熏蒸浸提法测定碱性土微生物生物量碳初探

为探究熏蒸浸提法测定碱性土壤微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)的最优熏蒸时间和浸提液浓度,本研究采用9种熏蒸时间、2种K_2SO_4浸提液浓度对不同有机质含量的碱性土壤MBC进行了测定。结果表明:(1)对于碱性土壤,熏蒸时间的选择与土壤有机质含量有关,土壤有机质含量越高,MBC提取值达到稳定的熏蒸时间越长。建议测定高有机质土壤(≥60 g/kg)MBC时熏蒸时间不少于24 h;测定中、低有机质土壤(≤30g/kg)MBC时熏蒸时间不少于18 h。(2)土壤有机质含量影响K2SO4浸提液的提取效率,测定高、中有机质土壤MBC时需要0.5 mol/L K_2SO_4浸提液进行提取;在低有机质土壤MBC测定中,0.25 mol/L K_2SO_4浸提液即可。(3)对于未知有机质含量的碱性土壤建议氯仿熏蒸时间至少为24 h,K_2SO_4浸提液浓度为0.5 mol/L。     

基于RS和GIS的松辽平原黑土信息提取

为保护黑土资源并使其可持续利用,基于ASTER数据采用多元逐步回归方法估算了黑土有机质含量,利用决策二叉树方法和DEM数据等提取了黑土信息。结果表明：基于ASTER数据可快速有效地提取黑土信息;当土壤有机质质量分数低于2%时,估算有机质的模型精度受到土壤反射特性的制约而误差较大;在GIS支持下充分利用辅助信息可提高黑土的提取精度,使提取的黑土信息更准确可靠;根据研究得到松辽平原黑土带北起黑河市,南至昌图县,现有黑土总面积51 360.15 km2,其中黑龙江、吉林、辽宁省的黑土面积依次递减,分别是35 3     

应用红外光声光谱技术及支持向量机模型测定土壤有机质含量

快速测定土壤有机质含量对作物生产和土壤肥力评价具有重要意义,红外光声光谱技术的应用为土壤有机质快速测定提供了可能。本研究以江苏省南京市溧水区水稻土土样为材料,探究了红外光声光谱技术在有机质测定中的应用。采用主成分分析、偏最小二乘和独立成分分析,分别提取了土壤光谱的主成分、偏最小二乘潜变量和独立成分,并以提取的信息输入支持向量机,从而构建了三种支持向量机校正模型。同时,偏最小二乘也被用于建立校正模型,作为支持向量机模型的对照。预测结果表明,基于独立成分的支持向量机模型效果最好,预测相关系数R2、均方根误差RMSEP和实际测量值的标准差与光谱模型预测值标准差的比值即RPD值分别为0.808、0.575和2.28。F检验表明,该模型显著优于基于主成分的支持向量机模型,但与基于偏最小二乘潜变量的支持向量机模型,以及经典偏最小二乘模型没有显著差异。t检验表明,各校正模型对有机质的预测结果与化学测定结果没有显著差异。因此,红外光声光谱技术为土壤有机质的快速测定提供了新的技术手段。     

基于高光谱数据的北疆绿洲农田灰漠土有机质反演

为了探寻快速、准确估测土壤有机质含量的方法以推动精准农业化进程,以北疆绿洲农田灰漠土为研究对象,通过野外实地调查收集土壤样品,室内化学分析测得土壤样品有机质含量,暗室内利用SVC HR-768高光谱仪测定土壤样品光谱反射率。通过对土壤光谱反射率进行倒数、对数、一阶微分、倒数的一阶微分、对数的一阶微分变换,运用单相关分析法提取土壤光谱特征波段,采用多元逐步方法对土壤有机质含量定量反演,分析研究土壤有机质含量和室内土壤光谱的特征关系。结果表明,在波长567、1 697 nm和2 221 nm处,采用反射率对数的一阶微分建立的土壤有机质含量反演模型预测精度最高,模型决定系数达到0.82。北疆绿洲农田灰漠土土壤有机质含量高光谱反演模型的建立为土壤有机质的快速测定提供了新的途径。     

土壤有机质对有效磷及水提取磷含量的影响

为了解土壤有机质对有效磷与总磷、水提取磷与有效磷关系的影响,采用田间调查的方法,对洛阳市郊主要农田4种土壤耕作层土壤进行取样调查,并采用常规土壤测试方法,分别测定土样有机质、金磷、有效磷和水提取磷含量.根据有机质含量(高于或低于16.0 g·kg-1)把土样分成两组,对两组土样的总磷与有效磷、有效磷与水提取磷分别做相关关系分析.结果表明:与低有机质土样组相比,高有机质土样组有效磷与总磷相关方程的斜率较大,水提取磷与有效磷相关方程的斜率较小,这一趋势在以Olsen法和Mehlich-3法测定有效磷时均相同.表明在缺磷环境中,有机质增加条件下,虽然磷的生物有效性降低,但有助于在土壤溶液中维持相对较高的磷酸根浓度,这可能是由于磷的周转加快;随着土壤磷含量增加,有机质增加有助于更快提高磷的生物有效性,但土壤溶液中维持相对较低的磷酸根浓度,这可能有助于减轻农田磷的渗漏流失.     

土壤活性有机质组分的分类方法及其研究进展

土壤活性有机质对农田管理措施和气候变化的响应敏感且快速,是表征土壤质量变化的重要指标,成为土壤生态学及环境土壤学交叉领域的研究热点。本文系统归纳了土壤活性有机质的物理组分(轻组有机质、颗粒有机质、大团聚体有机质、酸碱提取有机质和溶解有机质),化学组分(酸水解有机质和易氧化有机质),生物学组分(微生物生物量碳和氮、潜在可矿化碳和氮)和联合分组组分(游离态团聚体有机质、物理保护有机质和游离活性有机质)的分类方法,分析了不同组分的来源、典型数量(占土壤总有机质的比例)、性质和意义,评述了相关组分的研究进程、作用和影响因素,探讨了土壤活性有机质分组方法的整合应用及其研究进展,提出了补充和验证土壤活性有机质数量测定的不确定性和难比较性的可能技术途径,以期为科学解析土壤活性有机质在土壤质量变化研究中的作用提供理论依据和技术参考。     

青土与风化煤的复合

分别从黑龙江省虎林的黑土、陕西省武功的黄绵土、南京的黄棕壤、江西省进贤的红壤和广东省徐闻的砖红壤提取<2微米的胶体,在去除有机质前后,测定其比表面。土壤胶体比表面的大小与其主要粘粒矿物相吻合。     

典型砂姜黑土黑色物质提取方法及成分研究

土壤颜色是反映土壤发生、分类及肥力特征的一项重要物理指标。黑色土壤一般有较高的有机质含量,但砂姜黑土是低有机质含量的黑色土壤典型代表。以黄淮海平原3种典型砂姜黑土为研究对象,分别采用添加六偏磷酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理(HP)、添加碳酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理(SC)和仅超声波处理(US)等3种方法分散土壤,然后依次提取土壤浅色组分(颗粒态有机质(POM)、白(W)、浅白(LW))和黑色组分(浅黑(LB)、黑(B)、深黑(DB)),旨在建立土壤黑色物质的有效提取方法。结果表明,HP方法提取黑色物质(LB、B和DB)的量最多,且提取量与土壤黑度间相关性最显著(P0.01),是提取砂姜黑土黑色物质的最佳方法。不同提取组分中的土壤黑度与有机质含量无明显相关性,砂姜黑土的显色主要取决于由蒙皂石吸附有机质形成的黑色纳米有机-无机复合体,受有机质含量的直接影响相对较小。本研究提出了一种砂姜黑土黑色物质提取方法,并初步明确了黑色物质组成特征,可为揭示砂姜黑土有机质形成与累积机制提供参考。     

粘粒矿物和有机质对土壤胶体比表面的影响

分别从黑土、黄绵土、黄棕壤、红壤和砖红壤提取<2nm的胶体,测定去有机质前后土壤胶体比表面;并用猪粪中提取的胡敏酸与上述5种土壤胶体相作用,由泥炭中提取的胡敏酸与蒙脱石、伊利石、高岭石相作用,测定其复合胶体的比表面;研究了粘粒矿物类型和胡敏酸对土壤胶体比表面的影响。结果表明,土壤胶体比表面大小与其所含主要粘粒矿物类型密切相关。5种土壤胶体比表面大小为:黑土>黄棕壤>黄绵土>红壤>砖红壤。砖红壤胶体去游离氧化铁后,胶体比表面明显降低;但黄棕壤胶体去游离氧化铁后比表面反而增加。有机质对土壤胶体比表面的影响因土壤类型不同而异,去除有机质后,黑土、黄绵土和黄棕壤胶体的比表面增加;而红壤、砖红壤胶体的比表面无明显变化。黑土和黄棕壤胶体与猪粪胡敏酸复合后,比表面降低;而砖红壤胶体与猪粪胡敏酸复合后反而增加。泥炭胡敏酸与蒙脱石、伊利石胶体复合后比表面降低;而高岭石却增加。     

土壤活性有机质测定方法的比较

用 16种化学方法对红壤、黑土、垆土、褐土、灰漠土五个典型土壤活性有机质进行测定 ,结果表明 ,333mmol/LKMnO4常温振荡 1h的方法测定结果变异系数小 ,重现性好 ,且操作简便快速 ,可作为土壤活性有机质测定的基本方法。虽然不同方法测定的活性有机质数量不同 ,但它们之间表现出较好的相关性 ,说明它们在一定程度上都可反映土壤有机质的活性     

烘箱加热法测定土壤有机质的改进研究

全国第三次土壤普查已经启动,为确保土壤有机质测定准确度的同时,提高其测定的效率、降低其测定 的技术难度也十分必要。采用不同学者确定的相同试验时间、不同试验温度条件下的烘箱加热法测定土壤有机质 进行对比研究,并分析其与油浴法测定土壤有机质的差异。结果表明,在 130、150、180 ℃ 3 个恒温加热条件下,150 ℃恒温条件表现出更好的精密度、准确度和重现性;通过差异显著性分析,加热温度为 150 ℃的测定值与油 浴法测得的土壤有机质的测定值差异不显著;油浴加热法测定的土壤有机质含量(x)与烘箱加热法(150 ℃,30 min)测定的土壤有机质含量(y)呈极显著正相关,回归方程为 y = 1.0106x + 0.3418(r2 = 0.999>r0.01=0.661);油 浴法测定的土壤有机质标准差为 0.14 ～ 0.68 g/kg,相对标准偏差为 0.45% ～ 6.43%,而烘箱加热法测定的土壤有 机质标准差为 0.06 ～ 0.25 g/kg,相对标准偏差为 0.17% ～ 2.25%,表明烘箱加热法(150 ℃,30 min)测定土壤有 机质比油浴法的精确度更高,重现性更好。在 30 min 恒温保温条件下,烘箱加热法测定土壤有机质的最优保温温度为 150 ℃,可以替代油浴法测定土壤有机质,并且更加准确、快捷、绿色、高效、安全。     

土壤活性有机质测定方法的比较

用16种化学方法对红壤、黑土、垆土、褐土、灰漠土五个典型土壤活性有机质进行测定，结果表明，333mmol／LKMnO4常温振荡1h的方法测定结果变异系数小，重现性好，且操作简便快速，可作为土壤活性有机质测定的基本方法。虽然不同方法测定的活性有机质数量不同，但它们之间表现出较好的相关性，说明它们在一定程度上都可反映土壤有机质的活性。     

基于RGB的黑土有机质快速测定方法研究

有机质是土壤的重要组成部分,是判定土壤质量动态变化的重要标准。以操作简单、价格便宜、易于获得的数码相机作为工具,提取黑土表面颜色信息,定量化研究黑土表面颜色与其有机质含量之间的关系。研究结果表明,通过灰度直方图统计来获取图像最大值的方式可以有效消除因主观因素和非土壤物质对图像RGB值造成的影响,显著提高了与有机质的相关性。在RGB三波段中,R波段灰度值与有机质相关性最高,其相关系数为-0.7432。对RGB三波段进行相应数学变换后,其中倒数回归模型的预测效果最好,其R2=0.7339,RMSE=0.3907,检验结果 R2val=0.7405,RMSEval=0.265。数码相机获取的RGB三波段建立的预测模型,稳定性强,预测能力高,可作为黑土区有机质快速测定的可选工具。     

土壤有机质测定方法述评与展望

有机质是土壤的重要组成部分,是判定土壤质量动态变化的重要标准。为了便于了解当前土壤有机质测定方法的优点和局限性,利于今后有机质研究和测定工具的开发,本文对当前测定有机质的方法,包括干烧法、湿烧法、化学氧化法、灼烧法和土壤有机质光谱测定法进行了阐述,分析了各方法的优缺点以及研究中适宜选择的方法,并对当今农业的需求和测定方法的不足,提出了研究无损、原位测量有机质工具的构想,展望了土壤有机质快速测定方法的发展趋势,以此为精准农业的实施和农业的可持续发展,提供基本的信息及建议。     

铝模块消解仪加热法测定土壤中有机质含量

铝模块消解仪加热法替代油浴加热消解土壤样品,测定土壤中有机质含量。通过优化消解仪的消解温度、加热时间等实验,确定消解仪温度220℃(沸腾时消化管内溶液温度约为170℃),沸腾时间12 min (消解时间约为22 min)为铝模块消解仪的最佳有机质测定条件。使用该方法测定的土壤标准样品的有机质含量均在误差允许范围以内,消解样品有机质回收率达99.98％,校正系数为1.00。同时用我国长期定位试验典型土壤进行该方法准确度和精密度测试,样品有机质测定结果标准偏差为0.06~0.78,变异系数为0.30％~4.11％,符合测定要求。与经典油浴加热方法相比,该方法温度易控制、操作简单、安全,可降低环境污染;结果的准确度和精密度满足要求,值得推广。     

用Wien效应研究土壤有机质对阳离子与黄棕壤型水稻土黏粒相互作用的影响

选择富含有机质的黄棕壤型水稻土,提取小于2μm的黏粒,将其中1/2黏粒去除有机质,分别制成为不同阳离子(Na+、K+、NH4+、Ca2+、Cd2+和La3+)饱和的土样,用Wien效应法研究土壤有机质对阳离子与土壤黏粒相互作用的影响。研究结果表明:原土悬液的起始电导率大于去有机质土者;除含Na+悬液外,去有机质土悬液的电导率随场强而增加的速率在50～100 kV cm-1以上,明显大于原土。有机质会使Na+以外的阳离子的平均结合自由能增大,Ca2+的结合能增加最大(增量为0.57 kJ mol-1),而Cd2+的结合能增加最小(增量为0.03 kJ mol-1)。对于供试土壤悬液,不同阳离子的结合能顺序均为Na+相似文献   

有机质、全氮和可矿化氮在反映土壤供氮能力方面的意义

用 2 5个表层土壤样品和 6个土壤 3 6个不同层次的土壤样品研究了可矿化氮与有机质、全氮的关系。可矿化氮由通气培养法测定。研究结果表明 ,不论表层土壤或不同层次剖面土壤中的可矿化氮都与有机质、全氮高度正相关。但是由于可矿化氮与有机质、全氮有自相关存在 ,他们之间的相关有一定的不真实性。而且 ,土壤的可矿化氮并不与全氮或有机质成正比 ,可矿化氮与有机质或全氮的比值因土壤而不同 ,差别很大。特别重要的是 ,可矿化氮对有机质或全氮的比率几乎在一条直线上 ,它们之间的相关性明显高于可矿化氮与有机质或全氮的关系。这些结果显示 ,矿化氮的数量取决于有机质和全氮中的可矿化部分 ,而不是其总量。土壤剖面中累积的硝态氮数量低时 ,作物的吸氮量与可矿化氮的关系远较与有机质或全氮的关系密切 ,更证明了测定可矿化氮有其特定意义 ,有机质、全氮的测定并不能代替可矿化氮的测定。     

有机质与黏粒含量对黑土压缩-回弹特性的影响

为探明有机质和黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响,以典型黑土区耕作土壤为研究对象,通过人工添加腐植酸、人工分离-提取-添加黏粒、恒温恒湿培养的方法各配制3个梯度的重塑土。采用室内固结的方法,通过压缩系数、压缩指数及回弹指数的测定与分析,研究了2种含水量条件下黑土压缩与回弹对有机质和黏粒含量变化的响应行为。结果表明:(1)压缩指数均随有机质含量的增加而增大,且在高含水量时二者呈极显著正相关,有机质含量最高时压缩指数为0.246 3,但有机质含量对回弹无显著影响。(2)无论含水量高低,压缩指数均与黏粒含量呈极显著正相关,而回弹指数随着黏粒含量的增加逐渐降低,且在低含水量时二者呈显著负相关。(3)含水量不同,有机质与黏粒对黑土压缩-回弹特性的影响亦不同;黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响更为显著。     

基于高光谱的复垦农田土壤有机质含量估测

为了快速准确估算矿区复垦土地土壤有机质含量,以永城矿区复垦农田为例,在土样有机质含量测定和高光谱数据测量的基础上,对土壤高光谱数据进行多种预处理并与有机质实测含量进行相关性分析,利用相关系数进行P=0.01水平显著检验,确定敏感波段,建立一元线性回归、多元逐步回归和偏最小二乘回归等多种有机质含量与高光谱估测模型。结果表明:经过数学变换的土壤光谱反射率与土壤有机质含量相关性显著提高,复垦区土壤光谱经过多元散射校正和一元微分处理并利用偏最小二乘回归模型建模预测效果最好。当前较少有研究对矿区复垦农田土壤有机质进行高光谱估测,本研究成果可为有效利用高光谱遥感技术,快速、有效地测定复垦农田土壤有机质含量提供技术支撑。     

二苯基碳酰二肼应用于土壤、植株、有机肥料中有机质的比色测定

二苯基碳酰二肼应用于Cr₂O₇^-的测定已久,但尚未应用于有机质的测定。本文试图应用此法实现土壤、植株、有机肥中有机质的比色分析。