CN101726448A - 一种监测土样中有机质残存量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机物料埋袋(管)法的土壤失重量计算，具体地说是通过监测CK处理土壤有机质随时间变化的损失量，计算土壤埋袋(管)后残存干土重，进而计算干土埋管后残存有机碳氮的量。该计算方法简单，可广泛应用于有机物料埋袋(管)法测定有机物料分解残留率的计算。

Description

一种监测土样中有机质残存量的方法
技术领域
本发明涉及有机物料埋袋(管)法的土壤失重量计算，具体的说是一种监测土样中有机质残存量的方法。
背景技术
在全球气温升高等环境问题的压力下，土壤有机质的作用和重要性不只局限在对土壤肥力的影响方面，更与环境、大气圈、生物圈的可持续发展紧密相关。土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，也是平衡施肥的重要参数，其形成量取决于进入土壤的有机物料数量及其腐解残留率的大小。因此测定有机物料在土壤中的腐解残留率，对于了解施用有机肥料对供应土壤有机质效果以及提高土壤有机质含量具有重要意义。
自1964年蔡道基在我国首先采用砂滤管法测定稻草等的分解速率以来，国内有不少学者借助该方法研究有机物料在不同条件下的腐解残留率(文献1：须相成，张继宏，佟国良，等.有机物料在不同土壤中腐解残留率的研究.土壤通报，1985，(1)：21-26)。同时期，测定有机物料腐解残留率的埋袋法也在国内外被广泛应用。但是使用这两种方法计算有机物料分解残留率时，都假设土壤质量不变化。事实上，由于埋袋(管)期间测试土壤的有机碳、氮也发生分解，添加的物料的质量则因矿化分解而下降，因此在计算时应校正土壤质量的变化(文献2：柳敏，沈善敏，张璐，等.有机物料中有机碳和有机氮的分解进程及分解残留率.应用生态学报，2007，18(11)：1-5)。
发明内容
本发明的目的是提供一种监测土样中有机质残存量的方法，该方法计算简单，可广泛应用于有机物料埋袋(管)法测定有机物料分解残留率的计算过程中。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种监测土样中有机质残存量的方法，
1)取待测土样于100-110℃烘干后测量有机碳和有机氮浓度；
2)将待测土样置于砂滤管或尼龙袋中，设定2-4个平行的实验组，每个实验组设置4个以上的砂滤管或尼龙袋，按每个砂滤管或尼龙袋中放置待测干土样100g计，将砂滤管或尼龙袋埋置于自然土壤中，埋置深度为10-20cm；
3)定期于每个实验组中取一个砂滤管或尼龙袋，取其中的土样于100-110℃烘干后测量有机碳和有机氮浓度；
4)计算待测土样中有机质的残存量，计算公式为：
①Wsi＝Ws0×1.724×(C0-Ci)
式中Ws0(g)——分解前土壤干重，在此为100g；
Wsi(g)——纯土有机质减重，也就是土壤减重；
C0(％)——分解前土壤中有机质含C量；
Ci(％)——第i个取样期时土壤中有机质含C量；
1.724为有机碳向有机质转换的转换系数；
②埋袋实验第i个取样期时残存有机碳量：Esi＝Ci×Wsi式中：Esi(g)——残存有机碳量
③埋袋实验第i个取样期时残存有机氮量：Fsi＝Ni×Wsi式中：Fsi(g)——残存有机氮量
Ni(％)——第i个取样期时土壤中有机氮含量。
所述定期于每个实验组中取一个砂滤管或尼龙袋是指每隔40天一1年于每个实验组中取出一个砂滤管或尼龙袋。
本发明的优点在于：
使用简单的方法监测了埋袋(管)方法测土壤有机碳、氮分解残留率时的土壤失重。以有机碳减少的量乘以有机碳向有机质转换的转换系数1.724，再用埋袋前土壤质量减去土壤损失的有机质质量即为土壤失重。
具体实施方式
以2000-2005年在中国科学院沈阳生态实验站进行的一组埋管实验为例。将待测的实验站耕层土壤过2mm筛，测定干率。若干率＞0.85，需加水调节至0.85，若干率小于0.85则需风干至干率为0.85。将测定的土壤(干土按100g计)装入砂滤管中，于2000年10月1次性埋入试验地20cm深度，之后分别于2001、2002和2003和2005年的10月分批取样，每批每处理4管，取出管中土壤后，于105℃烘干，测定干率、有机碳和全氮浓度。
100g干土埋管1、2、3、5年后土壤失重和土壤残存有机碳氮计算结果如表1所示。
表1土壤埋管1、2、3、5年后土壤失重和土壤残存有机碳氮计算结果
  时间   埋管前   1年   2年   3年   5年
  有机C测定值(％)   1.334   1.286   1.237   1.173   1.133
  折算成有机质(％)(×1.724)   2.300   2.217   2.133   2.022   1.953
  100g干土有机质减重(g)   0   0.08   0.17   0.28   0.35
  残存干土重(g)   100   99.92   99.83   99.72   99.65
  干土埋管后残存有机C(g)   1.334   1.285   1.235   1.170   1.129
  100g干土埋管后残存有机N测定值(％) 0.1315 0.1285 0.1201 0.1158 0.1055
  时间   埋管前   1年   2年   3年   5年
  干土埋管后残存有机N(g)   0.1315   0.1284   0.1200   0.1155   0.1051
由表1的数据可以看出：
①随着时间的推移，土壤中的有机C含量随之降低，土壤减重更多。说明该方法更加适用于由于土壤有机质分解造成的土壤减重的长期监测。
②以第3年取样为例，使用发明的计算方法测定的埋管土壤残存有机C含量为1.170g，残存有机N含量为0.1155g。若不考虑在埋管实验中的土壤失重，则土壤中残存的土壤有机C含量为1.173％×100g＝1.173g，残存的土壤有机N含量为0.1158％×100g＝0.1158g。虽然差别不大，但是对于长期监测来说，不校正土壤失重积累的误差则会很大。
③该实验是北方的一般肥力土壤在北方地区的埋管实验，土壤的有机C分解速率较慢。若为热带地区的有机质含量高的土壤的埋袋(管)实验，有机C分解速率必然加快，土壤失重就更不能忽略了。
④随着近代农业技术的发展，同位素技术的广泛应用，分析人员对于实验结果的精密度要求越来越高，该测定方法的发明能帮助他们得到更精确可信的实验结果。

Claims (2)

1.一种监测土样中有机质残存量的方法，其特征在于：
1)取待测土样于100-110℃烘干后测量有机碳和有机氮浓度；
2)将待测土样置于砂滤管或尼龙袋中，设定2-4个平行的实验组，每个实验组设置4个以上的砂滤管或尼龙袋，按每个砂滤管或尼龙袋中放置待测干土样100g计，将砂滤管或尼龙袋埋置于自然土壤中，埋置深度为10-20cm；
3)定期于每个实验组中取一个砂滤管或尼龙袋，取其中的土样于100-110℃烘干后测量有机碳和有机氮浓度；
4)计算待测土样中有机质的残存量，计算公式为：
①Wsi＝Ws0×1.724×(C0-Ci)
式中Ws0(g)——分解前土壤干重，在此为100g；
Wsi(g)——纯土有机质减重，也就是土壤减重；
C0(％)——分解前土壤中有机质含C量；
Ci(％)——第i个取样期时土壤中有机质含C量；
1.724为有机碳向有机质转换的转换系数；
②埋袋实验第i个取样期时残存有机碳量：Esi＝Ci×Wsi
式中：Esi(g)——残存有机碳量
③埋袋实验第i个取样期时残存有机氮量：Fsi＝Ni×Wsi
式中：Fsi(g)——残存有机氮量
Ni(％)——第i个取样期时土壤中有机氮含量。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述定期于每个实验组中取一个砂滤管或尼龙袋是指每隔40天-1年于每个实验组中取出一个砂滤管或尼龙袋。
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