农化实验报告

资源环境分析系列实验=3\*ROMANIII实验报告学院:资源与环境科学学院题目:不同类型土壤养分分异状况、剖面分布规律及影响因素的研究班级:农业资源与环境091学号:姓名:导教师:职称:不同类型土壤养分分异状况、剖面分布规律及影响因素的研究摘要：本试验旨在探讨不同类型土壤养分分异状况、剖面分布规律及影响因素，从而有效地指导农业生产或人为管理。针对三种不同类型土壤不同土层，测定比较各基础养分含量的差异性。结果表明：（1）不同类型土壤有机质呈现出坡地土<草地土<茶园土的规律，全氮呈现出草地土<茶园土<坡地土的规律，速效磷、速效钾均呈现出草地土<坡地土<茶园土的规律，有效硼呈现出坡地土<茶园土<草地土的规律。（2）就养分剖面分布规律，有机质、全氮、速效磷、速效钾含量均随着土层深度的增加而减少，微量元素有效硼、铜、锌则未表现出明显差异。关键词：坡地土；草地土；茶园土；养分含量；分异状况；剖面分布；影响因素Theresearchofnutrientdistributionstatus,ruleofprofiledistributionandinfluencingfactorsconcerningdifferenttypesofsoilAbstract:Theexperimentswerecarriedouttostudynutrientdistributionstatus,ruleofprofiledistributionandinfluencingfactorsconcerningdifferenttypesofsoil,soastoeffectivelyguideagriculturalproductionorhumanmanagement.Aimingatthreedifferenttypesofdifferentsoillayers,determineandcomparethedifferencesofeachbasicnutrientcontent.Theresultsshowedthat:(1)Organicmatterinteaplantationsoilwashigherthanthatingrasssoil,SOMinaslopesoilwasthelowest.Totalnitrogeninaslopesoilwashigherthanthatinteaplantationsoil,totalNingrasssoilwasthelowest.AvailablePandAvailableKinteaplantationsoilwashigherthanthatinaslopesoil,AvailablePandKingrasssoilwasthelowest.Effectiveboroningrasssoilwashigherthanthatinteaplantationsoil,EffectiveBinaslopesoilwasthelowest.(2)Saytothenutrientprofiledistributionrule,organicmatter,totalnitrogen,rapidly-availablephosphorusandpotassiumcontentreducedalongwiththeincreaseofsoildepth,traceelementslikeeffectiveboron,copperandzincdidnotshowobviousdifference.收稿日期：收稿日期：基金项目：作者简介：Keywords:aslopesoil;grasssoil;teaplantationsoil;nutrientcontent;distributionstatus;profiledistribution;influencingfactor土壤是植物生长发育的基础，提供植物生长发育所需的各种养分，不同类型土壤理化特性不同，供应作物生长的养分存在差异，必然影响作物对土壤养分的吸收与分配[1-3]。因此，了解不同类型土壤养分供应能力，因地制宜、合理配方施肥，发挥作物最大的产量优势是当前农业生产上的主要任务之一。本试验研究区主要位于南京农业大学卫岗校区附近。采样点分别为紫金山坡地土壤、南京农业大学校园北门附近草坪下土壤、茶园土壤。该地区位于长江下游，土壤类型界于黄、红壤和棕壤地带之间，土壤性质兼有黄、红壤和棕壤的某些特征。该地区属亚热带季风气候区，四季分明，年平均气温15.8摄氏度，平均日照2008小时，年降水量1025毫米，平均无霜期227天。但旱、涝、风、冻、台风灾害时有发生。通过采集土壤样本，研究不同类型土壤的养分含量及在剖面分异变化的特征，同时探讨各种影响因子，明确研究区域不同类型土壤养分变化特点及对作物养分吸收的影响，为不同类型土壤如何培肥地力提供可靠的理论依据。1材料和方法1.1供试材料供试土壤采自江苏省南京农业大学卫岗校区附近的坡地土、草地土、茶园土。1.2取样原则采样时，应避免田边、路边、沟边、特殊地形部位和施肥点，尽量使土样具有代表性、典型性、适时性、可比性与防污染。同时，在每一样点采集土样时应力求深度一致、上下土体一致、数量一致。1.3土壤样品的采集对于每一个采样区，先调查、采访、观察土壤的差异情况，划定具有普遍性与代表性的样块，按照“S”型的随机选择方法确定五个以上的采样点，标记好采样点的位置。然后，用管形土钻分别采集各样点的0-10cm、10-20cm、20-30cm深度层次的土样，注意各点的采样量一致。采集完毕后，混匀各点土样，用“四分法”来控制土样的重量，最终获取约1kg重的混合均匀的土壤样品。写好标签，作好采样记录。标签内容：采样地点、采土深度、采样日期、采样人等。带回室内进行土壤样品的制备。将土壤样品置于塑料袋上摊开，在室内自然风干，剔除砾石和碎根后倒入木盘中，用木棍研细，使之全部通过20目尼龙筛，从中取约5g放入研钵中继续研磨并通过100目筛，过筛后的土壤样品装入塑料密封袋中，储于干燥处备用。1.4土壤养分测定项目及方法依据鲍士旦主编的第三版土壤农化分析，SOC含量采用重铬酸钾容量法—外加热法测定；土壤全氮含量采用半微量开氏法测定；土壤速效磷含量采用0.5mol/LNaHCO3法测定；土壤速效钾含量采用乙酸铵浸提－火焰光度法测定；土壤有效硼含量采用沸水提取—甲亚胺比色法测定；土壤有效铜、锌含量采用DTPA—TEA浸提—AAS法测定。1.5数据处理利用MicrosoftExcel软件、SPSS16.0软件进行试验数据的统计。2结果与分析2.1不同类型土壤有机质含量对比如图1所示，不同类型土壤SOC含量呈现出坡地土<草地土<茶园土的变化趋势，且趋势较为明显。图1不同类型土壤的有机质含量图1不同类型土壤的有机质含量2.2不同类型土壤全氮含量对比如图2所示，不同类型土壤全氮含量呈现出草地土<茶园土<坡地土的变化趋势，且趋势显著。图2不同类型土壤的全氮含量图2图2不同类型土壤的全氮含量图22.3不同类型土壤速效磷含量对比如图3所示，不同类型土壤速效磷含量呈现出草地土<坡地土<茶园土的变化趋势，且趋势显著。图3不同类型土壤的速效磷含量图3图3不同类型土壤的速效磷含量图32.4不同类型土壤速效钾含量对比如图4所示，不同类型土壤速效钾含量呈现出草地土<坡地土<茶园土的变化趋势，且趋势显著。图4不同类型土壤的速效钾含量图4图4不同类型土壤的速效钾含量图42.5不同类型土壤有效硼含量对比如图5所示，不同类型土壤有效硼含量呈现出坡地土<茶园土<草地土的变化趋势，且趋势显著。图5不同类型土壤的有效硼含量图5图5不同类型土壤的有效硼含量图52.6坡地土不同剖面有机质，全氮，速效磷，速效钾，有效硼对比如表1所示，坡地土的有机质，全氮，速效磷，速效钾，有效硼含量均呈现出土层10-20cm>0-10cm>20-30cm的变化趋势。表1坡地土不同剖面养分分异状况Table1nutrientdifferentiationindifferentprofileoftheslopingfield类型土层（cm）有机质（g/kg）全氮（g/kg）速效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）有效硼（mg/kg）坡地土0-105.771.1431.18184.040.0610-2024.992.7739.29270.280.1520-303.240.7231.18135.170.052.7草地土不同剖面有机质，全氮，速效磷，速效钾，有效硼对比如表2所示，草地土的速效磷，速效钾含量均呈现出0-10cm>20-30cm>10-20cm的变化趋势；有机质，全氮，有效硼含量均呈现出土层0-10cm>10-20cm>20-30cm的变化趋势，符合自然规律。表2草地土不同剖面养分分异状况Table2nutrientdifferentiationindifferentprofileofthegrasssoil类型土层（cm）有机质（g/kg）全氮（g/kg）速效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）有效硼（mg/kg）草地土0-1020.110.3518.69182.500.3310-209.720.1115.91121.500.2620-30——0.0818.38134.200.212.8茶园土不同剖面有机质，全氮，速效磷，速效钾，有效硼对比如表3所示，茶园土有机质，全氮，速效磷，速效钾含量呈现出0-10cm>10-20cm>20-30cm的变化趋势，符合自然规律；土层0-10cm、20-30cm、10-20cm有效硼含量。表3茶园土不同剖面养分分异状况Table3nutrientdifferentiationindifferentprofileoftheteagardensoil类型土层（cm）有机质（g/kg）全氮（g/kg）速效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）有效硼（mg/kg）茶园土0-1022.640.6288.58343.510.1810-2021.180.6077.52253.850.1620-3014.080.5036.40245.310.173讨论3.1土壤有机质分析土壤有机碳主要来源于动物、植物、微生物残体和根系的分泌物，且处于不断分解与形成的动态过程中，因此土壤有机碳的含量是生态系统在特定条件下的动态平衡值[4]。SOC含量主要取决于输入有机物质的数量和质量，在一定条件下，有机物质输入越多，SOC含量越高[5]。本实验所研究的三种土壤中，使用有机肥最多的是茶园土，因而茶园土有机质含量最高；草地土其次；坡地土缺乏人为管理，有机质含量最低。3.2土壤全氮分析氮是植物生长的必需养分，它是每个活细胞的组成部分。土壤全氮量通常可以用来衡量土壤氮素的基础肥力，指导土壤施肥。由图2和表1-3可以看出土壤中氮素含量是坡地土>茶园土>草地土，且相同土类中全氮含量随土壤深度的增加而降低。土壤中氮绝大部分以有机结合态氮存在,土壤氮的积累消耗程度取决于土壤有机质的积累和分解[6]。土壤有机质含量增加,相应使土壤微生物数量增加,使其生命活动旺盛,增加氮的矿化[7]。但对比图1与图2并没有发现此规律，这可能是由于坡地土含氮量测定实验误差所致。土壤氮素含量与土壤活性腐殖质相关，土壤全氮的重要组成部分碱解氮主要来自有机质中的活性腐殖质[8]。[7]同时，土壤氮素含量与土壤有机质的C/N相关，一般情况下碱解氮与有机质的C/N呈负相关，也就是说，土壤碱解氮在主要决定于有机质含量的前提下,还在一定程度受制于有机质的C/N或腐殖化程度。3.3土壤速效磷分析影响土壤速效磷含量的因素较多。土壤颗粒组成的不同是造成土壤养分差异的主要内在原因之一[9]。砂粒含量越高的土壤保水、保肥能力越差,土壤速效磷等速效养分越易流失,造成土壤速效磷含量与土壤砂粒之间呈极显著负相关;其次与土壤粉粒(0.02～0.002mm)未达到相关显著水平,与土壤粘粒(<0.002mm)呈显著正相关[10]。土壤中磷素主要来源于成土母质和动植物残体归还,其含量受土壤类型和环境条件的影响[11]。土壤表层接受植被凋落物,且存在大量植物细根,因此沉积大量有机质,有机质中含有丰富的磷;动植物残体的物理状态和化学组成及土壤温度、湿度和通气状况等都会影响到土壤有机质含量,进而影响土壤TP含量[12]。草地土速效磷含量出现浅层和深层高于中间层的原因可能是采样层位不够深，其实属于同一含量水平层次。在自然施肥的农业土壤中，表层的磷含量高是由于施肥的深度有限，而底层含量也会偏高，这是由于养分的吸收与水分密切相关，而底层的水分自然多，所以根系努力向下生长，导致底层；磷分配较多。3.4土壤速效钾分析钾是植物必需的营养元素之一，对作物产量和品质的提高具有重要作用，在正常情况下植物吸钾量一般超过吸磷量，与吸氮量相近，而蔬菜等喜钾作物需钾量高于需氮量[13]。由图4可以明显看出在三种不同的土壤类型中，土壤中速效钾含量是茶园土>坡地土>草地土，且在同一土体中速效钾的含量随土壤深度的增加而降低。同时，查询土壤速效钾的诊断指标可以看出，三种类型土壤中速效钾含量均处于高（>116mg/kg）水平。茶园土含钾量最为丰富。影响土壤中速效钾含量的因素除了有机质和土壤水分以外，主要是土壤粘土矿物类型、含量及电荷密度、粘土矿物的类型和数量对土壤交换性钾的保持力有很大的影响,它控制着土壤溶液中钾的浓度及再补充钾的能力[7]。同一母质类型中,质地粘重土壤的钾素含量一般较高。在同一土壤中,不同粒径的土壤颗粒的矿物组成和数量比例是不同的,其缓效钾的含量和矿物钾的释放能力也就不同[14]。三种不同类型的土壤所处的地理位置不同，且茶园土有人为地耕作作用，导致三种类型土壤性质的不同。3.5土壤有效硼分析影响土壤有效硼含量的因素有很多,各个因素间有正负交互作用,使得研究结果复杂多变。其中有机质含量的影响是占主导地位的,由于有机质本身含硼,而其分解产物又以一定形式与硼结合,因而有机质成了耕作层土壤中有效硼的重要来源。一般是有机物质多的土壤有效硼较多,因为与有机物质结合或被有机物质所固定的硼可在有机物质分解后释放出来[15]。由图5可以明显看出在三种不同的土壤类型中，土壤中有效硼含量是草地土>茶园土>坡地土。在草地土中有效硼的含量随土壤深度的增加而降低；在坡地土与茶园土中，土壤有效硼的含量都很低，且随深度变化无明显的含量变化趋势。硼缺乏的临界浓度为0.3-0.5mg/kg，与试验结果相比较，坡地土与茶园土的硼含量处于缺乏状态。3.6土壤有效铜、锌分析有机肥料不仅是土壤生物养分的供给源，而且其分解产生的腐殖质含有一定量的有机酸、糖类、酚类及含N、S的杂环化合物等活性基团，很容易与土壤中Cu、Zn、Fe、Mn等金属元素络合或鳌合，影响土壤微量元素的有效性[16]。土壤有效铜、锌含量测定实验中，因标线配制有误，导致无法得出数据。但可以猜想，含量偏低，自上而下含量呈现递减趋势，趋势不明显。4小结土壤是由母岩、气候、生物、地形和时间等五大因素共同作用下形成的地表风化物。土壤作为大气圈、生物圈和岩石圈的界面,在土体剖面上的物质交换导致了土壤从表层到母岩层各土层间理化及生物学性质的显著差异[17]。研究土壤养分在剖面上的垂直分布,可为了解土壤形成过程中成土母质、自然因素、气候及土地利用和管理方式的变化等提供基础资料,而且这些因素极大地影响着养分元素的迁移、累积和生物地球化学循环,乃至全球环境。由此可见,对土壤环境中养分元素的分布、影响因素等进行系统研究,可为认识全球养分循环的具体环节及其环境问题提供科学依据[12]。本实验通过研究不同类型土壤养分分异状况、剖面分布规律及影响因素，是为了更好地服务农业生产：确定不同的土壤类型所适宜的利用方式继而科学改良与施肥，达到资源合理分配与利用。因此,在实际的肥料施用中应注意增施有机类肥料，通过提高有机质含量从而提高土壤中的全氮、有效磷、速效钾等的含量，最终达到土壤肥力的整体提高。使土壤的开发利用与人类社会的可持续发展相协调,让其最大限度地为人类效力。经过本学期的土壤农化分析的实验，近十节的课堂实践操作，使我的实践操作能力有了显著提高，熟悉和学会了许多仪器设备（如分光光度计、火焰光度计等）的使用，深入的理解了土壤中各种养分的测定方法。同时，我体会到科研的不容易，虽然在实验中总是有老师和师兄的帮助，但仍频频犯错，实验过程中总是会遇到这样那样甚至出乎意料的问题。因此，在以后的实验中我们应完善实验操作技术，以免对实验造成不必要的影响，同时还应该加强自己面对困难时的应对能力。然而仅仅掌握实验的操作还是远远不够，如何将我们的思想转变为文字表达出来也十分必要。撰写论文是每个科研工作者都应具备的能力，本次综合性实验论文的撰写正是给我们提供了这样的一次机会。写论文整理数据、绘表作图、确定主题到查找资料、撰写论文的过程不仅仅巩固扎实了我学习到的理论知识，更提升了我发现问题和解决问题的能力。5致谢向老师和研究生学长一直以来孜孜不倦的指导致谢，同时同学间的团结、互助与鼓励也让我深深感动。参考文献：[1]熊洪，唐玉明，任道群，等.不同土壤类型、不同气候条件与水稻产量和品质的关系研究.庐州科技，2004(1):6－9[2]范中亮，季辉，杨菲，等.不同土壤类型下Cd和Pb在水稻籽粒中累积特征及其环境安全临界值.生态环境学报，2010，19(4):792－797[3]胡树林，黄启为，徐庆国.不同产地香米微量元素含量差异及吸收富集特征研究.作物研究，2002，16(1):14－16[4]金峰，杨浩，赵其国.土壤有机碳储量及影响因素研究进展[J].土壤，200