小黑河糧食產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況研究

唐晶 韓新元 單立峰

摘? 要：文章對(duì)小黑河糧食產(chǎn)區(qū)的土壤進(jìn)行采樣，研究了土壤中五項(xiàng)重要指標(biāo)的含量，通過(guò)土壤肥力的評(píng)價(jià)因子與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)表明，該地區(qū)的整體土壤肥力水平較高，全磷指標(biāo)偏低。給出施肥建議使該地區(qū)的土壤能夠滿足糧食品質(zhì)的要求，從而可以更好的利用土地資源提高生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：小黑河糧食產(chǎn)區(qū);土壤肥力;狀況

Abstract： In this paper， the soil in the grain producing area of Xiaoheihe River was sampled， and the contents of five important indexes in the soil were studied. The comparison between the evaluation factors and evaluation criteria of soil fertility showed that the overall level of soil fertility in this area was high. The index of total phosphorus is on the low side. Fertilization suggestions are given to enable the soil in this area to meet the requirements of food quality， so as to make better use of land resources to improve production efficiency.

黑龍江省黑河市地處東北邊陲，寒地黑土沃野千里。得天獨(dú)厚的土地資源孕育了豐富的物產(chǎn)，農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)豐富、質(zhì)量上乘，是國(guó)家重要商品糧基地和綠色食品主產(chǎn)區(qū)。好土地才是真正的營(yíng)養(yǎng)師，近年來(lái)，黑河市緊緊圍繞“綠水青山是金山銀山，冰天雪地也是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，整合全市特色農(nóng)產(chǎn)品打造“極境寒養(yǎng)”農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域公用品牌，旨在體現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品有內(nèi)涵、能養(yǎng)生的特性。為研究黑河糧食產(chǎn)區(qū)土壤的肥力狀況，我們選擇了黑河市小黑河村，對(duì)該地區(qū)的土壤狀況進(jìn)行研究，采用野外調(diào)查法和實(shí)驗(yàn)室研究法，評(píng)估了衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，pH值、土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等的含量。

1 樣品的采集與制備

采樣和制備遵循中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土壤樣品的采集、處理和貯存》（NY/T1121.1-2006）。樣品采集選用棋盤(pán)式取樣方法，對(duì)黑河糧食等農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)的田間土壤選取了15個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，采樣點(diǎn)分布如圖1。

將采樣土壤混合，用四分法除去多余的土壤，取大約1000g的土壤為一份。采品放置在干燥、無(wú)污染、陰涼的室內(nèi)，將樣品中的大塊土壤捏碎，待樣品完全干燥后磨碎，將研磨后的土壤混合后過(guò)篩，放入貼好標(biāo)簽的小袋子中。在樣品保存的過(guò)程中，避免受潮、陽(yáng)光、高溫等因素的影響，以免造成分析結(jié)果的偏差。

2 測(cè)量與計(jì)算

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定

稱(chēng)取樣品土壤0.30g放入試管中，取濃度為0.4mol/L的重鉻酸鉀-硫酸溶液10mL加入到試管中搖晃均勻。油浴170℃-180℃加熱，待試管內(nèi)的液體沸騰后計(jì)時(shí)5分鐘，冷卻，將試管中的全部樣品殘余和液體放入250mL的三角瓶之內(nèi)，把水倒入試管內(nèi)進(jìn)行洗滌，并將這些水也倒在三角瓶里面，讓其總?cè)萘勘３?0mL左右。取滴鄰菲啰啉加到三角瓶?jī)?nèi)，用濃度為C（mol/L）的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL滴定剩余的K2Cr2O7，此時(shí)溶液會(huì)發(fā)生顏色的改變：橙黃-藍(lán)綠-棕紅。實(shí)驗(yàn)中，還要做2組空白實(shí)驗(yàn)，空白實(shí)驗(yàn)中的土壤樣品用0.2g左右的灼燒浮石粉來(lái)代替，空白實(shí)驗(yàn)中用到的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V0mL。據(jù)此，可以得到土壤有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為O.M：

2.2 土壤全氮的測(cè)定

在干燥的開(kāi)氏瓶?jī)?nèi)放入0.80g的風(fēng)干樣品，加入1mL左右的去離子水，5mL的濃硫酸以及2g加速劑，搖晃均勻。小火加熱，讓瓶?jī)?nèi)保持微微沸騰的狀態(tài)。直到瓶?jī)?nèi)的液體和土壤殘?jiān)汲驶野咨⑽⑽в芯G色后，再加熱1小時(shí)。同時(shí)也要做兩組空白測(cè)定，空白測(cè)定中不加入土樣，其他均不變。消煮后，將樣品冷卻，把消煮液體轉(zhuǎn)入到蒸餾器里面，并將20mL的NaOH溶液逐漸加到蒸餾室里，蒸餾出50mL左右的液體。在150mL的錐形瓶里放入2%的硼酸-指示劑混合溶液5mL。用濃度為Cmol/L的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定進(jìn)行滴定，并觀察顏色的變化，發(fā)現(xiàn)由藍(lán)綠色變成紅紫色時(shí)停止，此時(shí)用的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL。空白測(cè)定所用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V0mL。計(jì)算公式：

2.3 土壤全磷的測(cè)定

采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定，以磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，在波長(zhǎng)700nm處測(cè)定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

將0.25g的風(fēng)干采樣土壤放入鎳坩堝內(nèi)，滴入3-4滴無(wú)水乙醇，取2g NaOH平鋪在樣品上。將坩堝加熱持續(xù)升溫至720℃并保持15分鐘，冷卻。加入10mL80℃的水，再把溶液放到100mL的容量瓶里面，同時(shí)用10mL3mol/L的硫酸溶液和水清洗坩堝，并將洗滌液加入容量瓶中。冷卻、定容，離心澄清。

在50mL容量瓶?jī)?nèi)放入2～10mL的待測(cè)樣品溶液，加水稀釋到容量瓶總體積的3/5。再向其中加入2-3滴二硝基酚指示劑，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸溶液或者10%的碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液，直至剛剛呈微黃色，再向其中加5mL鉬銻抗顯色劑，加水定容，靜置半小時(shí)。顯色的樣品溶液在分光光度計(jì)上，用700nm、1cm光徑比色皿，以空白試驗(yàn)為參比液調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)，進(jìn)行比色測(cè)定，讀取吸光度，從校準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的磷含量。公式：

其中，C為從校準(zhǔn)曲線上查得待測(cè)樣品溶液中的磷含量，mg/L;m為稱(chēng)樣量，g;V1為樣品熔融后的定容體積，mL;V2為顯色時(shí)溶液定容的體積，mL;V3為從試樣定容后分取的體積，mL;H為風(fēng)干土中水分含量，%。

2.4 土壤全鉀的測(cè)定

制備和測(cè)量土壤全磷含量相同的待測(cè)液，將5-10mL的待測(cè)液放入50mL的容量瓶?jī)?nèi)，用水進(jìn)行定容，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，應(yīng)用火焰光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。其中測(cè)讀液定容體積為V，鉀濃度C（×10-6g/mL），烘干采樣土壤的質(zhì)量為m，令ts=待測(cè)液體積/吸取待測(cè)液體積，可以得到鉀元素的含量計(jì)算公式為：

2.5 土壤pH值的測(cè)定

測(cè)定儀器是pH酸度計(jì)。取10g風(fēng)干的土壤樣品，放在容量為50mL的高型燒杯內(nèi)，加入25mL的蒸餾水，攪拌，讓樣品充分溶解后，靜置30分鐘后測(cè)量，土壤pH值數(shù)值在pH計(jì)上可以直接顯示出來(lái)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

小黑河糧食產(chǎn)區(qū)田間土壤養(yǎng)分含量測(cè)定值見(jiàn)表1。

參照《全國(guó)土壤普查技術(shù)規(guī)程》，五項(xiàng)指標(biāo)均處在中上等的水平。

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，小黑河糧食產(chǎn)區(qū)土壤的全氮量為在1328.60mg/kg到1329.30mg/kg之間，其中硝酸銨、尿素、硫酸銨和其他肥料在土壤中提供大量的全氮，此外土壤中表層的氮素含量最高，土壤深度越深，氮素含量快速下降，這是由于許多深根作物的氮素營(yíng)養(yǎng)造成的。

全磷含量在450.00mg/kg到453.10mg/kg之間，含量略顯不足。在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中，在植物缺乏磷會(huì)妨礙植物的新陳代謝，這將使植物植株短，根系不發(fā)達(dá)和緩慢增長(zhǎng)。全鉀含量約為28.87mg/kg到29.50mg/kg，采樣土壤的全鉀含量級(jí)別為一級(jí)，土壤中含有豐富的鉀元素，這十分有利于農(nóng)作物中糖分的儲(chǔ)備、有利于光合作用，并能提高抗病蟲(chóng)和作物的抗倒伏性能。有機(jī)質(zhì)的含量在53.87mg/kg到53.92mg/kg之間，并且大部分集中在53.89mg/kg附近，對(duì)比《土壤有機(jī)質(zhì)和大量營(yíng)養(yǎng)元素分級(jí)表》可知，小黑河糧食產(chǎn)區(qū)的樣本土壤的有機(jī)質(zhì)含量級(jí)別為一級(jí)，這表明土壤中有機(jī)質(zhì)含量充足，可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)。

在對(duì)小黑河糧食產(chǎn)區(qū)所采土樣中的幾項(xiàng)評(píng)價(jià)因子中，只有全磷含量處于稍缺水平，其余營(yíng)養(yǎng)元素都處于一級(jí)狀態(tài)。整體土壤肥力水平較高，為了進(jìn)一步提高小黑河糧食產(chǎn)區(qū)的土壤肥力，應(yīng)當(dāng)在施肥的過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注磷素，加大其比例和用量，從而提高土壤中全磷的含量。

在施肥的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)農(nóng)作物的需求來(lái)決定施肥的種類(lèi)和用量，注意有機(jī)與無(wú)機(jī)、增氮與控氮、補(bǔ)磷與調(diào)磷、增鉀與穩(wěn)鉀相結(jié)合，同時(shí)調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，這些方法的綜合使用才能讓小黑河糧食產(chǎn)區(qū)的土壤肥力得以保持和顯著提高，讓該地區(qū)的土壤進(jìn)一步符合綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。

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