專利名稱：：一種監(jiān)測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)殘存量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及有機(jī)物料埋袋(管)法的土壤失重量計(jì)算，具體的說(shuō)是一種監(jiān)測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)殘存量的方法。
背景技術(shù)：
：在全球氣溫升高等環(huán)境問(wèn)題的壓力下，土壤有機(jī)質(zhì)的作用和重要性不只局限在對(duì)土壤肥力的影響方面，更與環(huán)境、大氣圈、生物圈的可持續(xù)發(fā)展緊密相關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)，也是平衡施肥的重要參數(shù)，其形成量取決于進(jìn)入土壤的有機(jī)物料數(shù)量及其腐解殘留率的大小。因此測(cè)定有機(jī)物料在土壤中的腐解殘留率，對(duì)于了解施用有機(jī)肥料對(duì)供應(yīng)土壤有機(jī)質(zhì)效果以及提高土壤有機(jī)質(zhì)含量具有重要意義。自1964年蔡道基在我國(guó)首先采用砂濾管法測(cè)定稻草等的分解速率以來(lái)，國(guó)內(nèi)有不少學(xué)者借助該方法研究有機(jī)物料在不同條件下的腐解殘留率(文獻(xiàn)1:須相成，張繼宏，佟國(guó)良，等.有機(jī)物料在不同土壤中腐解殘留率的研究.土壤通報(bào)，1985，(1):21-26)。同時(shí)期，測(cè)定有機(jī)物料腐解殘留率的埋袋法也在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。但是使用這兩種方法計(jì)算有機(jī)物料分解殘留率時(shí)，都假設(shè)土壤質(zhì)量不變化。事實(shí)上，由于埋袋(管)期間測(cè)試土壤的有機(jī)碳、氮也發(fā)生分解，添加的物料的質(zhì)量則因礦化分解而下降，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)校正土壤質(zhì)量的變化(文獻(xiàn)2:柳敏，沈善敏，張璐，等.有機(jī)物料中有機(jī)碳和有機(jī)氮的分解進(jìn)程及分解殘留率.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18(11):1-5)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)殘存量的方法，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)物料埋袋(管)法測(cè)定有機(jī)物料分解殘留率的計(jì)算過(guò)程中。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種監(jiān)測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)殘存量的方法，1)取待測(cè)土樣于lOO-ll(TC烘干后測(cè)量有機(jī)碳和有機(jī)氮濃度；2)將待測(cè)土樣置于砂濾管或尼龍袋中，設(shè)定2-4個(gè)平行的實(shí)驗(yàn)組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組設(shè)置4個(gè)以上的砂濾管或尼龍袋，按每個(gè)砂濾管或尼龍袋中放置待測(cè)干土樣100g計(jì)，將砂濾管或尼龍袋埋置于自然土壤中，埋置深度為10-20cm;3)定期于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取一個(gè)砂濾管或尼龍袋，取其中的土樣于lOO-ll(TC烘干后測(cè)量有機(jī)碳和有機(jī)氮濃度；4)計(jì)算待測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)的殘存量，計(jì)算公式為①WSi=Ws。Xl.724X(C。-Ci)式中Ws。(g)——分解前土壤干重，在此為100g;WSi(g)——純土有機(jī)質(zhì)減重，也就是土壤減重；C。(％)——分解前土壤中有機(jī)質(zhì)含C量；)——第i個(gè)取樣期時(shí)土壤中有機(jī)質(zhì)含C；1.724為有機(jī)碳向有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換系數(shù)；②埋袋實(shí)驗(yàn)第i個(gè)取樣期時(shí)殘存有機(jī)碳量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中ESi(g)——?dú)埓嬗袡C(jī)碳量③埋袋實(shí)驗(yàn)第i個(gè)取樣期時(shí)殘存有機(jī)氮量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中FSi(g)——?dú)埓嬗袡C(jī)氮量Ni(%)——第i個(gè)取樣期時(shí)土壤中有機(jī)氮含量。所述定期于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取一個(gè)砂濾管或尼龍袋是指每隔40天一1年于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取出一個(gè)砂濾管或尼龍袋。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用簡(jiǎn)單的方法監(jiān)測(cè)了埋袋(管)方法測(cè)土壤有機(jī)碳、氮分解殘留率時(shí)的土壤失重。以有機(jī)碳減少的量乘以有機(jī)碳向有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換系數(shù)l.724，再用埋袋前土壤質(zhì)量減去土壤損失的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量即為土壤失重。具體實(shí)施例方式以2000-2005年在中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行的一組埋管實(shí)驗(yàn)為例。將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)站耕層土壤過(guò)2mm篩，測(cè)定干率。若干率>0.85，需加水調(diào)節(jié)至0.85，若干率小于0.85則需風(fēng)干至干率為0.85。將測(cè)定的土壤(干土按100g計(jì))裝入砂濾管中，于2000年10月1次性埋入試驗(yàn)地20cm深度，之后分別于2001、2002和2003和2005年的10月分批取樣，每批每處理4管，取出管中土壤后，于105t:烘干，測(cè)定干率、有機(jī)碳和全氮濃度。100g干土埋管1、2、3、5年后土壤失重和土壤殘存有機(jī)碳氮計(jì)算結(jié)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殘存有機(jī)碳氮計(jì)算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表l的數(shù)據(jù)可以看出①隨著時(shí)間的推移，土壤中的有機(jī)C含量隨之降低，土壤減重更多。說(shuō)明該方法更加適用于由于土壤有機(jī)質(zhì)分解造成的土壤減重的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。②以第3年取樣為例，使用發(fā)明的計(jì)算方法測(cè)定的埋管土壤殘存有機(jī)C含量為1.170g，殘存有機(jī)N含量為0.1155g。若不考慮在埋管實(shí)驗(yàn)中的土壤失重，則土壤中殘存的土壤有機(jī)C含量為1.173%X100g=1.173g，殘存的土壤有機(jī)N含量為0.1158%X100g=0.1158g。雖然差別不大，但是對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，不校正土壤失重積累的誤差則會(huì)很大。③該實(shí)驗(yàn)是北方的一般肥力土壤在北方地區(qū)的埋管實(shí)驗(yàn)，土壤的有機(jī)C分解速率較慢。若為熱帶地區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量高的土壤的埋袋(管)實(shí)驗(yàn)，有機(jī)C分解速率必然加快，土壤失重就更不能忽略了。④隨著近代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，同位素技術(shù)的廣泛應(yīng)用，分析人員對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密度要求越來(lái)越高，該測(cè)定方法的發(fā)明能幫助他們得到更精確可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。權(quán)利要求一種監(jiān)測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)殘存量的方法，其特征在于1)取待測(cè)土樣于100-110℃烘干后測(cè)量有機(jī)碳和有機(jī)氮濃度；2)將待測(cè)土樣置于砂濾管或尼龍袋中，設(shè)定2-4個(gè)平行的實(shí)驗(yàn)組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組設(shè)置4個(gè)以上的砂濾管或尼龍袋，按每個(gè)砂濾管或尼龍袋中放置待測(cè)干土樣100g計(jì)，將砂濾管或尼龍袋埋置于自然土壤中，埋置深度為10-20cm；3)定期于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取一個(gè)砂濾管或尼龍袋，取其中的土樣于100-110℃烘干后測(cè)量有機(jī)碳和有機(jī)氮濃度；4)計(jì)算待測(cè)土樣中有機(jī)質(zhì)的殘存量，計(jì)算公式為①Wsi＝Ws0×1.724×(C0-Ci)式中Ws0(g)——分解前土壤干重，在此為100g；Wsi(g)——純土有機(jī)質(zhì)減重，也就是土壤減重；C0(％)——分解前土壤中有機(jī)質(zhì)含C量；Ci(％)——第i個(gè)取樣期時(shí)土壤中有機(jī)質(zhì)含C量；1.724為有機(jī)碳向有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換系數(shù)；②埋袋實(shí)驗(yàn)第i個(gè)取樣期時(shí)殘存有機(jī)碳量Esi＝Ci×Wsi式中Esi(g)——?dú)埓嬗袡C(jī)碳量③埋袋實(shí)驗(yàn)第i個(gè)取樣期時(shí)殘存有機(jī)氮量Fsi＝Ni×Wsi式中Fsi(g)——?dú)埓嬗袡C(jī)氮量Ni(％)——第i個(gè)取樣期時(shí)土壤中有機(jī)氮含量。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述定期于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取一個(gè)砂濾管或尼龍袋是指每隔40天-1年于每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取出一個(gè)砂濾管或尼龍袋。全文摘要本發(fā)明涉及有機(jī)物料埋袋(管)法的土壤失重量計(jì)算，具體地說(shuō)是通過(guò)監(jiān)測(cè)CK處理土壤有機(jī)質(zhì)隨時(shí)間變化的損失量，計(jì)算土壤埋袋(管)后殘存干土重，進(jìn)而計(jì)算干土埋管后殘存有機(jī)碳氮的量。該計(jì)算方法簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)物料埋袋(管)法測(cè)定有機(jī)物料分解殘留率的計(jì)算。文檔編號(hào)G01N5/04GK101726448SQ20081022802公開日2010年6月9日申請(qǐng)日期2008年10月10日優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日發(fā)明者周樺,宇萬(wàn)太,張璐,馬強(qiáng)申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所