。推行测土配方施肥、秸秆全量还田、增施优质有机肥能显著改善土壤,提高土壤肥力水平。

4参考文献

[1] 郭呈芬.宿州市土壤全氮与有机质含量之间关系的研究[J].安徽农业大学学报,1996,23(2):478-479.

[2] 王青山,何利平.土壤有机质与氮素供应的相关关系[J].山西林业科技,2003(S1):25-27.

[3] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2005.

[4] 张凤荣.土壤地理学[M].北京:中国农业出版社,2002.

[5] 陆景陵.植物营养学(第二版)[M].北京:中国农业大学出版社,2003.

[6] 丁文雅.庐山土壤有机质与全氮之间关系的研究[J].科技信息(科学教研),2008(9):320-321.

[7] 徐明岗.陕西土壤有机质与全氮量的关系[J].陕西林业科技,1993(2):9-10,37.