CN102057790A

CN102057790A - 黑土有机培肥效果评价方法

Info

Publication number: CN102057790A
Application number: CN2009100731839A
Authority: CN
Inventors: 周连仁; 李大伟; 杨希
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明通过3年定位试验，应用经典统计学方法，筛选出了能够科学反映土壤肥力的关键指标：相对碳库管理指数、阳离子代换量和作物产量。相对碳库管理指数(RCPMI)是采用常规对照(未培肥)土壤为参照土壤，来代替原始土壤，首次提出的一个新的培肥指标。依据此三个土壤肥力的关键指标，建立了黑土培肥效果新的评价方法。即：黑土快速培肥评价方法和黑土常规培肥评价方法，此方法能够科学，准确地反映出黑土培肥的效果。在不同黑土区域能够确定黑土培肥的有机肥最佳施用量。为有限的有机肥资源科学合理的应用、黑土区可持续利用提供了技术支撑和方法保证。

Description

黑土有机培肥效果评价方法

技术领域

本发明属于农业生产技术领域，是黑土培肥效果的一个新的评价方法，此方法能够科学、准确地反映出黑土培肥的效果。确定有机肥施用最佳量。

背景技术

东北黑土区是我国主要的商品粮基地，但由于长期掠夺式经营，土壤肥力持续下降。为保障粮食安全，培肥土壤，势在必行。目前培肥土壤主要应用有机肥。但是，有机肥资源有限。如何科学地培肥土壤，合理利用有限的有机肥资源，建立黑土有机培肥效果的评价方法尤为重要。目前，黑土有机培肥效果的评价方法国内外未见报道，主要集中在黑土肥力评价方法上。

土壤肥力是通过土壤性质，包括各种土壤物理、化学和生物性质来表达的，因此土壤肥力指标通常包括物理指标、化学指标和生物指标。Singer等(1999)给出了常用的土壤质量分析性指标，土壤肥力的指标也包括其中，但由于给出的指标过多，测定起来比较复杂，应用也比较困难。出于实际应用的目的，一般只选择那些容易测、重现性好，以及它们代表控制肥力关键变量能力的参数。

隋跃宇，张兴义等利用经典统计学方法研究了黑龙江省黑土区的肥力评价指标和评价方法，对黑土肥力的相关指标进行重点研究和筛选，确定农田黑土的评价指标和评价方法。通过对所采集的黑土样点，应用SAS软件程序数据进行分析，然后根据主成分分析数据，求出黑土肥力表征值F值，根据F值的大小，将其分为5个等级。从5个等级的肥力差异性可以对黑土区域的肥力性状进行科学的评价。

上述方法均以土壤有机质作为一个主要指标，常规的分析方法是重铬酸钾法，误差范围在0.5g/kg，而实际施用的秸秆当年土壤有机质含量很难提高0.5g/kg，故无法确定是分析误差还是培肥效果，无法用有机质来评价黑土培肥效果。

为了确定培肥效果，研究人员又提出了土壤碳库管理指数。土壤有机质是一种稳定而长效的碳源物质，其中部分有机质易被土壤微生物分解利用、且对植物养分供应有直接作用，具有较高活性，被称为土壤活性有机质。土壤碳库管理指数(CPMI)是指土壤有机质与对照土壤有机质的比值乘以土壤有机质的活度指数。即，碳库管理指数(CPMI)＝CPI(碳库指数)×AI(碳库活度指数)×100，其中碳库指数(CPI)＝样品全碳/原始土壤全碳，碳库管理指数是以原始土壤为参照，但在实际中，黑土区已经很难找到没有开垦过的原始土壤，所以应用该指标来评价黑土培肥效果仍有局限性。

长期以来，为了确定培肥效果，研究人员试图建立黑土有机培肥的评价方法，但由于没有合适的黑土有机培肥指标，故黑土有机培肥方法始终没有建立。

本发明采用常规对照(未培肥)土壤为参照土壤，来代替原始土壤，首次提出了一个新的培肥指标——相对碳库管理指数(RCPMI)。以此为土壤有机培肥核心指标。相对碳库管理指数即反映了土壤有机碳库的数量，又反映其质量。在此基础上，通过大量试验，筛选出能够表征土壤肥力的其他关键指标，阳离子代换量和作物产量，阳离子代换量是土壤养分保持、释放和化学缓冲性能的关键指标，产量则是各黑土肥力因子的综合反映，通过以上3个指标建立有机培肥效果的评价方法。此方法实用、简便、科学合理、可操作性强。对黑土区农业生产具有重要的指导意义。

发明内容

本发明首先在黑龙江省黑土区进行了3年定位试验，在同一个氮素水平条件下，设置有机与无机肥料的不同配比培肥试验，先后采集了682个土壤样品，测试分析，应用经典统计学方法，对黑土土壤肥力的主要指标进行分析，筛选出了能够科学反映土壤肥力的关键指标：相对碳库管理指数、阳离子代换量和作物产量。

相对碳库管理指数(RCPMI)：采用常规对照(未培肥)土壤为参照土壤，来代替原始土壤，首次提出了一个新的培肥指标——相对碳库管理指数(RCPMI)。相对碳库管理指数的公式为：相对碳库管理指数(RCPMI)＝相对碳库指数(RCPI)×相对碳库活度指数(RAI)×100。其中：相对碳库指数(RCPI)＝培肥土壤总碳含量(mg/g)/未培肥土壤总碳含量(mg/g)；相对碳库活度指数(RAI)＝培肥土壤碳库活度(A)/未培肥土壤碳库活度(A)；碳库活度(A)＝土壤活性有机碳含量(mg/g)/土壤非活性有机碳含量(mg/g)，相对碳库管理指数即反映土壤有机碳库的数量，又反映其质量。

阳离子交换量是指每千克干土中所含全部阳离子总量，单位：cmol/kg。土壤的阳离子交换量，基本上代表了土壤能够吸附阳离子的数量，也就是土壤养分保持、释放和化学缓冲性能的关键指标

作物产量是黑土肥力各因子的综合反映，提高作物产量是土壤有机培肥的最终目的。

依据以上三个土壤肥力的关键指标，试验结果表明：当有机无机肥比例为1∶1(以氮素为准)时，相对碳库管理指数当年可提高15个点以上，当年增产幅度可达到5％以上，阳离子代换量可提高1.5％以上，并且经统计分析三个指标都达到了5％的差异显著水平；当有机无机肥比例为1∶2(以氮素为准)时，通过连续二年以上有机培肥，相对碳库管理指数可提高5个点以上，增产幅度可达到2％以上，阳离子代换量提高1％以上。经统计分析，三个指标都达到了5％的差异显著水平。根据以上的试验结果，可以作为黑土快速培肥和常规培肥效果评价方法。

根据当地有机肥源情况，选用相应的培肥评价方法。如果当地有机肥源充足，可选择黑土快速培肥评价方法，以有机无机肥比例为1∶1(以氮素为准)作为中间点，设置一系列的不同有机无机肥配比处理试验；如果当地有机肥源不足，可选择黑土常规培肥评价方法，以有机无机肥比例为1∶2(以氮素为准)作为中间点，设置一系列的不同有机无机肥配比处理试验。依据黑土的快速培肥和常规培肥效果评价方法，通过试验找出当地的最佳有机肥的施用量，这样既能达到有机培肥的效果，又能节省有机肥资源。保证黑土的可持续利用，具有重大的理论和实践意义。

具体实施方式

1、在不同的黑土区域，根据当地有机肥源情况，选择培肥模式，如果有机肥源充足则选择快速培肥模式。有机肥源紧缺则采用常规培肥模式。

2、快速培肥模式：在同一氮素水平下，以有机肥与无机肥比例1∶1作为中间点，以低于和高于1∶1，设计一个梯度的有机无机肥配比处理。常规培肥模式：在同一氮素水平下，以有机肥与无机肥比例1∶2作为中间点，以低于和高于1∶2，设计一个梯度的有机无机肥配比处理。

3、根据选定的培肥模式，在黑土区域代表性地块，设置田间黑土培肥试验方案。

4、进行田间黑土培肥试验，土样采集、分析和测定：相对碳库管理指数、产量和阳离子代换量。

5、根据黑土快速培肥和常规培肥效果评价方法，确定有机肥施用的最小量。当年相对碳库管理指数提高15个点以上，增产幅度达到5％以上，阳离子代换量增加提高1.5％以上，并且三个指标都达到了5％的差异显著水平，确定快速培肥有机肥施用的最小量；如果培肥两年后，相对碳库管理指数提高5个点以上，增产幅度达到2％以上，阳离子代换量增加提高1％以上，并且三个指标达到了5％的差异显著水平，确定常规培肥有机肥施用的最小量。

6、根据确定有机肥施用的最小量，在相应的黑土区域推广。

Claims

1.一种黑土培肥效果的评价方法，其特征是：根据当地有机肥源情况，选用相应的培肥评价方法。如果当地有机肥源充足，可选择黑土快速培肥评价方法，以有机无机肥比例为1∶1(以氮素为准)作为中间点，设置一系列的不同有机无机肥配比处理试验，如果当地有机肥源不足，可选择黑土常规培肥评价方法，以有机无机肥比例为1∶2(以氮素为准)作为中间点，设置一系列的不同有机无机肥配比处理试验，依据黑土的快速培肥和常规培肥效果评价方法，通过试验找出在不同黑土区域，当地的最佳有机肥的施用量。

2.根据权利要求1所述的黑土的快速培肥和常规培肥效果评价方法，其特征是：当年培肥的土壤达到下述指标的有机肥最低施肥量为最佳施肥量。相对碳库管理指数当年可提高15个点以上，当年增产幅度可达到5％以上，阳离子代换量可提高1.5％以上，并且经统计分析三个指标都达到了5％的差异显著水平；通过连续二年以上有机培肥的土壤达到下述指标的有机肥最低施肥量为最佳施肥量。相对碳库管理指数可提高5个点以上，增产幅度可达到2％以上，阳离子代换量提高1％以上。经统计分析，三个指标都达到了5％的差异显著水平。

3.根据权利要求2所述的相对碳库管理指数，其特征是：相对碳库管理指数(RCPMI)＝相对碳库指数(RCPI)×相对碳库活度指数(RAI)×100，其中相对碳库指数(RCPI)＝培肥土壤全碳/未培肥土壤全碳，相对碳库活度指数(RAI)＝培肥土壤碳库活度(A)/未培肥土壤碳库活度(A)；碳库活度(A)＝土壤活性有机碳含量(mg/g)/土壤非活性有机碳含量(mg/g)。