小黑河粮食产区土壤肥力状况研究

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　　摘  要：文章对小黑河粮食产区的土壤进行采样，研究了土壤中五项重要指标的含量，通过土壤肥力的评价因子与评价标准进行比对表明，该地区的整体土壤肥力水平较高，全磷指标偏低。给出施肥建议使该地区的土壤能够满足粮食品质的要求，从而可以更好的利用土地资源提高生产效益。
　　关键词：小黑河粮食产区;土壤肥力;状况
　　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.
　　黑龙江省黑河市地处东北边陲，寒地黑土沃野千里。得天独厚的土地资源孕育了丰富的物产，农作物营养丰富、质量上乘，是国家重要商品粮基地和绿色食品主产区。好土地才是真正的营养师，近年来，黑河市紧紧围绕“绿水青山是金山银山，冰天雪地也是金山银山”的绿色发展理念，整合全市特色农产品打造“极境寒养”农产品区域公用品牌，旨在体现农产品有内涵、能养生的特性。为研究黑河粮食产区土壤的肥力状况，我们选择了黑河市小黑河村，对该地区的土壤状况进行研究，采用野外调查法和实验室研究法，评估了衡量土壤质量的重要指标，pH值、土壤中有机质、全氮、全磷、全钾等的含量。
　　1 样品的采集与制备
　　采样和制备遵循中华人民共和国农业行业标准《土壤样品的采集、处理和贮存》（NY/T1121.1-2006）。样品采集选用棋盘式取样方法，对黑河粮食等农作物产区的田间土壤选取了15个采样点进行采样，采样点分布如图1。
　　将采样土壤混合，用四分法除去多余的土壤，取大约1000g的土壤为一份。采品放置在干燥、无污染、阴凉的室内，将样品中的大块土壤捏碎，待样品完全干燥后磨碎，將研磨后的土壤混合后过筛，放入贴好标签的小袋子中。在样品保存的过程中，避免受潮、阳光、高温等因素的影响，以免造成分析结果的偏差。
　　2 测量与计算
　　2.1 土壤有机质的测定
　　称取样品土壤0.30g放入试管中，取浓度为0.4mol/L的重铬酸钾-硫酸溶液10mL加入到试管中摇晃均匀。油浴170℃-180℃加热，待试管内的液体沸腾后计时5分钟，冷却，将试管中的全部样品残余和液体放入250mL的三角瓶之内，把水倒入试管内进行洗涤，并将这些水也倒在三角瓶里面，让其总容量保持50mL左右。取滴邻菲啰啉加到三角瓶内，用浓度为C（mol/L）的硫酸亚铁标准溶液VmL滴定剩余的K2Cr2O7，此时溶液会发生颜色的改变：橙黄-蓝绿-棕红。实验中，还要做2组空白实验，空白实验中的土壤样品用0.2g左右的灼烧浮石粉来代替，空白实验中用到的硫酸亚铁标准溶液的体积为V0mL。据此，可以得到土壤有机质的质量分数含量为O.M：
　　2.2 土壤全氮的测定
　　在干燥的开氏瓶内放入0.80g的风干样品，加入1mL左右的去离子水，5mL的浓硫酸以及2g加速剂，摇晃均匀。小火加热，让瓶内保持微微沸腾的状态。直到瓶内的液体和土壤残渣都呈灰白色并微微带有绿色后，再加热1小时。同时也要做两组空白测定，空白测定中不加入土样，其他均不变。消煮后，将样品冷却，把消煮液体转入到蒸馏器里面，并将20mL的NaOH溶液逐渐加到蒸馏室里，蒸馏出50mL左右的液体。在150mL的锥形瓶里放入2%的硼酸-指示剂混合溶液5mL。用浓度为Cmol/L的硫酸标准溶液滴定进行滴定，并观察颜色的变化，发现由蓝绿色变成红紫色时停止，此时用的酸标准溶液的体积为VmL。空白测定所用酸标准溶液的体积为V0mL。计算公式：
　　2.3 土壤全磷的测定
　　采用标准曲线法测定，以磷标准溶液，在波长700nm处测定其吸光度，绘制标准曲线。
　　将0.25g的风干采样土壤放入镍坩埚内，滴入3-4滴无水乙醇，取2g NaOH平铺在样品上。将坩埚加热持续升温至720℃并保持15分钟，冷却。加入10mL80℃的水，再把溶液放到100mL的容量瓶里面，同时用10mL3mol/L的硫酸溶液和水清洗坩埚，并将洗涤液加入容量瓶中。冷却、定容，离心澄清。
　　在50mL容量瓶内放入2～10mL的待测样品溶液，加水稀释到容量瓶总体积的3/5。再向其中加入2-3滴二硝基酚指示剂，并用质量分数为5%的硫酸溶液或者10%的碳酸钠溶液调节溶液，直至刚刚呈微黄色，再向其中加5mL钼锑抗显色剂，加水定容，静置半小时。显色的样品溶液在分光光度计上，用700nm、1cm光径比色皿，以空白试验为参比液调节仪器零点，进行比色测定，读取吸光度，从校准曲线上查得相应的磷含量。公式：
　　其中，C为从校准曲线上查得待测样品溶液中的磷含量，mg/L;m为称样量，g;V1为样品熔融后的定容体积，mL;V2为显色时溶液定容的体积，mL;V3为从试样定容后分取的体积，mL;H为风干土中水分含量，%。 　　2.4 土壤全钾的测定
　　制备和测量土壤全磷含量相同的待测液，将5-10mL的待测液放入50mL的容量瓶内，用水进行定容，采用标准曲线法，应用火焰光度计进行测量。其中测读液定容体积为V，钾浓度C（×10-6g/mL），烘干采样土壤的质量为m，令ts=待测液体积/吸取待测液体积，可以得到钾元素的含量计算公式为：
　　2.5 土壤pH值的测定
　　测定仪器是pH酸度计。取10g风干的土壤样品，放在容量为50mL的高型烧杯内，加入25mL的蒸馏水，搅拌，让样品充分溶解后，静置30分钟后测量，土壤pH值数值在pH计上可以直接显示出来。
　　3 实验结论
　　小黑河粮食产区田间土壤养分含量测定值见表1。
　　参照《全国土壤普查技术规程》，五项指标均处在中上等的水平。
　　由实验数据知，小黑河粮食产区土壤的全氮量为在1328.60mg/kg到1329.30mg/kg之间，其中硝酸铵、尿素、硫酸铵和其他肥料在土壤中提供大量的全氮，此外土壤中表层的氮素含量最高，土壤深度越深，氮素含量快速下降，这是由于许多深根作物的氮素营养造成的。
　　全磷含量在450.00mg/kg到453.10mg/kg之间，含量略显不足。在生长发育的过程中，在植物缺乏磷会妨碍植物的新陈代谢，这将使植物植株短，根系不发达和缓慢增长。全钾含量约为28.87mg/kg到29.50mg/kg，采样土壤的全钾含量级别为一级，土壤中含有丰富的钾元素，这十分有利于农作物中糖分的储备、有利于光合作用，并能提高抗病虫和作物的抗倒伏性能。有机质的含量在53.87mg/kg到53.92mg/kg之间，并且大部分集中在53.89mg/kg附近，对比《土壤有机质和大量营养元素分级表》可知，小黑河粮食产区的样本土壤的有机质含量级别为一级，这表明土壤中有机质含量充足，可以为农作物的生长发育提供充足的营养。
　　在对小黑河粮食产区所采土样中的几项评价因子中，只有全磷含量处于稍缺水平，其余营养元素都处于一级状态。整体土壤肥力水平较高，为了进一步提高小黑河粮食产区的土壤肥力，应当在施肥的过程中重点关注磷素，加大其比例和用量，从而提高土壤中全磷的含量。
　　在施肥的过程中，应根据农作物的需求来决定施肥的种类和用量，注意有机与无机、增氮与控氮、补磷与调磷、增钾与稳钾相结合，同时调节土壤的酸碱度，这些方法的综合使用才能让小黑河粮食产区的土壤肥力得以保持和显著提高，让该地区的土壤进一步符合绿色农产品的生产要求。
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