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篇1

關(guān)鍵詞：地統(tǒng)計(jì)學(xué)；土壤有機(jī)質(zhì)；空間變異；GIS

中圖分類號(hào)：S159 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

土壤是一個(gè)時(shí)空連續(xù)的變異體，有機(jī)質(zhì)的空間變異特征具有很強(qiáng)的空間異質(zhì)性，主要受成土母質(zhì)、氣候、地形、成土過(guò)程以及一些人為因素的影響。隨著地統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展，土壤的空間異質(zhì)性分析方法在不斷擴(kuò)展與更新，地統(tǒng)計(jì)學(xué)能夠很好地揭示各屬性變量在空間上的分布變異和相關(guān)特征[1，2]。運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析土壤有機(jī)質(zhì)空間變異特征，有助于了解土壤特性的空間變異性，對(duì)此進(jìn)行深入的土壤研究具有重要意義。

研究表明[3，4]，定量化的環(huán)境因子與土壤屬性之間存在很好的相關(guān)性，可以用來(lái)預(yù)測(cè)土壤屬性。隨著3S技術(shù)的發(fā)展，調(diào)查者越來(lái)越注重利用輔助變量來(lái)指導(dǎo)土壤制圖和土壤屬性分布的相關(guān)研究。數(shù)字地形、遙感影像、土壤屬性等輔助數(shù)據(jù)被大量應(yīng)用于土壤屬性的空間預(yù)測(cè)[5-9]。傳統(tǒng)的空間預(yù)測(cè)方法比較適合于地理環(huán)境比較均一的區(qū)域，這種理想的環(huán)境在實(shí)際中比較少見(jiàn)，常見(jiàn)的研究區(qū)域是地形復(fù)雜、土壤異質(zhì)性強(qiáng)、人為活動(dòng)干擾強(qiáng)的環(huán)境。

近年來(lái)，通過(guò)輔助變量以提高目標(biāo)變量估測(cè)精度的方法已有很多，包括傳統(tǒng)的多元線性回歸方法、協(xié)同克里格法和回歸克里格法等。Kay等[10]采用回歸克里格法預(yù)測(cè)了水稻土景觀尺度土壤屬性的空間分布；Endre等[11]以MODIS數(shù)據(jù)和DEM以及衍生數(shù)據(jù)為輔助數(shù)據(jù)，采用回歸克里格方法對(duì)匈牙利土壤有機(jī)質(zhì)空間分布進(jìn)行了預(yù)測(cè)。張素梅等[12]以TM數(shù)據(jù)和DEM以及衍生數(shù)據(jù)為輔助數(shù)據(jù)，采用逐步回歸克里格方法對(duì)吉林省安農(nóng)縣土壤有機(jī)質(zhì)和全氮分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。Hengl等[13]研究結(jié)果表明，利用回歸克里格法和數(shù)字高程模型（Digital elevation model，DEM）數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)土壤耕層深度的空間分布圖均比普通克里格法更詳細(xì)更準(zhǔn)確。姜勇等[14]利用輔助變量對(duì)污染土壤鋅分布的克里格估值研究表明，回歸克里格估值效果明顯優(yōu)于普通克里格和協(xié)同克里格法。邱樂(lè)豐等[15]利用回歸克里格法所得土壤肥力的精度明顯高于普通克里格，其平均預(yù)測(cè)誤差和預(yù)測(cè)均方根誤差分布為0.028和0.108?；貧w克里格法是將普通克里格法與回歸模型相結(jié)合而形成的一種混合方法。研究表明，運(yùn)用回歸克里格方法進(jìn)行土壤特性的空間分布預(yù)測(cè)，考慮影像土壤分布的環(huán)境因素，同時(shí)結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)，可以提高土壤特性空間分布的預(yù)測(cè)精度[16，17]。

本研究以吉林省舒蘭市為研究對(duì)象，以地形數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)為輔助變量，運(yùn)用回歸Kriging 方法分析該區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)空間分布，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理布局和土壤肥力的培育提供參考，為土壤制圖和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

1.2 數(shù)據(jù)收集

2010年7月，對(duì)土壤樣品采集區(qū)實(shí)行格網(wǎng)嵌套布點(diǎn)，在研究區(qū)選取樣點(diǎn)344個(gè)，樣點(diǎn)取0～20 cm的土壤表層，每一采樣點(diǎn)周圍選取5個(gè)點(diǎn)，以5個(gè)點(diǎn)的平均值為該樣點(diǎn)的最終數(shù)據(jù)，同時(shí)使用GPS儀記錄采樣點(diǎn)地理坐標(biāo)，以及各采樣田塊的基本信息，從而最終生成研究區(qū)的樣點(diǎn)分布圖（圖1），隨后將采集的樣品分別裝于采集袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室，去除雜物，風(fēng)干，磨碎，過(guò)2 mm篩（分析測(cè)量時(shí)根據(jù)測(cè)定指標(biāo)再過(guò)不同規(guī)格的篩），分別裝于廣口瓶中，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鎘酸鉀容量法測(cè)定。遙感影像采用舒蘭市2010年5月2日Landsat TM 7，選取每個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的遙感影像波段（波段1、波段2、波段3、波段4、波段5、波段7）的亮度值，亮度值是遙感影像記錄地物的灰度值，而且不同采樣點(diǎn)在遙感不同波段上表現(xiàn)出亮度值不同。地形數(shù)據(jù)通過(guò)中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的科學(xué)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站（http：）下載的Aster gdem（30 m）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái)。通過(guò)Arc GIS10的空間分析工具來(lái)獲取樣點(diǎn)處的高程、坡度和坡度變率的信息。

1.3 研究方法

1.3.1 回歸克里格 有機(jī)質(zhì)是地理環(huán)境中一種地理要素，在分析有機(jī)質(zhì)分布過(guò)程中勢(shì)必要考慮地理環(huán)境，而地理環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其中存在很多隨機(jī)的不確定因素。對(duì)這些不確定的因素常采用趨勢(shì)性和隨機(jī)性來(lái)描述。

回歸克里格方法在分析地理現(xiàn)象的空間分布規(guī)律和影響因素時(shí)，它既能考慮主要影響因素也能考慮隨機(jī)因素，既模擬其空間分布趨勢(shì)也模擬不確定性。

利用SPSS軟件進(jìn)行環(huán)境因子和土壤有機(jī)質(zhì)的回歸方程擬合，得到最優(yōu)的土壤有機(jī)質(zhì)空間分布線性回歸模型。運(yùn)用 GS+軟件對(duì)回歸預(yù)測(cè)值和殘差值進(jìn)行半方差分析，得到最優(yōu)的半方差模型。然后在GIS 軟件平臺(tái)下分別對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)多元回歸的回歸預(yù)測(cè)值和殘差值進(jìn)行普通克里格插值，同時(shí)運(yùn)用GIS的空間分析功能把兩者的插值結(jié)果進(jìn)行空間加和運(yùn)算，得到土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布結(jié)果。

1.3.2 預(yù)測(cè)精度檢驗(yàn) 采用回歸克里格預(yù)測(cè)方法的均方根誤差（RMSERK）相對(duì)于參考方法的均方根誤差（RMSER）減少的百分?jǐn)?shù)（RMSSE）表示預(yù)測(cè)精度的提高程度。RMSSE值為正表明回歸克里格方法比參照方法的預(yù)測(cè)精度高，值越大說(shuō)明預(yù)測(cè)精度提高得越多。相反，如果RMSSE值為負(fù)說(shuō)明回歸克里格方法預(yù)測(cè)精度低于參照方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)的數(shù)據(jù)分析

土壤樣點(diǎn)中經(jīng)常存在一些異常值，異常值會(huì)影響半方差函數(shù)的穩(wěn)定性，因此需要剔除。運(yùn)用域值識(shí)別法，剔除樣點(diǎn)中的異常值。然后用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，有機(jī)質(zhì)的含量在0.95%～6.13%之間，平均值為2.54%，偏度和峰度較大，表明其變化范圍較大。變異系數(shù)表示土壤特性的空間變異性大小，有機(jī)質(zhì)的變異系數(shù)為32%，屬于中等變異。

由表2可知，土壤有機(jī)質(zhì)與環(huán)境因子之間存在著顯著的相關(guān)性。有機(jī)質(zhì)與TM影像（波段4、波段5和波段7）的亮度值存在極顯著負(fù)相關(guān)性，表明影像亮度值低的地方有機(jī)質(zhì)高。有機(jī)質(zhì)與高程之間極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明海拔高的地方有機(jī)質(zhì)低。有機(jī)質(zhì)與坡度、坡度變率的顯著負(fù)相關(guān)性說(shuō)明研究區(qū)的地形起伏影響有機(jī)質(zhì)的變化。其他因子與土壤有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性不顯著，因此選擇波段4、波段5、波段7、高程、坡度、坡度變率與有機(jī)質(zhì)進(jìn)行回歸分析。

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)的回歸分析

從有機(jī)質(zhì)多元回歸分析模型看出，擬合方程的決定系數(shù)不高，有機(jī)質(zhì)最優(yōu)模型的決定系數(shù)為0.3。以往的研究中也出現(xiàn)這種結(jié)果，如張素梅等[12]在安農(nóng)縣的有機(jī)質(zhì)預(yù)測(cè)中，有機(jī)質(zhì)最優(yōu)模型決定系數(shù)為0.22。

2.3 有機(jī)質(zhì)的回歸預(yù)測(cè)模型

2.3.1 半方差模型 土壤有機(jī)質(zhì)多元回歸預(yù)測(cè)方程的回歸預(yù)測(cè)值及殘差的半方差模型如圖2和表3。由表3可知，有機(jī)質(zhì)回歸值的空間自相關(guān)性很強(qiáng)，基臺(tái)效應(yīng)值為0.419，而殘差值的基臺(tái)效應(yīng)值為0.500，空間自相關(guān)性為中等。有機(jī)質(zhì)預(yù)測(cè)值和殘差的變程為65 100 m和33 000 m，這是因?yàn)榄h(huán)境因子在較大尺度上表現(xiàn)出相似性，因此擬合的回歸值和殘差值也將具有較大范圍的空間自相關(guān)性。

2.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布 根據(jù)半方差模型，對(duì)有機(jī)質(zhì)的回歸預(yù)測(cè)值和殘差進(jìn)行普通克里格插值，將插值結(jié)果進(jìn)行空間加和運(yùn)算得到有機(jī)質(zhì)的空間分布結(jié)果，見(jiàn)圖3。從圖3可以看出有機(jī)質(zhì)的分布呈漸變趨勢(shì)，由西向東逐漸減少。其中一些高值區(qū)集中在西部，中部的有機(jī)質(zhì)含量最低。

2.4 精度分析

選擇常用的插值方法（協(xié)同克里格和普通克里格方法）作為參照，用以說(shuō)明回歸克里格方法在本研究中對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的預(yù)測(cè)精度，利用公式（1）計(jì)算，結(jié)果如表4所示?；貧w克里格相對(duì)于兩種參照方法精度均顯著提高。相對(duì)于協(xié)同克里格提高的精度用（RMSSECK）表示；相對(duì)于普通克里格提高的精度用（RMSSEUK）表示?；貧w克里格方法相對(duì)于協(xié)同克里格和普通克里格提高的精度分別為62%和 41%，提高幅度非常顯著。

3 討論

土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布與環(huán)境因素密切相關(guān)，相關(guān)分析表明高程、坡度、坡度變率與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)，這是因?yàn)殡S著海拔的升高，降雨侵蝕強(qiáng)度變大，土壤養(yǎng)分易于流失，從而導(dǎo)致海拔高的地方土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低。不同坡度具有不同的水熱分配條件和物質(zhì)運(yùn)移堆積特點(diǎn)，同時(shí)坡度又和土地利用密切相關(guān)。本研究以舒蘭市的遙感影像作為數(shù)據(jù)元，在研究區(qū)的大部分耕地處于狀態(tài)，因此遙感影像（波段4、波段5和波段7）波段亮度值與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)性。遙感數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)可以很好反映土壤要素的空間分布，能夠用于預(yù)測(cè)地理要素的空間分布?；貧w克里格方法對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)空間分布的預(yù)測(cè)精度相對(duì)參考方法得到大幅度提高，該方法是提高土壤有機(jī)質(zhì)空間分布預(yù)測(cè)精度的有效方法。并且隨著GIS和遙感技術(shù)的發(fā)展，DEM 和遙感數(shù)據(jù)的精度會(huì)不斷提高，將進(jìn)一步提高回歸克里格方法的預(yù)測(cè)精度。

4 結(jié)論

本文以吉林省舒蘭市為研究對(duì)象，在回歸克里格插值方法的理論框架下，利用地形因子、遙感影像數(shù)據(jù)與該市土壤有機(jī)質(zhì)值進(jìn)行多元回歸方程擬合，運(yùn)用普通克里格插值方法對(duì)線性回歸的預(yù)測(cè)結(jié)果和殘差結(jié)果進(jìn)行空間分布模擬，進(jìn)而得到回歸克里格插值方法的土壤有機(jī)質(zhì)空間分布圖。

1）在所選擇的環(huán)境因子中，波段4、波段5、波段7、高程、坡度、坡度變率與土壤有機(jī)質(zhì)空間分布關(guān)系密切，是預(yù)測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)分布的最優(yōu)因子。舒蘭市土壤有機(jī)質(zhì)空間分布呈漸變趨勢(shì)，由西向東逐漸減少。

2）相比協(xié)同克里格和普通克里格插值方法，回歸克里格方法對(duì)土壤養(yǎng)分空間分布的模擬精度最高，表明該方法可有效提高土壤養(yǎng)分空間分布預(yù)測(cè)精度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 連 綱， 郭旭東，傅伯杰，等.黃土丘陵溝壑區(qū)縣域土壤有機(jī)質(zhì)空間分布特征及預(yù)測(cè)[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2006，25（2）：113-122.

[2] 路 鵬，彭佩欽，宋變蘭，等.洞庭湖平原區(qū)土壤全磷含量地統(tǒng)計(jì)學(xué)和GIS分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（6）：1204-1212.

[3] MCKENZIE N J， AUSTIN M P. A quantitative Australian approach to medium and small scale surveys based on soil stratigraphy and environmental correlation[J]. Geoderma，1993， 57（4）：329-355.

[4] ODEHA I O A， MCBRATNEY A B， CHITTLEBOROUGH D J. Spatial prediction of soil properties from landform attributes derived from a digital elevation model[J]. Geoderma，1994，63（3/4）：197-214.

[5] 連 綱，郭旭東，傅伯杰，等. 基于環(huán)境相關(guān)法的土壤屬性空間分布特征研究-以黃土丘陵溝壑區(qū)小流域?yàn)槔齕J].地理科學(xué)，2008，28（4）：555-558.

[6] 孫孝林，趙玉國(guó)，趙 量，等.應(yīng)用土壤-景觀定量模型預(yù)測(cè)土壤屬性空間分布及制圖[J].土壤，2008，40（5）：837-842.

[7] 張發(fā)升，曲 威，尹光華，等.基于多光譜遙感影像的表層土壤有機(jī)質(zhì)空間格局反演[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（4）：883-888.

[8] 李欣宇，宇萬(wàn)太，李秀珍.基于TM影像的表層土壤有機(jī)碳空間格局[J].生態(tài)學(xué)雜志， 2008，27（3）：333-338.

[9] 劉煥軍，趙春江，王紀(jì)華，等.黑土典型區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)遙感反演[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27（8）：211-215.

[10] KAY S， RAINER D. Prediction of soil property distribution in paddy soil landscapes using terrain data and satellite information as indicators[J].Ecological Indicators，2008（8）：485-501.

[11] ENDRE D， LUCA M， THIERRY N， et al. A regional scale soil mapping approach using integrated AVHRR and DEM data [J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation，2001，3（1）：30-42.

[12] 張素梅，王宗明，張 柏，等.利用地形和遙感數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)土壤養(yǎng)分空間分布[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（5）：188-194.

[13] HENGL T，HEUVELINK G B M，STEIN A. A generic frame work for spatial prediction of soil variables based on regression-kriging[J]. Geoderma，2004，120（1/2）：75-93.

[14] 姜 勇，李 琪，張曉珂，等. 利用輔助變量對(duì)污染土壤鋅分布的克里格估值[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（1）：97-101.

[15] 邱樂(lè)豐，楊 超，林芬芳，等.基于環(huán)境輔助變量的拔山茶園土壤肥力空間預(yù)測(cè)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（12）：3099-3104.

篇2

1調(diào)節(jié)土壤的環(huán)境條件

影響微生物活動(dòng)的因素均影響礦化過(guò)程和腐殖化過(guò)程。因此，除了有機(jī)殘?bào)w本身的化學(xué)組成外，控制影響微生物活動(dòng)的土壤溫度、濕度、通氣狀況和土壤酸堿反應(yīng)等因素，也可以達(dá)到調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)礦化和積累的目的。當(dāng)土壤水分過(guò)多時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)分解較慢，可以通過(guò)挖溝排水等措施來(lái)改善土壤的通透性，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解。要使土壤有機(jī)質(zhì)分解既不太快，也不太慢，以適應(yīng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要。要控制土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)程、方向和速度，注意處理好養(yǎng)分釋放和腐殖質(zhì)積累的關(guān)系，做到合理利用有機(jī)物來(lái)培肥土壤，保持地力常新。

2增施有機(jī)肥料

堆肥和漚肥是有效利用高碳氮比有機(jī)物料的方法。作物莖稈經(jīng)堆漚后肥效既穩(wěn)又長(zhǎng)，并有利于保護(hù)環(huán)境、減少污染。廄肥是土壤有機(jī)質(zhì)的良好來(lái)源，如連續(xù)幾年施用，可顯著提高有機(jī)質(zhì)含量。餅肥、人畜糞肥、河湖泥等也都是良好的有機(jī)肥。

3種植綠肥

種植綠肥在我國(guó)歷史悠久。綠肥是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)肥料的重要來(lái)源，其分解快，腐殖質(zhì)的形成也較快。在長(zhǎng)江中下游及其以南地區(qū)發(fā)展面積較大，北方地區(qū)對(duì)綠肥的種植也很重視。在糧食作物中播種綠肥，培肥土壤，效果較好。栽培綠肥的主要品種有苕子、苜蓿、綠豆、田菁等。苜?？稍诖骸⑾?、秋三季播種，一般667m2用種1～1.5kg，在盛花期壓青。綠豆、田菁3―6月均可播種，一般667m2用種3-5kg，在初花期壓青。苕子一般于9月上旬播種，用作春季作物的基肥，也可在3―4月播種，作追肥用，667m2播種量為3～5kg，第二年4月下旬現(xiàn)蕾即可壓青。

4秸稈還田

我國(guó)秸稈資源豐富，進(jìn)行秸稈還田不僅能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，而且可以減少資源的浪費(fèi)，減少農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，是經(jīng)濟(jì)有效的培肥土壤的途徑。目前，我國(guó)北方正大力提倡以小麥高茬為主要措施的秸稈還田技術(shù)。小麥?zhǔn)崭顣r(shí)，留20-30cm高的麥稈，經(jīng)一個(gè)雨季的風(fēng)吹日曬雨淋，到秋季小麥再播種時(shí)，已變成半分解狀態(tài)，成為上好的有機(jī)肥料。秸稈還田簡(jiǎn)單易行，省力省工，但在還田時(shí)，應(yīng)加施化學(xué)氮肥，避免微生物與作物爭(zhēng)氮。

篇3

【關(guān)鍵字】耕地；耕層土壤；有機(jī)質(zhì)；空間結(jié)構(gòu)分析

1 研究區(qū)概況

隆化縣位于河北省北部，地處冀北山地，東經(jīng)116°47′45″～118°19′ 07″，北緯41°08′48″～41°50′09″。海拔390～1800m，整個(gè)地勢(shì)北高南低，屬大陸性中溫帶季風(fēng)型半濕潤(rùn)氣候區(qū)，年均溫度2～8℃；無(wú)霜期天90～140d；年降水量450～550mm。全縣總面積5460km2，其中耕地面積57334hm2，土壤類型為棕壤、褐土、潮土、草甸土。土壤質(zhì)地以砂壤質(zhì)、輕壤質(zhì)和中壤質(zhì)為主。主栽農(nóng)作物為玉米、水稻和雜糧，是河北省糧食生產(chǎn)大縣之一。

自1981年第二次全國(guó)土壤普查以來(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，隨著農(nóng)作物良種的普及和化肥施用量的增加，單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度提高，農(nóng)田土壤養(yǎng)分也在發(fā)生著變化。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)，分析其含量和分布特征，可以為土壤改良和合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 樣品采集及測(cè)試

根據(jù)土壤類型，采用GPS定位，于2009年采集耕層（（0～20cm））土壤樣品6010個(gè)，平均每5～10hm2采取一個(gè)土壤樣品。具體方法為在距每一樣點(diǎn)10～20 m 的范圍內(nèi)采集耕層各5～15 份土樣，混合均勻后用四分法再留取1 kg 土樣風(fēng)干，磨細(xì)并全部通過(guò)0.125mm 篩的土樣，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化—硫酸溶液—油浴法測(cè)定。

2.2 數(shù)據(jù)處理

以ESRI 公司的ArcGIS 10.0為軟件平臺(tái)，利用其地統(tǒng)計(jì)（Geostatistics）模塊，對(duì)土壤測(cè)試數(shù)據(jù)養(yǎng)分進(jìn)行了探索性數(shù)據(jù)分析及空間插值。包括對(duì)土壤采樣測(cè)試數(shù)據(jù)作直方圖分析、QQ正態(tài)圖分析和趨勢(shì)分析，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布特征，尋找異常值；進(jìn)行分析全局趨勢(shì)，確定空間插值方法和參數(shù)；進(jìn)行地統(tǒng)計(jì)插值，形成連續(xù)的預(yù)測(cè)表面。

3 結(jié)果與分析

3.1 耕層土壤有機(jī)質(zhì)分布特征

直方圖（圖1）分析是對(duì)采樣數(shù)據(jù)按一定的分級(jí)方案進(jìn)行分級(jí)，統(tǒng)計(jì)采樣點(diǎn)落入各個(gè)級(jí)別中的個(gè)數(shù)，并通過(guò)柱狀圖表現(xiàn)出來(lái)，以直觀地反映采樣數(shù)據(jù)的分布特征、總體規(guī)律，用來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布。 探索性數(shù)據(jù)分析的直方圖窗口，還顯示了耕層土壤有機(jī)質(zhì)一些基本統(tǒng)計(jì)信息（見(jiàn)表1）。

由表1可見(jiàn)，全縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化范圍在0.2～39.9g/kg 之間，平均含量為18.216g/kg ，標(biāo)準(zhǔn)差為6.479，變異系數(shù)為37.30% ，屬中等變異強(qiáng)度。有機(jī)質(zhì)1/4分位數(shù)為13.3； 3/4分位數(shù)為22.9，中值為17.3，略低于平均值。

峰度（Kurtosis）是用于描述數(shù)據(jù)分布高度的指標(biāo)，正態(tài)分布的峰度等于3，隆化縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的峰度為 2.852，很接近正態(tài)分布。

偏態(tài)（Skewness）是用于描述數(shù)據(jù)分布左右對(duì)稱性的指標(biāo)，正態(tài)分布的偏態(tài)等于0. 隆化縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)據(jù)的偏態(tài)為0.40185，數(shù)據(jù)低值部分較集中，稍呈正偏態(tài)分布。

3.2 正態(tài)QQ piot圖分析

正態(tài)QQ piot圖 提供了另一種度量數(shù)據(jù)正態(tài)分布的方法，利用QQ piot圖，可以將現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分布與標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布對(duì)比，入股數(shù)據(jù)越接近一條直線，則它越接近于服從正態(tài)分布。

從耕層土壤有機(jī)質(zhì)的正態(tài)QQ piot圖（圖2）可見(jiàn)，隆化縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。

3.3 數(shù)據(jù)趨勢(shì)面分析

趨勢(shì)面分析是根據(jù)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合一個(gè)數(shù)學(xué)曲面，用該數(shù)學(xué)曲面來(lái)反映空間分布的變化情況，它和可分為趨勢(shì)面和偏差兩部分，其中趨勢(shì)面反映了土壤測(cè)試數(shù)據(jù)總體的變化趨勢(shì)，受全局性、大范圍的因素影響，準(zhǔn)確識(shí)別和量化全局趨勢(shì)，在ARCGIS地統(tǒng)計(jì)建模時(shí)可以方便的剔除全局趨勢(shì)，從而更準(zhǔn)確地模擬短程隨機(jī)變異。具體做法是用XY坐標(biāo)表示樣點(diǎn)位置，Z軸表示測(cè)試值。將Z軸數(shù)值分別投影到XZ平面和YZ平面作散點(diǎn)圖，然后用多項(xiàng)式擬合投影平面散點(diǎn)圖，根據(jù)形成的曲線，識(shí)別數(shù)據(jù)是否存在全局趨勢(shì)。投影面上的深色散點(diǎn)上的線表示南—北向的全局性趨勢(shì)應(yīng)變化，投影面上的淺色散點(diǎn)上的線表示的是東—西向全局性的趨勢(shì)效應(yīng)變化。

從圖3可見(jiàn)，隆化縣土壤有機(jī)質(zhì)存在西部高于東部的趨勢(shì)，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)得到擬合的趨勢(shì)圖（圖4），顯示有機(jī)質(zhì)含量呈西南至東北逐漸降低的趨勢(shì)的全局。

3.3.1 土壤養(yǎng)分空間變異

（1）土壤有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析。地統(tǒng)計(jì)工具向?qū)Ц鶕?jù)不同空間位置上有機(jī)質(zhì)含量的分析數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)際半方差值，并繪制變異函數(shù)曲線圖，這是空間變異分析的基本步驟，也是進(jìn)行克里金插值的前提。變異函數(shù)曲線圖表示有機(jī)質(zhì)含量的區(qū)域化變量在距離與方向上的所有成對(duì)點(diǎn)觀測(cè)值之間的空間相關(guān)性。得出的半變異函數(shù)圖的起伏特征、原點(diǎn)處性狀、趨勢(shì)走向等形狀特點(diǎn)提供了豐富的空間結(jié)構(gòu)信息。

土壤有機(jī)質(zhì)的各向同性下的變異函數(shù)（圖5）展示了較好的空間結(jié)構(gòu)，較好的符合stable模型。

表2為土壤有機(jī)質(zhì)半方差函數(shù)模型類型及其參數(shù)。由表2可見(jiàn)，耕層土壤有機(jī)質(zhì)分布由一個(gè)趨勢(shì)構(gòu)成，模型類型為穩(wěn)定的模型； 變程18730m，相關(guān)距離較大，偏基臺(tái)值18.384，塊金值18.824，基臺(tái)值37.208，塊金效應(yīng)0.506，為中等塊金效應(yīng)。表明其空間異質(zhì)性受結(jié)構(gòu)因素和隨機(jī)因素共同影響， 結(jié)構(gòu)因素包括氣候、母質(zhì)、地形、土壤類型等， 隨機(jī)因素包括耕作栽培措施、施肥措施、作物布局人類活動(dòng)。

（2）克里金插值及誤差檢驗(yàn)通過(guò)對(duì)眾多參數(shù)和設(shè)置進(jìn)行選擇，對(duì)構(gòu)方差、塊金值、空

間相關(guān)性及最大相關(guān)距離，對(duì)插值結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試，生成多個(gè)預(yù)測(cè)圖，并對(duì)不同預(yù)測(cè)圖交叉檢驗(yàn)誤差進(jìn)行比較.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平均值（Mean Standardized）最接近于0、均方根預(yù)測(cè)誤差（Root-Mean-Square）最小、平均標(biāo)準(zhǔn)誤差（Average Standard Error）最接近于均方根預(yù)測(cè)誤差（Root-Mean-Square）、標(biāo)準(zhǔn)均方根預(yù)測(cè)誤差（Root-Mean-Square Standardized）最接近于1的判別標(biāo)準(zhǔn)（表3），選擇最優(yōu)模型生成的預(yù)測(cè)圖，以縣區(qū)域圖層為最大范圍，對(duì)預(yù)測(cè)圖進(jìn)行外推，用縣區(qū)域圖層為掩膜，進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)提取，形成隆化縣土壤養(yǎng)分柵格圖（圖6）。

3.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布特征

從插值圖（圖6）可以看出，土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布具有顯著的差異，并有比較明顯的方向性效應(yīng)，呈現(xiàn)從東北到西南明顯升高的趨勢(shì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高（>30g/kg）的區(qū)域主要分布在郭家屯、太平莊等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而西阿超、廟子溝、偏坡?tīng)I(yíng)、荒地、中關(guān)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低（

另外，土壤有機(jī)質(zhì)含量，在各土類有明顯差異，棕壤19.38g/kg，褐土17.78 g/kg，潮土19.33 g/kg，草甸土21.06 g/kg，與該土類型有機(jī)質(zhì)積累特點(diǎn)相關(guān)。

3.4 土壤有機(jī)質(zhì)含量分級(jí)及面積統(tǒng)計(jì)

根據(jù)隆化縣土壤有機(jī)質(zhì)含量情況，將其分為六個(gè)等級(jí)： 一級(jí)30～40g/kg、二級(jí) 25～30g/kg、三級(jí)0～25g/kg、四級(jí)15～20g/kg、五級(jí)10～15g/kg、六級(jí)5～10 g/kg.由表5可見(jiàn)：一級(jí)和六級(jí)只占不到2%，四級(jí)和五級(jí)共占67.32%。

4 結(jié)論

隆化縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量符合正態(tài)分布，其空間異質(zhì)性受結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)因素共同影響，兩方面約各占一半。

全縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量存在由東北部低于西南部的整體趨勢(shì)。不同土壤類型的有機(jī)質(zhì)含量有較明顯的差異，其平均含量以草甸土最高，褐土最低。全縣耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量大部分處于中等偏低水平。

參考文獻(xiàn)

[1]湯國(guó)安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[2]劉湘南，黃方，王平. GIS空間分析原理與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

[3]陽(yáng)正熙，吳塹虹等.地學(xué)數(shù)據(jù)分析教程[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

篇4

關(guān)鍵詞 土壤肥力律；茶園；協(xié)調(diào)施肥原理；調(diào)控能力；施肥技術(shù)

中圖分類號(hào) S14-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）11-0250-04

Abstract Foreign predecessors learned that the mineral fertilizer is a new fertilizer source for plant nutrition through chemical knowledge，making contribution to agricultural development.However，there is still a disadvantage that they subjectively treat it as plant nutrition law，namely，the inorganic fertilizer fertilization principle.Although it can direct the inorganic nutrition that crops need，it does not stipulate the quantity，which will leads to excessive blind production and inorganic fertilizer leaching loss，thus causing a lot of negative consequences.However，domestic soil fertilizer science dogmatically inherits the theory.Over the past decades of guiding practice，the production and application of inorganic fertilizer were blindly expanding，which causes such consequences as overuse of nitrogenous fertilizer，low nitrogen use efficiency of 30%-35%，high leaching loss rate of 45%.Practice has proved that this principle is qualitative but not quantitive and that it should be denied.After learning from it，the coordinating fertilization principle that soil fertility law should be revealed through logical thinking is put forward.This principle converts organic fertilizer to the soil organic matter，which can control the inorganic fertilizer and determine application amount of inorganic fertilizer according to the organic matter content.The qualitative and quantitive stipulation does not cause above consequences and provides theoretical basis for coordinating production and the application of 2 kinds of fertilizers.

Key words law of soil fertility；tea garden；fertilization principle and coordination；regulation ability；fertilization techniques

外國(guó)前人將化肥用于農(nóng)業(yè)，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，應(yīng)予肯定，但沒(méi)有探索出正確的理論作支撐，盲目運(yùn)用它就會(huì)生產(chǎn)和過(guò)多施用化肥，給農(nóng)業(yè)造成諸多后果或問(wèn)題。因此，農(nóng)業(yè)要繼續(xù)發(fā)展，就要求科研人員將問(wèn)題作導(dǎo)向，以概念思維為核心，進(jìn)行理論思考[1]，揭示新的理論，才能認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

1 運(yùn)用邏輯思維揭示土壤肥力律

1.1 理性認(rèn)識(shí)《土壤肥料學(xué)》，在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)用邏輯思維揭示其本質(zhì)或規(guī)律

由于有機(jī)肥能增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，所以《土壤肥料學(xué)》闡述土壤有機(jī)質(zhì)的6種作用確實(shí)為有機(jī)肥所具有的，其中第2、3種有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）的作用[2]即保肥保水和供肥供水作用尤其明顯，特別是腐殖質(zhì)保存陽(yáng)離子養(yǎng)分比礦質(zhì)膠體大許多倍至幾十倍，又能增強(qiáng)土壤緩沖酸堿變化的性能。其次腐殖質(zhì)能使松散的砂土變緊結(jié)，黏土變松軟，改善了土壤結(jié)構(gòu)，使土壤通氣透水良好。腐殖質(zhì)是一種暗褐色物質(zhì)，能加深土色，使土壤具有吸熱、升溫、保溫的作用。將上述有機(jī)質(zhì)的2種作用概括為具有對(duì)土壤水肥（無(wú)機(jī)肥）氣熱的調(diào)控作用或能力。由此說(shuō)明，只有土壤有機(jī)質(zhì)才能將《土壤肥料學(xué)》各部分或各要素直接或間接地聯(lián)系成一個(gè)整體，才具有這種調(diào)控作用。因?yàn)檫@種作用是較長(zhǎng)期可持續(xù)的，是土壤內(nèi)部條件，所以給作物施有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)控作用就是主要的。耕作、排灌等措施雖然對(duì)土壤水肥氣熱也有一定的調(diào)控作用，但這些都是短期不可持續(xù)的，是土壤的外部條件，所以這種作用是次要的，只能起協(xié)助作用。有了上述這一認(rèn)識(shí)就可糾正現(xiàn)在仍以耕作等措施調(diào)控土壤水肥氣熱為主的錯(cuò)誤做法，因此在實(shí)踐需要的范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少就決定著土壤質(zhì)量的高低，那么土壤有機(jī)質(zhì)含量較多，調(diào)控土壤水、肥、氣、熱較強(qiáng)的高產(chǎn)田才能實(shí)行免耕。那種不根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少就將各種土壤都實(shí)行免耕就是錯(cuò)誤的。如果單獨(dú)給作物施用有機(jī)肥[3]，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)后，有的有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）就具有調(diào)控土壤水、肥、氣、熱的能力，有的有機(jī)質(zhì)礦化后能為作物緩慢持續(xù)提供全面的但數(shù)量不多的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，所以單獨(dú)給作物施有機(jī)肥，就具有雙重本質(zhì)屬性。這就糾正了有機(jī)肥只能為作物提供礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)（這一錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)就是造成有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥長(zhǎng)期相互混淆沒(méi)有質(zhì)的區(qū)別的根源，又是無(wú)機(jī)肥施肥原理的產(chǎn)生和錯(cuò)誤用于實(shí)踐的根源之一）。如果單獨(dú)給作物施無(wú)機(jī)肥，雖然能及時(shí)為作物提供較多無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，但一方面它只能主要依靠土壤礦質(zhì)膠體較弱的調(diào)控能力，有效調(diào)控能力不強(qiáng)，同時(shí)大量淋失浪費(fèi)。作物不能充分吸收利用，其利用率較低。另一方面又因它為作物前期供肥過(guò)急，后期供肥不足影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，從而表現(xiàn)了無(wú)機(jī)肥單獨(dú)給作物施用的本質(zhì)屬性。如果有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥結(jié)合給作物施用，無(wú)機(jī)肥的公頃施用量能達(dá)到有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)含量的調(diào)控能力，2種肥就能達(dá)到相對(duì)統(tǒng)一或協(xié)調(diào)，稱為協(xié)調(diào)施肥。2種肥協(xié)調(diào)施用后，有機(jī)肥為作物提供的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)占總供肥量的比例大為降低，它就不再是作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)主要提供者，在排、灌[4]等措施的協(xié)助下，就使它轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕哂姓{(diào)控土壤水肥氣熱，能協(xié)調(diào)持續(xù)有效地滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育全過(guò)程需要的本質(zhì)屬性，而無(wú)機(jī)肥就成為作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要提供者，但因無(wú)機(jī)肥對(duì)土壤水肥氣熱不具調(diào)控作用，它反而要在有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)控下，才能使它表現(xiàn)出持續(xù)有效地滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育全過(guò)程需要的本質(zhì)屬性。由此可見(jiàn)，2個(gè)概念不同（本質(zhì)屬性不同），互為條件，相互依存，有著密切內(nèi)在聯(lián)系的肥料協(xié)調(diào)施用就構(gòu)成了土壤肥力律。由于這2種肥能協(xié)調(diào)施用，所以這一規(guī)律又稱為協(xié)調(diào)施肥原理。

1.2 前人主觀確定礦質(zhì)肥料為植物營(yíng)養(yǎng)律，后人又教條運(yùn)用，從而造成多種后果

由于外國(guó)前人以化學(xué)知識(shí)[2]認(rèn)識(shí)了礦質(zhì)肥料是植物的營(yíng)養(yǎng)，能為作物開(kāi)辟新肥源，為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但不足之處在于其主觀確定它是植物營(yíng)養(yǎng)律，即所謂的無(wú)機(jī)肥施肥原理。該原理雖然能指導(dǎo)給作物施用需要的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，有質(zhì)的規(guī)定，但卻無(wú)量的規(guī)定，導(dǎo)致盲目過(guò)多生產(chǎn)和施用無(wú)機(jī)肥，造成很多嚴(yán)重后果，所以它是錯(cuò)誤的，應(yīng)予否定。但國(guó)內(nèi)《土壤肥料學(xué)》卻以教條思維方式，完整地繼承了此原理指導(dǎo)實(shí)踐，也必然出現(xiàn)上述問(wèn)題。但要認(rèn)識(shí)無(wú)機(jī)肥施肥原理有質(zhì)無(wú)量的規(guī)定是筆者在回憶退休前后幾十年的種茶實(shí)踐和觀察中獲得的。改革開(kāi)放前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)化肥較少，在給一部分茶園施了堆肥15 t/hm2基礎(chǔ)上，又增施硫酸銨225 kg/hm2。茶葉產(chǎn)量比不增施化肥的茶園增加10%左右，增產(chǎn)效果很好。用現(xiàn)在協(xié)調(diào)施肥原理的觀點(diǎn)衡量和分析認(rèn)為，由于增施化肥較少，沒(méi)有超過(guò)較多的有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)含量調(diào)控能力，它在土壤有機(jī)質(zhì)調(diào)控下不會(huì)淋失，能很好地供作物吸收利用，所以增產(chǎn)效果很好。但是那時(shí)包括筆者在內(nèi)因有教條思維存在，就將這一效果誤認(rèn)為是無(wú)機(jī)肥施肥原理指導(dǎo)下獲得的，因此改革開(kāi)放后，在這一原理指導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)先后建了較多大型化肥廠，化肥產(chǎn)量逐年上升，農(nóng)民也積極購(gòu)買施用。同時(shí)在這一長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中，《土壤肥料學(xué)》也要求農(nóng)民生產(chǎn)、施用有機(jī)肥[4]。但是因它沒(méi)有理論依據(jù)，在實(shí)踐中不具指導(dǎo)作用，導(dǎo)致國(guó)家和農(nóng)民都忽視了生產(chǎn)、施用有機(jī)肥，使其產(chǎn)量逐年大量下降[5]。因此，之后在種茶實(shí)踐中，有機(jī)肥由原來(lái)施堆肥15 t/hm2逐年減少，改施雞糞，到20世紀(jì)后期僅施雞糞375 kg/hm2。由原來(lái)施硫酸銨225 kg/hm2又改施尿素后，逐年增加到20世紀(jì)后期施尿素750 kg/hm2。但是茶葉卻沒(méi)有因大量增施化肥有明顯的增產(chǎn)效果。用現(xiàn)在協(xié)調(diào)施肥原理觀點(diǎn)衡量和分析認(rèn)為，有機(jī)肥施用量大量減少，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量也大量減少，其調(diào)控能力也隨之大幅降低，在這樣的條件下反而給茶園大量增施氮肥，所以超過(guò)土壤有機(jī)質(zhì)調(diào)控能力的氮肥也隨氮肥施用量的增加而增加淋失量，茶樹(shù)不能充分吸收利用，所以增產(chǎn)效果不明顯。但包括筆者在內(nèi)仍未放棄無(wú)機(jī)肥施肥原理是正確的觀點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，據(jù)觀察，無(wú)機(jī)肥的生產(chǎn)和施用量比以前更多，氮肥淋失量也更嚴(yán)重，這就使國(guó)內(nèi)氮肥利用率只有30%～35%，損失率達(dá)45%[6]，農(nóng)產(chǎn)品成本不斷增大，淋失的氮肥不僅污染了水體，使之富營(yíng)養(yǎng)化[7]，還污染了環(huán)境[8]，同時(shí)又因施用氮肥過(guò)多，土壤的硝酸鹽也大量產(chǎn)生[9]，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)，水肥氣熱失調(diào)，使較多的中產(chǎn)茶園和大部分低產(chǎn)茶園土壤進(jìn)一步酸化、退化?？墒前üP者在內(nèi)卻只知道這些具體后果，不知道這些后果背后的根本原因。于是國(guó)內(nèi)《土壤肥料學(xué)》現(xiàn)在一方面仍以無(wú)機(jī)肥施肥原理指導(dǎo)實(shí)踐，另一方面又更加強(qiáng)調(diào)過(guò)去多年來(lái)先后以簡(jiǎn)單思維方式采取就事論事的措施解決上述具體問(wèn)題。如“有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合施用可以緩急相濟(jì)，互補(bǔ)長(zhǎng)短”[2]，以及包括筆者在內(nèi)又以經(jīng)驗(yàn)思維方式主張引用外國(guó)的控效肥料[10]和生產(chǎn)不施化肥的有機(jī)葉用農(nóng)產(chǎn)品[11]，如茶葉等。但是這些認(rèn)識(shí)和作法不僅是錯(cuò)誤的而且更不能從理論高度解決上述問(wèn)題。因此，回憶上述幾十年的實(shí)踐和觀察，十分清晰地認(rèn)識(shí)到無(wú)機(jī)肥的生產(chǎn)和施用量都在實(shí)踐中不斷盲目地?cái)U(kuò)大。實(shí)踐證明，無(wú)機(jī)肥施肥原理的確是有質(zhì)無(wú)量的規(guī)定，才出現(xiàn)這些失誤。于是才在筆者幾十年給茶樹(shù)施肥實(shí)踐中積累了較多正反經(jīng)驗(yàn)（感性認(rèn)識(shí)）的基礎(chǔ)上運(yùn)用了邏輯思維（理性認(rèn)識(shí)），揭示了土壤肥力律。即協(xié)調(diào)施肥原理。由于該原理使有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，具有調(diào)控?zé)o機(jī)肥的能力，可按其含量確定無(wú)機(jī)肥公頃施肥量，給作物施肥。因此，這一原理既有質(zhì)又有量的規(guī)定。在實(shí)踐中才不會(huì)出現(xiàn)上述失誤，而且還能為制定協(xié)調(diào)生產(chǎn)、施用2種肥的創(chuàng)新技術(shù)提供理論依據(jù)。

2 在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下，采用先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥

2.1 目前有機(jī)肥生產(chǎn)大多仍采用手工生產(chǎn)技術(shù)

無(wú)機(jī)肥在工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)社會(huì)化、機(jī)械化、自動(dòng)化程度很高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，就可生產(chǎn)大批量商品化肥。我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，有機(jī)肥生產(chǎn)要采用工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)非常容易。但因陳舊的理念和習(xí)慣的制約，多數(shù)有機(jī)肥的生產(chǎn)還在采用十分原始落后的手工生產(chǎn)技術(shù)，又因生產(chǎn)時(shí)間漫長(zhǎng)，勞動(dòng)生產(chǎn)率十分低下，只能生產(chǎn)質(zhì)差量少的農(nóng)家肥。這就必然擴(kuò)大2種肥料在產(chǎn)量上的差距，因此現(xiàn)在有機(jī)肥的生產(chǎn)也應(yīng)全部采用先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，就可長(zhǎng)期生產(chǎn)大批量的商品有機(jī)肥，使有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥在產(chǎn)量上協(xié)調(diào)一致，這是協(xié)調(diào)施用2種肥的前提。

2.2 工業(yè)生產(chǎn)有機(jī)肥有多種優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)農(nóng)業(yè)社會(huì)化大生產(chǎn)的需要

一是工業(yè)生產(chǎn)與手工生產(chǎn)有機(jī)肥相比較，可擴(kuò)大和充分利用有機(jī)肥資源，這就可長(zhǎng)期生產(chǎn)大量有機(jī)肥。例如各種秸稈，農(nóng)副產(chǎn)品加工的下腳材料，食用菌渣，城市廚房垃圾，礦質(zhì)有機(jī)質(zhì)的褐煤、泥煤等都可通過(guò)工廠加工粉碎成大量的有機(jī)肥[11]。在大中型養(yǎng)豬場(chǎng)建廠，就可利用機(jī)器設(shè)備及時(shí)濃縮新鮮的豬糞便，既可防臭，又可防止氮肥的揮費(fèi)，污染空氣。并將濃縮的豬糞作粘合劑，再加入粉碎的秸桿肥作填充料加工成顆粒肥。由于無(wú)機(jī)肥不受資源限制，可建專業(yè)農(nóng)場(chǎng)種植綠肥，就可長(zhǎng)期利用無(wú)機(jī)肥換取大量綠肥再加工成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。在平原地區(qū)可繼續(xù)使用收割機(jī)將秸稈還田[12]。在丘陵、山區(qū)可大量推廣小型切草機(jī)、粉碎機(jī)加工森林中的枯枝落葉和雜草成商品有機(jī)肥等。二是工業(yè)生產(chǎn)有機(jī)肥，其產(chǎn)品體積小、重量輕，因此生產(chǎn)、運(yùn)輸、施肥都可使用機(jī)器，就可代替農(nóng)民艱苦的體力勞動(dòng)。三是機(jī)制有機(jī)肥加工精細(xì)，質(zhì)量?jī)?yōu)良，施入土中容易覆蓋，土肥融合良好，易加速腐熟，可提高施肥質(zhì)量和肥效。四是有機(jī)肥料可以機(jī)器施用，施肥勞動(dòng)生產(chǎn)率高，可降低人工成本，又能全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化。因此，前1項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)可以長(zhǎng)期大量生產(chǎn)有機(jī)肥，后3項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)符合現(xiàn)代農(nóng)民在生產(chǎn)中能機(jī)械化、現(xiàn)代化的要求，農(nóng)民就會(huì)積極購(gòu)買施用這種有機(jī)肥，從而適應(yīng)了農(nóng)業(yè)社會(huì)化大生產(chǎn)的需要。因此，工業(yè)技術(shù)用于有機(jī)肥生產(chǎn)，不僅要符合協(xié)調(diào)施肥原理的要求，而且還要適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)社會(huì)化大生產(chǎn)的要求，所以在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下所形成的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與過(guò)去小農(nóng)手工生產(chǎn)技術(shù)相比，當(dāng)然就是一項(xiàng)更為重要的技術(shù)創(chuàng)新。

2.3 采用工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)有機(jī)肥，需要農(nóng)業(yè)部在頂層設(shè)計(jì)中統(tǒng)一抓好重點(diǎn)工作

2.3.1 發(fā)揮政策的引導(dǎo)作用。由于有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)有很高的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)效益，但農(nóng)產(chǎn)品售價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益不高。因此，在商品有機(jī)肥生產(chǎn)和銷售中，一方面要制定優(yōu)惠的價(jià)格政策，促使農(nóng)民積極購(gòu)買這種有機(jī)肥；另一方面國(guó)家和地方政府要支付一定資金實(shí)行生產(chǎn)補(bǔ)貼政策，支持、鼓勵(lì)廠商積極生產(chǎn)有機(jī)肥。這比支付資金直補(bǔ)農(nóng)民種糧的作用更大。

2.3.2 將工業(yè)生產(chǎn)有機(jī)肥納入法治化軌道，發(fā)揮法律的規(guī)范作用。要加強(qiáng)商品質(zhì)檢監(jiān)督，防止廠商弄虛作假，以次充好，以及生產(chǎn)偽劣、有毒、有害的商品肥，使商品有機(jī)肥有可靠的質(zhì)量保障。在土地流轉(zhuǎn)耕種中也要納入法治軌道才可防止土地經(jīng)營(yíng)者不施或少施有機(jī)肥導(dǎo)致土質(zhì)下降或退化的錯(cuò)誤做法，就能保證土地正常耕種和有序流轉(zhuǎn)。

2.3.3 直接發(fā)揮組織領(lǐng)導(dǎo)作用。在統(tǒng)籌工業(yè)生產(chǎn)2種肥料中，對(duì)無(wú)機(jī)肥生產(chǎn)發(fā)展速度要適當(dāng)控制，對(duì)有機(jī)肥生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量都應(yīng)盡快擴(kuò)大，使2種肥在產(chǎn)量上早日消除差距。為此，應(yīng)根據(jù)農(nóng)業(yè)對(duì)有機(jī)肥年需要量不斷增加的要求，擬定一個(gè)中長(zhǎng)期規(guī)劃，然后再分解到各省、市、自治區(qū)，并要求他們就地合理布局生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)體系，引資建廠落實(shí)規(guī)劃。切實(shí)有效地將有機(jī)肥納入常規(guī)生產(chǎn)，以便長(zhǎng)期滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)常年對(duì)有機(jī)肥的需求。

2.3.4 要求各省、市、自治區(qū)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)組織科技人員到農(nóng)村舉辦培訓(xùn)班，切實(shí)發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技的宣傳教育作用。要多次輪流培訓(xùn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)技員和農(nóng)民，不斷提高勞動(dòng)者的科技素質(zhì)。要詳細(xì)闡述舊的施肥原理造成的嚴(yán)重后果和協(xié)調(diào)施肥原理的科學(xué)道理。要教會(huì)農(nóng)民掌握施肥技術(shù)和操作方法。特別要教會(huì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)技員取土樣、測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)含量的操作方法，這是具體指導(dǎo)農(nóng)民協(xié)調(diào)施肥的一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工作。通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)，使農(nóng)民掌握協(xié)調(diào)施肥原理，才會(huì)自覺(jué)地購(gòu)買2種肥料，最后達(dá)到協(xié)調(diào)施肥的目的。

3 在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下，運(yùn)用有機(jī)質(zhì)調(diào)節(jié)原理，制定有機(jī)肥施肥技術(shù)

《土壤肥料學(xué)》指出：“我國(guó)耕地土壤有機(jī)質(zhì)礦化率在1%～4%之間，只有每年加入各種有機(jī)物質(zhì)使生成土壤有機(jī)質(zhì)等于年礦化量時(shí)，才能保持土壤有機(jī)質(zhì)的平衡。”據(jù)此，它利用有機(jī)質(zhì)調(diào)節(jié)原理，已計(jì)算出每666.67 m2土壤要消耗240 kg[2]干有機(jī)質(zhì)，即單位面積消耗3 600 kg/hm2。假設(shè)前文所述工業(yè)生產(chǎn)的豬糞顆粒肥含水率是13%，每年應(yīng)給土壤施用此肥3 600 kg/hm2+3 600 kg/hm2×13%=4 068 kg/hm2，這就使土壤有機(jī)質(zhì)含量保持動(dòng)態(tài)平衡，也就說(shuō)可使土壤有機(jī)質(zhì)含量調(diào)控土壤水肥氣熱的能力不會(huì)下降，由于該商品有機(jī)肥未經(jīng)腐熟，應(yīng)在上年秋末作底肥施用。

由于認(rèn)識(shí)了有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤水、肥、氣、熱具有調(diào)控作用，就可在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下運(yùn)用一直停留在書(shū)本里的有機(jī)質(zhì)調(diào)節(jié)原理，制定有機(jī)肥施肥技術(shù)，而前人沒(méi)有上述認(rèn)識(shí)，就不可能在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下運(yùn)用它制定有機(jī)肥施肥技術(shù)，所以有機(jī)肥施肥技術(shù)就是一項(xiàng)重要的技術(shù)創(chuàng)新。

4 在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下，制定無(wú)機(jī)肥施肥技術(shù)

4.1 按系統(tǒng)方法模擬化原則模擬一個(gè)施肥模型

《土壤肥料學(xué)》指出：“我國(guó)有70%茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量不到1%，只有生產(chǎn)名優(yōu)茶產(chǎn)地的茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量在2%以上[2]。”據(jù)此有機(jī)質(zhì)含量范圍，可將它劃分為3類9級(jí)。即低產(chǎn)園1～3級(jí)分別為0.9%、0.7%、0.5%，中產(chǎn)園1～3級(jí)分別為1.90%、1.45%、1.00%，高產(chǎn)園1～3級(jí)分別為2.50%、2.25%、2.00%。茶樹(shù)是多年生、常綠木本葉用作物，在采茶時(shí)要根據(jù)種茶原理，按茶園不同葉層厚度類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)留葉[13]，茶樹(shù)才能連續(xù)種植，且有較強(qiáng)的吸肥能力。同時(shí)茶園生產(chǎn)的產(chǎn)品是由含氮物質(zhì)較多的幼嫩芽葉構(gòu)成的，茶樹(shù)的耗肥量要比一般作物高，導(dǎo)致雖然公頃施肥量相同，茶園公頃產(chǎn)量就比一般作物產(chǎn)量要低（茶園產(chǎn)量最高為7 500 kg/hm2，而水稻產(chǎn)量最高可達(dá)15 t/hm2）。茶樹(shù)（植物生物）與賴以生存的包括土壤有機(jī)質(zhì)調(diào)控土壤水肥氣熱等生態(tài)條件是高度一致的，所以茶園葉層厚度類、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量類、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)都可確定茶園無(wú)機(jī)肥公頃施用量。由于制定的是生產(chǎn)茶園施肥技術(shù)，不是給某一類、級(jí)的茶園施肥，而是要給各種不同類、級(jí)的生產(chǎn)茶園施肥，所以茶園施肥是一個(gè)復(fù)雜的大實(shí)踐系統(tǒng)，因此要以系統(tǒng)論方法作指導(dǎo)[1]。茶園葉層厚度不同類、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)范圍為10～15 cm，純氮施用量不同類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)范圍為225～1 500 kg/hm2，大宗茶預(yù)計(jì)產(chǎn)量不同類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)范圍為750～7 500 kg/hm2 [14]，按系統(tǒng)方法模型化原則[1]，模擬一個(gè)生產(chǎn)茶園施肥模型，具體如表1所示。

假設(shè)某生產(chǎn)茶園在上年采茶時(shí)，按中產(chǎn)茶園2類2級(jí)葉層厚度標(biāo)準(zhǔn)12.75 cm留葉（或測(cè)得土壤有機(jī)質(zhì)含量是1.45%），由表1得知，該茶園當(dāng)年應(yīng)施純氮量850 kg/hm2，氮磷鉀按3∶1∶1配施[15]，該茶園應(yīng)施純氮量850 kg/hm2，磷、鉀肥各施283.3 kg/hm2。但是，這一模型確定的公頃施肥量是包括當(dāng)年應(yīng)施用的有機(jī)肥礦化后產(chǎn)生的無(wú)機(jī)肥公頃施用量加上當(dāng)年應(yīng)施無(wú)機(jī)肥公頃施用量之和。由于有機(jī)肥在上年秋末已作底肥施用，所以當(dāng)年應(yīng)施無(wú)機(jī)肥公頃用量應(yīng)從總公頃施用量中減去有機(jī)肥礦化后產(chǎn)生的無(wú)機(jī)肥公頃施用量。由于現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)肥未測(cè)出氮磷鉀含量，為了將這一施肥技術(shù)完整地闡述，只好將手工生產(chǎn)的豬廄肥納入這一施肥技術(shù)中闡述。據(jù)《土壤肥料學(xué)》附錄三[2]得知，該肥的氮、磷、鉀含量分別是0.45%、0.19%、0.6%，已知上年秋末作底肥施用后，產(chǎn)生的干有機(jī)質(zhì)是3 600 kg/hm2，又知豬廄肥干濕比是1∶3，因此濕豬廄肥應(yīng)是3 600 kg/hm2÷1/3=10 800 kg/hm2。那么當(dāng)年應(yīng)給茶園施用無(wú)機(jī)肥的純氮量為850 kg/hm2-10 800 kg/hm2×0.45%=801.4 kg/hm2，施P2O5為283.3 kg/hm2-10 800 kg/hm2×0.19%=262.8 kg/hm2，施K2O為283.3 kg/hm2-10 800 kg/hm2×0.6%=218.5 kg/hm2。通過(guò)茶園施肥，在其他措施協(xié)助下，查表可知該茶園實(shí)際應(yīng)采接近或略超過(guò)預(yù)定的4 314.5 kg/hm2大宗茶的產(chǎn)量。現(xiàn)在雖然有全采名優(yōu)茶的，又有名優(yōu)、大宗茶兼采的，但其單位面積產(chǎn)值只要與大宗茶接近或略有超過(guò)也是正確的。

由此可見(jiàn)，在協(xié)調(diào)施肥原理指導(dǎo)下，運(yùn)用系統(tǒng)方法模型化原則模擬無(wú)機(jī)肥施肥模型。這一模型就是無(wú)機(jī)肥施肥技術(shù)，這一技術(shù)能根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量的調(diào)控能力確定的無(wú)機(jī)肥公頃施肥量就能比較準(zhǔn)確地給作物施肥。這與過(guò)去的無(wú)機(jī)肥施肥技術(shù)（沒(méi)有這一模型，只會(huì)盲目過(guò)多給作物施用無(wú)機(jī)肥而淋失）相比較，就是一項(xiàng)很重要的技術(shù)創(chuàng)新。

4.2 按系統(tǒng)方法優(yōu)化原則優(yōu)化土壤類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

上述施肥模型中土壤類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)還可據(jù)實(shí)踐需要而改變。中國(guó)土地資源十分有限[16]，不能依靠擴(kuò)大種植面積提高作物總產(chǎn)量。但可以通過(guò)提高作物單產(chǎn)提高總產(chǎn)量，以便滿足人民物質(zhì)生活日益提高的需求。其做法如下：一是淘汰一批坡度陡、土層薄、土質(zhì)差的低產(chǎn)田，實(shí)行退耕還林。留下的低產(chǎn)田（包括退化、污染的耕地）通過(guò)農(nóng)田基礎(chǔ)建設(shè)[17]，改良土壤，消除各種障礙因素，在配合生態(tài)文明建設(shè)中還要重視改善農(nóng)業(yè)生態(tài)條件，使它成為能排灌又能機(jī)器耕種的土地，再運(yùn)用有機(jī)肥增施技術(shù)。其技術(shù)內(nèi)容是年施有機(jī)肥[18]轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)的數(shù)量必須超過(guò)3 600 kg/hm2（因?yàn)? 600 kg/hm2相當(dāng)于各種土壤有機(jī)質(zhì)年均消耗量的2%），才能增加土壤有機(jī)質(zhì)。每年應(yīng)增加多少，應(yīng)根據(jù)條件決定。不過(guò)應(yīng)在2～3年內(nèi)根據(jù)現(xiàn)實(shí)實(shí)踐和作物良種的需要逐步增加積累有機(jī)質(zhì)達(dá)到2.5%～3.5%，就可消除低產(chǎn)田達(dá)到中高產(chǎn)田的目的。但此項(xiàng)作法難度大、工期長(zhǎng)，見(jiàn)效慢。二是對(duì)具有一定基礎(chǔ)建設(shè)的中產(chǎn)田，就可運(yùn)用有機(jī)肥增施技術(shù)給土壤增加有機(jī)質(zhì)，使土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到并穩(wěn)定在3.5%，也可達(dá)到上述目的。此法難度小、工期短，見(jiàn)效快。但2種做法都應(yīng)因地制宜選擇，兼顧運(yùn)用也可以。

由此可見(jiàn)，在協(xié)調(diào)施肥原理的指導(dǎo)下，運(yùn)用系統(tǒng)方法優(yōu)化原則在優(yōu)化土壤類級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，在其他措施的協(xié)作下主要運(yùn)用了增施有機(jī)肥技術(shù)，其次還要在配合生態(tài)文明建設(shè)中重視改善農(nóng)業(yè)生態(tài)條件，就可改造或重建低中產(chǎn)田（包括退化和污染的土壤）由低中類級(jí)向中高類級(jí)田發(fā)展提升；同時(shí)既重建了退化的土壤，又有力地防止了土壤不再退化；而且還充分開(kāi)發(fā)利用了我國(guó)有限的土地資源，既可持續(xù)提高人民群眾生活水平，又更有利于我國(guó)糧食安全，所以與過(guò)去沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)相比較，就是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)創(chuàng)新。

5 運(yùn)用協(xié)調(diào)施肥原理和施肥技術(shù)指導(dǎo)制定施肥方法

5.1 生產(chǎn)茶園底肥施用方法

商品有機(jī)肥未經(jīng)腐熟，只能作底肥施用，施用時(shí)間應(yīng)在上年秋末冬初茶園冬管中施入土中。在施用時(shí)應(yīng)將全年施用的磷鉀肥和無(wú)機(jī)氮肥的15%～20%與有機(jī)肥混合一起施用，以提高磷鉀肥施用效果，又能降低有機(jī)肥的碳氮比值。在施用有機(jī)肥時(shí)，要靠近茶蓬邊沿內(nèi)側(cè)開(kāi)溝，溝深15 cm左右，溝寬20 cm左右，然后將有機(jī)肥均勻撒布于溝底，蓋土后才能使土肥充分接觸、融合。上述做法主要是為了促使微生物繁殖和活動(dòng)，加速有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，以便提高施肥質(zhì)量和肥效。

5.2 生產(chǎn)茶園追肥方法

除底肥施用一部分無(wú)機(jī)氮肥外，剩下的全部無(wú)機(jī)氮肥在一年春、夏、秋3季中可按5∶3∶2（緯度高、海拔高的茶園）或按4∶3∶3（緯度低、海拔低的茶園）比例用于追肥施用，追肥時(shí)間一般在每季茶芽萌動(dòng)初期進(jìn)行。采用穴施深施蓋土。穴深深度10 cm以上，但不要超過(guò)有機(jī)肥施肥深度，才有利于有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，對(duì)無(wú)機(jī)肥的調(diào)控，減少淋失浪費(fèi)，提高施肥質(zhì)量和肥效。

5.3 生產(chǎn)茶園葉面追肥的方法

此法是根內(nèi)施肥的輔助措施，一般用于催芽或施用微量肥。噴施時(shí)間選擇陰天或晴天10：00前露水干后或16：00以后陽(yáng)光、氣溫下降再噴施。噴施時(shí)應(yīng)做到茶樹(shù)的葉片正面背面，芽梢芽葉，蓬內(nèi)蓬面都噴到。大量肥噴施濃度以0.5%～1.0%為宜，微量肥[19]以50～300 mg/kg為宜。

各種施肥方法都應(yīng)綜合運(yùn)用中耕除草，加強(qiáng)植保[20]，合理排灌等措施，以便提高施肥效果。

6 結(jié)語(yǔ)

外國(guó)前人運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)了礦質(zhì)肥料是植物營(yíng)養(yǎng)，并將其用于農(nóng)業(yè)。但受時(shí)代局限，不能運(yùn)用邏輯思維（理性知識(shí)）揭示土壤肥力律，而是主觀將植物營(yíng)養(yǎng)直接確定為植物營(yíng)養(yǎng)律，即無(wú)機(jī)肥施肥原理。該原理雖然能指導(dǎo)施給植物需要的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，有質(zhì)的規(guī)定但卻無(wú)量的規(guī)定，就會(huì)盲目過(guò)多生產(chǎn)和施用無(wú)機(jī)肥造成很多后果。但國(guó)內(nèi)《土壤肥料學(xué)》又教條地用此原理指導(dǎo)幾十年的實(shí)踐，導(dǎo)致無(wú)機(jī)肥生產(chǎn)和施用量都不斷盲目擴(kuò)大，同樣出現(xiàn)諸多后果，實(shí)踐證明該原理確實(shí)有質(zhì)的規(guī)定而無(wú)量的規(guī)定，因此它是錯(cuò)誤的，應(yīng)予否定?，F(xiàn)在是科技高速發(fā)展、哲學(xué)知識(shí)普及的時(shí)代，又有科研人員長(zhǎng)期給作物施肥積累了較多正反實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（感性認(rèn)識(shí)），才能在此基礎(chǔ)上運(yùn)用邏輯思維（理性認(rèn)識(shí)），揭示了土壤肥力律，即協(xié)調(diào)施肥原理。該原理指出有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，能調(diào)控?zé)o機(jī)肥，就可按其含量確定無(wú)機(jī)肥施用量給作物施肥。這樣既有質(zhì)又有量的規(guī)定，就不會(huì)出現(xiàn)上述失誤，而且還能為制定協(xié)調(diào)生產(chǎn)、施用2種肥的技術(shù)提供理論依據(jù)，從而使《土壤肥料學(xué)》有正確的施肥理論作支撐。但是該理論是否完善，還需實(shí)踐檢驗(yàn)。

7 參考文獻(xiàn)

[1] 李秀木，王于，李準(zhǔn)春.辯證唯物主義和歷史唯物主義原理[M].北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，1992：219-221.

[2] 欣.土壤肥料學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2001：9，11，52-53，55，354，480.

[3] 李家康，林葆，梁國(guó)慶，等.對(duì)我國(guó)化肥使用前景的剖析[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001（1）：1-10.

[4] 張石城.旱作農(nóng)業(yè)與節(jié)水農(nóng)業(yè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[5] 李慶逵，朱兆良，于天仁.中國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的問(wèn)題[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[6] 朱兆良.中國(guó)土壤氮素[M].南京：江蘇科技出版社，1992：111-122.

[7] 范成新，李江.太湖富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀趨勢(shì)及其綜合整治對(duì)策[J].上海環(huán)境科學(xué)，1997（8）：4-7.

[8] 傅克文.農(nóng)業(yè)環(huán)境的化學(xué)污染[M].北京：科學(xué)出版社，1985.

[9] 任祖淦，邱孝煊.氮肥施用與蔬菜硝酸鹽積累的相關(guān)研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1998（5）：523-528.

[10] 何緒生，李素霞.控效肥料的研究進(jìn)展[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998（2）：97-106.

[11] 陰代權(quán).種茶原理的探索[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010（8）：200-203.

[12] 陳恩鳳，周禮愷.微團(tuán)聚體的保肥供肥性能及其組成比例在評(píng)斷土壤肥力水平中的意義[J].土壤學(xué)報(bào)，1994（1）：18-25.

[13] 陰代權(quán).生產(chǎn)茶園種茶原理的實(shí)踐應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（19）：255-262.

[14] 徐召學(xué).識(shí)茶與茶樹(shù)栽培[M].延吉：延邊人民出版社，2002：144.

[15] 王愛(ài)平.配方施肥實(shí)用技術(shù)[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

[16] 邢世和.土壤資源與利用規(guī)劃[M].廈門：廈門大學(xué)出版社，2000.

[17] 龔子同.我國(guó)土地資源現(xiàn)狀問(wèn)題與對(duì)策[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

[18] 楊玉愛(ài).我國(guó)有機(jī)肥研究與展望[J].土壤學(xué)報(bào)，1996（133）：4.

篇5

關(guān)鍵詞 耕地土壤；養(yǎng)分狀況；調(diào)查；變化分析；施肥建議；江蘇姜堰

中圖分類號(hào) S158.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2013）09-0240-02

1980年全國(guó)第二次土壤普查查明了姜堰市土壤的養(yǎng)分含量、類型、數(shù)量及分布情況，近30年來(lái)，土壤養(yǎng)分狀況隨著種植模式、耕作措施、施肥水平等不同而發(fā)生變化。為探明全市土壤現(xiàn)有狀況，筆者結(jié)合2006年實(shí)施的農(nóng)業(yè)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目，應(yīng)用現(xiàn)代科技手段開(kāi)展全市耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀調(diào)查，為測(cè)土配方施肥成果的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查與測(cè)定方法

土樣采集于2006年秋收前后進(jìn)行。耕地質(zhì)量調(diào)查采樣點(diǎn)的確定按照《農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》，采用國(guó)土部門提供的土地利用現(xiàn)狀圖與第二次土壤普查時(shí)的土壤類型圖疊加形成的圖斑，以鎮(zhèn)、村行政區(qū)域?yàn)閱卧?，選擇代表田塊采樣，平均每10～20 hm2設(shè)定1個(gè)肥力調(diào)查采樣點(diǎn)，采用GPS定位[1-3]，對(duì)全市逾6萬(wàn)hm2耕地采樣，分析了1 466個(gè)土壤樣品。

采集的土樣經(jīng)風(fēng)干，去除雜質(zhì)，過(guò)20目和60目的土樣篩，用于分析土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量。有機(jī)質(zhì)采用重鎘酸鉀容量法-外加熱法，全氮采用半微量開(kāi)氏法，堿解氮采用蒸餾法，速效磷采用0.5 moL/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用浸提-火焰光度法測(cè)定[4-5]。

2 耕地土壤養(yǎng)分狀況

2.1 土壤養(yǎng)分狀況

本次耕地地力情況調(diào)查結(jié)果如表1所示，全市1 466個(gè)農(nóng)化樣點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)平均含量18.19 g/kg，全氮平均含量為1.17 g/kg，有效磷平均含量為15 mg/kg，速效鉀平均含量為80 mg/kg，pH值為7.6。調(diào)查結(jié)果表明：25年來(lái)全市耕地有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等主要肥力指標(biāo)有了較大幅度的提高，其中磷、鉀的幅度變化較大。

2.2 土壤養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)特征

由表2可知，全市耕地土壤肥力指標(biāo)有了較大幅度的提高。其中有效磷、速效鉀的變異系數(shù)較大，變異系數(shù)分別達(dá)到38.07%、40.98%，有機(jī)質(zhì)、全氮的變異系數(shù)中等，分別為28.22%、16.22%，土壤pH值的變異系數(shù)最小，為6.44%。

與1982年第二次土壤普查相比，25年來(lái)土壤有機(jī)質(zhì)含量從13.59 g/kg提高到18.19 g/kg，全氮含量從0.83 g/kg提高到1.17 g/kg，有效磷含量從4.89 mg/kg提高到14.68 mg/kg，速效鉀含量從63 mg/kg提高到80 mg/kg。土壤養(yǎng)分普遍得到提高的原因，主要是姜堰市高砂土地區(qū)20世紀(jì)80年代中期開(kāi)展平田整地，實(shí)施旱改水，以及大力推廣秸稈還田，實(shí)施以增施復(fù)混肥為主的增磷補(bǔ)鉀工程，提高土壤有機(jī)質(zhì)及磷、鉀含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的保肥、保水性能。

2.3 土壤養(yǎng)分豐缺情況

從土壤養(yǎng)分等級(jí)分布情況[6]（表3）來(lái)看，大部分耕地土壤養(yǎng)分都在中等以上水平，5級(jí)地所占的比例明顯減少，其中土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷5級(jí)地所占的比例1%左右，比1982年減少了36.8、68.6個(gè)百分點(diǎn)，有效鉀5級(jí)地只占為8.12%，全氮5級(jí)地占比較高達(dá)21.3%，說(shuō)明姜堰市實(shí)施秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的提高有顯著的影響，實(shí)施增磷補(bǔ)鉀工程對(duì)土壤磷、鉀的提高有促進(jìn)作用，但仍有少量耕地土壤養(yǎng)分達(dá)不到高產(chǎn)要求，需要科學(xué)合理施用氮磷鉀肥料。

3 施肥建議

通過(guò)采集的土壤樣品分析與統(tǒng)計(jì)分析，25年來(lái)全市耕地有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等主要肥力指標(biāo)有了較大提高，其中磷、鉀的增加幅度較為明顯，主要原因是姜堰市秸稈還田利用，及實(shí)施以施用復(fù)混肥為主的增磷補(bǔ)鉀工程的結(jié)果。但仍有部分耕地磷、鉀含量較低，生產(chǎn)上應(yīng)因地制宜，繼續(xù)施用磷、鉀，促進(jìn)耕地地力水平的保持和提高[7]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 白由路，金繼運(yùn)，楊俐蘋(píng)，等.基于GIS的土壤養(yǎng)分分區(qū)管理模型的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，34（1）：46-50.

[2] 趙月玲，陳桂芬，王越.基于GIS的土壤養(yǎng)分空間變異狀況研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，14（6）：195-198.

[3] 張?jiān)缕?，張炳?縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)（CLRM IS）研制與應(yīng)用[C]//第六屆ArcGIS暨ERDAS中國(guó)用戶大會(huì)論文集（2004），北京：地震出版社，2004：511-544.

[4] 農(nóng)業(yè)部.測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范（試行）（修訂稿）[S].北京：農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[5] 鮑士旦.土壤理化分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

篇6

關(guān)鍵詞：水稻；商品有機(jī)肥；應(yīng)用效果

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）06-0105-02

傳統(tǒng)的商品有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，施用商品有機(jī)肥能提升土壤肥力，增加作物產(chǎn)量[1-2]。近些年來(lái)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、積肥難、難積肥等現(xiàn)象的出現(xiàn)導(dǎo)致田間有機(jī)肥投入不足，對(duì)化肥的依賴越來(lái)越重。而長(zhǎng)期單一使用化肥會(huì)造成土壤板結(jié)，使土壤酸堿度及土壤中微生物生態(tài)平衡遭到破壞。商品有機(jī)肥的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥的合理搭配使用，對(duì)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量提升土壤培肥項(xiàng)目具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試土壤 試驗(yàn)安排在柯橋區(qū)福全鎮(zhèn)興聯(lián)村，該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候南方濕潤(rùn)水網(wǎng)平原區(qū)，海拔7m，常年平均氣溫17.9℃，日照時(shí)數(shù)1 394.0h，降雨量1 853.9mm，相對(duì)濕度75%，無(wú)霜期281d。試驗(yàn)地土壤為青紫泥田，系柯橋區(qū)代表性水稻土種之一，試驗(yàn)示范區(qū)大田地勢(shì)平坦，水旱無(wú)憂，灌排方便，地力均勻。土壤基本理化性狀為：pH6.9，有機(jī)質(zhì)31.7g/kg，有效磷6.05mg/kg，速效鉀80mg/kg，肥力中等。

1.2 供試品種 紹粳18，單季常規(guī)晚粳稻品種，紹興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院育成，是柯橋區(qū)規(guī)模性栽種品種。2015年6月12日直播，9月18日左右齊穗，11月20日左右成熟。

1.3 供試肥料 氮肥：尿素（N46%）；磷肥：鈣鎂磷肥（P2O512%）；鉀肥：氯化鉀（K2O60%）；有機(jī)肥（N+P2O5+K2O>5.0%，有機(jī)質(zhì)>45%）。

1.4 試驗(yàn)方法 小區(qū)試驗(yàn)設(shè)空白、純化肥、純化肥+有機(jī)肥3個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積24m2（6m×4m），小區(qū)間用小田埂隔開(kāi)，所有小田埂用塑料薄膜包裹，田埂寬度30cm，高度35cm，單獨(dú)排灌。各處理施肥如下：（1）空白處理：不施任何肥料。（2）純化肥肥處理：第1次基肥，施尿素112.5kg/hm2，鈣鎂磷肥350kg/hm2，氯化鉀56.25kg/hm2；第2次追肥，6月28日，施尿素112.5kg/hm2；第3次追肥，7月15日，施尿素120kg/hm2；第4次追肥，8月3日，施尿素60kg/hm2，氯化鉀56.25kg/hm2。（3）純化肥+有機(jī)肥處理。第1次基肥，施尿素112.5kg/hm2，鈣鎂磷肥350kg/hm2，氯化鉀56.25kg/hm2，有機(jī)肥3000kg/hm2；第2次追肥，6月28日，施尿素112.5kg/hm2；第3次追肥，7月15日，施尿素120kg/hm2；第4次追肥，8月3日，施尿素60kg/hm2，氯化鉀56.25kg/hm2。主要病蟲(chóng)草害防治均為：除草劑6月14日、6月25日共2次；7月24日、8月7日、8月26日、10月3日防治縱卷葉螟3次，二化螟2次，稻飛虱3次，紋枯病2次。其他栽培管理等一致。

1.5 數(shù)據(jù)采集與分析 試驗(yàn)前取0～20cm耕層基礎(chǔ)土樣，用常規(guī)方法測(cè)定pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀。試驗(yàn)區(qū)在收獲前3d各小區(qū)隨機(jī)取3個(gè)0.25O（0.5m×0.5m），考察株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 由表1可以看出，與純化肥相比，施用有機(jī)肥均能提高水稻的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量。其中試驗(yàn)理論產(chǎn)量提高411kg/hm2，實(shí)際產(chǎn)量提高423kg/hm2。

2.2 不同施肥處理對(duì)水稻生物學(xué)性狀的影響 從表2可以看出，純化肥+有機(jī)肥施肥處理區(qū)對(duì)于有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重上表現(xiàn)出一定的提高效果。

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 從表3可以看出，小區(qū)試驗(yàn)中純化肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)比空白增加0.7g/kg，提升2.24%；純化肥+有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)比空白增加1.2g/kg，提升3.85%。表明施用商品有機(jī)肥能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，施用商品有機(jī)肥能促進(jìn)水稻分蘗，增加有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重，相對(duì)純化肥區(qū)增產(chǎn)423kg/hm2，增產(chǎn)5.32%，水稻增產(chǎn)效果較好，且對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)的提升有一定的效果。但因試驗(yàn)開(kāi)展年限有限，其增產(chǎn)機(jī)理還需進(jìn)一步開(kāi)展試驗(yàn)獲取。

參考文獻(xiàn)

[1]楊文葉，王京文，李丹，等.商品有機(jī)肥對(duì)耕地質(zhì)量及水稻產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（12）：1621-1622.

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[關(guān)鍵詞] 瀘縣 有機(jī)質(zhì)提升 水稻產(chǎn)量 土壤養(yǎng)分

[中圖分類號(hào)] S141.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1003-1650 （2015）09-0150-02

稻田秸稈還田腐熟技術(shù)的實(shí)施可以增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤其他理化性質(zhì)，節(jié)水抗旱，還可以減少肥料投入，減少秸稈焚燒所帶來(lái)的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。為了驗(yàn)證稻田秸稈還田腐熟技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量、土壤有機(jī)質(zhì)以及其他理化性質(zhì)的提升效果，探索水稻秸稈有效利用方式，我縣實(shí)施土壤有機(jī)質(zhì)提升效果對(duì)比試驗(yàn)5組。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2013年12月-到2014年8月在瀘縣云龍鎮(zhèn)戰(zhàn)旗村3社羅太金；太伏鎮(zhèn)張棗村5社溫云造；方洞鎮(zhèn)新聯(lián)村5社黃學(xué)山；福集鎮(zhèn)龍華村4社張成軍；福集鎮(zhèn)龍華村6社鐘正群5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別進(jìn)行。

試驗(yàn)中采用“谷霖”牌微生物腐熟劑對(duì)水稻秸稈進(jìn)行腐熟。該腐熟劑由上海聯(lián)業(yè)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)，粉末狀固體，每袋2公斤，登記證號(hào)：微生物肥（2008）準(zhǔn)字（0478）號(hào)；有效菌種包括：枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪地芽孢桿菌、白色鏈酶素菌、天青鏈霉菌，有效活菌數(shù)≥0.5億/g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

此次對(duì)比試驗(yàn)在全縣共設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)設(shè)2個(gè)處理，小區(qū)田間重復(fù)3次，小區(qū)面積0.05畝，每個(gè)小區(qū)間用15cm高的小田埂相互隔開(kāi)。試驗(yàn)處理如下：

處理1：配方施肥；

處理2：配方施肥+秸稈還田+秸稈腐熟劑（配方施肥+水稻干秸稈400公斤+微生物秸稈腐熟劑）。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

按照腐熟劑使用及秸稈還田技術(shù)要求，在2009年再生稻收割后，將稻稈均勻的撒于稻樁間，按每畝微生物腐熟劑2公斤均勻撒施，使秸稈與腐熟劑充分接觸，浸泡于水中腐熟。按照當(dāng)?shù)刂魍萍夹g(shù)要求進(jìn)行相同的播種、移栽、除蟲(chóng)除草等田間管理。

2014年4月，分別對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行水稻移栽，于2014年8月收獲，進(jìn)行田間測(cè)產(chǎn)，并采集土樣。水稻測(cè)產(chǎn)方法及程序如下：

a、選點(diǎn)：在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取 5個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)距地邊至少2m，以避免邊際影響。

b、測(cè)樣：數(shù)清每一樣點(diǎn)的水稻穗數(shù)，并在每樣點(diǎn)中隨機(jī)抽樣 20 個(gè)穗，數(shù)清每穗飽滿籽粒數(shù)，求出每穗平均飽滿籽粒數(shù)。

c、計(jì)算：每畝穗數(shù) = 平均每平方米穗數(shù)×666.7m2

每穗粒數(shù)=20個(gè)稻穗的總粒數(shù)/20

千粒重（g）：從收獲的水稻籽粒隨機(jī)數(shù)出兩組，每組各500粒，分別稱烘干重，以克表示，兩組重量相差不得超過(guò)平均重量的3%-5%，否則應(yīng)做第三份。

理論產(chǎn)量（kg/畝） = 每畝穗數(shù)×每穗粒數(shù)×千粒重/（1000×1000）

1.4 土樣采集與分析

按照“測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范”的技術(shù)要求分別在實(shí)驗(yàn)前（2013年12月）、收獲期（2014年8月）按小區(qū)采集0-20cm混合土樣，同時(shí)填寫(xiě)采樣標(biāo)簽。土壤樣品理化性質(zhì)分析均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

不同處理間對(duì)水稻產(chǎn)量的影響如表1，各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈還田的產(chǎn)量均比對(duì)照有所提高，分別高出23.3%、1.7%、1.9%、20.0%和1.4%。水稻產(chǎn)量最高的為太伏張棗5社，達(dá)到874.6kg/畝。除方洞新聯(lián)5社和福集龍華6社兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)處理之間畝有效穗相同外，其余3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈還田處理均要高于對(duì)照。從千粒重分析，除福集龍華4社，其余4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)水稻千粒重均表現(xiàn)為秸稈還田大于對(duì)照處理。不同處理對(duì)每穗實(shí)粒數(shù)的影響表現(xiàn)出相同趨勢(shì)，未使用秸稈還田的處理穗實(shí)粒數(shù)要高于秸稈還田處理。

表1 試驗(yàn)不同處理間水稻產(chǎn)量比較

2.2 秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

對(duì)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈還田前后的土壤進(jìn)行檢測(cè)化驗(yàn)，其土壤養(yǎng)分含量的變化如表2。數(shù)據(jù)表明，只施用配方肥而不進(jìn)行秸稈還田的處理，一年后，土壤中個(gè)養(yǎng)分幾乎沒(méi)有變化或略有降低。而秸稈還田一年對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀的含量均略有增加，其中，有機(jī)質(zhì)提高0.4-0.8g/kg，全氮提高0.1-0.3g/kg，速效鉀提高1.0-4.0mg/kg；對(duì)堿解氮的影響，只有太伏張棗5社和福集龍華6社兩個(gè)點(diǎn)，秸稈還田對(duì)堿解氮有所提高，其余試驗(yàn)點(diǎn)均無(wú)變化；而對(duì)于pH、有效磷的含量幾乎沒(méi)有影響。

表2 試驗(yàn)不同處理土樣養(yǎng)分對(duì)比

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關(guān)鍵詞：土壤；有機(jī)質(zhì)；測(cè)定；高頻；紅外法

中圖分類號(hào)：S153.621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）05030302

1引言

土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少是農(nóng)業(yè)部門進(jìn)行肥力鑒定的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確而快速的測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì)含量，不僅為肥力鑒定提供數(shù)據(jù)依據(jù)，還能為其他元素的測(cè)定提供參考。然而重鉻酸鉀容量法也就是經(jīng)典的油浴法雖然數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，但對(duì)操作者的技術(shù)要求高。且檢測(cè)過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，分析速度慢，不利于大批量的樣品測(cè)定。當(dāng)用樣品中含有還原性無(wú)機(jī)物時(shí)，結(jié)果容易偏高。高頻紅外法大大的減少了人為操作產(chǎn)生的誤差，提高了分析效率。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

HCS878A型高頻紅外碳硫儀（四川旌科儀器公司），儀器參數(shù)見(jiàn)表1，包括電子天平（萬(wàn)分之一）；陶瓷坩堝，于1200℃灼燒4h，冷卻后放于干燥器中備用。

表1HCS878A型高頻紅外碳硫分析儀主要工作參數(shù)

參數(shù)設(shè)定值參數(shù)設(shè)定值電源 220V（±5%）環(huán)境溫度15～30℃50Hz（±2%）輸出功率>2.5kVA頂氧流量2.0L/min振蕩頻率20MHz氧氣純度w（O2） >99.5%相對(duì)濕度

助溶劑：純鎢粒（含碳量小于0.001%）純鐵屑（含碳量小于0.0005%）；1∶3鹽酸；DHC9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取0.05g樣品（精確到0.0001g）到準(zhǔn)備好的陶瓷坩堝中，滴加1∶3鹽酸使樣品充分反應(yīng)去除碳酸鹽的干擾（一般3～4滴），再將充分反應(yīng)后樣品放入110℃電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)3h以上（將多余的鹽酸蒸干），冷卻后放入干燥器中等待上機(jī)。

樣品分析前，用適當(dāng)?shù)臉?biāo)樣校準(zhǔn)儀器，結(jié)果誤差應(yīng)在標(biāo)樣給定范圍，樣品分析時(shí)將樣品重量手動(dòng)輸入儀器，將經(jīng)過(guò)前處理的樣品取出加入0.40g純鐵，均勻加入1.50g純鎢粒，把其送入燃燒室測(cè)定，燃燒時(shí)間定為25～30s。儀器得出的值為有機(jī)碳的值w（Corg） （%）：

w（ORG）=w（Corg）× 1.724

式中w（Corg）為土壤有機(jī)質(zhì)的含量（%），1.724為有機(jī)碳換算為有機(jī)質(zhì)的系數(shù)。

3結(jié)果與討論

3.1精度試驗(yàn)

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【關(guān)鍵詞】土壤；土壤肥力；表征指標(biāo)

土壤作為植物生產(chǎn)的基地、動(dòng)物生產(chǎn)的基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)資料、人類耕作的勞動(dòng)的對(duì)象，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)緊密聯(lián)系，其本質(zhì)是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性質(zhì)的綜合反映，體現(xiàn)了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影響著作物生長(zhǎng)，影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本屬性，是土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的綜合反映，也是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。早在1840年李比西提出的“礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”，為土壤肥力研究奠定了基礎(chǔ)。迄今為止，盡管有人圍繞著土壤質(zhì)量取得了一些重要研究進(jìn)展，但有關(guān)土壤肥力的理論研究都在各自學(xué)科的研究方向上徘徊，沒(méi)有將土壤化學(xué)、物理和生物等相關(guān)學(xué)科統(tǒng)一起來(lái)形成公認(rèn)的、一致性的定量化評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行表征土壤肥力。所以，及時(shí)了解分析和跟蹤國(guó)內(nèi)外土壤肥力指標(biāo)研究的最新進(jìn)展，對(duì)解決土壤肥力研究的實(shí)際性工作和使之為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)具有重要意義。

1 土壤肥力

1.1 土壤肥力概念

土壤肥力是指土壤為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分、水分以及優(yōu)良環(huán)境條件的能力，它是土壤各種基本性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，是土壤區(qū)別于成土母質(zhì)和其他自然體的最本質(zhì)的特征，也是土壤作為自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。

1.2 土壤肥力分類

土壤肥力按成因可分為自然肥力和人為肥力。自然肥力是指在自然因素（生物、氣候、母質(zhì)、地形及時(shí)間等）的綜合作用下，土壤產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的肥力，未經(jīng)耕種的自然土壤只具有自然肥力。人為肥力是人類在利用土壤進(jìn)行作物栽培的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等農(nóng)業(yè)技術(shù)投入所創(chuàng)造的肥力。土壤所具有的自然肥力與人為肥力的綜合被稱為有效肥力，也稱為經(jīng)濟(jì)肥力。

1.3 影響土壤肥力的因素

1.3.1 化學(xué)因素

化學(xué)因素是指土壤的酸堿度、陽(yáng)離子吸附及交換性能、土壤還原性物質(zhì)、土壤含鹽量以及其他有毒物質(zhì)的含量等，它們直接影響植物的生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、釋放及有效性。

1.3.2 養(yǎng)分因素

養(yǎng)分因素是指土壤中的養(yǎng)分貯量、強(qiáng)度因素和容量因素，這主要取決于土壤礦物質(zhì)及有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和組成。

1.3.3 生物因素

生物因素是指土壤中的微生物及其生理活性，它們對(duì)土壤氮、磷、硫等營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和有效性具有明顯影響，主要表現(xiàn)在：一是促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的礦化作用，增加土壤中有效氮、磷、硫的含量；二是進(jìn)行腐殖質(zhì)的合成作用，增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，提高土壤的保水保肥性能；三是進(jìn)行生物固氮，增加土壤中有效氮的來(lái)源。

2 土壤肥力表征指標(biāo)

目前，國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有一個(gè)反映土壤本質(zhì)特征的、綜合的土壤肥力指標(biāo)（SFI，soil fertility index）的理論體系。用土壤生產(chǎn)力的水平或土壤的一些理化性質(zhì)的數(shù)量化特征來(lái)表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力綜合指標(biāo)有四類：（1）土壤營(yíng)養(yǎng)（化學(xué)）指標(biāo)：全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、陽(yáng)離子交換量、碳氮比（2）土壤物理性狀指標(biāo)：質(zhì)地、容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、孔隙度（總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）、土壤耕層溫度變幅、土層厚度、土壤含水量、粘粒含量（3）土壤生物學(xué)指標(biāo)：有機(jī)質(zhì)、腐殖酸（富里酸、胡敏酸）、碳、微生物態(tài)氮、土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶等）；（4）土壤環(huán)境指標(biāo)：土壤 pH值、地下水深度、坡度、林網(wǎng)化水平[2]。

2.1 土壤物理指標(biāo)

2.1.1 土壤質(zhì)地

土壤顆粒組成是指土壤中大小不同的各級(jí)土粒的比率，它是反映土壤物理性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，如土壤耕作難易、養(yǎng)分和水分保蓄能力、孔隙組成、通氣性、持水性、透水性、水分運(yùn)動(dòng)及土壤氣體和熱狀況等都在很大程度上受土壤顆粒組成的影響。土壤礦質(zhì)顆粒的組成狀況及其在土體中的排列，對(duì)土壤肥力起著決定性影響，土壤顆粒形狀與大小各異的土壤結(jié)構(gòu)，反映出一個(gè)不規(guī)則的幾何形體和不同的土壤肥力基礎(chǔ)，粒級(jí)越小，粒間孔隙小，吸水易膨脹，可塑性、粘著性、粘結(jié)性和保水保肥性越強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)元素越豐富。余東山（1997）等研究表明，土壤顆粒組成與土壤的保肥及供肥能力有關(guān)，影響著有機(jī)質(zhì)含量。不同土壤顆粒組成，肥力水平不同，團(tuán)聚體的大小不同，所以土壤顆粒組成也是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要因子之一。

2.1.2 土壤結(jié)構(gòu)體

不同土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，依土壤種類、特征和性質(zhì)等限定性因子的不同而代表SF的水平不同，所以至今仍未報(bào)道過(guò)表征SF定量化的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)指標(biāo)，僅用粘粒含量、團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和其粒徑的比例等與其他SFI的相關(guān)性表征SF的高低。

研究表明，有良好團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的土壤，不僅具有高度的孔隙性、持水性和通透性，而且在植物生長(zhǎng)期間能很好地調(diào)節(jié)植物對(duì)水、肥、氣、熱諸因素的需要，以保證作物高產(chǎn)。不同粒級(jí)的微團(tuán)聚體對(duì)養(yǎng)分吸收者與釋供的不同作用與其適宜的組合決定土壤肥力的高低，因此，不同肥力水平的土壤及各粒級(jí)微團(tuán)聚體的有機(jī)質(zhì)含量和腐殖質(zhì)的結(jié)合形態(tài)的研究為解釋土壤肥力水平的差異以及揭示土壤肥力的實(shí)質(zhì)提供依據(jù)。土壤微團(tuán)聚體及其適宜的組合是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，在對(duì)大小粒級(jí)土壤微團(tuán)聚體的組成比例與土壤肥力的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)[3]，“特征微團(tuán)聚體”（10μm的微團(tuán)聚體）的組成比例能比較綜合地反映土壤對(duì)于水、肥的保供性能，小粒級(jí)微團(tuán)聚體有較強(qiáng)的持水性，而大粒級(jí)的有較強(qiáng)的釋水性，可作為評(píng)斷土壤肥力水平的有用指標(biāo)。

土壤團(tuán)聚體和水穩(wěn)性團(tuán)聚體的狀況是影響土壤肥力的一個(gè)重要因素，其在一定程度上乃至很大程度上影響土壤通氣性與抗蝕性，大團(tuán)聚體比微團(tuán)聚體含有更多的C和N，其所含的有機(jī)質(zhì)更不穩(wěn)定，更富生物體物質(zhì)和特殊有機(jī)質(zhì)。李小剛等[4]研究表明，隨著有機(jī)質(zhì)含量的增加，土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性顯著增加，粘粒的分散性顯著降低。Capriel等指出，土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性與土壤微生物之間存在明顯的相關(guān)性。袁可能等[5]研究表明，在直徑0.1mm與2～5 mm之間的各級(jí)團(tuán)聚體，其腐殖質(zhì)總量隨著團(tuán)聚體直徑的增大而增大，G1/G2比值則隨著團(tuán)聚體直徑的增大而逐漸減小。

土壤分形維數(shù)是反映土壤結(jié)構(gòu)幾何形狀的參數(shù)，土粒表面分形維數(shù)是反映土壤顆粒表面狀況的一個(gè)綜合指標(biāo)，而土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)粒徑分布的分形維數(shù)映了土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體及水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量對(duì)土壤結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響趨勢(shì)，即團(tuán)粒結(jié)構(gòu)粒徑分布的分形維數(shù)愈小，則土壤愈具良好的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性。

2.1.3 其他因子

土壤容重、通透性和抗蝕性是間接評(píng)價(jià)SF的一項(xiàng)重要指標(biāo)，容重是土壤重要的物理性質(zhì)，隨著剖面深度而增加，能間接地反映SF水平的高低，它不僅直接影響到土壤空隙度與空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥氣熱變化，也影響著土壤微生物活動(dòng)和土壤酶活性的變化，同時(shí)土壤容重對(duì)土壤物理性質(zhì)如質(zhì)地、團(tuán)聚體、土壤結(jié)構(gòu)、通氣狀況、持水性質(zhì)和堅(jiān)實(shí)度等影響顯著。通透性的改變使得土壤的其他一些物理性質(zhì)也隨之改變，使土壤有機(jī)質(zhì)含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物數(shù)量及酶活性發(fā)生相應(yīng)的變化。土壤的通氣狀況直接影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)，從而影響土壤生物活性?？刮g性也是間接評(píng)價(jià)SF的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不同的土壤類型，其抗風(fēng)、水蝕的性能不同，大量研究表明，通過(guò)改善土壤的理化性質(zhì)，如質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量等就可以增強(qiáng)土壤的抗蝕性，減少土壤表面的水土流失，從而逐漸提高土壤肥力。

2.2 土壤化學(xué)指標(biāo)

2.2.1 土壤氮、磷、鉀

反映土壤肥力的化學(xué)指標(biāo)較多，如土壤全N含量是評(píng)價(jià)土壤肥力水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)，在一定程度上代表土壤的供N水平，它的消長(zhǎng)取決于N的積累和消耗的相對(duì)強(qiáng)弱，特別是取決于土壤中有機(jī)質(zhì)的生物積累和分解作用的相對(duì)強(qiáng)弱。無(wú)機(jī)態(tài)N和有機(jī)態(tài)N反映了土壤肥力水平的暫時(shí)與潛在能力，而N的分布狀況和土壤對(duì)N的固定、釋放能力則直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明，隨著土壤施N量的增加，生物量也增大，有機(jī)質(zhì)的積累也隨之增加；土壤中速效P可表征土壤的供P狀況和指導(dǎo)磷肥的施用，也是診斷土壤有效肥力的指標(biāo)之一，速效K作為當(dāng)季土壤供鉀能力的肥力指標(biāo)，速效P、K含量一般隨黏粒、粉粒含量增加而分別呈減少、增加的趨勢(shì)，這是反映SF的短期指標(biāo)。

2.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素特別是N、P的重要來(lái)源，由于它具有膠體特性，能吸附較多的陽(yáng)離子，因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、緩沖性和通氣狀況，還能使土壤疏松，從而可改善土壤的物理性狀，是土壤微生物必不可少的碳源和能源，所以土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化學(xué)指標(biāo)。從能量利用和經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)出發(fā)，土壤肥力的高低并不只是取決于有機(jī)質(zhì)的含量，主要取決于土壤腐殖質(zhì)的品質(zhì)，改善重組有機(jī)質(zhì)中的腐殖質(zhì)的結(jié)合形態(tài)，能提高有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合量，使輕組有機(jī)質(zhì)增加而降低原復(fù)合度，從而不斷提高土壤肥力。腐殖質(zhì)是SOM的主體，碳水化合物是SOM的主要成分之一，土壤腐殖質(zhì)與礦物質(zhì)的結(jié)合態(tài)可分為3種，即松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)、穩(wěn)定態(tài)腐殖質(zhì)和緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)。土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)在表征土壤肥力方面有不可忽視的作用，其結(jié)合的方式及松緊度的不同對(duì)土壤肥力有很大的影響。研究表明，肥地結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的含量與松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)占有機(jī)質(zhì)總量的比例均比瘦地高，穩(wěn)結(jié)合態(tài)的比例較小，緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的比例肥瘦地大體相當(dāng)。重組腐殖質(zhì)中的松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)主要是新鮮的腐殖質(zhì)，它的活性較大，其含量以及與緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量的比值是反映腐殖質(zhì)活性和品質(zhì)的重要指標(biāo)。腐殖質(zhì)的作用在很大程度上取決于腐殖質(zhì)大量功能團(tuán)的含量，胡敏酸甲氧基功能團(tuán)含量的多少是衡量土壤腐殖質(zhì)化的重要指標(biāo)，胡敏酸甲氧基含量增加，說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)化程度加強(qiáng)。Kononova和E.V.Turin認(rèn)為氣候、植被、地形、母質(zhì)和人為活動(dòng)等對(duì)SOM的轉(zhuǎn)化有其獨(dú)特的作用。

2.2.3 土壤有機(jī)碳

一般認(rèn)為，土壤有機(jī)碳含量與土壤肥力高低呈正相關(guān)，隨黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性，活性和抗生物降解能力是反映土壤碳庫(kù)的重要指標(biāo)，對(duì)評(píng)價(jià)土壤有機(jī)質(zhì)和SF狀況有重要意義。土壤碳庫(kù)動(dòng)態(tài)平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要內(nèi)容，直接影響作物產(chǎn)量和土壤肥力的高低，土壤生物活性有機(jī)碳庫(kù)的大小可以反映土壤中潛在的活性養(yǎng)分含量，周轉(zhuǎn)速率可以反映土壤中的養(yǎng)分循環(huán)和供應(yīng)狀況。研究表明[7]，土壤微生物生物量C/全N，作為土壤碳庫(kù)質(zhì)量的敏感指示因子可以推斷碳素有效性，土壤礦化碳與全碳的比值可以指示土壤有機(jī)碳活性，土壤難氧化碳與全碳的比值可以度量土壤有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性。土壤的氧化穩(wěn)定性是可以反映土壤肥力演變的一項(xiàng)指標(biāo)，而氧化性系數(shù)既能反映腐殖質(zhì)的組成，又能綜合地反映所有的有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體，還比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物穩(wěn)定性。

2.2.4 土壤陽(yáng)離子交換量和平pH值

土壤陽(yáng)離子交換量（SCEC）和pH值是反映土壤肥力狀況的兩項(xiàng)指示性指標(biāo)，交換劑溶液的pH值是影響SCEC的重要因素，SCEC是由土壤膠體表面的凈負(fù)電荷量決定的，而有機(jī)、無(wú)機(jī)膠體的官能團(tuán)產(chǎn)生的正負(fù)電荷和數(shù)量則因溶液的pH值和鹽溶液濃度的改變而改變。研究表明，不同土壤的CEC和pH值明顯地影響著土壤有機(jī)質(zhì)、酶和微生物活性等。

2.3 土壤生物指標(biāo)

2.3.1 微生物指標(biāo)

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分源和匯的一個(gè)巨大的原動(dòng)力，在植物凋落物的降解、養(yǎng)分循環(huán)與平衡、土壤理化性質(zhì)改善中起著重要的作用，良好的生物活性和穩(wěn)定的微生物種群是反映土壤肥力的主要?jiǎng)討B(tài)指標(biāo)之一。

土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量流動(dòng)的一個(gè)重要參數(shù)，常被用于評(píng)價(jià)土壤的生物學(xué)性質(zhì)，因?yàn)樗艽韰⑴c調(diào)控土壤中能量和養(yǎng)分循環(huán)以及有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化所對(duì)應(yīng)微生物的數(shù)量。研究結(jié)果表明，土壤微生物生物量與土壤有機(jī)質(zhì)、全N、有效N之間關(guān)系密切，呈極顯著的正相關(guān)，微生物生物量與速效P之間看不出明顯的相關(guān)性，這說(shuō)明土壤中微生物的活動(dòng)與土壤有機(jī)質(zhì)和氮素營(yíng)養(yǎng)有關(guān)。研究微生物生物量C可以了解土壤有機(jī)質(zhì)狀況，進(jìn)而對(duì)SF有一大概的了解。Insam等把作物產(chǎn)量與土壤微生物生物量C相結(jié)合研究，結(jié)果表明作物產(chǎn)量與土壤微生物生物量C明顯呈正相關(guān)，并認(rèn)為土壤微生物生物量C可以作為土壤的一個(gè)肥力指標(biāo)，He等也對(duì)此作了一致的報(bào)道。微生物生物量C周轉(zhuǎn)期更能說(shuō)明土壤微生物的活性，可以作為土壤微生物活性和有機(jī)質(zhì)降解速率的潛在指標(biāo)。大量研究結(jié)果表明，凋落物的腐解可以刺激相應(yīng)土層的土壤微生物活性的增長(zhǎng)，微生物量分布與其相應(yīng)土層的土壤養(yǎng)分的含量相關(guān)，總生物量可作為SF的一個(gè)指標(biāo)。

土壤微生物具有景觀變異性，而其種群的數(shù)量和分布是反映生物穩(wěn)定性的一個(gè)顯著特征，并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物種群數(shù)量一般隨著土壤深度的增加而降低，其中0～10cm的土層中最多，而真菌數(shù)量的降低幅度較細(xì)菌高。土壤真菌影響土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，是土壤肥力的重要微生物指標(biāo)。土壤微生物的活性表示了土壤中整個(gè)微生物群落或其中的一些特殊種群的狀態(tài)。在免耕的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，微生物活性隨土壤深度的變化很大，一般表層土壤中的微生物活性最大，而翻耕的耕作層微生物活性基本相當(dāng)。

2.3.2 土壤酶指標(biāo)

土壤酶是土壤中植物、動(dòng)物、微生物活動(dòng)的產(chǎn)物，是土壤生物化學(xué)反應(yīng)的重要指標(biāo)之一，土壤中許多重要的物理、化學(xué)和微生物活性物質(zhì)等，都與土壤酶有著密切的相關(guān)性。SEA是評(píng)價(jià)SF又一重要活性指標(biāo)，在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸還原酶、轉(zhuǎn)化酶和纖維素酶等。土壤脲酶與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷等性質(zhì)均呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，可作為土壤肥力指標(biāo)之一[8]，而Sakorn等認(rèn)為脲酶活性與土壤任一理化性質(zhì)均不顯著，磷酸酶與P轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系統(tǒng)集中和土壤有機(jī)質(zhì)含量的重要指標(biāo)；Knowles等認(rèn)為，在嫌氣條件下硝酸還原酶是反消化過(guò)程中的一種重要的酶，它的活性比在好氣條件下強(qiáng)，催化硝酸鹽還原為亞硝酸還原酶，轉(zhuǎn)化酶能催化蔗糖水解為葡萄糖，SEA是土壤生物活性的總體現(xiàn)，反映了土壤的綜合肥力特征及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化進(jìn)程，所以它可以作為衡量土壤肥力水平高低的較好指標(biāo)；Lenhard發(fā)現(xiàn)，脫氫酶活性與氧的消耗以及細(xì)菌群的活性密切相關(guān)；但Sparling發(fā)現(xiàn)脫氫酶活性與生物量以及其他生物活性沒(méi)有相關(guān)性。研究結(jié)果表明，土壤中一些非專一性和水解性的酶活性作為反映管理措施和環(huán)境因子引起的土壤生物學(xué)和生物化學(xué)變化的指標(biāo)，在自然生態(tài)系統(tǒng)或低投入的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤酶活性或其他生物指標(biāo)與植物生物產(chǎn)量密切相關(guān)，而高投入的系統(tǒng)中干擾無(wú)相關(guān)性。

Frankenberger和Dick研究了10種土壤中的11種酶，發(fā)現(xiàn)堿性磷酸酶、酰胺酶和過(guò)氧化氫酶活性與土壤微生物呼吸量和總生物量顯著相關(guān)，但與微生物平板計(jì)數(shù)無(wú)關(guān)，其他研究[9]也證明了土壤微生物活性與脫氫酶、纖維分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性間的相關(guān)性。

參考文獻(xiàn)

[1]龐元明.土壤肥力評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：85-87.

[2]駱東奇，白潔，謝德體.論土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法[J].土壤與環(huán)境，2002，11（2）：202-205.

[3]周禮愷，武冠云.微團(tuán)聚體的保肥供肥性能及其組成比例在評(píng)斷土壤肥力水平中的意義[J].土壤學(xué)報(bào)，1994，31 （1）：18-28.

[4]李小剛，崔志軍，王玲英等.鹽化和有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及阿特伯極限的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，2002，39（4）： 550-559.

[5]袁可能，陳通權(quán).土壤有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體研究Ⅱ.土壤各級(jí)團(tuán)聚體中有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體的組成及其氧化穩(wěn)定性[J].土壤學(xué)報(bào)，1981，13（4）：335-343.

[6]曹志洪，朱永官.蘇南稻麥兩熟制下突然養(yǎng)分平衡與培肥的長(zhǎng)期試驗(yàn)[J].土壤，1995，27（2）：60-64.

[7]Bradley R L，F(xiàn)yies J W.A kinetic parameter describing soil available C and its relationshipto rateincreaseinCmineralization[J]. SoilBiol.Biochem，1995，27（2）：167-172.

篇10

關(guān)鍵詞：土地整理；養(yǎng)分；烤煙；豐都縣

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）03-04-54-03

Effect of Land Consolidation on Tobacco-Growing Soil Nutrient in Fengdu County

Peng Jun1 et al.

（1Fengdu Tabacco Company of Chongqing，Chongqing 408200，China）

Abstract：Taking Yetaoba land consolidation project as an example，the effect of land consolidation on tobacco-growing soil nutrient were studied by using field survey with in-door analysis. The results indicated soil nutrient content and spacial distribution changed significantly before and after land consolidation. The available phosphorus content increased from 18.17mg/kg to 29.87mg/kg，the organic matter content decreased from 27.5g/kg to 14.9g/kg，the available potassium content decreased from 212.14mg/kg to 141.63mg/kg，and the alkali hydrolyzable nitrogen content changed non-significantly. In the aspect of spatial distribution，land consolidation made the available phosphorus，available potassium and organic matter of soil spatial distribution more uniform and the regional difference decreased. This study identified soil nutrient after land consolidation，which had a significance on flue-cured tobacco production and fertilization.

Key words：Land consolidation；Nutrient；Tobacco；Fengdu County

土地整理是一項(xiàng)能有效改善土地利用結(jié)構(gòu)，提高土地資源的利用率和產(chǎn)出率，增加可利用土地?cái)?shù)量，確保經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三大效益性循環(huán)的措施[1]。自20世紀(jì)90年代起步到全面推進(jìn)以來(lái)，有關(guān)學(xué)者針對(duì)土地整理內(nèi)容和意義、潛力分析、效益評(píng)價(jià)和項(xiàng)目后評(píng)價(jià)等方面開(kāi)展大量研究[2-3]。近年來(lái)，土地整理后土壤質(zhì)量變化研究成為研究熱點(diǎn)，研究結(jié)果表明：土地整理前后土壤PH、有機(jī)質(zhì)、礦物元素等理化性質(zhì)和空間分布發(fā)生顯著變化，不同程度的影響農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。在烤煙生產(chǎn)上，煙田土壤營(yíng)養(yǎng)元素的含量、分布規(guī)律也是影響煙株的生長(zhǎng)發(fā)育、煙葉產(chǎn)量、烘烤質(zhì)量的重要因素[6-7]。

2013年豐都分公司對(duì)野桃壩村333hm2基本煙田土地進(jìn)行整理。本研究通過(guò)分析土地整理前后煙田主要養(yǎng)分的含量和分布發(fā)生變化，評(píng)價(jià)土地整理對(duì)煙田理化性質(zhì)的影響，從而為土地整理區(qū)煙田改良和施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況 研究區(qū)位于豐都縣仙女湖鎮(zhèn)（107°42′52.8″～107°45′30″E，29°35′32.7″～29°39′46″N），屬于中低山地貌，旱地的坡度多分布在15～25°。土壤主要是由嘉陵江組母質(zhì)發(fā)育形成的黃壤和石灰?guī)r土，土壤基本呈酸性，屬輕壤至中壤質(zhì)地，層次比較明顯，總體土壤質(zhì)量較好。

1.2 樣品采集與分析 在土地整理前均勻采集土壤樣品52個(gè)點(diǎn)，整理后重點(diǎn)采集土地平整區(qū)的28個(gè)點(diǎn)，非整理區(qū)24個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)采取梅花形采樣法，然后用四分法保留2kg帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干備用，每個(gè)采樣點(diǎn)采集深度為0～20cm的淺層土壤。土壤樣品分析測(cè)試方法為：有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法，堿解氮用堿解擴(kuò)散法，速效磷用碳酸氫鈉浸提――鉬銻抗比色法，速效鉀用醋酸銨浸提――火焰光度計(jì)法。

1.3 數(shù)據(jù)分析 運(yùn)用Excel2003和SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙田整理前后有機(jī)質(zhì)狀況 煙地土壤有機(jī)質(zhì)含量以10～20g/kg為宜，西南煙區(qū)適宜的土壤有機(jī)質(zhì)含量為20～30g/kg[8]。如表1所示，整理前土壤有機(jī)質(zhì)平均值為27.5g/kg，其中，有25%的土壤有機(jī)質(zhì)含量在最適宜范圍內(nèi)，而57.7%的土壤處于較低水平，含量極高、極低的均占5.77%。整理后土壤有機(jī)質(zhì)明顯下降，平均值僅為14.9g/kg，都小于20g/kg，屬于缺少水平。

2.2 整理前后煙田堿解氮狀況 適宜種植優(yōu)質(zhì)烤煙的土壤堿解氮含量在45～135mg/kg[9]。由表2可以看出，整理前土壤堿解氮平均含量為79.59mg/kg，變幅為77.86～81.47mg/kg，含量全部在65～100mg/kg，屬于適中水平。整理后，土壤堿解氮平均含量為80.30mg/kg，變幅為39.16～153.51mg/kg，有接近50%的區(qū)域處于適中水平，處于缺和急缺水平的占35%，處于豐富水平的占15%，說(shuō)明整理后增大了土壤堿解氮變異性，使其空間分布更不均勻。

2.3 整理前后煙田土壤有效磷狀況 優(yōu)質(zhì)煙草種植的適宜速效磷含量為10.0～35.0mg/kg[10]。如表3所示，整理前土壤有效磷平均值為18.17mg/kg，處于缺少水平的占20.9%，其余89.1%處于適中或豐富水平。整理后，土壤有效磷含量平均值為29.87mg/kg，處于適中水平的占32.1%，豐富水平的占42.9%，極豐富水平的占25%，整理后土壤中有效磷含量升高，主要是因?yàn)橹笆┤氲牧追式?jīng)微生物等的分解，變成可被利用的有效磷。

2.4 整理前后煙田土壤速效鉀狀況 適宜種植烤煙的土壤速效鉀含量為120～200mg/kg[11]。如表4所示，整理前土壤速效鉀平均值為212.14mg/kg，變幅為97.45～380.13mg/kg，18.6%土壤速效鉀處于低水平，37.21%處于適中水平，豐富和極豐富分別占39.53%和4.65%。整理后，土壤速效鉀平均值為141.63mg/kg，整體在68.55～439.39mg/kg波動(dòng)，含量屬于低水平的約占75%，適中的占10.7%，豐富和極豐富的占14.3%。可見(jiàn)，復(fù)墾降低了土壤速效鉀含量，使部分地區(qū)速效鉀含量降為低水平，應(yīng)考慮適當(dāng)施用鉀肥。

3 結(jié)論與討論

（1）土地整理的過(guò)程實(shí)際上是土壤重構(gòu)的過(guò)程，打亂了土壤層次和結(jié)構(gòu)，造成土壤的pH、有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀都發(fā)生明顯變化。從土壤樣品分析結(jié)果看，煙田整理區(qū)土壤堿解氮、有效磷含量升高，堿解氮含量上升不顯著，但土地整理增大了土壤堿解氮變異性，使其空間分布更不均勻；土壤有效磷平均值從18.17mg/kg升高到29.87mg/kg，主要是因?yàn)橹笆┤氲牧追式?jīng)微生物等的分解，變成可被利用的有效磷。此外，整理前土壤有機(jī)質(zhì)平均值為27.5g/kg，整理后平均值僅為14.9g/kg；整理前土壤速效鉀平均值為212.14mg/kg，整理后土壤速效鉀平均值為141.63mg/kg，表明復(fù)墾將底層土壤翻到表面，降低了表層土壤的有機(jī)質(zhì)和土壤速效鉀含量。

（2）土地整理后應(yīng)及時(shí)結(jié)合土壤養(yǎng)分含量分析，開(kāi)展土壤改良和施肥方面工作。在本項(xiàng)目中土壤表層有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量降低顯著，將嚴(yán)重影響煙株生長(zhǎng)。因此，應(yīng)在移栽前按照667m2施用煙草專用有機(jī)肥100～200kg的標(biāo)準(zhǔn)增施有機(jī)肥，同時(shí)結(jié)合綠肥種植和秸稈還田，起到增加有機(jī)質(zhì)和改土增肥的效果。此外，追肥時(shí)應(yīng)注意加大硝酸鉀、硫酸鉀的施用量，提高土壤中速效鉀含量，提升煙葉品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)土資源部土地整理中心.土地開(kāi)發(fā)整理標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2000.

[2]王軍，李正，白中科，等.土地整理對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的研究進(jìn)展與展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27（增刊1）：340-345.

[3]龔健，劉艷芳，劉耀林.農(nóng)村土地整理潛力評(píng)價(jià)方法初探[J].國(guó)土與自然資源研究，2004（1）：29-31.

[4]羅明，張惠遠(yuǎn).土地整理及其生態(tài)環(huán)境影響綜述[J].資源科學(xué)，2002，24（2）：60-63.

[5]鄒凱，劉躍生，于慶濤，等.邵陽(yáng)河伯單元金稱市項(xiàng)目區(qū)煙田土地整理模式與經(jīng)驗(yàn)[J].國(guó)土資源導(dǎo)刊，2012（2）：90-91.

[6]祖艷群，林克惠.烤煙煙葉的氮、鉀含量與土壤氮、鉀含量的相互關(guān)系及其平衡研究[J].土壤肥料，2003（2）：7-11.

[7]李銀科，王菲，羊波，等.土壤PH值對(duì)煙葉化學(xué)成分和品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（12）：98-100.

[8]黃瑾，林北森，周文亮，等.廣西百色植煙土壤主要養(yǎng)分特征及施肥策略[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2010，31（4）：33-38.

[9]黨軍政，蒲秀平，劉平平.安康煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分調(diào)查分析[J].中國(guó)煙葉學(xué)術(shù)論文集[C]，北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2004，292-295.

[10]陳朝陽(yáng)，陳星峰，何歡輝，等.施用有機(jī)肥對(duì)植煙土壤速效磷和速效鉀含量的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2009，30（4）：43-46.