土壤营养元素含量
土壤营养元素含量(精选12篇)
土壤营养元素含量 第1篇
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地位于吉林省长春市吉林农业大学牧草饲料作物园, 居东经124°18′~127°2′, 北纬43°5′~45°15′N, 中心地理坐标是东经125°18′, 北纬43°55′。气候介于东部山地湿润与西部平原半干旱区之间的过渡带, 属温带大陆性半湿润季风气候类型。年平均气温4.8℃, 最高气温39.5℃, 最低气温-39.8℃。年平均日照为2 866h左右, 无霜期为140d左右, 平均降雨量为567.0mm。
1.2 牧草样品的采集
牧草样品取自牧草收获期 (9月份) 。取样试验地每种牧草由砖铺成0.5m的甬道隔开。样品自然风干, 粉碎。
1.3 土壤样品的采集
在采集牧草的样品地采集土壤, 所取耕层 (0~20cm) 土壤容重1.31g/cm, pH值为8.25, 含有机质9.63g/kg。随机取各处土壤, 在取土器中压实, 各土样做2次重复, 用于吸水力测定。用土锨取各牧草生长地0~15cm深的3~5点土样, 混合均匀自然风干后过1mm筛, 用来测定土壤中碱基氮、速效磷、速效钾的含量。
1.4 测定项目和数据统计方法
测定牧草养分和土壤吸水力及土壤全氮速效磷、速效钾。试验所得数据用Excel 2003和SPSS11.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 供试牧草收获期营养成分 (见表1)
%
2.2 土壤吸水力 (见图1)
土壤水分 (或饱和度) 与吸水力的关系:土壤含水量越低吸力力越大, 土壤含水量越高吸力力越小, 土壤水分达饱和时吸水力就接近零。土壤水分含量与吸水力的关系一般以土壤水分能量曲线表示。但在相同能量水平、不同质地的土壤中含水量有很大差别
由图1可见, 各作物间吸水力的差异不大。说明整个试验地含水量及水势基本均衡。在早春牧草返青期沙打旺、无芒雀麦、碱茅、冰草、马唐吸水力值较高, 能够体现这5种牧草需水量相对较大;相应的, 紫花苜蓿、杂三叶、披碱草草地吸水力值低, 则表示它们对水的需求量小, 由此可针对不同作物适时适量地进行灌溉。
2.3 土壤中水分、全氮、速效磷、速效钾含量
15种牧草生长土壤含水量及全氮量和速效磷、速效钾含量见表3。
根系作为作物的重要吸收、合成、固定和支持器官, 在作物生长发育和高产中起着不可忽视的作用。土壤中的水分和养分主要通过根系吸收, 以满足作物生长发育之需。所以土壤中水分和养分含量对作物的生长至关重要, 试验分别测定了各作物生长的土壤水分和养分含量, 以此判定水肥与作物生长的关系。
2.4 相关性分析
水肥是农业生产中的2个重要因子, 水肥因子间的作用机制较为复杂。在旱地农业区, 水分缺乏限制了作物生产力的提高, 养分不足制约着作物对水分的高效利用。牧草所含水分与土壤水分、牧草粗蛋白和土壤含氮量间的相关性分析见表4。
2.4.1 土壤吸水力、水分含量与牧草含水量的相关性分析
水分在牧草生长过程中起着重要的决定性作用。牧草含水量与土壤中水分含量呈显著正相关关系 (P<0.05) , 从数值上来看各牧草之间表现不一, 豆科牧草水分含量与土壤水分的正相关关系表现较显著, 禾科与其他科的正相关关系呈一般显著。
2.4.2 土壤中全氮含量与牧草粗蛋白含量的关系土壤全氮含量在各作物土壤中的差异不大
表数据表明, 土壤全氮含量与牧草粗蛋白含量呈显著的正相关。由表3可见, 豆科和禾本科作物生长土地的全氮量差异很大, 这是因为全氮量受土壤有机质、氮肥用量、土壤硝化作用强弱等诸多因素的影响, 尤其是在豆科草地下根瘤菌的固氮能力表现突出。
注:*表示显著相关 (P<0.05) , **表示极显著相关 (P<0.01) 。
2.4.3 土壤水分、速效磷、速效钾含量、全氮量及牧草营养之间的关系
当作物遇到水分胁迫或养分亏缺或二者兼而有之时, 作物的根系和苗系生长就会受到很大抑制, 根系的生理特性也会发生一系列的变化。在一定范围内, 随着土壤中氮量和钾量的增多, 牧草中含氮量、含钾量越高, 说明氮、钾两种元素可互相促进彼此的吸收, 超过一定范围会降低牧草中氮素和钾素的比例。不同氮钾处理对植株磷的吸收影响不大。同时, 土壤中钾的增加在一定程度上抑制了植株对钙和镁的吸收。而对于不同氮、钾处理对土壤养分变化的影响, 张桂兰的试验结果表明, 适量氮、磷、钾化肥配合施用, 有利于提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量。
由此得出:土壤中全氮和磷、钾量多的地区, 牧草相应物质的含量也就多。
在旱地农业现有条件下, 通过对水肥因子的合理配合, 获得较高的产量和经济效益是旱区农业综合发展的关键技术。
3 结论
(1) 土壤中全氮含量与牧草本身的固氮能力有直接关系, 豆科根瘤菌的存在增强了土壤中氮素的固定。
(2) 多年生牧草农田土壤水分、全氮、速效磷、速效钾与牧草自身养分含量之间存在着非常密切的关系, 数值上则表现为显著的正相关, 即相应土壤中水分和氮、磷、钾元素转化到牧草的营养成分是正相关的。
(3) 土壤中水分与氮、磷、速效钾的吸收与转化, 全氮与速效磷、速效钾的利用都相互影响、相互作用。生产中不可单方面考虑一种因素的影响指导实践
参考文献
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土壤营养元素含量 第2篇
摘要:采用地统计及地理信息(GIS)技术研究了山东省淄博玉米产区土壤砷含量空间变异性及其分布特点.淄博玉米产区土壤砷监测数据呈正偏态分布,为实现数据集正态化及降低偏大值对预测结果的影响,对原始数据集进行了自然对数变换.结果表明,变换后数据集的`经验半变异函数存在明显各向异性,在北偏东70°方向上变异性最弱.应用指数模型拟合经验半变异函数,采用普通克里格法预测砷元素的空间分布状况.研究表明,本区域土壤砷含量存在明显的空间异质性,污水灌溉是引起土壤砷元素空间变异最主要的因素,监测区内土壤As元素含量存在实际“亏损”状况.作 者:赵玉杰 师荣光 白志鹏 傅学起 刘凤枝 高怀友 ZHAO Yu-jie SHI Rong-guang BAI Zhi-peng FU Xue-qi LIU Feng-zhi GAO Huai-you 作者单位:赵玉杰,师荣光,ZHAO Yu-jie,SHI Rong-guang(南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;农业部环境监测总站,天津,300191)
白志鹏,傅学起,BAI Zhi-peng,FU Xue-qi(南开大学环境科学与工程学院,天津,300071)
刘凤枝,高怀友,LIU Feng-zhi,GAO Huai-you(农业部环境监测总站,天津,300191)
土壤营养元素含量 第3篇
关键词:乐东县;芒果园;土壤微量元素;评价
中图分类号: S153.6 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-84-3
0 引言
土壤环境条件是影响芒果质量的重要因素,而土壤微量元素在植物生长的过程中也发挥着重要的作用,目前的研究主要集中在土壤微量元素的形态分级。同时土壤酸碱性可影响土壤中的化学反应,土壤pH值过低或过高,常使土壤元素有效性发生变化,从而导致植株某些元素的失调[1]。因此,此次研究通过采集乐东县芒果园代表性土壤,对芒果园土壤pH值、土壤微量元素含量进行测定,并按照相关标准对芒果园土壤微量元素进行丰缺值评价,以期掌握乐东县芒果园的土壤基本情况、土壤障碍因素等,协助农民有效利用土地资源。
1 样品采集与方法
1.1 采样区域概况
采样时间为2015年3月22日,研究的区域是海南省乐东县芒果园土壤。乐东黎族自治县位于海南省西南部,靠山临海,东南与著名旅游胜地三亚市毗邻,西北靠海南新兴工业城东方市。全县土地面积大、土质肥沃,耕地面积45.5万亩,可开发利用土地面积90多万亩。乐东气候条件好,土地资源丰富。土壤成土母岩和母质有花岗岩(占59.50%)、砂页岩(占21.3%)、安山岩(占1.1%)、海相沉积物(占14.6%)和近代河流冲积物(占3.5%)。气候类型为热带季风气候,年平均温度23~25摄氏度,年降水量1400~1800 mm[2]。乐东县土壤类型,有燥红土、水稻土、赤土、潮土、滨海沙土。
1.2 土壤的采集及分析方法
对乐东县芒果园的土壤进行采集,分为0~20cm和20~40cm两种不同深度土壤,每个土样由“S”型采集10~15个点混合而成,共采集土样85个,土样经风干、研磨、过筛保存[3]。实验分析方法见表1。
2 土壤微量元素含量现状
随着作物产量的增加和复种指数的提高,从土壤中带走的微量元素也越来越多,而且氮磷化肥的施用量越来越大,有机肥料施用不足,致使大量的土壤缺乏微量元素,有的地块已明显表现出缺素症状,单靠施用有弥补微量已远远不够。因此,从营养学角度讲使用微量元素肥料是十分必要的[4]。微量元素虽然在土壤中含量很少,但这是植物能够正常生长的前提。虽然植物在生长过程中对其吸收量也很少,但这是生长的必需元素,在长期种植作物的土壤上,如果不注意适当施用微量元素,很有可能造成因微量元素的缺少带来减产和品质的下降[5,6]。
对于海南地处亚热带、热带地区的土壤,由于环境、气候因素,一年四季几乎都可以种植植物,这给土壤供养量造成很大压力,由于农民对于氮磷钾的施用很重视,而且出现严重过量现象,但对于微量元素的施用确实很少有人认知[2,7,8]。并且微量元素的施用也很难把握,施用时期施用量更是应有专业人士指导才能正确进行。不同作物对于微量元素喜好不同,给微量元素的施用添加了更加复杂因素[9,10,11]。
3 结果与分析
3.1 土壤pH
根据表2、表3,海南乐东芒果园的土壤pH值普遍低于7.0,而且可以看出显然20~40cm深度的pH比0~20cm深度pH更低些。(0~20cm) 表层土壤有47.5%土壤pH<5.5,97.5%的土壤pH<7.0。而20~40cm深度55.8%土壤pH<5.5,97.7%的土壤pH<7.0。
3.2 微量元素含量
3.2.1 0~20cm分析结果
根据表4和表5数据,表层土壤微量元素有效态含量0~20cm土壤层pH大小为4.52~6.72,平均值5.54。有效铁11.23~58.25mg/kg,平均值25.05 mg/kg。有效硼0.000~0.877 mg/kg,平均值0.407 mg/kg。有效锰5.11~39.80 mg/kg,平均值13.88 mg/kg。有效铜0.27~3.62 mg/kg,平均值1.33 mg/kg。有效锌2.11~12.78 mg/kg,平均值5.92 mg/kg。有效Cu、Mn、B和Zn含量为平均值分别是1.33、13.88、0.407和5.92mg/kg,对其平均值分析,Fe含量最高为25.05mg/kg,pH变异系数最小,5个元素含量变异系数都较大,说明乐东县该芒果园土壤这五种元素含量空间异质性较强。有效铁、锌含量处于较高水平,有效铜含量在高水平,有效锰含量适中,而有效硼含量处于低水平[7,8,12]。
根据表5,如果按照0~20cm表层土壤微量元素在个级别所占比重分析,所有有效铁处于高水平和较高水平,而有效锰大部分分布在中等水平,所有有效铜分布在中等以上水平,所有有效锌处在高或较高水平,而大部分有效硼则处于低水平,也就是说明该芒果园缺少硼微量元素,其他微量元素是不缺少的,有效铁、锌还出现过量现象[13-16]。综上,无论是从什么方面分析,该芒果园土壤中缺少有效硼元素。
3.2.2 20~40cm分析结果
根据表6和表7数据可知,土壤微量元素有效态含量20~40cm深度的土壤pH大小为4.40~6.40,平均值5.45。有效铁7.02~57.80 mg/kg,平均值22.15mg/kg。有效硼0.100~1.303 mg/kg,平均值0.433 mg/kg。有效锰5.62~34.97 mg/kg,平均值12.96 mg/kg。有效铜0.18~3.27 mg/kg,平均值1.09 mg/kg。有效锌1.83~13.04mg/kg,平均值4.60 mg/kg。有效Cu、Mn、B和Zn含量为平均1.09、12.96、0.433和4.60mg/kg,而Fe含量最高为22.15mg/kg,pH变异系数最小,5个元素含量变异系数都较大,说明乐东县该芒果园土壤这五种元素含量空间异质性较强。有效铁、锌含量处于较高水平,有效铜处于较高水平,有效锰元素适中而有效硼含量处于低水平[7,8,12]。
根据表7,如果按照20~40cm表层土壤微量元素在个级别所占比重分析,有效铁、有效锌处于高水平或较高水平,而有效锰大部分分布在中等水平,有效铜基本分布在中等水平一上,而大部分样本的有效硼则处于低水平,也就是说明该芒果园缺少硼微量元素,有效铁、锌 出现了过量的现象[13-16],但其他微量元素含量较为合理。
4 结论
乐东县芒果园深度0~20cm与深度20~40cm的土壤,在微量元素含量水平上基本一致并无明显差异,其有效锌、铁含量普遍较高,有效铜、有效锰含量较为丰富,但有效硼含量偏低,可根据实际情况施用硼砂。同时该地区芒果园的土壤偏酸,41.9~50%土壤pH在5.5~6.5之间, 47.5~55.8%土壤pH在4.5~5.5之间,不利于芒果的正常生长,可在定植时及每年采果后施入有机质作基肥,并加入石灰中和土壤酸度。
参 考 文 献
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土壤营养元素含量 第4篇
1 样品的采集及测定
1.1 样品的采集
测试样品采集地点位于吉林省安图县境内, 长白山南山麓, 东经127°46'~128°06', 北纬42°12'~42°24', 该地区森林植被和森林类型都比较丰富, 在依据林相图、植被图等资料进行实地考察后, 选取7个调查样地, 采集了剖面深度至土壤发生层 (至母质层为止) 的土壤混合样品, 风干后制样过60目筛取少量进行测定分析。
1.2 测定方法
土壤有机碳、全氮、全磷、全钾的测定参考文献[8];土壤腐殖质的提取和分离参照Kumada等[9]的方法。
数据统计分析采用SPSS 17.0软件, 同时用Excel 2007进行绘图。
2 结果与分析
2.1 土壤腐殖质的组成
可提取腐殖物质 (HE) 主要是由胡敏酸 (HA) 、富里酸 (FA) 和胡敏素 (HM) 三部分组成。人们对黑土腐殖质的研究始于20世纪80年代初期[10,11], 随着分析技术的发展, 对黑土腐殖质物质组成的认知也取得了较大的进步。黑土腐殖质富里酸 (FA) 含量较低, 胡富比 (HA/FA) 的比值多大于1.0, 其腐殖化程度较风沙土和棕壤等土壤类型高。需注意提取方式及提取次数的不同也将造成腐殖质物质组成和数量上的差异[12]。
腐殖质测定结果见表2, 依据我国土壤肥力分级标准 (<10 g/kg为低含量, 10~25 g/kg为中等含量, >25 g/kg为高含量) 。在长白山安图林区7个样地中, 土壤的腐殖质含量均为中等偏高, 这与东北地区雨水充足, 植物生长量高, 而气温较低, 土壤有机质能较好的储存密不可分[13]。
分析7个样地土壤腐殖质组成:其中胡敏酸的平均含量占腐殖质的比重最高, 为40.38%;富里酸平均含量占土壤腐殖质含量的29.47%, 次于胡敏酸;胡富比多在1.37左右, 说明该地区腐殖质腐殖化程度高;胡敏素平均含量仅占腐殖质含量的21.57%。
腐殖质各组分含量的相关性见表3, 土壤中富里酸、胡敏酸、胡敏素三个组成成分的含量均与腐殖质的含量呈显著正相关;富里酸含量与胡敏酸含量、胡敏素含量亦呈显著正相关;但胡敏酸含量和胡敏素含量正相关性不显著。
由以上的分析可以看出, 腐殖质含量高的土壤胡敏酸、富里酸等组分含量相应也高, 富里酸含量与胡敏酸含量有明显的相关性, 这符合前人有关富里酸有可能来源于胡敏酸的说法, 而胡敏素的含量与胡敏酸含量之间则无明显的相关性, 说明胡敏素的来源与胡敏酸无直接关系。
*表示具有显著相关性 (p<0.05) 。
2.2 土壤有机碳、全氮、全磷和全钾的含量
土壤有机质含量的高低, 主要决定于生物积累和分解作用的相对强弱、气候、植被等因素, 特别是水热条件, 对有机碳含量影响较明显。我国东北黑土有机质含量高达40~50 g/kg, 土壤中有机质的含量常通过有机碳含量乘以换算因数 (1.724) 表示, 故东北黑土有机碳含量高达23.2~30.1 g/kg[13]。此次调查中土壤有机碳的含量及平均值都处于偏高水平 (表4) , 其原因是我国东北地区雨水充足, 有利于植物生长, 而较低的气温则有利于土壤有机质的积累。
东北黑土氮素含量一般为2.65~6.95 g/kg, 平均为4.8 g/kg[11]。而测定结果表明, 该调查样地的全氮含量为3.38~4.11 g/kg, 平均为3.7 g/kg, 说明长白山自然保护区安图林区土壤中氮素含量处于中等水平。
我国土壤全磷的含量从第二次全国各地土壤普查的资料来看[14], 在0.44~0.85 g/kg范围内, 最高可达1.8 g/kg, 低的只有0.17 g/kg。调查样地土壤全磷的含量的结果 (表4) 表明长白山自然保护区安图林区土壤中磷素含量较高。
土壤中全钾的含量一般在16.6 g/kg左右, 高的可达24.9~33.2 g/kg, 低的可低至0.83~3.3 g/kg。在不同地区、土壤类型和气候条件下, 全钾含量差异很大。有研究表明北方地区土壤钾含量变幅较小, 而淮南地区土壤中钾素含量波动较大[13]。该调查样地土壤钾的含量见表4, 说明长白山森林土壤全钾的含量处于较高水平。
2.3 土壤腐殖质及碳氮磷钾含量之间的相关性
由表5可知, 长白山森林样地土壤腐殖质含量及三个组分的含量都与营养元素含量之间呈正相关性。腐殖质的含量与有机碳含量之间呈极显著正相关, 与其他元素之间呈显著正相关。土壤中富里酸的含量与有机碳的含量呈极显著正相关, 与全氮、全磷含量呈显著正相关, 但与全钾含量之间的相关性一般。胡敏酸的含量与有机碳的含量之间呈极显著正相关, 与全磷含量呈显著正相关, 而与全氮、全钾之间的相关性不显著。而胡敏素含量与各元素之间的相关性均不显著。
*, **分别表示具有显著或极显著相关性 (p<0.05, p<0.01) 。
3 结语
(1) 对长白山自然保护区森林安图县境内土壤的腐殖质含量的分析表明, 其土壤腐殖质的含量及各组成部分的含量均为中等偏高, 腐殖质的组成较好。胡敏酸的含量高的土壤富里酸含量也高, 而胡敏素含量受胡敏酸含量影响则不明显。腐殖质的组成成分中胡敏酸的含量所占比重最高, 富里酸比重次之, 胡敏素所占比重最小, 胡敏酸是腐殖质中最活跃的, 富里酸是胡敏酸形成或分解的一级产物。胡富比平均值约为1.37, 该地区腐殖质腐殖化程度较高, 腐殖质组成较好, 有利于森林植物的生长。
(2) 长白山自然保护区安图境内森林土壤中有机质含量丰富, 各种营养元素含量充足, 除氮素含量处于中等水平外, 其他各元素含量都很高。森林土壤养分主要来源于土壤母质风化和凋落物养分归还, 但同时也受到植被类型、气候环境等因素的影响。长白山安图林区7个样地虽土壤母质相似, 但因凋落物归还及水热条件不同, 故碳氮磷钾的含量小有差异, 但变幅不大, 且都处于中偏高的水平。
(3) 长白山自然保护区安图境内森林土壤中腐殖质含量与有机碳含量之间有极显著正相关, 说明长白山安图林区腐殖质是土壤有机碳的重要组成部分。而富里酸、胡敏酸、胡敏素含量与全钾含量之间的关系均不显著, 这是因为土壤中的钾主要以无极的形态存在, 而前者多来源于是土壤有机质, 故两者之间的相关性不明显。另外, 胡敏素的含量与有机碳、全氮、全磷、全钾含量之间均无显著相关性。由此推断, 土壤全钾在土壤供应钾素肥力的能力上明显低于速效钾和缓效钾;长白山安图林区土壤胡敏素中有机质含量较少, 是土壤养分的惰性部分, 其在土壤供肥能力中的作用机制有待进一步研究。
摘要:土壤腐殖质和养分 (氮、磷和钾等) 是土壤提供能量的物质基础, 其含量的高低是衡量土壤肥力的重要指标。通过对长白山自然保护区安图林区的7个样地的土壤进行采集、测定分析, 对该地区土壤腐殖质与土壤养分元素之间的相关性进行了研究。结果表明, 长白山自然保护区森林土壤的腐殖质含量较高, 腐殖质中胡敏酸的含量比富里酸和胡敏素高, 且腐殖化程度较好;氮、磷、钾等营养元素的含量均处于中等偏高水平。可提取腐殖物质含量与各营养元素含量呈显著正相关, 胡敏素含量与营养元素含量则无明显相关性, 长白山安图林区土壤胡敏素中有机质含量较少, 其在土壤供肥能力中的作用机制有待进一步研究;胡敏酸、富里酸及胡敏素含量与全钾含量之间相关性亦不显著, 表明土壤供应钾素肥力的能力应主要依赖于速效钾和缓效钾而非土壤全钾。
土壤营养元素含量 第5篇
攀西地区主要蔬菜基地土壤重金属含量及评价
摘要:对攀西地区米易县蔬菜基地的`土壤进行采样,用原子吸收和石墨炉光谱法分析土壤中Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg 8种元素的含量.蔬菜基地土壤重金属平均含量分别为Cr 68.8 mg/kg、Cu 22.3mg/kg、Ni 27.6mg/kg、Zn 146.2mg/kg 、Pb 31.7 mg/kg 、Cd 0.258 mg/kg、As 10.3mg/kg 、Hg 0.0618mg/kg.根据土壤环境质量标准(GB15618-1995)对检测结果进行了单因子和多因子综合污染指数评价.分析表明调查区内少部分蔬菜基地土壤受到轻度重金属污染,主要污染物为Cd元素,其余重金属元素的含量均在安全警戒线内.作 者:周娅 杨定清 雷绍荣 ZHOU Ya YANG Ding-qing LEI Shao-rong 作者单位:四川省农业科学院分析测试中心,成都,610066 期 刊:四川环境 ISTIC Journal:SICHUAN ENVIRONMENT 年,卷(期):, 27(2) 分类号:X825 关键词:土壤 重金属污染 环境质量评价
提高设施土壤有机质含量的途径 第6篇
增施有机肥料 有机肥有堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、火土灰、河湖泥等。有机肥料不仅肥力持续时间长,养分全面,可以缓慢释放养分,经过微生物分解,还可使有机态氮转化为无机态氮,最终以无机态氮素供给蔬菜吸收,满足蔬菜各生长期的需求。增施有机肥还能改善土壤结构,增加土壤保水保肥能力和土壤中的空气含量,为有益微生物菌群提供良好的生存环境,抑制致病菌的存活,进而促进难溶性肥料的分解,使土壤有机质不断更新,土壤理化性状得到改善。
提倡秸秆还田 设施栽培与露地栽培条件不同,秸秆直接还田比较困难,应采取多种途径实现秸秆间接还田。如作物收获后将秸秆收集起来,粉碎后与细碎泥土、适量家畜粪一起混合起堆,经覆膜高温沤制(20~30天)后施入土壤。秸秆还田是提高设施土壤有机质含量的重要途径之一,若采用秸秆直接还田,应配合施用化学氮肥,以避免发生微生物与作物争氮现象。
合理轮作间作 轮(间)作是用地养地,提高土壤有机质含量的可取方法。随着农业科技的进步,设施土壤的利用频率越来越高,然而土壤的有机质含量却入不敷出,成为设施蔬菜高产的一大制约因素。实行粮菜、粮肥合理轮作、间作,每2~4季穿插栽培一茬花生、大豆、甘薯、马铃薯或紫云英(绿肥)等作物,不仅可以保持和提高有机质含量,而且可以改善土壤有机质的品质,同时还能活化土壤微生物和腐殖质。
栽培翻压绿肥 翻压绿肥可为土壤提供丰富的有机质和氮素,改善农业生态环境以及土壤的理化性状。绿肥的主要品种有:苕子、苜蓿、绿豆、田菁等。苕子一般于9月上旬播种,用作春季作物的基肥,即在现蕾时压青。苜蓿可在春、夏、秋3季播种,在盛花期压青。绿豆、田菁3~6月均可播种,于初花期压青。如果因季节和茬口原因,设施土壤不能栽培绿肥,可采用“客地栽培”的办法解决。力求2~3年翻压1次绿肥。
土壤营养元素含量 第7篇
1 试验设计与方法
1.1 调查内容
基地自然条件与农业生产情况, 基地蔬菜种类与施肥情况, 土壤微量元素有效态铜、铁、锌、锰、硼、钼含量状况调查与检测。
1.2 调查方法
资料收集路线调查采样点布设GPS定位取样样品实验室测定
(1) 布点原则。 (1) 要有广泛的代表性, 各种土种类型尽可能兼顾; (2) 兼顾均匀性, 尽可能考虑样点的位置分布、耕作制度、面积大小等; (3) 样点要具有典型性, 避免各种非调查因素的影响[1]。
(2) 采样方法。土壤野外采样采用“”法取样, 以菜场中心位置为中心, 再在10 m为半径的周围选取5个点, 采集0~20 cm的耕层土壤 (图1) , 然后四分法留取样品;即每个样品都由相邻若干田块中的6点取样混合后, 用四分法留取1 kg而成[2]。
(3) 22个蔬菜基地采样点布设情况 (表1)
(4) 蔬菜基地土壤样品的分析项目与方法[3~4] (表2)
2 结果与分析
近年来, 微量元素在土壤中的有效含量越来越受到人们的重视。有效态微量元素可以被植物直接吸收利用, 对于提高作物产量和品质起到了直接的作用。虽然可利用态与不可利用态的界限并不十分明确, 但是通过农业科学家长期田间试验结果的累积, 确定了分级标准。根据土壤有效微量元素含量状况和作物对其反应, 将土壤有效态铜、铁、锰、锌、钼和硼都分成了5个等级[5], 如表3所示。
2.1 深圳市蔬菜基地土壤有效微量元素含量概况
2.1.1 有效铜含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效铜含量范围在0.0734~21.7482 mg/kg之间, 平均为3.2601 mg/kg, 标准差为3.5813。如图2所示, 100个土壤样品中有效铜含量集中在0.20~2.25 mg/kg范围内占55%, 有效铜含量大于2.25 mg/kg占45%, 以低于0.20 mg/kg为缺铜临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤有效铜的含量较为丰富。
2.1.2 有效锌含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效锌含量范围在1.086~25.041 mg/kg之间, 平均为6.783 mg/kg, 标准差为4.518。根据调查结果, 如图3所示, 100个土壤样品有效锌含量均高于0.50 mg/kg。以低于0.50 mg/kg为缺锌临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤有效锌的含量极为丰富。
2.1.3 有效锰含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效锰含量范围在0.832~24.639 mg/kg之间, 平均为4.685 mg/kg, 标准差为3.940。根据调查结果, 如图4所示, 100个土壤样品中有效锰含量小于5.59 mg/kg的占73%, 以低于5.00 mg/kg为缺锰临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤有效锰的含量很缺乏。
2.1.4 有效铁含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效铁含量范围在0.980~70.229 mg/kg之间, 平均为27.093 mg/kg, 标准差为15.483。根据调查结果, 如图5所示, 100个土壤样品中有效铁含量大于7.95 mg/kg的占94%, 以低于4.50 mg/kg为缺铁临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤有效铁的含量很丰富。
2.1.5 有效硼含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效硼含量范围在0.073~1.680 mg/kg之间, 平均为0.522 mg/kg, 标准差为0.265。根据调查结果, 如图6所示, 100个土壤样品中有效硼含量在0.05~0.56 mg/kg范围内占52%, 以低于0.50 mg/kg为缺硼临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤样品土壤有效硼的含量较为缺乏。
2.1.6 有效钼含量
深圳市蔬菜基地土壤耕层有效钼含量范围在0.0028~0.7300 mg/kg之间, 平均为0.1231 mg/kg, 标准差为0.1364。根据调查结果, 如图7所示。100个土壤样品中有效钼含量在0.001~0.151 mg/kg范围内的占75%, 以低于0.15 mg/kg为缺钼临界值来看, 深圳市蔬菜基地土壤有效钼的含量极为缺乏, 属于缺钼地区。
2.1.7 土壤酸碱度 (pH)
从图8可以看出, 深圳市蔬菜基地土壤耕层pH值范围在5.80~7.41之间。根据酸碱度的分级标准表4中可以看出, 微酸性范围的占32%, 中性范围的占68%, 没有碱性土壤。由此可见, 深圳市蔬菜基地土壤属于微酸至中性。
2.2 蔬菜基地微量元素丰缺程度汇总表
根据土壤微量元素检测结果和微量元素在土壤中有效含量的分级标准, 制作了深圳市22家蔬菜基地微量元素丰缺程度汇总表 (表5) , 从表中看出, 蔬菜基地土壤有效铜含量较丰富, 100个土壤样品中只3%低于土壤有效铜临界值;蔬菜基地土壤有效锌含量极为丰富, 100个土壤样品中有效锌含量均高于土壤有效锌临界值;蔬菜基地土壤有效锰含量缺乏, 100个土壤样品中73%低于土壤有效锰临界值;蔬菜基地土壤有效铁含量丰富, 100个土壤样品中97%高于土壤有效铁临界值;蔬菜基地土壤有效硼缺乏, 100个土壤样品中52%低于土壤有效硼临界值;蔬菜基地土壤有效钼极为缺乏, 100个土壤样品中有75%低于土壤有效钼临界值。
2.3 蔬菜基地平衡施肥建议
2.3.1 铜
(1) 从外形上来看, 蔬菜缺铜一般表现为顶端枯萎, 节间缩短, 叶尖发白, 叶片变窄变薄, 扭曲, 繁殖器官发育受阻、裂果。蔬菜中洋葱对铜的反应敏感, 缺铜时葱头鳞叶变薄, 颜色淡黄。黄瓜缺铜, 顶叶上卷呈杯状。
(2) 从根外喷施来诊断, 根外喷施诊断是将含有微量元素的可溶性盐类配成一定浓度的溶液, 喷在病株叶部或涂在病叶上, 也可将病叶浸在溶液中1~2 h, 隔7~10 d观察病叶恢复情况。如果病叶有所恢复或新叶出叶速度明显加快, 叶色正常, 即可确认植株病症是由缺乏某一微量元素引起的。一般硫酸铜的喷施浓度为0.02%~0.04%。为使铜素易于渗入植株体内, 喷施溶液中可加入中性展着剂。从化学分析诊断来看, 化学分析诊断就是用化学方法测定土壤中微量元素的有效成分和植株中微量元素含量, 对照临界指标加以判断。土壤、作物和营养元素问存在着复杂关系。要使确定土壤中微量元素的丰缺指标在生产上有指导意义, 就必须结合当地土壤条件、作物种类等作细致的综合研究。对植株进行化学分析一般在作物生长初期, 缺素症状不明显时进行。
(3) 生产上常用的铜肥是硫酸铜, 可作基肥或叶面喷施等。土壤施用量为1.5~2.0 kg/667 m2, 浸种浓度0.01%~0.05%, 叶面喷洒浓度0.02%~0.04%。为避免溶液对叶片产生药害, 溶液中要加入少量熟石灰。
2.3.2 锌
(1) 蔬菜缺锌, 从外形上看主要表现为植物叶片褪绿黄白化, 叶片失绿, 脉间变黄, 出现黄斑花叶, 叶形显著变小, 常发生小叶丛生, 称为“小叶病”、“簇叶病”等, 生长缓慢、叶小、茎节间缩短, 甚至节间生长完全停止。
(2) 从根外喷施来诊断, 蔬菜喷施浓度一般采用0.1%~0.2%的硫酸锌溶液即可, 也可以喷施含锌液体微肥。
(3) 生产上常用锌肥是硫酸锌, 主要用作基肥拌种、浸种和根外追肥等。用作基肥时用量为1~2 kg/667 m2, 可与复合肥混匀后一起施用。一般1 kg种子用硫酸锌4~10 g拌种;浸种时用0.05%~0.10%浓度浸12 h即可。
2.3.3 锰
(1) 蔬菜缺锰, 从外形上来看, 表现为叶片脉间失绿黄化, 有褐色斑点, 蔬菜缺锰主要表现为嫩叶叶脉间失绿黄化, 出现细小棕色斑点, 并逐渐增多散布于全叶, 使叶片变成红灰色, 叶片皱缩, 植株停止生长。
(2) 从根外喷施来诊断, 一般微量元素锰的喷施浓度为硫酸锌锰0.1%, 喷施溶液中可加入中性展着剂。
(3) 生产上常用锰肥是硫酸锰, 主要用作基肥拌种、浸种和根外追肥等。作基肥时用量为3~5 kg/667 m2, 浸种浓度0.05%~0.10%, 拌种时平均l kg种子用肥量为5~7 g, 叶面喷洒浓度0.05%~0.10%。用作根外追肥时浓度为0.05%~0.10%。
2.3.4 铁
(1) 从外形上来看, 蔬菜缺铁表现为“失绿症”, 开始时幼叶叶脉间失绿黄化, 有时一开始整个叶片就呈黄白色。因铁在体内移动性小, 所以一般表现为新叶失绿, 而老叶仍保持绿色。
(2) 从根外喷施来诊断, 一般微量元素铁的喷施浓度为硫酸亚铁0.75%~1.00%, 喷施溶液中可加入中性展着剂。
(3) 含铁肥料常用硫酸亚铁, 硫酸亚铁可与有机肥混合后作基肥, 也可用作叶面喷施。土壤施用量1.00~3.75 kg/667 m2, 叶面喷洒浓度0.5%~1.0%硫酸亚铁溶液。硫酸亚铁可与有机肥混合后作基肥用, 二者比例为l∶20。
2.3.5 硼
(1) 从外形上来看, 缺硼顶芽停止生长, 逐步枯萎死亡, 根系不发达, 叶色暗绿, 叶形变小、肥厚、皱缩, 植株矮化, 花发育不健全, 果、穗不实, 蕾花脱落, 块根、浆果心腐或坏死。如花椰菜根肿大, 萝卜的空心、心腐, 芹菜叶柄开裂等。
(2) 从根外喷施来诊断, 一般微量元素硼的喷施浓度为硼酸或硼砂0.1%, 喷施溶液中可加入中性展着剂。
(3) 生产中常用的硼肥有硼砂和硼酸。硼肥可作基肥、追肥、种肥施用。在缺硼土壤上作基肥时, 施用量为0.75~1.25 kg/667 m2, 作种肥浸种浓度0.01%~0.10%, 拌种时平均1 kg种子用肥量为0.4~1.0 kg, 叶面喷洒浓度宜用0.10%~0.20%的硼砂或0.05%~0.10%硼酸溶液。
2.3.6 钼
(1) 蔬菜缺钼, 从外形上来看, 植株生长不良, 株形矮小, 叶脉间缺绿或叶片扭曲。如番茄叶片边缘向上卷曲, 形成白色和灰色斑点而枯落;甘蓝形成瘦长畸形叶片。
(2) 从根外喷施来诊断, 一般微量元素钼的喷施浓度为钼酸铵0.01%~0.10%, 喷施溶液中可加入中性展着剂。
(3) 常用的钼肥有钼酸铵和钼酸钠。钼肥一般作拌种, 浸种和根外喷施。土壤施用量为30~200 g/667 m2, 浸种浓度0.05%~0.10%, 用作根外追肥时浓度为0.01%~0.10%, 拌种时平均l kg种子用肥量为5~7 g。
3 小结与讨论
3.1 小结
(1) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效铜含量较为丰富, 100个土壤样品中高于缺铜临界值0.2 mg/kg的有97个, 达到97%。 (2) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效锌含量极为丰富, 100个土壤样品中有效锌含量均高于缺锌临界值0.5 mg/kg。 (3) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效锰含量缺乏, 100个土壤样品中有73个低于缺锰临界值5.0 mg/kg。 (4) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效铁含量很丰富, 100个土壤样品中有97个高于缺铁临界值4.5 mg/kg。 (5) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效硼含量较为缺乏, 100个土壤样品中有43个处于适中范围, 52个处于缺硼临界值0.5 mg/kg以下。 (6) 深圳市蔬菜基地土壤耕层有效钼含量极为缺乏, 100个土壤样品中有75个处于缺钼临界值0.15 mg/kg以下。 (7) 深圳市蔬菜基地土壤耕层pH值在5.80~7.41之间, 属于微酸至中性范围。 (8) 深圳市各大蔬菜基地土壤基本上缺乏施用专用锰肥、硼肥和钼肥, 需结合蔬菜种类补充, 施肥方式可选择拌种、浸种和叶面喷施。
3.2 讨论
(1) 土壤是蔬菜生长发育的营养库, 缺乏某种微量元素会使蔬菜引起相应病症, 从而影响蔬菜的外观和品质。蔬菜营养均衡也可增强自身的抗病能力, 同时补充人体营养。土壤中微量元素不足时, 需要通过平衡施肥来补充, 但是也不能过量。深圳市有些蔬菜基地中微量元素是过量的, 有效铜、有效铁过多, 可能造成危害, 应控制。 (2) 蔬菜基地微量元素有效性可通过调节pH值来达到目的, 深耕通气, 换作轮作, 合理灌溉, 施用有机肥是很好的途径。 (3) 应提高菜农对肥料的认识, 特别是对微肥的认识, 改变只喜欢施氮、磷、钾肥的习惯, 培养一批懂肥、能合理用肥的农业科技人才, 结合生产需求情况, 选择能切实改良土壤的耕作方式和肥料。 (4) 改善蔬菜基地周围环境, 尽量降低或不使用农药, 采取生物防治病虫害的措施, 配合微肥的叶面喷施, 使生产出来的蔬菜真正无公害, 满足市民需求。
摘要:调查分析深圳市蔬菜基地土壤微量元素含量状况, 并根据蔬菜基地的不同情况提出相应的施肥措施。
关键词:蔬菜,微量元素,临界值,丰缺程度,施肥措施
参考文献
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土壤营养元素含量 第8篇
“花牛”苹果醇香爽口,曾获曼谷国际博览会金奖,被国家农业部评为优质农产品。本文利用火焰原子吸收光谱仪对甘肃省天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植地区土壤中的Zn,Hg和Cu重金属元素的含量进行了测定,不仅建立了苹果种植地区土壤中重金属元素的测定方法,也为苹果种植地区建设无公害果园和土壤重金属污染的防治提供一定的理论依据[4,5,6]。土样分别编号为: TS - 1、TS - 2、TS - 3、TS - 4。
1 材料与方法
1. 1 仪器与试剂
AANALYST700全自动火焰原子吸收分光光度计,美国PE公司生产; FA2004N电子天平; Pb、Cr和Cd等3种元素的KY PE空心阴极灯,北京曙光明电子光源仪器有限公司; 氢化法用WHG - 103A流动注射氢化物发生器; AB104 - S精密电子分析天平,瑞士梅特勤公司产品; ZK - 82A型电热真空干燥箱,上海实验仪器厂有限公司; 坩埚; 分液漏斗; 玻璃棒; 烧杯;锥形瓶; 还原瓶; 容量瓶( 1000 m L) 等仪器。
盐酸( GE) ; 硝酸; 氢氟酸; 高氯酸( GR) ; 磷酸氢二铵;硫酸; 硫酸 - 硝酸混合液; 重铬酸钾; 铅标准储备液; 铬标准溶液; 镉标准储备液; 锌标准溶液; 汞标准固定液和稀释液;铜标准溶液; 无汞蒸馏水; 盐酸羟胺溶液; 五氧化二钒; 氯化亚锡溶液; 硝酸镧等试剂。
1. 2 Zn 的测定
1. 2. 1 测定方法
将天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植土壤样品经盐酸硝酸 - 高氯酸 ( 或盐酸 - 硝酸 - 氢氟酸 - 高氯酸) 消解后,选用火焰原子吸收分光光度法进行测定,检测标准为GB15618 1995和GB / T - 17138 - 1997。
1. 2. 2 标准液的配制和工作曲线的绘制
准确称取0. 1000 g金属锌( 99. 9% ) ,用20 m L 1∶1盐酸溶解,移入1000 m L容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,此液含锌量为100 mg/L。取浓度为100 mg/L的锌标准溶于自动进样盘的样品杯中,由仪器自动配制成浓度梯度分别为0. 00、0. 40、0. 80、1. 20、1. 60、2. 40、3. 20 mg / L的标准溶液,分别进行吸光值的测定,然后以元素浓度对吸光度绘制工作曲线。
1. 2. 3 工作参数和样品测定
测定波长为212. 9 nm,测定灯电流为4. 0m A,测定狭缝宽度为0. 5 nm,燃烧器高度为6. 0nm,乙炔压力≥0. 9 kg/cm2,进样量20μL,测量方式AA - BG ( 以氘灯校正背景吸收) ,载气( 氩气) 流量250 m L/min。石墨炉干燥温度90 ~ 120℃ ,灰化温度600℃ ,原子化温度1500℃ ,除残温度2600℃ ,测量方式为AA - BG。准确称取移取消解后的样品溶液于样品杯中,按上述工作条件进行测定。
1. 3 Hg 的测定
1. 3. 1 测定方法
将天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植土壤样品经硝酸硫酸 - 五氧化二钒 ( 或硫酸 - 硝酸 - 高锰酸钾) 消解后,采用原子吸收法进行测定,检测标准为GB15618 -1995和GB/T -17136- 1997。
1. 3. 2 标准液的配制和工作曲线的绘制
准确移取10 mg/L取汞标准溶液10. 0 mL置于100 m L容量瓶中,用重铬酸钾 - 硝酸溶液稀释定容至刻度,保存备用。移取1. 0 mg/L汞标准溶液于自动进样盘的样品杯中,由仪器自动配制成浓 度梯度为0、0. 10、0. 30、0. 50、0. 70、1. 00、2. 00μg / m L的标准溶液,分别进行吸光值的测定,然后以元素浓度对吸光度绘制工作曲线。
1. 3. 3 工作参数和样品测定
测定波长为327. 6 nm,测定灯电流为6. 0 m A,测定狭缝宽度为0. 2 nm,测定用燃烧器高度为6. 0 nm,乙炔的压力≥0. 9 kg / cm2,样品进样量为20μL,测量方式为以氘灯校正背景吸收模式,载气( 氩气) 流量250 m L/min。石墨炉干燥温度90 ~ 120℃ ,灰化温度600℃ ,原子化温度1500℃ ,除残温度2600℃ ,测量方式为AA - BG。准确称取移取消解后的样品溶液于样品杯中,按上述工作条件进行测定。
1. 4 Cu 的测定
1. 4. 1 测定方法
将天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植土壤样品经盐酸硝酸 - 高氯酸 ( 或盐酸 - 硝酸 - 氢氟酸 - 高氯酸) 消解后,选用火焰原子吸收分光光度法进行测定,检测标准为GB15618 1995和GB / T - 17138 - 1997。
1. 4. 2 标准液的配制和工作曲线的绘制
准确称取0. 1000 g金属铜( 99. 8% ) 溶于15 m L 1∶1硝酸中,移入1000 m L容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,此液含铜量为100 mg/L。取6个25 m L容量瓶,依次加入0. 0、1. 00、2. 00、3. 00、4. 00、5. 00 m L的浓度为100 mg / L的铜标准溶液; 用1% 的稀硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,配成含0. 00、0. 40、0. 80、1. 20、1. 60、2. 00 mg / L铜标准系 列, 然后在324. 7 nm处测定吸光度,绘制标准曲线。
1. 4. 3 工作参数和样品测定
测定波长为422. 7 nm,测定灯电流为6. 0 m A,测定狭缝宽度为0. 5 nm,燃烧器高度为6. 0 nm,乙炔压力≥0. 9 kg/cm2,进样量20μL,测量方式选择为氘灯校正背景吸收模式,载气( 氩气) 流量250 m L/min。石墨炉干燥温度90 ~ 120℃ ,灰化温度600℃ ,原子化温度1500℃ ,除残温度2600℃。准确称取移取消解后的样品溶液于样品杯中,按上述工作条件进行测定。
2 结果与分析
2. 1 Zn 的测定结果
根据实验设定的方法测定Zn标准溶液的吸光度,然后使用Excle,用测定得到的吸光值对标准液浓度作图,再进行线性最小二乘法拟合,得到回归方程: Y = 0. 1479X + 0. 0128,R2= 0. 9930,结果见图1,由曲线可知,标准溶液浓度在0. 0 ~3. 2 mg / L的范围内,呈现良好的线性关系。
按照试验设定的方法,将从天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植地区采集的标准土壤样品TS - 1、TS - 2、TS - 3、TS - 4分别进行土壤样品中Zn含量的测定,并将测定结果运用标准曲线的线性回归方程Y = 0. 1479X + 0. 0128进行计算分析,得到目标土壤样品中Zn的平均含量为26. 27 mg/kg。这个测定结果符合国家标准( GB15618 - 1995) 的规定参考范围要求,这表明该地区的土壤可以安全的进行农业生产,土壤中的Zn不会通过食物链的作用对人类健康形成威胁和危害。
2. 2 Hg 的测定结果
根据实验设定的方法测定Hg标准溶液的吸光度,然后使用Excle用吸光值对标准液浓度作图,再进行线性最小二乘法拟合,得到回归方程: Y = 0. 244X + 0. 0529,R2= 0. 9968,结果见图2,由曲线可知,标准溶液浓度在0. 0 ~ 2. 0 mg/L的范围内,呈现良好的线性关系。
按照试验设定的方法,将从天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植地区采集的标准土壤样品TS - 1、TS - 2、TS - 3、TS - 4分别进行土壤样品中Hg含量的测定,并将测定结果运用标准曲线的线性回归方程Y = 0. 244X + 0. 0529进行计算分析,得到目标土壤样品中Hg的平均含量为0. 617 mg/kg。这个测定结果符合国家标准 ( GB15618 - 1995) 的规定参考范围要求,这表明该地区的土壤可以安全的进行农业生产,土壤中的Hg不会通过食物链的作用对人类健康形成威胁和危害。
2. 3 Cu 的测定结果
根据实验设定的方法测定Cu标准溶液的吸光度,然后使用Excle用吸光值对标准液浓度作图,再进行线性最小二乘法拟合,得到回归方程: Y = 0. 1454X + 0. 0148,R2= 0. 9961,结果见图3,由曲线可知,标准溶液浓度在0. 0 ~ 2. 0 mg/L的范围内,呈现良好的线性关系。
按照试验设定的方法,将从天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植地区采集的标准土壤样品TS - 1、TS - 2、TS - 3、TS - 4分别进行土壤样品中Cu含量的测定,并将测定结果运用标准曲线的线性回归方程Y = 0. 1454X + 0. 0148进行计算分析,得到目标土壤样品中Cu的平均含量为11. 67 mg/kg。这个测定结果符合国家标准( GB15618 - 1995) 的规定参考范围要求,这表明该地区的土壤可以安全的进行农业生产,土壤中的Cu不会通过食物链的作用对人类健康形成威胁和危害。
3 结 论
本试验采用火焰原子吸收光谱仪,对甘肃省天水市麦积区花牛镇花牛村苹果种植地区土壤的重金属元素Zn、Hg、Cu的含量进行了测定,各重金属元素的平均含量分别为: Zn的平均含量为26. 27 mg/kg、Hg的平均含量为0. 617 mg/kg、Cu的平均含量为11. 67 mg/kg。结果表明,该地区的土壤可以安全的进行农业生产,土壤中的重金属不会通过食物链的作用对人类健康形成威胁和危害。这一结果为建立该苹果种植地区土壤中重金属因素的测定方法,同时为该地区建设无公害果园和土壤重金属污染的防治提供一定的理论依据。
参考文献
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土壤营养元素含量 第9篇
本文采用ICP-MS法一次进样同时测定了土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量, 对测定方法的线性范围、检出限、精密度、准确度等方法学指标进行了研究, 建立了ICP-MS法测定土壤中砷铅铜锌铬镉镍的方法。并采用国家土壤标准物质 (GBW07401) 、 (GBW07402) 、 (GBW07404) 、 (GBW07405) 、 (GBW07406) 、 (GBW07407) 测定对照, 评价了方法的的准确性, 测定结果均在标准值的误差范围内。结果表明, 方法线性范围宽、检出限低、精密度好、准确度高。方法简便、快速、灵敏、准确, 适用于土壤中7种重金属元素含量的同时测定。
(一) 实验部分
1. 主要仪器
X7 ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪 (美国热电公司) ;CEM MARS 5梯度升温专用微波炉 (美国培安公司) ;Cascada超纯水装置 (PALL公司) 。
2. 试剂、试液
硝酸 (HNO3) :实验用工艺超纯;氢氟酸 (GR) ;高氯酸 (GR) ;超纯水:电阻率≥18.2M/cm;砷铅铜锌铬镉镍混合标准100µg/ml, (GSB 04-1767-2004) , 购于地球化学标准物质研究中心。
ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪调谐混合标准溶液:Be (9) , Co (90) , In (115) , Bi (209) , U (238) 浓度为10µg/L, 美国热电公司提供;钇 (Y) 内标元素标准溶液:浓度为10µg/ml。
3. 仪器测定条件
使用1.0µg/L浓度调谐混合标准溶液对仪器各项指标进行调整, 通过对仪器各项参数的优化选择, 进行全质量范围内的质量校正;钇内标元素标准溶液进行仪器工作条件最佳化选择。使仪器在比较理想状态时进行样品分析。采用ICP-MS仪器测定条件如:
入射功率:1250W;雾化器流量:0.85L/min;冷却器流量:13.0L/min;辅助气流量0.76L/min;采样锥孔径:1.0mm, 截取锥孔径:0.7mm;扫描方式:跳峰;积分时间:0.5s;扫描次数:40次;采样深度:7.0mm;采样时间13s;雾化室温度2℃。
4. 实验土壤试样及土壤标准物质
土壤试样采自广西凌云浪伏茶场;国家土壤标准物质:GBW07401;GBW07402;GBW07404;GBW07405;GBW07406;GBW07407, 购于国家标准物质研究中心。
5. 试样前处理
称取0.2克试样, 加少量水润湿后, 加入4ml硝酸, 于专用微波炉消解70分钟, 冷却后, 加0.2mL高氯酸;4.0mL氢氟酸, 于200℃电热板消化至氢氟酸、高氯酸蒸发完后, 加4m L硝酸, 用超纯水定容至50ml, 待测。对照标准物质与以上试样平行处理。
6. 标准系列配制
砷、铅、铜、锌、铬、镉、镍元素混合标准系列溶液浓度配制。根据表1所列的系列浓度范围, 取一定量的砷、铅、铜、锌、铬、镉、镍标准溶液于系列50m L容量瓶中, 逐级稀释成一系列标准使用溶液, 同时加入4m L硝酸, 用水稀释至50m L。
采用钇内标元素:钇标准液浓度为0.5µg/ml, 介质为5% (v/v) HNO3。
(二) 结果与讨论
1. 分析元素同位素及检出限
在质谱测定中, 分析元素同位素的选择是在避开同质异序数和氧化物等多原子离子干扰的前提下, 尽可能选择丰度大、干扰小、灵敏度高的同位素。某些同位素受到Ar Cl和Cl O的影响, 应避开[3]。表2列出了所选择的同位素。在ICP-MS法元素分析中, 多元素离子或复合离子会干扰测定, 如As会受到Ar Cl的严重干扰。通过同位素及同量异位素之间关系的换算, 推出校正因子, 将校正因子写入仪器校正软件中在测定过程中仪器会自动进行校正[4]。本方法通过试验, 选择如表2中的同位素测定, 以减少干扰。选择钇 (89Y) 内标元素的方法来校正由于样品中基体效应和仪器分析信号漂移对测量所造成的影响。
在上述选定的仪器测定参数及测定条件下, 将配制的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素混合标准系列溶液用ICP-MS等离子体质谱法测定各元素强度, 同时吸入内标元素钇标准溶液, 绘制标准曲线, 结果见表2。
方法检出限, 根据目标元素在对空白溶液进行平行11次测量, 计算得各元素标准偏差、检出限、标准曲线相关系数, 如表2。若取样量为0.2克, 定容50 m L, 计算得出Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量的检出限分别为0.405;0.430;0.188;0.292;0.245;0.022;0.022mg/kg。结果见表2。
由表1结果可知, Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量在0~200µgL-1浓度范围内, 标准曲线线性良好, 回归方程为y=b+ax, 相关系数r=0.9996~0.9999。
2. 精密度试验结果
称取同一土壤样品6份, 按样品前处理方法进行消解, 和所选定的ICP-MS测定条件, 对土壤中7种重金属元素进行平行6次测定, 由表3中所列的统计结果可见, 重复性RSD<4%, 方法精密度令人满意。
3. 国家土壤标准物质准确度试验结果
为了考察方法的准确性, 实验采用国家一级标准物质土壤 (GBW07401) 、 (GBW07402) 、 (GBW07404) 、 (GBW07405) 、 (GBW07406) 、 (GBW07407) 中重金属元素分析质量控制验证。从表4结果可见, 所测得的国家土壤标准物质元素结果在标准值的误差范围内。各元素回收率在90.5%~108%范围内, 结果表明, 该方法具有较好的准确度。
4. 实际样品测定结果
(三) 结论
采用ICP-MS等离子体质谱法同时测定土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量, 方法用密封微波炉消解技术溶样。优化选择分析元素同位素, 以Y为内标校正系统, 建立了ICP-MS法测定土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量的分析方法。对国家6个一级标准物质土壤 (GBW07401) 、 (GBW07402) 、 (GBW07404) 、 (GBW07405) 、 (GBW07406) 、 (GBW07407) 中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量分析质量控制验证。评价了方法的的准确性, 测定值均在标准值误差范围内。并对采自广西凌云浪伏茶场实际土壤试样进行测定, 其7种重金属元素含量未发现异常。结果表明, 方法线性范围宽、检出限低、精密度好、准确度高, 能够快速、准确地测定土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素含量。
参考文献
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土壤全氮含量的测定 第10篇
1 土壤样品的采集与处理
1.1 土壤样品采集
为保证土壤样品具有代表性, 必须做到科学划分取样单元, 保证足够多的采样点, 采取合理的采样路线, 避开一些特殊部位。采样时间一般在秋后作物收获后或播种施肥前采集。采取耕层土壤, 采样深度为0~20 cm。采集的样品量为1~2 kg, 采集好的样品放入样品袋, 写好标签, 做好样品标记。
1.2 土壤样品处理
对采集的土壤样品要进行化验室内统一造册编号, 及时将土壤样品放置在样品盘上, 并摊成薄薄一层, 置于干净的室内通风处自然风干。风干后的土样按要求研磨过筛, 即将所有土样在全部通过2 mm孔径筛, 充分混合均匀后, 再用四分之一法取出一部分继续碾磨, 使之全部通过0.25 mm孔径筛, 并再充分混匀后, 装入样品瓶或袋中备用。瓶内外各放标签一张, 写明编号、采样地点、土壤名称、采样深度、样品粒径、采样日期、采样人及制样时间、制样人等项目[1,2,3]。
2 测定仪器及试剂的准备
2.1 主要仪器设备
电子天平秤;消化管 (与消煮炉、定氮仪配套) , 容积为250 m L;定氮仪;可控铝锭消煮炉 (升温不低于400℃) ;半微量滴定管, 规格为10 m L;弯颈漏斗 (与消化管配套) ;三角瓶等。
2.2 试剂
硫酸;硫酸标准溶液或盐酸标准溶液;氢氧化钠溶液 (称取400 g氢氧化钠溶于水中, 稀释至1 L) ;硼酸—指示剂混合液 (称取硼酸20.00 g溶于水中, 稀释至1 L得到硼酸溶液;将甲基红0.1g和溴甲酚绿0.5 g置于玛瑙研钵中, 加入95%乙醇少量, 研磨至指示剂全部溶解, 后加入95%乙醇至100 L得到混合指示剂, 然后将此混合指示剂加入硼酸溶液中, 加入比例1∶500, 后调节其p H值至4.5左右) ;加速剂 (将硒粉1 g、硫酸钾100 g、五水合硫酸铜10 g置于研钵中研细, 充分混合均匀) [3]。
3 土壤全氮含量测定及分析 (凯氏蒸馏法)
3.1 样品的称量
称取通过0.25 mm孔径筛的风干试样0.5~1.0 g (精确到0.000 1 g) 。
3.2 土样消煮
将称量的土样放入干燥消化管底部, 加入加速剂1.8 g、水2 m L、浓硫酸5 m L, 摇至均匀, 后将其放入控温消煮炉上, 一开始用小火加热10~15 min, 待其反应趋于缓和时, 再加温至375℃, 待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后, 再继续消煮1 h, 冷却。在消煮试样的同时要做2份空白测定。此消煮法不包括硝态和亚硝态氮的消煮。
3.3 氨的蒸馏和滴定
在使用定氮仪蒸馏时, 要先空蒸30 min清洗管道。等消煮液冷却后, 向消化管内加水约60 m L并摇匀, 置于定氮仪上。在三角瓶中加入25 m L原配好的硼酸-指示剂混合液, 冷凝器承接管管口置于硼酸液面以下, 然后向消化管内缓慢加入35 m L原配制好的氢氧化钠溶液, 蒸馏5 min, 用少量水洗涤凝管末端。滴定是用0.01 mol/L盐酸标准溶液滴定馏出液, 由蓝绿色至刚变为红紫色, 记录所用酸标准液的体积[4,5,6,7]。
3.4 结果计算
将各分析数据按照土壤全氮测定公式, 计算出结果。
式中:V—滴定试时所用酸标准液的体积 (m L) , V0—滴定空白时所用的酸标准液的体积 (m L) , C—酸标准液的浓度 (mol/L) , 0.014—氮原子毫摩尔质量, m—风干试样质量 (g) , 1 000—换算成每千克含量。平均测定结果用算术平均值表示, 保留小数点后2位。
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土壤营养元素含量 第11篇
关键词:Radarsat-2;后向散射系数;反演;土壤盐分
中图分类号: S151.9+3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)11-0442-03
收稿日期:2014-12-07
基金项目:国家自然科学基金(编号:51169016)。
作者简介:弓永利(1976—),女,内蒙古呼和浩特人,副教授,高级工程师,主要从事工程测量、遥感、地理信息应用方面的科研和教学工作。E-mail:fllyzz@126.com。 土壤盐渍化(soil salinization)是指随着水分上升到地表并蒸发后,使土壤底层的盐分或者是地下水的盐分在表层土壤积累的过程,是土地退化和土壤荒漠化的主要表现形式。在干旱、半干旱地区,土地逐渐退化主要是由人类不合理的活动和脆弱的生态环境共同导致的,土壤盐渍化已经成为现在世界上土地荒漠化和土地退化的主要类型之一[1-4]。盐碱土不仅会引起土壤板结、肥力下降,加重土壤侵蚀,还会造成资源破坏,引发农业生产损失,从而严重威胁生物圈和生态环境安全[5]。
遥感及其相关技术在获取地表信息方面具有宏观性、实时性、动态性等特点,这使得土壤盐渍化的监测更加宏观、快速、准确、有效,有利于对土地盐碱化发展和演变机理的认识[4,6-7]。因此,对河套平原盐渍化程度进行遥感监测、反演可以作为该地区灌溉制度制定、盐渍化土壤治理方案制定的基础资料。
由于微波遥感技术具有全天时、全天候的工作能力,而且对云雾、雨雪和地物都有一定的穿透能力,可以更好地识别、分析地物,提取所需的信息。土壤盐分含量变化趋势与土壤水分含量有着密不可分的关系,再加上微波遥感对土壤水分十分敏感[8-10],因此微波遥感技术已经成为当前监测土壤盐分的主要方法。
本研究基于Radarsat-2雷达影像数据的处理,对裸露地表土壤盐分含量进行反演研究,以期利用SPSS软件进行数据模拟分析,建立地表土壤盐分含量后向散射模型,从而为大面积获得地表土壤盐分时空分布信息提供理论依据和技术支撑。
1材料与方法
1.1研究区概况
研究区位于内蒙古自治区巴彦淖尔市杭锦旗境内,地理坐标范围为40°44′~41°01′ N、106°52′~107°13′ E,海拔1 032~1 050 m ,面积约为625 km2。该地区地貌主要由冲击平原、洪积平原、河漫滩3种地形构成,地势从西南到东北逐渐降低,属于河套平原。气候特点为温带大陆性气候,干燥、昼夜温差大,年均气温8.5 ℃,年均降水量138.2 mm左右,无霜期130 d 左右,日照时间较长,年均日照时间3 181 h。地面特征以耕地与盐碱化裸地为主,“种植类型”主要有玉米、葵花、小麦等。
1.2雷达影像数据
采用的雷达数据为2013年3月13日的一景Radarsat-2标准四极化模式雷达数据,此时研究区地表状态为春耕前期时的裸露地表。雷达影像的工作波段为C,中心波长5.7 cm,频率5.3 GHz,极化方式为HH、HV、VH、VV,数据类型为 Single Look Comple(SLC)。
1.3样品数据分析
本试验在视野开阔并无遮挡物的裸露地表取样,所采集土壤样品深度限定在0~10 cm,且采样时间与卫星飞过试验区时间同步。本试验在试验区内共均匀采集60个土壤样品,同时使用GPS获取样点坐标位置信息。然后将所采集样品分别放置铝盒和塑封袋内,对铝盒现场称重,待到实验室用EDTA滴定法获取土壤含盐量,烘干法获得土壤含水量。
1.4雷达影像处理
与可见光、红外等光学遥感相比,Radarsat-2雷达影像数据处理起来比较复杂。对于SLC类型的雷达影像,先对其进行斜距到地距的转换后才能获得真正的地距影像,然后利用ENVI 4.8软件进行辐射定标、几何校正、滤波去噪等处理后得到的影像,才能更好地进行后向散射系数的提取。
利用ARCGIS 9.3软件把GPS 获取采样点的坐标位置制作成矢量文件,再通过ENVI 4.8软件在雷达影像上显示采样点的位置信息,从而获得样点的后向散射系数。由于雷达影像数据存在严重的斑点和噪声,既便是进行滤波处理后,影像还是有很多斑点,这样就给样点后向散射系数的提取造成很大的干扰。为了获取更加准确的样点后向散射系数,本研究将取样点象元周围的象元后向散射系数的平均值作为该中心样点最后的后向散射系数。
2结果与分析
2.1模型的建立
SPSS是一种非常经典、强大的统计分析软件,它有比较成熟的理论基础,可以确定变量之间的定量关系,并可以进行相应的预测,且能反映出统计变量之间的统计变化规律。在获取四极化地表后向散射系数和实验室数据等基础数据后,通过SPSS软件“控制变量”的思想,逐步加入和剔除变量,观察变量加入前后模型的变化,确定该变量对本研究结果是否有积极影响,来探究各变量之间的关系。最后利用SPSS软件进行数据模拟回归分析,建立回归模型,并根据已有实测数据和图像数据来估计模型的各个参数。
选取HH、HV、VH、VV、HH2、HV2、VH2、VV2以及含水量为自变量,采用向前和向后的建模方法,对变量进行加入和剔除,从而建立线性回归模型。选取45个样点数据进行软件模型模拟,通过向前和向后方法的模型分析,最终建立以HH、VV、HH2、HV2、VH2、VV2以及含水量为自变量的土壤含盐量反演公式。具体模型如下:
nlc202309030024
Y=1.362+1.128×a-0.48×b×10.557×c-0.981×d+ 0.747 ×e-2.906×f+1.925×g。 (1)
式中:Y为土壤含盐量;a为考虑入射角影响的HH极化的后向散射系数;b为考虑入射角影响的VV极化的后向散射系数;c为考虑入射角影响的HH极化的后向散射系数的平方值除以100;d为考虑入射角影响的HV极化的后向散射系数的平方值除以100;e为考虑入射角影响的VH极化的后向散射系数的平方值除以100;f为考虑入射角影响的VV极化的后向散射系数的平方值除以100;g为土壤含水量。
2.2模型验证
为了进一步验证模型的正确性,使用公式(1)对其余的15个样点进行验证,通过软件Envi4.8中Band Math 波段运算功能进行土壤盐分含量的计算,结果如表1所示。同时,对反演值与实测值进行相关性分析,结果如图1所示。
在表1中,26号、44号样本的反演结果为负值,则表明反演出错,其余反演结果误差的绝对值最大为9号样本,值为0.296 g/kg,最小的为5号样本,值为0.012 g/kg。误差的绝对值<0.1 g/kg的有8个,≥0.1 g/kg的有7个,≥0.2 g/kg的仅有3个。表明模型计算的土壤盐分含量与实测值的误差较小。利用该模型对所有野外观测数据进行模拟,样本实测值与反演值的统计结果如表3所示。
从表2可以看出,土壤盐分含量的实测值与反演值之间最大值、最小值之差分别约为0.25、0.33 g/kg。为了研究不同盐渍化程度的地表后向散射响应特征,根据采样点表层的不同土壤盐分含量分成4组,即非盐渍地、轻度盐渍地、中度盐渍地和重度盐渍地[11],具体情况如表3所示。
利用ENVI4.8软件和模型公式反演整个研究区域地表的土壤盐分,最终获得该研究区域土壤盐分的空间分布图,然后利用表4的分类方法进行统计,结果如图2所示。
3结论
本研究基于Radarsat-2雷达影像数据和实测数据,利用SPSS软件进行数据模拟分析,建立地表土壤盐分含量的反演模型,反演获得的土壤盐分含量与实测值之间最大值、最小值、之差均为0.25、0.33g/kg,且相关系数达到了0.9046。
这表明此模型在不考虑其他更多地表因素情况下,可以获得较好的反演结果。因此,Radarsat-2雷达微波遥感可以利用该模型进行大面积的裸露地表土壤盐分含量监测,并且有较好的应用前景。
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土壤速效氮含量速测方法研究 第12篇
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土样为黑土、黑钙土和碱化草甸土, 均采自肇州县, 随机采集, 采集的土样经自然风干、过筛后测定其有机质含量和p H值, 黑土有机质含量和p H值分别为17.98 g/kg、6.61, 黑钙土有机质含量和p H值分别为5.23 g/kg、8.11, 碱化草甸土有机质含量和p H值分别为1.933 g/kg、10.20。
1.2 浸提剂的选择与制备
我国土壤速测浸提剂因地而异, 就北方地区而言大体可分2类[3], 一类是用1 mo L/L Na OH处理土样提取碱解氮;另一类是用0.5 mo L/L Na2SO4提取NH4+-N、NO3--N。对于种类繁多的浸提剂应首先要保证滤液清亮, 以利比色 (浊) , 并在规定的平衡时间内 (30 min) 获得足够分析用的浸提液 (2 m L以上) 。依据浸提剂筛选的原则和文献报导[4,5], 该试验确定0.01 mo L/L CaCl2为NH4+-N、NO3--N的浸提剂。
分别称取黑土、黑钙土和碱化草甸土50 m L于小烧杯内[6], 各烧杯内均加入浸提剂18 m L, 随后用玻璃棒搅动土体。根据土体塑性表现, 继续加浸提剂1~3 m L, 如此反复2~5次, 直到轻蹲烧杯, 杯内泥浆易成平面, 有液体光泽, 但无自由水, 侧放烧杯, 10 s或稍长时间泥浆无明显局部流动现象, 说明此时土壤含水量已达到饱和, 此时黑土加浸提剂24 m L、黑钙土加浸提剂24 m L、碱化草甸土加浸提剂26 m L, 记录平衡起始时间。
当饱和泥浆平衡30 min后, 将部分泥浆转入布氏漏斗中部, 泥浆距滤纸边缘不小于0.5 cm, 待干滤纸完全湿润, 加大抽力, 使滤纸紧贴于漏斗平面, 继续将全部泥浆转入布氏漏斗, 可以迅速获得所需的浸提液。
1.3 速效养分测定方法
1.3.1 土壤NH4+-N的测定。
浸提液中NH4+-N的测定采用奈氏比色法, 其主要原理是:待测液中的NH4+在p H值为11的碱性条件下, 与奈氏试剂作用生成橘黄色配合物, 其反应如下:
采用纳氏试剂比色法测定浸提液中的NH4+-N, 测定范围为0.5~16.0 mg/L。因浸提剂为0.01 mo L/L Ca Cl2, 增强了Ca2+对测定的干扰, 为了排除待测液中易引起混浊的Ca2+、Mg2+等离子的干扰, 加入25%酒石酸钾钠加以掩蔽。测定步骤:取饱和浸提液200μL, 加入25%酒石酸钾钠200μL、纳氏试剂100μL, 加塞摇匀, 5 min后与标准色阶1、2、3、4、5、6、8、10 mg/L对比, 记录读数。
1.3.2 土壤NO3--N的测定。
硝酸试粉法是测定待测液中NO3--N的通用方法, 其主要原理是:锌在酸性条件下产生氢气, 将NO3-还原为NO2-, 然后与对氨基苯磺酸和α-萘胺作用, 形成红色偶氮染料。反应如下:
测定步骤:分别取黑土、黑钙土、碱化草甸土的浸提液0.30、0.20、0.04 m L加0.01 mo L/L Ca Cl2至500μL放于点滴板中, 加60%HOAc 500μL, 摇动, 继续加硝酸试粉约0.05 g, 加塞摇匀, 放于暗箱内显色10 min, 然后与标准色阶1、2、3、4、5、6、8、10 mg/L对比, 记录读数。
2 结果与分析
2.1 土壤NO3--N含量速测结果
黑土中NO3--N含量与浓度为1.5μg/L的标准色阶相近;黑钙土中NO3--N含量与浓度为1.2μg/L的标准色阶相近;碱化草甸土中NO3--N含量与浓度为0.32~0.40μg/L的标准色阶相近。测试结果表明, 3种土样中NO3--N的含量从大到小为:黑土>黑钙土>碱化草甸土。
2.2 土壤NH4+-N含量测定结果
与标准色阶比较, 黑土中NH4+-N含量介于1~2 mg/L之间;黑钙土中NH4+-N含量约为1 mg/L;碱化草甸土中NH4+-N含量约为6 mg/L。测试结果表明, 3种土壤中NH4+-N的含量从大到小为:碱化草甸土>黑土>黑钙土。
3 结论与讨论
试验结果表明, 3种土壤中NO3--N的含量为黑土>黑钙土>碱化草甸土;NH4+-N的含量为碱化草甸土>黑土>黑钙土。用硝酸试粉法测定土壤NO3--N含量时, 测定的准确度取决于加硝酸试粉发生重氮化和偶合反应时p H值调节是否适宜, 即加入硝酸试粉后显色液的HOAc浓度至少应在20%以上。该法显色速度很快, 25℃时10 min就能完全显色, 且显出的颜色可以稳定数小时。加硝酸试粉后, 宜将刻度试管置于暗箱内, 以避免光对偶氮化合物的影响而导致溶液褪色。与传统方法相比, 上述速测方法具有快捷、高效、方便、经济的特点, 适合于基层单位推荐施肥中养分的速测。
参考文献
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土壤营养元素含量
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