導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土壤容重，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】土壤容重 測(cè)定方法 改進(jìn)

1 土壤容重測(cè)定方法綜述

土壤容重是指在自然狀態(tài)下，單位體積土壤的干重，單位為g?cm-3。土壤的容重可以直接反映出土壤的松緊程度和結(jié)構(gòu)狀況等情況。而且對(duì)于土壤的透氣性、入滲性能、持水能力、溶質(zhì)遷移特征以及土壤的抗侵蝕能力都有非常大的影響[1]。目前，國內(nèi)外對(duì)于測(cè)量土壤容重的方法有很多，但對(duì)于林地土壤，其地質(zhì)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，而且土壤結(jié)構(gòu)不均一，用普通的方法進(jìn)行精準(zhǔn)快捷的土壤容重的測(cè)量有一定的難度。森林土壤容重的測(cè)定通常采用農(nóng)業(yè)土壤容重的常規(guī)測(cè)定方法，即環(huán)刀采土、烘干稱量法。此外，還有蠟封法，水銀排出法，填砂法和射線法（雙放射源）等[2-3]。

2 測(cè)定方法的選擇

在土壤容重的實(shí)驗(yàn)中，土壤樣本的采集方法為環(huán)刀法。

（1）方法原理。用一定容積的環(huán)刀（一般為100cm3），切割自然狀態(tài)下的土樣，使土樣充滿其中，烘干后稱量計(jì)算單位容積的烘干土重量。（2）實(shí)驗(yàn)儀器。環(huán)刀，量程為0.01的分析天平，小鋁盒，烘箱，干燥器，量筒，自封袋等。（3）實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)材料均來自我市轄區(qū)內(nèi)的自然保護(hù)區(qū)，選取了幾個(gè)具有代表性的采樣點(diǎn)采樣；取得的土壤立即放入自封袋中冷藏保存，對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行編號(hào)，詳細(xì)記錄。返回實(shí)驗(yàn)室后，分別將小鋁盒和自封袋稱重，記錄下其凈重為m0和mz，再稱量自封袋和袋內(nèi)土壤樣品的總重量mt；再將土壤樣品從袋中取出，分別放入小鋁盒內(nèi)，并在小鋁盒上記錄好樣本采集地點(diǎn)和采集時(shí)間，便于以后的實(shí)驗(yàn)分析；然后用量程為0.01的分析天平對(duì)小鋁盒和土壤樣品逐一進(jìn)行稱重，記錄下質(zhì)量為m；接下來將盛有土壤樣品的小鋁盒放入烘箱中，并在105℃條件下烘干6小時(shí)，取出后放入干燥器中冷卻，降至常溫后取出并記錄下質(zhì)量為m1；繼續(xù)將稱過重的小鋁盒放入烘箱中，在105℃條件下烘干2小時(shí)，再放入干燥器中冷卻，記錄下此時(shí)的質(zhì)量為m2，直至與前一次烘干的質(zhì)量差小于0.05g，計(jì)算其平均值作為烘干后的質(zhì)量。然后需要將烘干后土壤中較大的石礫（一般直徑大于2mm）挑出，稱量其質(zhì)量，記為ma；再在量筒中裝入適量的水，體積記為V1，再將石礫放入其中，觀測(cè)并記錄此時(shí)的體積為V2，則通過計(jì)算得到石礫的體積V=V2-V1；最后將以上所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和匯總，并制成表格。

3 土壤容中的測(cè)定方法及其改進(jìn)

3.1 土壤容重

土壤容重又稱土壤假比重，是指土壤在未破壞自然結(jié)構(gòu)的情況下，單位容積的重量，通常以g/cm3表示。土壤容重是土壤的一個(gè)基本物理性質(zhì)，對(duì)土壤的透氣性、入滲性能、持水能力、溶質(zhì)遷移特性以及土壤的抗侵蝕能力都有非常大的影響[4]。土壤容重除用來計(jì)算土壤總孔隙度外，還可以用于估測(cè)土壤的松緊度和土壤結(jié)構(gòu)狀況。土壤容重小，說明土壤比較疏松，孔隙多，通透性較好，潛在肥力較高；土壤容重大，說明土壤比較緊實(shí)，孔隙小，結(jié)構(gòu)性差，通透性差。

3.2 林地土壤容重的計(jì)算方法

通過兩種方法的比較發(fā)現(xiàn)，石礫對(duì)土壤容重的測(cè)定有很大的影響，應(yīng)當(dāng)用改進(jìn)后去掉石礫的方法進(jìn)行計(jì)算，以減小計(jì)算過程中出現(xiàn)的誤差。

3.3 其他改進(jìn)方法

有些林地土壤中還有較多的有機(jī)質(zhì)，土壤中的有機(jī)質(zhì)也會(huì)對(duì)土壤容重的測(cè)定產(chǎn)生影響，所以也應(yīng)該考慮其在計(jì)算過程中產(chǎn)生的影響，對(duì)計(jì)算方法加以改進(jìn)。

根據(jù)不同土壤結(jié)構(gòu)和組成成分，應(yīng)當(dāng)選用不同的計(jì)算方法，以減少計(jì)算過程中出現(xiàn)的誤差，使林地土壤容重的測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

通過本次實(shí)驗(yàn)可知，保留石礫的土壤容重和去掉石礫的土壤容重測(cè)量結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，準(zhǔn)確測(cè)量林地土壤的容重對(duì)科學(xué)研究意義非凡。在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)對(duì)于減少實(shí)驗(yàn)中繁雜的步驟，減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度予以保障，這才是我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)和工作中應(yīng)該秉承和發(fā)揚(yáng)的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭紀(jì)勇，邵明安，張興昌.黃土區(qū)坡面土壤容重和飽和水率空間變異特征[J].水土保持學(xué)報(bào)，2004（3）：53-56.

[2] 中國科學(xué)院南京土土壤研究所土壤物理研究室.土壤物理性質(zhì)測(cè)定法[M].科學(xué)出版社，1978.

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氟磺胺草醚(fomesafen)是一種具有高度選擇性的大豆苗后除草劑，據(jù)統(tǒng)計(jì)2012年氟磺胺草醚作為除草劑的單劑品種可用面積162.2萬hm2/次，在黑龍江省除草劑單劑品種使用排名第4位[1]。但由于不合理的施用、不規(guī)范的輪作和耕作，導(dǎo)致氟磺胺草醚用藥量逐年增加，而且該藥在土壤中殘留期長達(dá)6～12個(gè)月[2]，在土壤中不會(huì)鈍化，可保持活性數(shù)個(gè)月，經(jīng)過雨水的淋溶很容易在土壤中隨著地表徑流和侵蝕土壤進(jìn)入池塘、河流、湖泊等進(jìn)一步污染地下水環(huán)境，并對(duì)非靶標(biāo)水生生物造成危害，同時(shí)能在水生生物體內(nèi)進(jìn)行富集，并通過食物鏈的傳遞危害到人類健康[3-4]。由于田間試驗(yàn)難于收集淋溶液，達(dá)不到試驗(yàn)理論的統(tǒng)一性，所以本試驗(yàn)以淋溶柱的方式在室內(nèi)進(jìn)行。目前研究除草劑淋溶的試驗(yàn)已有相關(guān)報(bào)道，聶果等[5]利用不銹鋼柱研究發(fā)現(xiàn)單嘧磺酯在黑龍江黏土中主要分布在5～20cm之間；周世萍等[6]研究毒死蜱在土壤中的殘留和淋溶動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)，降水量為200mL，濃度最高峰的土層深度為0～5cm；王玉軍等[7]研究多菌靈的淋溶特性，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量32.5g/kg時(shí)淋溶深度可達(dá)20～30cm。本試驗(yàn)研究了氟磺胺草醚在黑土中淋溶規(guī)律并探討不同條件對(duì)氟磺胺草醚土壤淋溶的影響，為明確氟磺胺草醚在土壤中的環(huán)境行為，更好地預(yù)測(cè)農(nóng)藥對(duì)地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)安全性評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)[8]。

1材料與方法

1.1供試土壤供試土壤取自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)院內(nèi)試驗(yàn)田黑土。供試土壤均采自大田表層0～15cm耕作土。土樣采集后，在潔凈的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)平展、風(fēng)干，揀除其中的植物殘根、石塊及其他雜物，過630μm篩待用，樣土經(jīng)檢測(cè)pH值6.67，有機(jī)質(zhì)含量3.8%。

1.2儀器與試劑液相色譜儀：Waters高效液相色譜1525，手動(dòng)進(jìn)樣器和Breeze工作站；色譜柱：WatersC18(250mm×4.6mm，5μm)不銹鋼柱；液相色譜過濾系統(tǒng)；20mL瓶口移液器；KQ600B超聲波清洗機(jī)；HZQ-F160振蕩器；TDL-60B-W離心機(jī)；1/10000電子天平；濾膜孔徑約0.22μm；50mL帶蓋離心管；乙腈；磷酸；NaCl；去離子水。

1.3高效液相色譜分析條件流動(dòng)相乙腈-水(5%磷酸)體積比60∶40，流速1.0mL/min，柱溫30℃，檢測(cè)波長295nm，進(jìn)樣量20μL，在上述色譜條件下，氟磺胺草醚的保留時(shí)間約為4.933min。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1土柱及淋溶裝置制作取直徑10.5cm下水管40cm，在5～40cm每隔5cm打一個(gè)1cm的圓孔用以取土樣，取直徑10cm玻璃材料均勻打好孔洞作為淋溶柱的柱底，利用PVC材料沿著柱子底部架高5cm，以防淋溶液反滲入土壤樣品中。取2.5L礦泉水瓶，底部打小孔用以注入淋溶水樣，礦泉水瓶用細(xì)繩按吊瓶方式固定好，用封孔膜將醫(yī)用針管纏繞一圈扎入礦泉水瓶蓋處，將制作好的淋溶裝置掛在支架上，通過控制水流控制淋溶速度。

1.4.2氟磺胺草醚淋溶的檢測(cè)方法取500g風(fēng)干土樣添加氟磺胺草醚作為藥土處理對(duì)象，土壤含水量10%，土柱每隔5cm添加500g土樣，藥土500g加入土樣上層，藥土上覆蓋一層濾紙，濾紙上加一層石英砂，降雨量100mm，降雨速度23~25滴/min，淋溶結(jié)束后在5、10、15、20、25、30、35cm土層用自制取樣器取樣，通過土樣前處理后經(jīng)高效液相色譜檢測(cè)氟磺胺草醚各土層的藥液含量情況。

1.4.3土壤樣品的前處理土壤樣品除去碎石、雜草和植株根莖等雜物，風(fēng)干后過630μm篩。稱取上述土壤樣品20g于250mL具塞錐形瓶中，加入去離子水20mL濕潤土壤，再準(zhǔn)確加入乙腈(分析純)20mL于250mL具塞錐形瓶中，浸泡1h后，振蕩30min，靜置5min后，將上清液轉(zhuǎn)移至盛有5gNaCl的50mL離心管中，振搖5min后，以5000r/min的速度離心5min后，取上層乙腈相直接上機(jī)待測(cè)[9-11]。

1.4.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作將氟磺胺草醚標(biāo)準(zhǔn)溶液用乙腈稀釋配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1、2、5、10、20、50、100、200mg/kg系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述高效液相色譜條件下進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，以氟磺胺草醚質(zhì)量分?jǐn)?shù)x為橫坐標(biāo)、峰面積y為縱坐標(biāo)作圖，做標(biāo)樣線性方程。1.4.5加標(biāo)回收率的測(cè)定向空白土壤中添加氟磺胺草醚標(biāo)準(zhǔn)溶液，使土樣中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1、5、10、50、100、150mg/kg，采用上述土壤前處理和高效液相色譜的方法3次重復(fù)測(cè)定空白及加標(biāo)土壤樣品。

2結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線制作將氟磺胺草醚標(biāo)準(zhǔn)品配制成不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)得不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下峰面積可知標(biāo)樣線性方程為y=27602x+17923，相關(guān)系數(shù)為R2=0.9991；其中y為氟磺胺草醚峰面積，x為標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在試驗(yàn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，儀器對(duì)氟磺胺草醚有較好的線性相關(guān)性。

2.2加標(biāo)回收率在過篩土壤樣品中添加氟磺胺草醚標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)得不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見表1。由表1可知：隨著標(biāo)準(zhǔn)土樣氟磺胺草醚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，平均回收率逐漸增加，藥液質(zhì)量分?jǐn)?shù)1mg/kg時(shí)回收率56.7%，這可能和儀器本身的檢測(cè)限量有關(guān)。藥液質(zhì)量分?jǐn)?shù)10～150mg/kg時(shí)回收率均能達(dá)到90%以上，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%，說明本實(shí)驗(yàn)氟磺胺草醚提取方法、儀器檢測(cè)條件可行。

2.3氟磺胺草醚在土壤中淋溶的影響因素分析

2.3.1不同施藥量對(duì)氟磺胺草醚土壤淋溶的影響由圖1可知：隨著氟磺胺草醚淋溶深度的增加，土樣檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸下降，土樣25cm時(shí)檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于20mg/kg，土樣30cm時(shí)50mg/kg氟磺胺草醚水劑未檢出殘留，土樣35cm時(shí)100mg/kg氟磺胺草醚水劑未檢出殘留，同一淋溶層添加氟磺胺草醚質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高儀器檢測(cè)農(nóng)藥殘留量越大，結(jié)果表明土層中氟磺胺草醚藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，土壤吸附藥液的殘留質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，土壤淋溶作用越強(qiáng)。

2.3.2有機(jī)質(zhì)對(duì)氟磺胺草醚土壤淋溶的影響由圖2可知淋溶深度25cm時(shí)，有機(jī)質(zhì)含量7.4%未檢出農(nóng)藥殘留；淋溶深度30cm時(shí)，有機(jī)質(zhì)含量6.3%未檢出農(nóng)藥殘留，同一藥土層，不同有機(jī)質(zhì)含量相比較存在差異，土樣檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著有機(jī)質(zhì)含量的增加，淋溶深度和土樣檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低。結(jié)果顯示土壤中添加一定劑量的有機(jī)質(zhì)之后形成了新的人工吸附劑，它對(duì)土壤中的氟磺胺草醚有很大的吸附能力和吸附容量，這種行為直接影響了氟磺胺草醚在土壤中的淋溶，即土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，藥土越不容易隨水下移，土壤吸附性能越強(qiáng)，則可供淋溶的污染物越少，污染物淋溶能力就越弱[12]。

2.3.3不同降雨量對(duì)氟磺胺草醚土壤淋溶的影響由圖3可知：淋溶深度30cm時(shí)，降雨量70mm未檢出農(nóng)藥殘留；淋溶深度35cm時(shí)，降雨量100mm未檢出農(nóng)藥殘留；35cm降雨量140mm農(nóng)藥檢出量小于1mg/kg。同一淋溶土層，降雨量越大土樣檢測(cè)濃度越高，結(jié)果表明降雨量越大，同一時(shí)間內(nèi)降雨速度越快，農(nóng)藥隨著雨水向下移動(dòng)的速度加快，土壤的滲透能力增強(qiáng)，導(dǎo)致淋溶深度和土樣檢測(cè)濃度越高。

2.3.4土壤含水量對(duì)氟磺胺草醚土壤淋溶的影響由圖4可知：隨著氟磺胺草醚淋溶深度的增加，土樣檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸下降，淋溶深度35cm時(shí)，含水量10%、15%未檢出農(nóng)藥殘留，同一藥土層，土樣含水量不同相比較存在差異，土樣檢測(cè)濃度隨著土樣含水量的增加，淋溶深度和土樣檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加，結(jié)果顯示土壤含水量大滲透能力增強(qiáng)，加快了土壤淋溶向下運(yùn)動(dòng)的速度，淋溶的深度越大。

2.3.5氟磺胺草醚不同劑型對(duì)土壤淋溶的影響由圖5可知：氟磺胺草醚水劑(SL)、微乳劑(ME)和乳油(EC)隨著淋溶深度的增加，其土樣的檢測(cè)濃度逐漸下降，淋溶深度30cm時(shí)，微乳劑(ME)和乳油(EC)藥土層均未檢測(cè)出農(nóng)藥，同一藥土層，不同劑型相比較，淋溶深度和土樣檢測(cè)濃度差異明顯，水劑表現(xiàn)出較強(qiáng)的淋溶性，微乳劑次之，乳油的淋溶性最弱。水劑配方中使用的有機(jī)溶劑和表面活性劑比乳油和微乳劑都少，微乳劑用水做主要溶劑，但是需要加入大量的乳化劑，乳油中含有大量的有機(jī)溶劑，即3種劑型的水溶性水劑最大，微乳劑次之，乳油最小。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，水溶性越大，農(nóng)藥土層向下運(yùn)動(dòng)的速度越快，同層土樣的藥土檢測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大。

3結(jié)論

農(nóng)藥在土層中的淋溶深度和對(duì)地下水的潛在污染受多種因素的影響，其中起主導(dǎo)作用的因素有4種：1)施藥地塊可供土壤淋溶的施藥量，施藥量的多少取決于是否合理用藥，操作是否規(guī)范；2)施藥地區(qū)年降雨量和降雨強(qiáng)度，農(nóng)藥隨雨水在土壤中下移的速度與同一時(shí)間內(nèi)降雨量的多少有關(guān)；3)施藥地塊土壤本身的物理特性，土壤的質(zhì)地主要取決于土壤含水量、有機(jī)質(zhì)含量、土壤的透氣性等；4)農(nóng)藥自身的成分組成，農(nóng)藥的化學(xué)成分決定了農(nóng)藥的性質(zhì)，農(nóng)藥的水溶性影響農(nóng)藥下滲速度和對(duì)土壤的吸附作用。農(nóng)藥土壤淋溶最大的危害是對(duì)地下水造成的污染，以及帶來的一系列連鎖反應(yīng)。評(píng)價(jià)一種農(nóng)藥對(duì)地下水的污染需要各方面因素綜合考慮再做出評(píng)價(jià)。

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【關(guān)鍵詞】 酸性土壤 水溶性氟化物 離子色譜測(cè)定 竹筍

氟化物對(duì)植物生理生化、新陳代謝及其人體吸收代謝的影響已見有報(bào)道[1][2]3].氟不是植物所必需的營養(yǎng)，但是動(dòng)物所需要的。然而動(dòng)物連續(xù)吸收超量的氟，可能導(dǎo)致氟中毒，而食物中氟低于最適水平時(shí)，又會(huì)造成同樣的危險(xiǎn)。因此不同植物對(duì)氟化物的吸收平衡，土壤中氟化物的存在形態(tài)和含量及其對(duì)各類植物的影響等研究一直倍受關(guān)注。

氟是巖石和土壤的普通成分，在土壤環(huán)境中，大多以難溶性的氟化物形態(tài)存在，并且含量也較大，大陸巖石中氟平均含量為650 mg／kg，不同地區(qū)或土質(zhì)存在一定的差異。氟化物可通過多種途徑進(jìn)入土壤中，如磷肥和農(nóng)藥施入、煤的燃燒、礦物散落物和其它已被工業(yè)污染的空氣及降雨時(shí)聚集帶入；當(dāng)外界氟化物對(duì)土壤造成污染時(shí)，往往表現(xiàn)為土壤中可溶性氟含量的增加。為此，土壤水溶態(tài)氟化物含量的研究對(duì)土壤的污染狀況、植物吸收平衡及食品安全評(píng)價(jià)等具有現(xiàn)實(shí)意義。本文探討了福建部分林地土壤水溶性氟的測(cè)定方法及土壤與竹筍氟含量的相關(guān)性。

目前土壤水溶性氟化物的測(cè)定方法，尚未見有國家標(biāo)準(zhǔn)。水、食品及空氣等氟化物測(cè)定有選擇性離子電極離子色譜、比色法和擴(kuò)散法等。本文建立了土壤水溶性氟化物離子色譜測(cè)定方法，與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或方法相比，離子色譜法具有操作簡便、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，該法回收率在95%-104%。

1 材料與方法

1.1 儀器

DX-120離子色譜儀(ASRS抑制器，電導(dǎo)檢測(cè)器)，Dionex公司生產(chǎn)；超聲波清洗機(jī)，天津奧特賽恩斯儀器有限公司；高速離心機(jī)，德國Hettich公司；D1190超純水器 美國B/T Lab公司；0.45μm過濾器(Dionex)；吸附柱：自制純化活性碳柱；氟離子選擇電極 ；甘汞參比電極 ；電動(dòng)磁力攪拌器；酸度計(jì)：±0.01pH計(jì)。

1.2 試劑

國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心配制的氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1000 mg/L)。

總離子強(qiáng)度緩沖液(TISAB)：乙酸鈉溶液（3mol/L）與檸檬酸鈉（0.75mol/L）等量混合，臨用現(xiàn)配。儲(chǔ)存于塑料瓶中。

1.3 色譜條件

IonPac CS12A分離柱(4×250 mm)(Dionex)，IonPac AG9-HC保護(hù)柱(4x50mm)(Dionex)，淋洗液：9.0mmol/LNa2CO3，工作電流50mA；淋洗液流速：1.10ml/min，進(jìn)樣量：25μL。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 土壤浸出液的制備

1.4.1.1 風(fēng)干及過篩：將采樣深度60cm的土壤樣品仔細(xì)挑去石塊、根莖等雜物，平鋪在干凈的濾紙上，攤成薄層放于室內(nèi)陰涼通風(fēng)處風(fēng)干，并經(jīng)常翻動(dòng)加速干燥。風(fēng)干后的土壤樣品用研缽碾碎，然后通過孔徑為0.84mm（20目）篩，留在篩上的土塊重新碾碎，再次過篩，直至全部土壤樣品通過，混勻。

1.4.1.2 供試品澄清溶液的制備：稱取混勻土樣按1：5[4]的土水比于塑料管中，分別加入碳酸鎂、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣0.2g，分別在超聲條件、熱水浸提條件、振蕩條件下常溫、70℃提取5min～60 min，于離心管中，在轉(zhuǎn)速為4000和9000r/min的條件下，離心分離10min，將上清液用純化活性碳柱脫色，棄去前2mL流出液，經(jīng)0.45μm濾膜過濾上柱。

1.4.2 農(nóng)產(chǎn)品氟化物測(cè)定: GB/T5009.18-2003食品中氟的測(cè)定（氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法）。

1.4.3 離子色譜測(cè)定：進(jìn)樣量25μL，以保留時(shí)間定性，外標(biāo)峰面積法計(jì)算含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在上述色譜條件下，氟離子的回歸方程(以峰面積對(duì)濃度進(jìn)行線性回歸)、相關(guān)系數(shù)和線性范圍及2倍信噪比時(shí)，氟化物的檢出限等檢測(cè)參數(shù)見表1。

以20.0g稱樣量定容到100ml計(jì)算，該方法檢出限為0．05mg/kg。

2.2 不同絮凝劑與離心條件的選擇

加入碳酸鎂、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣等不同絮凝劑在轉(zhuǎn)速為4000 r/min的條件下均可有效澄清試液，但不同絮凝劑各有不同雜質(zhì)或待測(cè)的離子干擾，未加絮凝劑的樣品需在大于9000 r/min的條件下才可取得澄清試液，本實(shí)驗(yàn)選擇9000 r/min的離心條件。

2.3 不同浸提條件氟化物的含量

采用常溫超聲、70℃超聲、70℃熱水、振蕩5min、 10min、20 min 、30min 、60 min浸提，9000 r/min離心分離，對(duì)6個(gè)采樣點(diǎn)土樣各2次測(cè)定，氟化物的含量均值見表2、圖1。

表2、圖1給出了6份不同土樣，以土：水為1:5的比例，在不同浸提條件和時(shí)間下測(cè)定的氟化物含量。由表2、圖1中可見，不同浸提條件具有不同的浸出量，加熱浸提比常溫浸提氟化物含量高，不同土壤表現(xiàn)出對(duì)不同浸提條件的反應(yīng)性，5號(hào)土樣振動(dòng)效果好于常溫超聲方法，相反6號(hào)土樣超聲浸提效果比5號(hào)土樣振動(dòng)浸提氟化物含量高，采用超聲波與熱水浸提相結(jié)合浸提10min-20 min，我們觀察到浸提液氟化物的含量基本可達(dá)到平衡，6份土樣均能達(dá)到較好的浸提效果。

土壤是較復(fù)雜的體系，已有研究，土壤吸附氟的能力受各自理化性質(zhì)的影響很大．主要有粘粒、A1203 、Fe2O3等的含量以及pH值，酸性土壤吸附的氟能力比石灰性土壤要強(qiáng)[5]。本研究土壤pH值在4.42-5.85之間，采用超聲波與熱水浸提相結(jié)合的方法可能促使吸附在土壤膠態(tài)微粒中的活性氟離子更容易釋放出來。

2.4 回收率實(shí)驗(yàn)

以上6組土壤，各準(zhǔn)確稱取3份平行樣，每組分別加人一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，使加標(biāo)樣品氟離子的濃度為原樣品含量的1-3倍左右，按70℃超聲10 min浸提方法測(cè)定各氟離子的濃度，計(jì)算回收率見表3，結(jié)果回收率在95％～104％之間。

2.5 色譜方法與氟離子選擇電極測(cè)定方法的比較

取同一樣品，精密稱取5份，按選定70℃超聲15 min方法浸提，采用離子色譜法與氟離子選擇電極同時(shí)測(cè)定浸提液氟離子含量，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和測(cè)定結(jié)果雙側(cè)t檢驗(yàn)，見表3。由表4可見，兩種分析方法的測(cè)定結(jié)果，土樣5號(hào)t=2.34＜t0.O5,5=2.57，土樣6號(hào) t=2.30＜t0.O5,5=2.57，均無顯著性差異。

3 實(shí)際樣品分析

采用離子色譜法和氟離子選擇電極法對(duì)福建部分林地土壤及竹筍氟含量測(cè)定，結(jié)果見表4。

由表4可見按選定70℃超聲15 min方法浸提土壤及竹筍氟含量測(cè)定，該浸提方法與竹筍氟含量的相關(guān)系數(shù)為r=0.792，決定性系數(shù)r2達(dá)0.627，通過F檢驗(yàn)， F=15.6＞F0.01(1,9)= 10.6，表明該方法浸提土壤與竹筍氟含量相關(guān)性達(dá)極顯著水平。

4 結(jié)論

4.1 本研究采用了農(nóng)業(yè)上慣常應(yīng)用的水：土為5：1的比例進(jìn)行測(cè)定，并以水：土等于5：l的測(cè)定值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用70℃超聲15 min方法浸提土壤，離心分離，純化活性碳柱脫色（有機(jī)質(zhì)含量高情況），0.45μm濾膜過濾直接進(jìn)離子色譜柱測(cè)定，該法具有簡便、靈敏度高、準(zhǔn)確度高，分析速度快，無需添加任何化學(xué)澄清試劑等優(yōu)點(diǎn)，避免了試劑外源干擾，一次進(jìn)樣能同時(shí)測(cè)定F- Cl- NO2-、NO3- SO4=等多種陰離子，對(duì)大批量土壤監(jiān)測(cè)具有實(shí)際意義。

4.2 采用70℃超聲15 min的方法浸提土壤并對(duì)竹筍氟含量進(jìn)行測(cè)定表明,土壤水溶性氟化物與竹筍氟含量相關(guān)性達(dá)顯著水平。土壤全氟量與其它浸提方法與竹筍氟含量的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]孟范平，吳方正. 氟化物對(duì)植物生理生化的影響.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，I996，12（1）：42―46

[2]高吉喜，柳若安. 氟化物對(duì)植物新陳代謝影響研究進(jìn)展.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1998，6（3）：24-27

[3]朱壯涌，閻宗林. 氟化物的自然分布與吸收代謝. 醫(yī)學(xué)地理分冊(cè)，1989，1：4-7

篇4

關(guān)鍵詞：自動(dòng)站 土壤水分對(duì)比觀測(cè) 分析評(píng)估

中圖分類號(hào)：S151.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（c）-0191-04

根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)準(zhǔn)確性研究》[1]理論，對(duì)青島六個(gè)區(qū)市2011年度土壤水分對(duì)比觀測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估分析，發(fā)現(xiàn)在土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)比較均勻地段，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)經(jīng)訂正可以替代人工取土觀測(cè)土壤水分。

1 資料來源

青島六個(gè)區(qū)市氣象局2011年度自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站器測(cè)體積含水率與人工取土觀測(cè)重量含水率對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，膠州、平度、萊西、即墨每個(gè)站樣本數(shù)56個(gè)，膠南、嶗山每個(gè)站樣本數(shù)48個(gè)。

2 評(píng)估分析理論依據(jù)簡介

根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)準(zhǔn)確性研究》知：

（1）

式中為人工取土四個(gè)重復(fù)平均重量含水率；為人工取土四個(gè)重復(fù)點(diǎn)較探針點(diǎn)安裝前重量含水率平均相對(duì)變化率；為探針點(diǎn)探針安裝后重量含水率較安裝前相對(duì)變化率；為探針點(diǎn)探針安裝后體積含水率探測(cè)值；為探針點(diǎn)探針安裝后土壤容重。

2.1 土壤容重綜合修正法

假設(shè)土壤水分觀測(cè)地段土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)比較均勻，土壤含水量變動(dòng)區(qū)間（）比較小，根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)準(zhǔn)確性研究》知，和之間存在正比關(guān)系。

（2）

（2）式中為常數(shù)，，其中為常數(shù)；為綜合修正土壤容重。

綜合修正土壤容重可通過人工觀測(cè)土壤重量含水率和同時(shí)次自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站觀測(cè)體積含水率計(jì)算得出。

即： （3）

2.2 簡化直線回歸法

2.2.1 簡化直線回歸法

假設(shè)觀測(cè)地段土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)比較均勻，土壤含水量變動(dòng)區(qū)間（）比較小，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站探針安裝時(shí)對(duì)環(huán)境改變很小，即，，根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)準(zhǔn)確性研究》知，和之間存在線性關(guān)系。

（4）

（4）式中、為常數(shù)，其中，為探針安裝后土壤容重倒數(shù)；，為人工測(cè)平均重量含水率與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)重量含水率之差，其中為探針點(diǎn)探針安裝前重量含水率。、可以通過對(duì)比觀測(cè)，采用直線回歸直接求出。

2.2.2 簡化直線回歸法

根據(jù)（4）式， （5）

（5）式中，，由（4）式的分析可知，、亦為常數(shù)，也可采用直線回歸求出。

3 分析評(píng)估

用土壤容重綜合修正法和簡化直線回歸法，分別對(duì)青島六個(gè)區(qū)市同層次土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)比較均勻?qū)Ρ扔^測(cè)地段2011年度自動(dòng)土壤水分觀測(cè)與人工取土土壤水分觀測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，結(jié)果如下。

3.1 土壤容重綜合修正法分析評(píng)估、驗(yàn)證結(jié)果

3.1.1 綜合修正土壤容重與人工測(cè)定土壤容重對(duì)比

平均綜合修正土壤容重與人工測(cè)定土壤容重對(duì)比見表1。

從表1看出，平均綜合修正土壤容重大于等于人工測(cè)土壤容重的占87.5%，最大相差0.68g/cm3；平均綜合修正土壤容重小于人工測(cè)土壤容重的占12.5%，最大相差0.06g/cm3。

3.1.2 土壤容重綜合修正法分析、驗(yàn)證結(jié)果

根據(jù)（2）式：，由自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站體積含水率計(jì)算重量含水率，再與人工實(shí)測(cè)重量含水率對(duì)比；或由人工測(cè)重量含水率計(jì)算體積含水率，再與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站實(shí)測(cè)體積含水率對(duì)比。

土壤容重綜合修正法分析結(jié)果見表2。

表中：土壤重量含水率平均分析絕對(duì)誤差：

土壤體積含水率平均分析絕對(duì)誤差：

根據(jù)、計(jì)算公式知，、之間存在關(guān)系。

3.1.3 土壤容重綜合修正法分析、驗(yàn)證結(jié)果評(píng)估

從表2看出，用土壤容重綜合修正法除萊西0～40 cm外，土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差均小于5%，根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)規(guī)范（試行）》（山東省氣象局氣測(cè)函[2010]21號(hào)《關(guān)于印發(fā)的通知》），自動(dòng)土壤水分觀測(cè)可以替代人工觀測(cè)。而且因>1，根據(jù)，則必

從表3、表4看出，用土壤容重綜合修正系數(shù)法除萊西20～30 cm土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差5.01%略大于5%外，其他均小于5%，總體效果比土壤容重綜合修正法好，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)可以替代人工觀測(cè)。而且因>1，根據(jù)，則也必

萊西土壤容重綜合修正法土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差均較大原因：為便于分析，以膠州、萊西10～20 cm為例，對(duì)人工測(cè)重量含水率、自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率進(jìn)行比較（見圖1、圖2），發(fā)現(xiàn)膠州人工測(cè)重量含水率、自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率變化趨勢(shì)相同，而且在土壤水分變動(dòng)不大情況下，人工測(cè)重量含水率和自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率兩條曲線接近等距曲線，綜合修正土壤容重幾乎是一條水平直線。而萊西雖人工測(cè)重量含水率、自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率雖變化趨勢(shì)相同，但自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率敏感度低，其變化幅度明顯小于同時(shí)段人工測(cè)重量含水率變化幅度，不符合變化規(guī)律，造成綜合修正土壤容重不穩(wěn)定，致使0～40 cm土壤容重綜合修正法土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差大于5%，而40～100 cm深層土壤水分比較穩(wěn)定，所以土壤容重綜合修正法土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差符合要求。

3.2 簡化直線回歸法分析、驗(yàn)證結(jié)果

3.2.1 簡化直線回歸法分析、驗(yàn)證結(jié)果

以自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率為自變量，人工四個(gè)重復(fù)觀測(cè)平均重量含水率為因變量，根據(jù)（4）式對(duì)同層次、同時(shí)次對(duì)比觀測(cè)資料進(jìn)行直線回歸。簡化直線回歸法回歸方程、分析結(jié)果見表5、表6、表7。

表中：土壤重量含水率平均分析絕對(duì)誤差：

土壤體積含水率平均分析絕對(duì)誤差：

3.2.2 簡化直線回歸法分析、驗(yàn)證結(jié)果

以人工四個(gè)重復(fù)觀測(cè)平均重量含水率為自變量，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率為因變量，根據(jù)（5）式對(duì)同層次、同時(shí)次對(duì)比觀測(cè)資料進(jìn)行直線回歸。簡化直線回歸法回歸方程、分析結(jié)果見表6、表7、表8。

3.2.3 簡化直線回歸法分析、驗(yàn)證結(jié)果評(píng)估

表5、表8顯示，簡化直線回歸法除萊西0～50 cm、平度90～100 cm、即墨40～50 cm和90～100 cm外，土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差均小于5%，根據(jù)《自動(dòng)土壤水分觀測(cè)規(guī)范（試行）》，自動(dòng)土壤水分觀測(cè)可以替代人工觀測(cè)，而且重量含水率平均絕對(duì)誤差也小于5%。

從表5、表8中發(fā)現(xiàn)，采用簡化直線回歸時(shí)，體積含水率平均絕對(duì)誤差與重量含水率平均絕對(duì)誤差之間，一方面根據(jù)、計(jì)算公式，（ ，或），由于采用統(tǒng)計(jì)方法，大部分與偏差較大，與之間也不存在倒數(shù)關(guān)系，有些甚至為負(fù)值，已失去物理意義；另一方面當(dāng)采用直線回歸時(shí)>，當(dāng)采用直線回歸時(shí)大部分會(huì)出現(xiàn)

簡化直線回歸法平均絕對(duì)誤差均較大的原因，除自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率敏感度低外，還由于觀測(cè)地段部分區(qū)域和層次與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站安裝點(diǎn)土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)不一致，安裝自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站時(shí)安裝地點(diǎn)土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，，條件難以達(dá)到，全市共8個(gè)層次平均絕對(duì)誤差大于5%，明顯超過綜合修正土壤容重法的4個(gè)不合格層次。

4 結(jié)語評(píng)述

在土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)比較均勻地段，土壤容重綜合修正法和土壤容重綜合修正系數(shù)法比較適宜，且大部分土壤容重綜合修正系數(shù)法的土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差小于等于土壤容重綜合修正法的土壤體積含水率平均絕對(duì)誤差，方法簡便，物理意義清晰，簡化直線回歸法大部分統(tǒng)計(jì)模擬也比較好，可直接用自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率和相應(yīng)綜合修正土壤容重計(jì)算替代人工重量含水率觀測(cè)值，或由自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率根據(jù)簡化直線回歸方程計(jì)算替代人工重量含水率觀測(cè)值，再根據(jù)人工測(cè)的田間持水量、土壤容重、凋萎濕度等水文物理常數(shù)計(jì)算土壤相對(duì)濕度、土壤總含水量和有效含水量等。

但土壤容重綜合修正法應(yīng)關(guān)注自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率的敏感度，可將圖1作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)質(zhì)量監(jiān)控工具使用，根據(jù)人工測(cè)重量含水率、自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率變化趨勢(shì)相同、綜合修正土壤容重幾乎是一條水平直線特征，檢驗(yàn)對(duì)比觀測(cè)效果；土壤容重綜合修正系數(shù)法因人工測(cè)體積含水率與經(jīng)土壤容重綜合修正系數(shù)修正后的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站測(cè)體積含水率都不是直接觀測(cè)值，對(duì)誤差分析有比較大的影響，致使萊西用土壤容重綜合修正法不合格的0～40 cm四個(gè)層次幾乎全部合格。簡化直線回歸法須注意：（1）體積含水率平均絕對(duì)誤差小于5%，不能保證重量含水率平均絕對(duì)誤差也小于5%，不可僅以體積含水率平均絕對(duì)誤差作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。（2）為保障在體積含水率平均絕對(duì)誤差小于5%時(shí)重量含水率平均絕對(duì)誤差也小于5%，最好采用簡化直線回歸法。（3）由于，條件難以達(dá)到，簡化直線回歸法不及綜合修正土壤容重法適用性強(qiáng)。

篇5

關(guān)鍵詞：土壤調(diào)理劑；大蒜；土壤理化性狀；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S156.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）03-0088-03

山東金鄉(xiāng)是聞名全國的大蒜之鄉(xiāng)，常年種植面積穩(wěn)定在4～5萬公頃，占全國大蒜種植面積的30%。大蒜的生產(chǎn)、加工、出口已具標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化、基地化，是支撐當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。但由于連年種植大蒜時(shí)間長，加之施用化肥農(nóng)藥不合理，造成土壤理化性狀惡化，養(yǎng)分平衡失調(diào)，地力下降， 嚴(yán)重影響大蒜正常生長及產(chǎn)量的提高，成為制約大蒜生產(chǎn)發(fā)展的主要因素。因此，如何改善大蒜田土壤理化性狀，保持和提高其土壤肥力，是目前金鄉(xiāng)大蒜生產(chǎn)發(fā)展中需要研究解決的一個(gè)重要問題。土壤調(diào)理劑能夠改善土壤理化性狀，改良土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)理失衡的土壤養(yǎng)分體系，促進(jìn)氮磷鉀和有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分供應(yīng)，提高土壤保水、保肥性。本研究通過使用兩種不同類型的土壤調(diào)理劑，探討不同土壤調(diào)理劑對(duì)大蒜田土壤理化性質(zhì)和土壤肥力的影響，為土壤調(diào)理劑在大蒜上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011～2012年在山東省金鄉(xiāng)縣進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤肥力中等，土壤有機(jī)質(zhì)為1.23%，堿解氮80.11 mg/kg，速效磷35.26 mg/kg，速效鉀130.41 mg/kg，pH值7.86。

土壤調(diào)理劑種類為麥飯石、蒙脫石，大蒜品種為金鄉(xiāng)雜交蒜。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，處理1：蒙脫石；處理2：麥飯石；處理3：以不施調(diào)理劑為對(duì)照（CK）。 隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積為20 m2。兩種調(diào)理劑用量均為1 500 kg/hm2。各處理間留約0.5 m寬的隔離帶。復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）用量為1 500 kg/hm2，有機(jī)肥用量為750 kg/hm2，復(fù)合肥及有機(jī)肥于播種前均勻撒入各試驗(yàn)小區(qū)；土壤調(diào)理劑于播種前一次性施入。

于2011年10月3日播種，行株距為18 cm×15 cm。2012年4月3日澆第一次水，并隨水沖施尿素160 kg/hm2，硫酸鉀120 kg/hm2。4月20日澆第二水，并隨水沖施甲殼素海藻肥300 kg/hm2，其技術(shù)指標(biāo)為有機(jī)質(zhì)>10 g/L，N+K2O≥100 g/L。5月7日提完蒜薹后，澆第三水，即“催頭水”。

1.3 土樣采集與測(cè)量方法

分別于2012年3月3日、4月15日、5月19日取土。每個(gè)小區(qū)采用“S”形五點(diǎn)取樣， 用環(huán)刀取土， 用于測(cè)定土壤容重、孔隙度；同時(shí)在旁邊取0～20 cm土層土樣，土樣經(jīng)自然風(fēng)干后， 根據(jù)土壤各指標(biāo)測(cè)定所需粒徑的大小過篩，測(cè)定土壤氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)。容重采用環(huán)刀法測(cè)定；孔隙度測(cè)定：測(cè)出容重， 根據(jù)公式計(jì)算得出，孔隙度（%）= （1-容重/比重）×100； 速效 N、P、K 含量測(cè)定分別采用堿擴(kuò)散法，0.5 mol/L NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測(cè)定和1 mol/L 醋酸銨浸提、火焰光度法測(cè)定[1]。有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法。

2 結(jié)果與分析

篇6

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)及氣象條件

試驗(yàn)于2009年在4個(gè)中國典型玉米主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行,分別是:東北(黑龍江農(nóng)墾總局852農(nóng)場(chǎng),124.48°E,46.33°N)、華北(河南省溫縣,112.99°E,34.92°N)、西北(陜西省長武縣,107.88°E,35.28°N)和西南(四川省簡陽市,104.56°E,30.41°N),4個(gè)地點(diǎn)的土壤類型分別為黑土、黑壚土、潮土和紫色土。4個(gè)地點(diǎn)的玉米生育期內(nèi)氣象數(shù)據(jù)見表1,包括玉米生育期內(nèi)長期氣象數(shù)據(jù)(1999—2008)及2009年玉米生育期內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)。

1.2玉米高產(chǎn)體系的創(chuàng)建

根據(jù)各試驗(yàn)點(diǎn)長期氣象數(shù)據(jù)所表征的光溫水條件,設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)貧夂虻母弋a(chǎn)栽培管理模式?？傮w原則是應(yīng)用模型通過品種、播期及密度設(shè)計(jì)高產(chǎn)群體和目標(biāo)產(chǎn)量,以最大限度利用當(dāng)?shù)毓鉁刭Y源,通過測(cè)試土壤養(yǎng)分狀況及當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培條件下的產(chǎn)量目標(biāo),確定施肥量,保證充足的養(yǎng)分供應(yīng),同時(shí)保證完善的植保措施使病蟲草害不成為高產(chǎn)的限制因素,以充分展示不同土壤條件對(duì)玉米產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)的影響。黑龍江852農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)量目標(biāo)為11.0t•hm2,雨養(yǎng)春玉米,為使玉米生長與當(dāng)?shù)毓鉁貤l件相匹配,選用當(dāng)?shù)刂髟灾性缡炱贩N“綏玉7號(hào)”,該品種生育期內(nèi)需要的有效生長積溫(GDD)[2021]為1386℃,密度70000株•hm2,5月1日播種,為滿足玉米養(yǎng)分需求,每公頃N、P2O5、K2O施用量分別為166kg、99kg和48kg,小區(qū)面積65m2(6.5m×10m);陜西長武產(chǎn)量目標(biāo)為13.2t•hm2,選用品種“先玉335”,該品種生育期內(nèi)所需GDD為1518℃,密度為85000株•hm2,播種期為4月21日,雨養(yǎng)春玉米,每公頃N、P2O5、K2O施用量分別為250kg、40kg和80kg,小區(qū)面積56m2(7m×8m);河南溫縣產(chǎn)量目標(biāo)12.4t•hm2,品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N“豐玉4號(hào)”,該品種生育期內(nèi)所需GDD為1780℃,密度為75000株•hm2,6月7日播種,充分灌溉,每公頃N、P2O5、K2O施用量分別為263kg、113kg和143kg,小區(qū)面積50m2(5m×10m);四川簡陽產(chǎn)量目標(biāo)8.7t•hm2,密度為60000株•hm2,品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N“川單418”,該品種生育期內(nèi)所需GDD為1706℃,采用育苗移栽,移栽期為4月19日,雨養(yǎng),玉米紅苕間作,每公頃N、P2O5、K2O施用量分別為225kg、78kg和150kg,小區(qū)面積20m2(4m×5m)。所有試驗(yàn)點(diǎn)均為3次重復(fù)。

1.3根系取樣及測(cè)試方法

各試驗(yàn)點(diǎn)在玉米根系最發(fā)達(dá)期(吐絲期)取根樣,取樣方法為分層取根法[22],選擇臨近的兩株進(jìn)行取樣,0~60cm土壤層次分層劃分成小長方體,小長方體高分別為10cm(0~10cm)、10cm(10~20cm)、20cm(20~40cm)、20cm(40~60cm),長為株距的1/2,即黑龍江852農(nóng)場(chǎng)、陜西長武、河南溫縣與四川簡陽4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)小長方體長分別為11cm、12cm、11cm和8.5cm,寬度依據(jù)玉米行距而有所變化,4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別為10.8cm、10cm、10cm和10cm。用直徑0.5mm孔徑的尼龍網(wǎng)對(duì)每個(gè)土塊進(jìn)行過濾洗出根系,去掉氣生根及延伸至土壤中的莖,各土塊中的根在75℃烘干稱重。

1.4土壤剖面及土壤取樣與分析

在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)挖掘典型土壤剖面,采集土壤剖面照片,記錄土壤剖面特性。分0~10cm、10~20cm、20~40cm、40~60cm及60~100cm5個(gè)土壤層次進(jìn)行土壤容重測(cè)定,同時(shí)取各個(gè)土層的土壤樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)含量[23]。

1.5測(cè)產(chǎn)

收獲期在每個(gè)小區(qū)選擇9m2面積進(jìn)行測(cè)產(chǎn),取部分籽粒在75℃烘干稱重,計(jì)算玉米在15.5%含水量下的產(chǎn)量。

1.6產(chǎn)量潛力的模型計(jì)算

利用Hybrid-Maize模型進(jìn)行玉米產(chǎn)量潛力的計(jì)算。Hybrid-Maize模型[2021]是美國Nebraska大學(xué)開發(fā)的玉米專用模型,能夠模擬玉米在水分限制(雨養(yǎng))與無水分限制(灌溉)條件下的長期(多年)與當(dāng)年的玉米產(chǎn)量潛力,在中國玉米主產(chǎn)區(qū)得到校驗(yàn)和應(yīng)用[6,24]。模型模擬所需要的氣象數(shù)據(jù)包括當(dāng)年或長期的每日太陽輻射、最高氣溫、最低氣溫、降雨量、平均風(fēng)速與平均相對(duì)濕度,氣象數(shù)據(jù)來源為試驗(yàn)點(diǎn)所在地區(qū)氣象站,模擬時(shí)需要輸入玉米播種日期、播種密度與品種特性(吐絲與收獲所需要的GDD)。

2結(jié)果與分析

2.1不同土壤條件下玉米的長期產(chǎn)量潛力、當(dāng)年產(chǎn)量潛力與實(shí)際產(chǎn)量

圖1為各試驗(yàn)點(diǎn)的實(shí)測(cè)玉米產(chǎn)量及應(yīng)用Hybrid-Maize模型及氣象資料計(jì)算的長期(10年)產(chǎn)量潛力及2009年產(chǎn)量潛力。黑龍江852農(nóng)場(chǎng)(雨養(yǎng))、陜西長武(雨養(yǎng))、河南溫縣(灌溉)與四川簡陽(雨養(yǎng))4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在本文設(shè)計(jì)的高產(chǎn)栽培管理?xiàng)l件下的長期產(chǎn)量潛力分別為11.0t•hm2、13.2t•hm2、12.4t•hm2和8.7t•hm2,長期玉米產(chǎn)量潛力陜西長武>河南溫縣>黑龍江852農(nóng)場(chǎng)>四川簡陽,主要原因是陜西長武與河南溫縣可選用生育期較長的品種,品種所需GDD分別為1518℃和1780℃(黑龍江852農(nóng)場(chǎng)品種所需GDD只有1386℃),且氣象條件適宜玉米生長,陜西長武的氣象條件可以承受更高的栽培密度(85000株•hm2)。2009年4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量潛力分別為11.7t•hm2、13.6t•hm2、10.9t•hm2和8.5t•hm2,其中黑龍江852農(nóng)場(chǎng)與陜西長武2009年模擬產(chǎn)量高于長期模擬產(chǎn)量,主要原因是2009年黑龍江852農(nóng)場(chǎng)與陜西長武生育期內(nèi)總輻射高于長期平均,而生殖生長期的平均溫度低于長期平均使灌漿期延長,因而有利于產(chǎn)量的提高;河南溫縣2009年模擬產(chǎn)量低于長期模擬產(chǎn)量,主要原因是2009年生育期內(nèi)溫度高于長期平均;四川簡陽2009年模擬產(chǎn)量與長期模擬產(chǎn)量之間沒有差異。2009年黑龍江852農(nóng)場(chǎng)、陜西長武、河南溫縣與四川簡陽4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)實(shí)際獲得的產(chǎn)量分別為10.7t•hm2、14.1t•hm2、9.2t•hm2和6.7t•hm2,分別實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年產(chǎn)量潛力的92%、104%、84%和78%,不同地點(diǎn)在最佳管理措施下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力的程度明顯不同。

2.2不同土壤條件下的土壤剖面結(jié)構(gòu)、土壤容重和有機(jī)質(zhì)含量

圖2為不同試驗(yàn)地點(diǎn)不同深度(0~10cm、10~20cm、20~40cm、40~60cm、60cm以下)土壤剖面結(jié)構(gòu)圖。黑龍江852農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)點(diǎn)為典型黑土;0~40cm為黑土層,為壤質(zhì)黏土,主要為粒狀與團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu),疏松,多根系;40~60cm土層顏色較上層淡,黏土,小核塊狀,結(jié)構(gòu)緊實(shí);60cm以下顏色為濁黃色,黏土,極少根系。陜西長武試驗(yàn)點(diǎn)為典型黑壚土;0~40cm為覆蓋熟土層,是長期耕種、施用糞肥和近代黃土沉積物的產(chǎn)物,此層又可細(xì)分為耕層、犁底層和老表土層,為壤土至黏壤土;40cm以下為黑壚土層,黏壤土至壤質(zhì)黏土,暗灰色。河南溫縣試驗(yàn)點(diǎn)為典型潮土;0~20cm耕作層淺灰棕色至暗灰棕色,呈屑粒狀、碎塊狀及團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu),多須根與孔隙;20~30cm為亞耕層,緊接耕作層之下,長期受機(jī)具擠壓作用所形成,色澤與耕作層相近,結(jié)持較緊,塊狀或片狀結(jié)構(gòu),根系與孔隙顯著減少;30~60cm為氧化還原特征層,以塊狀結(jié)構(gòu)為主;60cm以下為母質(zhì)層,顯示沉積物基質(zhì)色調(diào),具明顯沉積層理的土層,基本無生物活動(dòng)等成土特征。四川簡陽試驗(yàn)點(diǎn)屬于四川典型石灰性紫色土;0~20cm為耕作層,根系較多,紫色,質(zhì)地較輕;20~50cm紫色,土壤較黏重;50cm以下土壤黏重,顏色灰白色一層為碳酸鈣淀積層。土壤條件主要包括土壤肥力特征及土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)等特性,本文選擇性地采用了對(duì)玉米生產(chǎn)影響大、在生產(chǎn)中易于調(diào)控的土壤物理(容重)與肥力(有機(jī)質(zhì))兩個(gè)重要指標(biāo)進(jìn)行研究。圖3是4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的土壤容重與有機(jī)質(zhì)含量。4個(gè)點(diǎn)容重隨著土壤層次加深逐漸增大,以四川簡陽容重最高,為1.5~1.7g•cm3;其次是河南溫縣與黑龍江852農(nóng)場(chǎng),為1.2~1.5g•cm3;陜西長武容重最小,為1.0~1.3g•cm3。其中黑龍江852農(nóng)場(chǎng)0~10cm土壤容重較小,10cm以下土層土壤容重增大,耕層(0~20cm)容重為1.37g•cm3;河南溫縣10cm以下土壤容重增大,尤其10~20cm容重最大,為1.53g•cm3;四川簡陽整個(gè)土壤剖面容重均較大,平均為1.58g•cm3;陜西長武整個(gè)土壤剖面土壤容重較小,耕層(0~20cm)容重只有1.15g•cm3。4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)有機(jī)質(zhì)隨著土層的加深呈遞減趨勢(shì),黑龍江852農(nóng)場(chǎng)黑土有機(jī)質(zhì)最高,0~100cm土層變化范圍為6.4~74.6g•kg1,耕層(0~20cm)有機(jī)質(zhì)為69.3g•kg1;其次是四川簡陽與河南溫縣,變化范圍為8.0~30.2g•kg1和8.0~20.6g•kg1,0~20cm耕層有機(jī)質(zhì)分別為23.8g•kg1和18.6g•kg1;陜西長武最小,為7.3~13g•kg1,耕層有機(jī)質(zhì)12.8g•kg1。

2.3不同土壤條件下吐絲期玉米根系特征

4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的玉米吐絲期根系(干重)立體分布見圖4。從圖中可以看出,4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)玉米根系主要分布在0~20cm土層,40cm以下根系含量較少。陜西長武與黑龍江852農(nóng)場(chǎng)的根量較大,0~40cm橫向分布廣泛,四川簡陽與河南溫縣的根系量少,主要分布在0~10cm。圖5是4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)不同土壤深度的玉米根干重密度。由圖5可以看出,4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)以陜西長武的根干重密度最大,以0~10cm與10~20cm最大,根干重密度分別為0.81g•dm3和0.35g•dm3,隨著土層加深根干重密度降低,40cm以下土層根干重密度降至0.04g•dm3以下。黑龍江852農(nóng)場(chǎng)根干重密度略低于陜西長武,0~10cm、10~20cm、20~40cm、40~60cm及60cm以下根干重密度分別為0.54g•dm3、0.14g•dm3、0.06g•dm3、0.02g•dm3和0.002g•dm3。河南溫縣根干重密度較低,0~10cm和10~20cm根干重密度分別為0.41g•dm3和0.05g•dm3,根系主要集中在0~10cm,40cm以下根干重密度低于0.008g•dm3。四川簡陽根干重密度最低,0~10cm和10~20cm根干重密度分別為0.35g•dm3和0.09g•dm3,根系主要集中在0~10cm,40cm以下根干重密度低于0.021g•dm3。由于黑龍江852農(nóng)場(chǎng)為典型黑土,0~40cm為壤質(zhì)黏土,主要為粒狀與團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu),比較疏松,同時(shí)因?yàn)楹谕劣袡C(jī)質(zhì)含量高,適合玉米根系生長,故根干重密度較高。陜西長武為典型黃土高原黑壚土,0~40cm為長期耕種層,土壤容重在4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)中最低,土壤疏松,有機(jī)質(zhì)含量低但養(yǎng)分便于調(diào)控,根系生長好,因此,根干重密度在4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中最高。河南溫縣為潮土,有機(jī)質(zhì)含量不高,容重較高,不利于根系下扎,根干重密度低。四川簡陽為典型石灰性紫色土,有機(jī)質(zhì)含量較低,土壤質(zhì)地黏重,尤其50cm以下土壤為灰白色黏重土壤,不利于調(diào)控,根系生長緩慢,根干重密度較低。

2.4產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度與土壤條件、根系生長的關(guān)系分析

由圖6可知,土壤容重增加,玉米產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)的程度逐漸下降,各層土壤容重與產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度均呈極顯著負(fù)相關(guān)。根干重密度隨著玉米產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度增加而增加,在各土層中,根干重密度變化與玉米產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度呈顯著正相關(guān)。

3討論

3.1土壤條件對(duì)玉米產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)的影響與機(jī)理

本研究發(fā)現(xiàn),在4個(gè)典型玉米主產(chǎn)區(qū),土壤容重、土壤質(zhì)地與有機(jī)質(zhì)顯著影響玉米根系生長發(fā)育和產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)。陜西長武根干重密度最大,主要原因是土壤容重低,土壤質(zhì)地為壤質(zhì)土,利于根系生長,黑龍江852農(nóng)場(chǎng)與河南溫縣具有相似的土壤容重,但黑龍江852農(nóng)場(chǎng)土壤有機(jī)質(zhì)高,土壤較疏松,更利于玉米根系生長,河南溫縣10~20cm犁底層容重高,嚴(yán)重限制了玉米根系下扎,四川簡陽土壤容重最大,并且具有土壤障礙層,影響玉米根系發(fā)育,根干重密度低。土壤條件影響玉米產(chǎn)量主要通過影響玉米根系發(fā)育,有研究表明,土質(zhì)疏松,砂性土壤利于玉米根系生長,土壤容重較大的黏重土壤不利于玉米根系的生長發(fā)育[1819,25]。國內(nèi)已有研究也表明[2627],隨著下層(20~60cm)土壤容重的增加,玉米根條數(shù)、根干重、根長和根系活力都呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),且容重越大,減少的趨勢(shì)越顯著,且產(chǎn)量下降。另一方面土壤肥力影響玉米生長,尤其是土壤有機(jī)質(zhì)[2,1416]。土壤有機(jī)質(zhì)含量影響玉米根系生長,研究表明,0~20cm土層玉米的根系量與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)[28]。本文中土壤容重與產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度呈顯著負(fù)相關(guān),根系生長與產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)程度呈顯著正相關(guān),說明土壤條件限制玉米的生長,從而限制玉米產(chǎn)量潛力的實(shí)現(xiàn)程度。當(dāng)然,除了土壤容重和有機(jī)質(zhì)等以外,土壤結(jié)構(gòu)、土壤的保水保肥性、土壤的生物肥力等很多因素也對(duì)作物產(chǎn)量有很大影響,在這些方面前人已做了大量研究[25,28]。

3.2土壤條件的調(diào)控

在本研究中,比較理想的土壤條件是黑龍江黑土,土壤容重適中,耕層(0~20cm)土壤容重為1.37g•cm3,有機(jī)質(zhì)含量高,耕層有機(jī)質(zhì)含量69.3g•kg1,雖然是壤質(zhì)黏土,但高的有機(jī)質(zhì)含量可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和水肥供應(yīng)能力,利于玉米生長和獲得高產(chǎn),實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量潛力[2,1416];陜西長武黑壚土土壤容重低,耕層為1.15g•cm3,土壤為壤質(zhì)土,盡管有機(jī)質(zhì)含量低,耕層有機(jī)質(zhì)為12.8g•kg1,但疏松的土壤條件利于根系的生長與水肥調(diào)控,從而完全實(shí)現(xiàn)了玉米的產(chǎn)量潛力[7];河南溫縣10cm以下土壤容重大,尤其10~20cm犁底層的容重最大,為1.53g•cm3,土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,耕層有機(jī)質(zhì)含量18.6g•kg1,說明耕作層淺,耕層土壤肥力較低,嚴(yán)重限制了玉米根系的下扎,進(jìn)而限制了玉米產(chǎn)量潛力的實(shí)現(xiàn);四川簡陽土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,整個(gè)土體容重較高,平均為1.58g•cm3,并且土壤黏重,不利于實(shí)現(xiàn)玉米的產(chǎn)量潛力。

篇7

關(guān)鍵詞：蔬菜種植；水稻土；團(tuán)聚體；土壤結(jié)構(gòu)；土壤演變

中圖分類號(hào)：S152.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）11-0066-04

目前由于城鎮(zhèn)化建設(shè)擴(kuò)大，較多的遠(yuǎn)郊糧田改種蔬菜以滿足城鎮(zhèn)居民生活需求，土地利用方式的改變勢(shì)必影響土壤演變及肥力水平。土壤團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)含量與土壤結(jié)構(gòu)形成、養(yǎng)分保儲(chǔ)密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)土壤肥力水平、土壤有機(jī)碳固儲(chǔ)能力、土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[1～4]，也是表征土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[2，4]。不同土壤類型、土地利用方式及施肥措施對(duì)土壤團(tuán)聚體、土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分含量的影響存在明顯差異[3，5～8]。通常土壤養(yǎng)分的增加易促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的積累并提高土壤大團(tuán)聚體含量[9，10]。近年來涉及旱作區(qū)蔬菜種植及其他土地利用方式下的土壤酸化、板結(jié)及養(yǎng)分變化[1，3，6，7]等報(bào)道較多，但針對(duì)稻田改種蔬菜對(duì)土壤物理結(jié)構(gòu)及土壤碳固儲(chǔ)的潛在影響研究不夠。本試驗(yàn)利用自然條件下具有相同稻-麥輪作糧食作物種植背景的長期糧食種植與改種蔬菜20年以上田塊，研究不同利用方式下土壤物理結(jié)構(gòu)（團(tuán)聚體含量、土壤容重、固液氣三相比）及土壤有機(jī)質(zhì)0～60 cm剖面上分布差異，探討稻區(qū)農(nóng)田糧改蔬對(duì)土壤演變的影響，為正確評(píng)價(jià)農(nóng)田糧改蔬后農(nóng)田土壤的演變趨勢(shì)及制定合理調(diào)控措施提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

1.2 樣品采集與測(cè)定

選擇3塊肥力中等的稻-麥輪作糧田且其部分區(qū)域改種蔬菜達(dá)20年以上田塊，其中將每塊農(nóng)田的糧食種植區(qū)（稻田，CP）作為對(duì)照，蔬菜種植區(qū)（蔬菜田，VP）則為處理，重復(fù)3次。于2011年5月，分別在糧作區(qū)和相鄰菜作區(qū)，各隨機(jī)選擇3個(gè)采樣點(diǎn)，分0～20、20～40、40～60 cm三層采集，將同區(qū)域同層次3個(gè)樣點(diǎn)的土壤樣品混合，即為某一研究區(qū)域某一層次的土壤樣品。所采取土壤樣品用于水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定。

水穩(wěn)性團(tuán)聚體測(cè)定用濕篩法[11]，依次通過1.000、0.250、0.053 mm篩進(jìn)行分級(jí)；剖面土壤容重利用土鉆法[11]進(jìn)行測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法[12]；土壤總孔隙度、毛細(xì)管孔隙度和氣體孔隙度采用計(jì)算法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

式中F：水穩(wěn)性團(tuán)聚體占總團(tuán)聚體百分含量；m：水穩(wěn)性團(tuán)聚體烘干質(zhì)量；i：團(tuán)聚體粒級(jí)；M：總團(tuán)聚體烘干重。

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理利用Excel 2003進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用方式對(duì)土壤團(tuán)聚體含量與分配的影響

土層土壤團(tuán)聚體含量

2.2 不同土地利用方式對(duì)土壤容重和孔隙度的影響

2.3 不同土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

圖3 長期菜作和糧作下不同土層有機(jī)質(zhì)含量

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，長期植菜致0～20 cm 耕層土壤容重與固液相所占比例下降、氣孔度增加，而20～40 cm層土壤容重具有降低趨勢(shì)且固液相所占比例較糧作田增加。水稻土土壤容重降低與耕層氣孔度的增加改善了土壤結(jié)構(gòu)[13]，但土壤蓄水保水能力下降。糧改蔬后，土壤容重隨剖面深度增加且在40～60 cm土層顯著高于糧作田，甚至高于糧作田犁底層（20～40 cm）。推測(cè)原因可能是長期植菜的精耕深松打破了糧作田固有犁底層、上層土壤中細(xì)小土壤顆粒與較小有機(jī)肥顆粒隨水分向下遷移到深層所致，并影響深層團(tuán)聚體的形成。

本研究發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)隨土壤剖面深度增加而降低，這與前人結(jié)果一致[11，16]；有機(jī)質(zhì)含量與土壤深度呈顯著負(fù)對(duì)數(shù)相關(guān)關(guān)系，與寇太記等[11]研究結(jié)果趨勢(shì)相同。但本研究發(fā)現(xiàn)長期蔬菜種植降低了0～20 cm 耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量，這與張靚等[14]認(rèn)為蔬菜種植因多施有機(jī)肥將提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的結(jié)果不一致。分析有以下幾方面的原因，① 張靚等[14]是基于旱作區(qū)土壤結(jié)果，而本研究是針對(duì)江南稻區(qū)水稻土，旱作區(qū)與稻區(qū)存在土壤類型與水分條件等環(huán)境因素明顯差異，有機(jī)質(zhì)在土壤中礦化與合成機(jī)制不一致；②旱作區(qū)多施漚制農(nóng)家肥而稻區(qū)多施用糞尿肥為主，后者輸入的外源有機(jī)物料偏少；③改種蔬菜使得糧田土壤物理結(jié)構(gòu)改善，耕層增加的氣孔度提高了土壤中空氣含量，有利于微生物有氧代謝，相比厭氧環(huán)境易促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的礦化分解，不利于有機(jī)質(zhì)的積累。糧田改種蔬菜影響土壤演變，但對(duì)土壤質(zhì)量的綜合影響仍有待進(jìn)一步研究。

參 考 文 獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞 苗期深松；玉米；小麥；產(chǎn)量；影響

中圖分類號(hào) S513；S512 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2013）01-0022-02

山東省是黃淮海區(qū)域典型的小麥—玉米一年兩熟制耕作區(qū)，由于常年復(fù)種連作，夏玉米種植多采用免耕貼茬播種，造成耕層土壤被壓實(shí)，犁底層密度增大、通透性下降等，對(duì)作物生長不利。土壤耕層變淺、土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)、嚴(yán)重板結(jié)、有效耕層土壤量減少等不良土壤物理性狀，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙玉米產(chǎn)量潛力的正常發(fā)揮[1]。本試驗(yàn)就苗期深松對(duì)夏玉米及后期小麥的產(chǎn)量、土壤物理特性等方面進(jìn)行研究，目的在于探討玉米苗期深松對(duì)大田作物的促進(jìn)作用，以便更好地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省濰坊市昌邑市卜莊鎮(zhèn)后河村，種植制度為玉米—小麥兩熟制。供試玉米品種為登海605，小麥品種為濟(jì)麥22。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為：2011年夏玉米苗期深松30 cm，2011年秋旋耕后種植小麥，2012年夏直播玉米（A）；2011年夏玉米苗期不深松，2011年秋旋耕后種植小麥，2012年夏直播玉米（B）。大區(qū)試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)。兩端地頭及每個(gè)小區(qū)間隔處留出3 m長的拖拉機(jī)轉(zhuǎn)彎地帶。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與內(nèi)容

土壤物理特性測(cè)定，包括土壤容重、土壤堅(jiān)實(shí)度、土壤含水率等[2]。各個(gè)生育時(shí)期的葉面積系數(shù)和干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量構(gòu)成、收獲指數(shù)等，收獲采用抽樣取點(diǎn)[3-4]。每個(gè)處理收獲3個(gè)3 m2的樣點(diǎn)計(jì)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗期深松對(duì)當(dāng)季玉米的影響

2.1.1 苗期深松對(duì)土壤物理特性的影響。由表1可知，苗期不深松試驗(yàn)地0～15 cm土壤的平均容重為1.65 g/cm3，15～25 cm的平均容重為1.87 g/cm3，25～35 cm的平均容重為1.71 g/cm3，15 cm左右土壤容重最高，犁底層明顯。苗期深松后土壤容重在0～35 cm都有降低，尤其是15～25 cm范圍內(nèi)下降達(dá)11.76%，說明深松確實(shí)可打破犁底層，降低土壤容重，對(duì)于提高土壤通氣性有利。苗期不深松試驗(yàn)地0～15 cm土壤的緊實(shí)度為5.9 kg/cm2，15～25 cm的平均緊實(shí)度為9.3 kg/cm2，25～35 cm的平均緊實(shí)度為7.6 kg/cm2，15～25 cm土壤緊實(shí)度最高，犁底層明顯。苗期深松后土壤緊實(shí)度在0～25 cm都有降低，尤其是15～25 cm范圍內(nèi)下降達(dá)19.35%，說明深松確實(shí)可打破犁底層，降低土壤緊實(shí)度。苗期深松后玉米吐絲期20～40 cm土壤含水量增加了8.58%，80～100 cm的土壤含水量增加了10.15%，100～120 cm的土壤含水量增加了20.37%。說明苗期深松后打破了犁底層，提高了土壤蓄水量。

2.1.2 苗期深松對(duì)玉米生長的影響。由表2、表3可知，苗期深松處理的植株生長發(fā)育速度較快，干物質(zhì)積累也較迅速；葉面積指數(shù)在開花期差異達(dá)到最大；大喇叭期葉片干重差異明顯，開花期苗期深松的干物質(zhì)均比不深松的增加，說明前期基礎(chǔ)好，體現(xiàn)了穗部發(fā)育的優(yōu)勢(shì)；到成熟期根系的生長優(yōu)勢(shì)仍不減，苗期深松的根系干重比不深松的增加17.26%，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)根的數(shù)量變化不大，但深松使得根分支增加。分支根是根系吸收水分和養(yǎng)分的主要部位，根分支大大增加，對(duì)根系吸收作用的充分發(fā)揮具有積極的意義。

2.1.3 苗期深松對(duì)玉米產(chǎn)量的影響。由表4可知，苗期深松處理比不深松處理每年可增產(chǎn)玉米805.5 kg/hm2，增幅達(dá)7.65%，增產(chǎn)明顯。

2.2 苗期深松對(duì)后期小麥的影響

2.2.1 苗期深松對(duì)小麥出苗和苗期生長的影響。保苗是耕作的第一關(guān)鍵技術(shù)，10月9日播種后，由于播種時(shí)土壤濕度較大，麥種沒有土覆蓋，10月16日澆水保苗。10月27日調(diào)查，不同處理的出苗差距較大，玉米苗期深松后旋耕的出苗比常規(guī)旋耕播種基本苗多43.5萬根/hm2。以小麥單株為單位調(diào)查了幼苗生長的參數(shù)：分蘗數(shù)、葉數(shù)、根數(shù)和植株干重。由表5可知，單株分蘗數(shù)、葉片數(shù)、根數(shù)、植株干重處理A比處理B分別多10.38%、42.56%、16.02%、10.34%。說明處理A（玉米苗期深松后）能促進(jìn)小麥幼苗生長，比不深松的苗期生長顯著。

2.2.2 苗期深松對(duì)小麥葉面積變化的影響。不同處理對(duì)小麥葉面積的影響，主要通過群體大小產(chǎn)生影響。由圖1可知，葉面積的基本趨勢(shì)相同，開花期達(dá)到最大，然后逐漸下降，處理A下降速度較慢，說明葉片衰老較慢。

2.2.3 苗期深松對(duì)小麥產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響。由表6可知，有效穗數(shù)、千粒重處理A比處理B分別增加25.5萬穗/hm2、0.4 g。說明苗期深松有利于增加有效穗數(shù)和千粒重。處理A產(chǎn)量比處理B增加746.5 kg/hm2，增幅達(dá)7.69%。

2.3 苗期深松對(duì)第2年夏玉米的影響

2.3.1 苗期深松對(duì)第2年土壤物理特性的影響。由表7可知，苗期深松后第2年耕作時(shí)，土壤容重和不深松的差異不顯著，說明深松降低土壤容重，經(jīng)過1年的耕種，容重又逐漸增大。苗期深松后第2年土壤緊實(shí)度在15～35 cm都有降低，說明深松打破了犁底層，降低土壤緊實(shí)度。苗期深松后第2年玉米吐絲期0～15 cm土壤含水量增加了13.36%，15～25 cm的土壤含水量增加了2.51%，25～35 cm的土壤含水量增加了19.00%。說明苗期深松后打破了犁底層，第2年仍然能夠提高土壤蓄水量。

2.3.2 苗期深松對(duì)第2年夏玉米生長的影響。由表8可知，不同處理對(duì)玉米生育時(shí)期沒有影響。由表9可知，2個(gè)處理葉面積指數(shù)差異不大；成熟期深松處理后的根系仍優(yōu)勢(shì)明顯，苗期深松的根系干重比不深松的增加30.53%，根系是吸收水分和養(yǎng)分的主要部位，根系的增加，為吸收養(yǎng)分作用的發(fā)揮有積極的意義。

2.3.3 苗期深松對(duì)第2年夏玉米產(chǎn)量的影響。由表10可知，夏玉米苗期深松處理較未深松處理第2年玉米產(chǎn)量增加457.5 kg/hm2，增幅達(dá)4.63%。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米苗期深松能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，起到降低容重和堅(jiān)實(shí)度的作用，能夠打破犁底層，提高土壤的含水量。苗期深松處理當(dāng)季玉米增加805.5 kg/hm2，增幅達(dá)7.65%，增產(chǎn)明顯；下一季冬小麥深松處理的比不深松的增產(chǎn)746.5 kg/hm2，增幅達(dá)7.69%；第2年玉米增產(chǎn)457.5 kg/hm2，增幅達(dá)4.63%。建議玉米苗期深松1年1次或者隔年1次，對(duì)玉米和小麥的生產(chǎn)起到良好的作用[5-8]。

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篇9

關(guān)鍵詞：苗期深松；土壤物理性狀；玉米生長；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513.05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2012）11-0049-04

Effect of Deep Loosening at Seedling Stage on Soil

Physical Properties and Summer Maize Growth and Yield

Kong XiangBin1，2， Bai XingHuan1，2， Wang TongQin1，2， Yang HongGuang1

（1.Weifang Academy of Agricultural Sciences， Weifang 261071， China；

2.Weifang Comprehensive Experiment Station of National Corn Industrial Technology System， Weifang 261071， China）

Abstract This research was conducted in Buzhuang Township， Changyi County， Weifang City， Shandong Province in 2011 to study the effects of deep loosening at seedling stage on soil physical properties， soil nutrient， summer maize growth， development and yield. The results were as follows. Deep loosing at seedling stage decreased the soil bulk density and compactness， but increased the soil water content. In 0 ～ 25 cm soil layer， the contents of organic matter， alkali solution nitrogen， rapidly-available phosphorus， rapidly-available potassium increased in different rate； in 25～35 cm soil layer， the content of organic matter declined slightly， the contents of alkali solution nitrogen， rapidly-available phosphorus and rapidly-available potassium increased slightly. Deep loosing promoted the plant growth and dry matter accumulation of summer maize. The leaf area index had the biggest difference in flowering period between deep loosing and not； the leaf dry matter in big trumpet period was obviously different； deep loosing increased the dry matter in flowering period. Compared to not deep loosing， deep loosing could make the maize yield increase by 7.65%.

Key words Deep loosening at seedling stage； Soil physical properties； Maize growth； Yield

耕層深度是衡量土壤條件的基本因子，適合玉米生長的最低耕層深度在22 cm以上。美國玉米田土壤深耕和深松為35 cm，我國玉米田平均為165 cm，黃淮海區(qū)域平均為172 cm，明顯較淺[1]。山東省是典型的小麥玉米一年兩熟制耕作區(qū)，常年復(fù)種連作，夏玉米多采用免耕貼茬播種，造成耕層土壤緊實(shí)、犁底層密度增大、通透性下降等不良物理性狀，嚴(yán)重阻礙玉米產(chǎn)量的提高。本試驗(yàn)就苗期深松對(duì)夏玉米的生長發(fā)育、產(chǎn)量、土壤物理特性、土壤營養(yǎng)變化等方面進(jìn)行研究，以探討增加免耕貼茬播種玉米產(chǎn)量的有效措施，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1 材料與方法

11 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試品種

試驗(yàn)于2011年在濰坊市昌邑卜莊鎮(zhèn)后河村進(jìn)行。供試品種為登海605。

12 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)2個(gè)處理，即夏玉米苗期（展開6葉）不深松（A）和深松30 cm（B）。每個(gè)處理播種大區(qū)試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)，密度675萬株/hm2。大區(qū)行長100 m，10行區(qū)，行距06 m，株距025 m。

13 測(cè)試內(nèi)容與方法

131 土壤物理特性的測(cè)定 采用5點(diǎn)取樣法于玉米開花期采集土樣，采深為0～15 、15～25、25～35 cm，分別測(cè)定土壤容重及土壤緊實(shí)度。玉米吐絲期和成熟期采集土樣測(cè)定土壤含水率，采集土層為0～20、20～40、40～60、60～80、80～100、100～120 cm。

132 土壤養(yǎng)分測(cè)定 采用5點(diǎn)法采集土樣，采深為0～15、15～25、25～35 cm，土樣風(fēng)干后送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。測(cè)定項(xiàng)目包括土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀和pH值。

133 玉米長勢(shì)調(diào)查 苗期（3～4葉）調(diào)查玉米出苗率、出苗整齊度、株高、植株干重（110℃烘30 min，70℃烘到恒重），每區(qū)連續(xù)調(diào)查10株。拔節(jié)期調(diào)查株高、葉面積指數(shù)、根系干重、植株干重，每區(qū)連續(xù)調(diào)查5株。生育進(jìn)程主要包括播種期、出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、成熟期（收獲期）調(diào)查，標(biāo)準(zhǔn)是各大區(qū)內(nèi)50%以上植株達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為記載期。玉米成熟期（收獲期）調(diào)查測(cè)定株高、穗位高、地上干重、莖粗、倒伏、病害等級(jí)等，每區(qū)調(diào)查5株。

134 產(chǎn)量測(cè)定 5點(diǎn)取樣，在兩行中連續(xù)測(cè)10 m，計(jì)數(shù)株數(shù)、穗數(shù)、倒伏率，收回全部果穗稱重并數(shù)穗數(shù)，按均值法取20個(gè)果穗考種，折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量（14%）的產(chǎn)量。測(cè)定穗粒數(shù)、出籽率、含水率、千粒重等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

21 苗期深松對(duì)土壤物理性狀的影響

211 對(duì)土壤容重的影響 由表1可知：苗期不深松，0～15 cm土層的平均容重為165 g/cm3，15～25 cm的平均容重為187 g/cm3，25～35 cm的平均容重為171 g/cm3，15～25 cm土壤容重最高，犁底層明顯。苗期深松后土壤容重在0～35 cm土層都有降低，尤其是15～25 cm范圍內(nèi)下降達(dá)1176%，說明深松確能打破犁底層，降低土壤容重，提高土壤通氣性。

表1 苗期深松對(duì)土壤容重的影響

（g/cm3）

處 理 土層（cm）

0～15 15～25 25～35

A 165 187 171

B 154 165 155

B比A±（%） -667 -1176 -936

212 對(duì)土壤緊實(shí)度的影響 由表2可知：苗期不深松0～15 cm土層的緊實(shí)度為59 kg/cm2，15～25 cm的緊實(shí)度為93 kg/cm2，25～35 cm的緊實(shí)度為76 kg/cm2，15～25 cm土壤緊實(shí)度最高，由犁底層所致。苗期深松后土壤緊實(shí)度在0～25 cm土層都有降低，尤其是15～25 cm范圍內(nèi)下降達(dá)1935%，說明深松能夠打破犁底層，降低土壤緊實(shí)度。

表2 苗期深松對(duì)土壤緊實(shí)度的影響

（kg/cm2）

處 理 土 層（cm）

0～15 15～25 25～35

A 59 93 76

B 58 75 87

B比A±（%） -169 -1935 1447

213 對(duì)玉米吐絲期土壤含水量的影響 由表3可知：苗期深松后玉米吐絲期20～40 cm土層含水量增加了858%，80～100 cm的土壤含水量增加了1015%，100～120 cm的土壤含水量增加了2037%。說明苗期深松打破犁底層后提高了土壤蓄水量。

表3

苗期深松對(duì)玉米吐絲期土壤

含水量的影響

（%）

處 理 土 層（cm）

0～20 20～40 40～60 60～80 80～100 100～120

A 222 233 258 221 197 162

B 200 253 251 221 217 195

B比A±（%） -991 858 -271 0 1015 2037

214 對(duì)玉米成熟期土壤含水量的影響 由表4可知：苗期深松后玉米成熟期0～20 cm土壤含水量增加了161%，20～40 cm土壤含水量增加

表4

苗期深松對(duì)玉米成熟期土壤

含水量的影響

（%）

處 理 土層（cm）

0～20 20～40 40～60 60～80 80～100 100～120

A 186 213 238 191 189 159

B 189 221 234 218 215 192

B比A±（%） 161 376 -168 1414 1376 2075

了376%，60～80 cm土壤含水量增加了1414%，80～100 cm土壤含水量增加了1376%，100～120 cm土壤含水量增加了2075%。這進(jìn)一步說明苗期深松后打破了犁底層，提高了土壤蓄水量。

22 苗期深松對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由表5可知：苗期深松后，0～25 cm土層有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀都有不同程度的增加；25～35 cm土層有機(jī)質(zhì)略有下降，堿解氮、速效磷、速效鉀略有增加。 表5

玉米吐絲期土壤養(yǎng)分的測(cè)定

處 理 0～15cm土層

有機(jī)質(zhì) 堿解氮 速效磷 速效鉀

15～25cm土層

有機(jī)質(zhì) 堿解氮 速效磷 速效鉀

25～35cm土層

有機(jī)質(zhì) 堿解氮 速效磷 速效鉀

A 116 1988 256 1228 58 1398 227 554 50 940 202 656

B 128 2174 279 1276 62 1444 229 582 49 950 203 662

B比A±（%） 1034 936 898 391 690 329 088 505 -200 106 495 091

注：有機(jī)質(zhì)的單位為g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀的單位為mg/kg。

23 苗期深松對(duì)玉米生長的影響

如表6所示，不同處理對(duì)玉米生育時(shí)期沒有影響。

表6

生育時(shí)期調(diào)查

（月/日）

處理 播種期 出苗期 拔節(jié)期 抽雄期 吐絲期 開花期 成熟期

A 6/22 6/28 7/14 8/15 8/19 8/20 10/12

B 6/22 6/28 7/14 8/15 8/19 8/20 10/12

據(jù)表7、表8、表9可知：苗期深松的植株生長發(fā)育較快，干物質(zhì)積累也較迅速；葉面積指數(shù)在開花期差異最大；大喇叭口期葉片干重差異明顯，開花期苗期深松的干物質(zhì)均比不深松的增加，說明前期基礎(chǔ)好，體現(xiàn)了穗部發(fā)育的優(yōu)勢(shì)；到成熟期根系仍優(yōu)勢(shì)不減，苗期深松的根系干重比不深松的增加1726%，進(jìn)一步觀察結(jié)果表明，深松使得支根增加。支根是吸收水分和養(yǎng)分的主要根系，它的增加，增強(qiáng)了根系的吸收功能。

24 不同處理的穗部性狀及其產(chǎn)量

由表10可知：苗期深松比不深松可增收玉米8055 kg/hm2，增產(chǎn)明顯，達(dá)765%。各個(gè)穗部性狀深松處理均優(yōu)于不深松處理。

表7

不同生育時(shí)期葉面積指數(shù)

處 理 拔節(jié)期 大喇叭口期 開花期 成熟期

A 177 242 433 323

B 183 251 460 327

B比A±（%） 339 372 624 124

表8

不同生育時(shí)期干物質(zhì)表現(xiàn)

（g/株）

生育時(shí)期 處 理 葉片重 莖鞘重 植株干重 根系干重

拔節(jié)期 A

B

B比A±（%） 113

114

088 007

009

2857 156

163

449 036

040

1111

大喇叭

口期 A

B

B比A±（%） 2003

2480

2381 1763

1796

187 5046

5663

1222 1280

1387

836

開花期 A

B

B比A±（%） 3557

3667

309 10873

11350

439 16383

17036

399 1953

2019

338

表9 成熟期干物質(zhì)表現(xiàn)

（g/株）

處 理 葉片重 莖鞘重 籽粒重 植株干重 根系干重

A 4165 9229 15742 31563 2427

B 4286 9258 16088 32478 2846

B比A±（%） 291 031 220 290 1726

表10 不同處理穗部性狀及其產(chǎn)量表現(xiàn)處 理 穗長

（cm） 穗粗

（cm） 禿尖

（cm） 穗行

數(shù) 行粒

數(shù) 千粒重

（g） 出籽率

（%） 產(chǎn)量

（kg/hm2）

A 193 46 28 156 380 3095 858 105270

B 206 48 21 158 397 3149 869 113325

B比A±（%） 674 435 -2500 128 447 174 128 765

3 結(jié)論

篇10

1測(cè)定指標(biāo)及方法

土壤和污泥基本理化性質(zhì)的測(cè)試方法參照《土壤農(nóng)化分析》（第三版）；總磷、總鉀、總銅、總鉛、總鉻、總砷、總鋅、總鎳采用HNO3-HF-HClO4微波消解ICP-AES法；重金屬形態(tài)采用BCR四步連續(xù)提取法，將土壤中重金屬分為：可交換與碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵-錳-氫氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物與硫化物結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)，并采用ICP-AES測(cè)定各形態(tài)重金屬含量。小麥種子發(fā)芽試驗(yàn)：小麥種子為東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥組06-4069號(hào)。供試土壤取經(jīng)風(fēng)干研磨后的0.25mm標(biāo)準(zhǔn)篩下物。改良初期共設(shè)12個(gè)處理，包括蒸餾水對(duì)照、鹽堿土對(duì)照及脫水污泥與鹽堿土混合樣品10個(gè)（污泥體積比分別為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%），每個(gè)樣品取10g，加蒸餾水10mL，其他試驗(yàn)土壤為孵育試驗(yàn)花盆中的改良土壤。上述每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)均用4分法從純凈種子中選取種子50粒放入培養(yǎng)皿，種子之間保持1~5倍的間距。培養(yǎng)皿用酒精擦洗消毒，濾紙作床放置于25℃恒溫箱中。發(fā)芽過程中注意每天定時(shí)加水、通氣，并記錄種子逐日發(fā)芽情況。當(dāng)胚根突破種皮，長度為種子長度一半時(shí)計(jì)為發(fā)芽種子。待發(fā)芽結(jié)束后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，3個(gè)重復(fù)取平均值。發(fā)芽率=（n/N）100%（1）式（1）中：n為種子正常發(fā)芽粒數(shù)（計(jì)數(shù)時(shí)間：第8天），N為供試種子總數(shù)。發(fā)芽勢(shì)=（A/N）100%（2）式（2）中：A為發(fā)芽種子數(shù)達(dá)高峰時(shí)正常發(fā)芽種子數(shù)（計(jì)數(shù)時(shí)間：第5天）。

2結(jié)果與討論

2.1污泥改良對(duì)土壤鹽堿化特征參數(shù)的影響土壤容重、pH值、水溶性鹽含量、堿化度通常是表示土壤鹽堿化程度的重要參數(shù)，這些指標(biāo)值越高表明鹽堿化程度越高，越不利于植物生長。圖1表明以污泥為改良劑可有效減低土壤容重、pH值和堿化度，改善土壤的鹽堿化狀況。由圖1（a）可知：未經(jīng)改良的鹽堿土即使通過物理翻混，仍然維持較高的容重，在20個(gè)月的孵育時(shí)間內(nèi)始終在1.31~1.35g/cm3之間。隨著污泥投加比例的增加，土壤容重不斷降低，尤其是污泥比例超過30%的改良土壤容重降低更為明顯。這與之前研究總結(jié)的土壤有機(jī)質(zhì)含量增加與容重的變化呈顯著的線性相關(guān)這一結(jié)論相一致[13]。隨著孵育時(shí)間的延長，一次污泥改良后的土壤在植物生長期結(jié)束后土壤容重均有回升的趨勢(shì)，這與有機(jī)物的不斷礦化關(guān)系密切。在二次污泥改良后土壤容重繼續(xù)降低。圖1（b）表明：隨著污泥投加比例的增加土壤pH值顯著降低；污泥投加比超過30%，可降低pH值1個(gè)單位以上，唐銀健等在施用污泥堆肥改良?jí)A性灘涂土?xí)r也得到了相似的結(jié)果[14]。隨著孵育時(shí)間的延長，土壤pH值基本維持下降；在一次改良后8~20個(gè)月之間土壤pH值為先升高再降低的趨勢(shì)，其原因可能是在有機(jī)質(zhì)分解和硝化作用中產(chǎn)生了有機(jī)酸[12]，有機(jī)酸不斷產(chǎn)生和分解的過程導(dǎo)致了pH值的波動(dòng)。圖1（c）表明：污泥改良可增加土壤水溶性鹽含量。一次改良后的20個(gè)月內(nèi)，污泥投加量在20%以下的土壤中含鹽量有略微增加的趨勢(shì)；而投加量在30%以上的土壤中含鹽量卻不斷降低，可能的原因是低污泥投加量的土壤由于物理性質(zhì)改良效果不明顯而出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象，而高污泥投加量的土壤由于其容重降低明顯，土壤孔隙率增高以及作物生長期植物的覆蓋作用使得土壤排鹽效果增強(qiáng)。經(jīng)過二次污泥改良后的土壤含鹽量進(jìn)一步增加。然而，土壤堿化度隨污泥添加比例的增加明顯降低（圖1（d）），說明盡管污泥可增加土壤的水溶性鹽含量，但可有效降低土壤陽離子交換量中交換性鈉的比例。一次污泥改良后，隨著孵育時(shí)間的延長土壤堿化度變化不大；經(jīng)二次改良后土壤堿化度進(jìn)一步降低。

2.2污泥改良對(duì)鹽堿化土壤養(yǎng)分性質(zhì)的影響

2.2.1有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)是植物所需各種礦物營養(yǎng)的重要來源。由圖2可知：土壤有機(jī)質(zhì)隨污泥投加量的增加而增加，但隨著孵育時(shí)間的延長，由于有機(jī)物的礦化作用，改良后土壤有機(jī)質(zhì)均有所降低，且高污泥投加量的土壤有機(jī)質(zhì)礦化率也越高，這與之前的研究結(jié)果基本一致[15]。在孵育期15d內(nèi)有機(jī)物降解速率最快，3個(gè)月內(nèi)，污泥投加比例在30%以上的改良土壤中有機(jī)物達(dá)到基本穩(wěn)定。8個(gè)月后，30%以下污泥處理的土壤已接近原土的有機(jī)質(zhì)水平，而50%以上處理的土壤有機(jī)質(zhì)約為對(duì)照土壤有機(jī)質(zhì)含量的2倍左右。二次改良后的土壤中有機(jī)質(zhì)又明顯增加，并隨時(shí)間的延長繼續(xù)降低。

2.2.2氮磷鉀氮磷鉀是植物生長的最重要的三大營養(yǎng)元素。圖3表明，土壤總氮、總磷隨著污泥投加比例的增加而增加，且投加比例超過30%增加趨勢(shì)更為明顯，這與李偉等在研究污泥改良石灰性土壤中得到的結(jié)論相吻合[16]?？傗浐渴芪勰喔牧加绊戄^小，說明原土壤中鉀鹽含量豐富，這也是蘇打鹽堿化土壤的一個(gè)重要特征。一次改良后的20個(gè)月內(nèi)，土壤總氮磷鉀在基本不變的基礎(chǔ)上略有降低，二次改良后有明顯增加，說明污泥可視為氮磷鉀的穩(wěn)定供給源。由圖3可知：土壤速效氮磷鉀也隨著污泥投加比例的增加而增加。一次改良后8個(gè)月內(nèi)，速效氮在污泥投加比例較高的情況下增加明顯，隨后逐漸減低，說明污泥在土壤中有緩釋氮肥的作用，但緩釋肥效持續(xù)時(shí)間有限。二次改良后又明顯增加。污泥量在30%以下的土壤速效磷含量維持穩(wěn)定，而50%以上污泥投加的土壤速效磷處于較高的水平。一次改良后20個(gè)月內(nèi)始終處于增加狀態(tài)，約為孵育初期的0.5~1.5倍。說明污泥不僅可以增加土壤有效磷肥含量，還具有緩釋磷肥的作用[17]，且肥效期較長。土壤速效磷含量在二次改良后繼續(xù)增加。一次改良后土壤速效鉀含量在整個(gè)孵育期內(nèi)變化不明顯；經(jīng)過二次改良后明顯增加。

2.3污泥改良對(duì)鹽堿土中重金屬的影響

盡管生物對(duì)許多微量重金屬元素都有一定量的要求，但是由于重金屬的穩(wěn)定性和富集性，環(huán)境中過多的重金屬將會(huì)對(duì)生命活動(dòng)起限制作用。由表1可知，原泥中Cu、Pb、As、Zn、Ni、Cr總量均低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》（CJT291-2008）標(biāo)準(zhǔn)。圖4表明，即使是連續(xù)2年污泥投加量為70%的改良土壤中重金屬總量仍低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）》（二級(jí)旱地土壤pH>7.5）最高允許濃度值。其中：改良土壤中Zn含量隨污泥添加比例的增加明顯增加，而Cr、Cu、Ni、Pb、As含量略有增加，原因是污泥中Zn含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土壤背景值。一次改良后，隨孵育時(shí)間的延長，土壤中各重金屬總量均有所降低，說明較長的孵育期更有助于重金屬的遷移。重金屬在土壤中的形態(tài)一定程度上決定了它的生物有效性。低污泥投加比例的改良土壤中Zn主要以殘?jiān)鼞B(tài)存在，占總量的60%以上；隨著污泥投加量的增加，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的Zn含量均增加明顯。一次改良孵育8個(gè)月后，污泥投加比例在30%以下的土壤中，其鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的Zn基本消失，20個(gè)月后有機(jī)物與硫化物結(jié)合態(tài)的Zn明顯降低。二次改良后，各污泥改良土壤中Zn含量均明顯增加，9個(gè)月后仍以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的Zn降低明顯。一方面活性較強(qiáng)形態(tài)的Zn可能被植物利用，另一方面向更穩(wěn)定的形態(tài)轉(zhuǎn)化。污泥改良后土壤中Cr和Cu在土壤環(huán)境中主要以殘?jiān)鼞B(tài)存在，占總量的80%~90%，其次是有機(jī)物與硫化物結(jié)合態(tài)，占總量的8%~15%，且隨孵育時(shí)間的變化不明顯。Ni和Pb在改良土壤中殘?jiān)鼞B(tài)比例占總量的50%~69%，其次是有機(jī)物與硫化物結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)。一次改良后經(jīng)過8個(gè)月的孵育期，所有改良土壤中的重金屬僅可提取到殘?jiān)鼞B(tài)和有機(jī)態(tài)的Ni和Pb，說明改良土壤中重金屬的遷移性有所降低。二次改良后，20%以上投加比例的土壤中，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的Ni增加明顯，且9個(gè)月后仍以這2種形態(tài)的Ni降低為主，而Pb的增加則以殘?jiān)鼞B(tài)為主，且隨時(shí)間變化不明顯。30%以下污泥投加比例改良后的土壤中殘?jiān)鼞B(tài)的As占總量的80%~95%以上，其次是鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的As；當(dāng)污泥投加量大于50%時(shí)，改良土壤中出現(xiàn)有機(jī)態(tài)和可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的As。2次污泥改良后，可交換態(tài)與碳酸鹽結(jié)合態(tài)的As含量不但隨著污泥投加比例的增加而增加，而且隨孵育時(shí)間的延長也出現(xiàn)增加的趨勢(shì)?？梢娢勰喔牧己笸寥乐兄亟饘僭鼗钚暂^強(qiáng)的是Zn、Ni和As，在土地利用時(shí)必須要引起足夠的重視，而Cu、Pb和Cr以穩(wěn)定態(tài)為主，環(huán)境毒性相對(duì)較小，該結(jié)論在之前的研究中也得到過類似的驗(yàn)證[18]。

2.4污泥改良鹽堿土對(duì)小麥發(fā)芽生長的影響

2.4.1對(duì)小麥種子發(fā)芽的影響種子發(fā)芽可以一定程度上診斷鹽堿良效果和土壤的污染程度，污泥投加比例對(duì)小麥種子發(fā)芽的影響見圖5。研究過程中蒸餾水（對(duì)照）處理的平均發(fā)芽率超過90%并達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，說明隨機(jī)選取的種子平均質(zhì)量較好，可用于進(jìn)一步的發(fā)芽試驗(yàn)研究。圖5表明隨著污泥投加比例的增加，種子的發(fā)芽率也有所提高。污泥體積比在30%~60%之間，小麥種子發(fā)芽率超過60%。鹽堿土對(duì)照處理和脫水污泥對(duì)照處理的小麥種子發(fā)芽率均不超過50%。但是繼續(xù)加大污泥投加量并超過60%，表現(xiàn)出種子發(fā)芽時(shí)間推遲，平均發(fā)芽率降低，其原因可能是由于污泥中的有害組分對(duì)種子發(fā)芽起了抑制作用[19-20]。一次改良后，隨著改良土壤孵育時(shí)間的延長，各處理的種子發(fā)芽率均有所提高。改良后90d，污泥投加量在30%~50%之間的改良土壤中小麥種子發(fā)芽率接近70%，240d可提高到70%以上，在20個(gè)月的孵育期末接近80%。二次改良初期，小麥種子發(fā)芽情況與一次改良初期相近，經(jīng)過9個(gè)月的孵育期，種子發(fā)芽率可達(dá)到75%左右，說明污泥的穩(wěn)定化有利于土壤環(huán)境的改善，促進(jìn)種子發(fā)芽，而污泥對(duì)作物種子發(fā)芽的抑制作用主要表現(xiàn)在改良初期，具有暫時(shí)性而非永久性[21]，因此在播種前3個(gè)月進(jìn)行污泥改良，可一定程度上提高種子的發(fā)芽率。

2.4.2對(duì)小麥生長的影響連續(xù)2年污泥改良的小麥盆栽試驗(yàn)表明：出苗期，以污泥投加比為30%和50%的長勢(shì)最好；一次改良條件下，70%污泥投加的土壤中第二年種植小麥的長勢(shì)好于第一年。但是兩年盆栽試驗(yàn)各處理都出現(xiàn)病蟲害導(dǎo)致的小麥出苗2個(gè)月后逐漸變黃，枯萎的現(xiàn)象，至抽穗期只有30%和50%污泥處理的土壤中種植的小麥結(jié)有麥穗，但產(chǎn)量較低，相對(duì)鹽堿土對(duì)照處理的小麥生長情況仍有一定的改善。

3結(jié)論