土壤中有机质和全氮的空间分布规律

长丰县土壤中有机质和全氮的

空间分布规律研究

作者：指导老师：胡宏祥

（安徽农业大学资源与环境学院 2004级农业资源与环境合肥 230036）

摘要：探明土壤有机质和全氮的空间分布，是科学配方施肥的重要依据。通过对长丰县8个乡镇土壤样品的化验测定，并对样品中有机质和全氮的含量进行统计分析。结果表明，长丰县土壤中全氮含量属中等水平，变异系数为中等程度变异；有机质含量偏低，变异系数也为中等程度变异。同时，该县土壤有机质和全氮含量的空间差异显著，有机质和全氮呈显著的正相关性，说明增加土壤有机质不仅能改良土质，而且能增加土壤肥力。

关键词：长丰县土壤全氮有机质空间分布

1.引言

我国要以占世界不足7%的耕地，养活占世界近22%的人口，为满足如此众多的人口对物质不断增加的需求，必须在有限的耕地上生产更多的产品[1]。要想在有限的耕地上生产更多的产品，增施化肥是提高农作物产量的重要措施。但是，盲目增施化肥已导致地区间土壤养分差异变大。在我国经济发达地区化肥施用明显过量，平均达339kg／hm2，是全国平均用量（262 kg／hm2)的1.29倍，而经济发展相对落后地区施肥量则仅为178kg／hm2，是全国平均的67.8％[2]。其结果是一些地区使有限的肥料资源大量浪费，且导致环境污染。为了解决这些问题，我国在上个世纪就引入了“精准农业”理念[3]，并以北方土壤及种植管理模式为对象，开展了大量有关土壤养分状况的研究，对作物实施平衡施肥并在贵州、甘肃、广西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到实施，带来了经济、生态和社会效益[4]。

测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。通俗地讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与

土壤供肥之间的矛盾。同时有针对性地补充作物所需的营养元素，作物缺什么元素就补充什么元素，需要多少补多少，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要；达到提高肥料利用率和减少用量，提高作物产量。测土配方施肥技术包括“测土、配方、配肥、供应、施肥指导”五个核心环节，其中土壤测试是制定肥料配方的重要依据之一，随着我国种植业结构的不断调整，高产作物品种不断涌现，施肥结构和数量发生了很大的变化，土壤养分库也发生了明显改变。通过开展土壤氮、磷、钾及中、微量元素养分测试，了解土壤供肥能力状况。随着精确农业、精确施肥技术的提出和开展，土壤特性及其空间变异技术研究得到众多农学家的关注。

1.1土壤有机质和全氮的重要性

有机质是土壤的重要组成部分，尽管土壤有机质只占土壤重量的一小部分，但它在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面有着很重要的作用和意义。一方面它含有植物生长所需要的各种营养元素，是土壤微生物生命活动的能源，对土壤物理、化学和生物学性质有着深刻的影响。另一方面，土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为都有明显的影响，而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用，被认为是影响全球“温室效应”的主要因素。

氮素是构成一切生命体的重要元素。在作物生产中，作物对氮的需要量较大，土壤供氮不足是引起农产品下降和品质降低的主要限制因子。同时氮素肥料施用过剩会造成江湖水体富营养化、地下水硝态氮积累及毒害等。土壤氮素不仅是土壤组成的重要部分，而且是生态系统中极其重要的生态因子，因而一直倍受生态学、土壤学等多个学科的关注，目前又成为国际全球变化问题研究的核心研究内容之一。氮素是植物生长发育的必需营养元素，也是引发江河湖泊发生富营养化的主要因子之一。

1.2施肥对土壤有机质和土壤全氮含量的影响

土壤有机质和氮素是在土壤形成和发育过程中逐渐累积起来的，但土壤通过

耕作，按照李比希的养分递减率，其含量都会减少，会逐渐难以满足农作物生长的需要。人们在农业生产中，常常通过施用有机肥料和化学肥料，来增加土壤中有机质和氮元素的含量。

1.2.1 施肥对土壤有机质的影响

土壤有机质是土壤的重要组成部分，土壤的物理、化学、生物等许多属性都直接或间接地与有机质的存在有关。有机质是土壤的重要组成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标。在一定条件下，土壤有机质含量越高，标志着土壤肥力越好；土壤有机质含量越低，标志着土壤肥力越差。

对土壤中有机质进行的研究发现，长期有机肥与化肥配施或氮磷钾化肥配施均可增加耕层土壤有机质含量。而在沈阳市20年的研究结果以及在河北省几种主要耕种农田的土壤肥力进行的定位监测，也都表明化肥的大量使用，会使农田土壤中有机质含量呈现增加趋势。

不过由于农作物对土壤养分的吸收，在很少或不施用有机肥，单施氮肥、磷肥、钾肥的情况下，土壤有机质含量在长时间内变化并不大，甚至减少。

1.2.2 施肥对土壤中氮的影响

氮素是构成一切生命体的重要元素。在作物生产中，作物对氮素的需要量最大，土壤氮素不足会引起农产品产量下降和品质降低。当然过量施用氮肥不仅会影响作物的品质同时还会增加环境污染风险。

氮肥的施用对土壤氮素含量影响很明显，氮肥施入土壤后除被作物吸收利用

外，虽然有很大一部分通过NO

3-淋失、反硝化、NH

3

挥发以及NO

2

-的化学分解等途

径从土壤中损失掉，不过仍有15%～46%的氮残留在土壤中。据估算，我国每公顷氮的平均贮量可达5000 kg～10000 kg，按现在平均产量可维持20年～45年，其中，土壤0-20cm土层氮储量高达1500 kg/hm2～6300kg/hm2，0-100cm土层氮储量达3000 kg/hm2～12000kg/hm2。在北京市大兴区采样实验的结果也表明我国土壤中的氮素大大提高：土壤中全氮含量从1982年均值为0.60g/kg，最大值为

1.38 g/kg，增加到2000年均值为0.90g/kg，增加的比例达到50%，最大值达到

2.52 g/kg；碱解氮含量在1982年均值为51.94mg/kg，最大值为104.30mg/kg，