普繼瓊,廖萍,吳建芳
(玉溪市紅塔區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)站,云南紅塔區(qū)653100)
紅塔區(qū)地處滇中腹地,平均海拔1630m,為中亞熱帶半濕潤(rùn)冷冬高原季風(fēng)氣候,冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,氣候宜人,年平均氣溫15~17℃,年平均降水量800~1200mm。全區(qū)設(shè)11個(gè)鄉(xiāng)(街道),國(guó)土面積1004km2,耕地面積1.52萬(wàn)hm2,糧油蔬菜1.02萬(wàn)hm2,農(nóng)田主要土壤類型有紫色土、水稻土、黃棕壤和紅壤土,土壤立地條件較好,適合稻、麥、油菜、蔬菜、水果等多種農(nóng)作物種植。
土壤吸附陽(yáng)離子的能力用吸附的陽(yáng)離子總量表示,稱為陽(yáng)離子交換量(CEC),其數(shù)值以厘摩爾每千克(cmol·kg-1)表示,是土壤基本特性和主要肥力的影響因素之一,直接反映土壤保蓄、供應(yīng)和緩沖陽(yáng)離子養(yǎng)分的能力。土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo)之一,它能促使土壤形成結(jié)構(gòu),改善土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)過(guò)程的條件,提高土壤的吸收性能和緩沖性能,同時(shí)它本身又含有植物所需要的各種養(yǎng)分,如碳、氮、磷、硫等。土壤酸堿度對(duì)土壤養(yǎng)分存在的形態(tài)和有效性、土壤的理化性質(zhì)等有很大的影響。因此,在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中了解和掌握三者的含量和關(guān)系至關(guān)重要。
主要儀器:萬(wàn)分之一電子天平、電動(dòng)離心機(jī)(3000~5000r·min-1)、離心管、定氮儀、消化管、電爐、油浴鍋、硬質(zhì)試管(25mm×200mm)、鐵絲網(wǎng)(大小與形狀與油浴鍋配套)、50.0mL 滴定管、溫度計(jì)(300℃)、酸度計(jì)、磁力攪拌器等。
主要試劑:0.005mol·L-1EDTA 與1mol·L-1乙酸銨混合液、95%乙醇、20g·L-1硼酸溶液、氧化鎂、0.05mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑、pH 值10的緩沖溶液、鈣鎂混合指示劑、0.8000mol·L-1重鉻酸鉀溶液、0.2mol·L-1硫酸亞鐵溶液、鄰菲羅啉指示劑、去CO2的蒸餾水等。
1.2.1 土樣的采集與制備
分別在紅塔區(qū)春和街道、李棋街道和洛河鄉(xiāng)等主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū),選擇具有代表性的點(diǎn)位20個(gè),采集0~20cm 土層土壤樣品,所有土樣均在室內(nèi)自然風(fēng)干,揀去植物殘根,碾磨后分別過(guò)1mm、0.25mm篩以備用。
1.2.2 土樣的測(cè)試方法
土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定:按NY/T 295-1995規(guī)定進(jìn)行,EDTA-乙酸銨鹽交換法。有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定:按NY/T 1121.6-2006規(guī)定進(jìn)行,油浴,重鉻酸鉀氧化容量法。pH 值的測(cè)定:按NY/T 1377-2007規(guī)定進(jìn)行,去除CO2的蒸餾水,水土比為2.5∶1,電位法測(cè)定[1-3]。
從表1可見(jiàn),20個(gè)土壤樣品的陽(yáng)離子交換量在2.10~28.1cmol·kg-1,平均值為15.4cmol·kg-1,表明當(dāng)?shù)赝寥赖谋7誓芰橹械?;有機(jī)質(zhì)含量在4.95~46.3g·kg-1,平均值為29.1g·kg-1,總體屬于中等肥力土壤(中等肥力有機(jī)質(zhì)含量20.0~40.0g·kg-1),但也有1個(gè)點(diǎn)位的有機(jī)質(zhì)含量低于5.0g·kg-1,屬于薄砂地,在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)增施有機(jī)肥來(lái)改變土壤的有機(jī)質(zhì)含量,從而提高土壤的緩沖能力及保肥保水能力;pH 值在5.10~7.80,平均值為6.40,多顯酸性(pH 值4.5~6.5)和偏酸性。
表1 紅塔區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤中的陽(yáng)離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量和pH 值
土壤陽(yáng)離子交換量由土壤膠體類型、土壤質(zhì)地、土壤黏土礦物SiO2/R2O3比、土壤溶液pH 值等因素決定。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)特別是氮、磷的重要來(lái)源。它還含有刺激植物生長(zhǎng)的胡敏酸等物質(zhì)。由于它具有膠體特征,能吸附較多的陽(yáng)離子,因而使土壤具有保肥力和緩沖性。由表1可知,土壤陽(yáng)離子交換量與有機(jī)質(zhì)含量存在回歸相關(guān)性,其回歸方程為Y=5.82+1.52X,r=0.952(n=20),相關(guān)系數(shù)r2=0.907,表明紅塔區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)20個(gè)點(diǎn)位土壤樣品中陽(yáng)離子交換量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)性。因此,提高有機(jī)質(zhì)含量的同時(shí)可以提高陽(yáng)離子交換量,從而提高土壤緩沖能力和保肥能力,有機(jī)質(zhì)含量是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)。
土壤pH 值對(duì)土壤肥力和性質(zhì)有重要影響,同時(shí)pH 值的高低與土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定方法有直接關(guān)系。從表1可知,紅塔區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤的pH 值主要在5.10~7.80,平均值為6.40,多顯酸性(pH 值4.5~6.5)和偏酸性。土壤陽(yáng)離子交換量與pH 值同樣存在相關(guān)性,其相關(guān)方程為Y=7.57-0.763X,r=-0.731(n=20),相關(guān)系數(shù)r2=0.534,表明土壤陽(yáng)離子交換量與pH 值呈負(fù)相關(guān)。這是由于土壤陽(yáng)離子交換量越高,土壤中有機(jī)質(zhì)和腐殖酸越高,會(huì)導(dǎo)致pH 值降低。
(1)通過(guò)對(duì)紅塔區(qū)20個(gè)點(diǎn)位土壤樣品進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,紅塔區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤的陽(yáng)離子交換量在2.10~28.1cmol·kg-1,平均值為15.4cmol·kg-1,屬于中等保肥能力土壤,適合農(nóng)作物生長(zhǎng);土壤有機(jī)質(zhì)含量在4.95~46.3g·kg-1,平均值為29.1g·kg-1,總體屬于中等肥力土壤;pH 值在5.10~7.80,平均值為6.40,多顯酸性(pH 值5.0~6.5)和偏酸性。
(2)大量資料表明,土壤有機(jī)質(zhì)是影響土壤陽(yáng)離子交換量的一個(gè)重要因素,所測(cè)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤陽(yáng)離子交換量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.907,土壤陽(yáng)離子交換量與土壤pH 值呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.534。檢測(cè)結(jié)果表明,在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量或改變土壤pH 值來(lái)提高土壤的陽(yáng)離子交換量,從而提高土壤的緩沖能力及保肥保水能力。