土壤pH影响因素及调控
- 格式:ppt
- 大小:1.84 MB
- 文档页数:24
南方土壤酸化是指土壤中的pH值降低,土壤呈酸性,对植物生长和农作物产量产生不利影响的现象。
南方土壤酸化的主要原因包括自然因素和人为活动两个方面。
下面将从这两个方面详细阐述南方土壤酸化的原因及改良措施。
一、自然因素1. 降雨量过多:南方地区降雨量较多,雨水中的二氧化碳和硫酸会形成酸雨,进而影响土壤的酸碱度。
2. 地形独特:南方地区地形多为丘陵和山地,地势较高,易受酸雨侵蚀,导致土壤酸化。
3. 土壤质地:南方土壤多为红壤和黄壤,土壤酸化指数较低,容易受到酸雨侵蚀。
二、人为活动1. 过量施用化肥:南方地区种植业发达,农民过量使用化肥,导致土壤酸化。
2. 长期种植酸性作物:南方地区气候湿热,适宜种植酸性作物,长期种植容易导致土壤酸化。
3. 不合理的土地利用:南方地区的城市化发展快速,大量的建设活动导致土地的破坏,进而加重了土壤酸化的问题。
基于上述原因,南方地区的土壤酸化问题日益严重,影响了农业生产和生态环境。
有必要采取措施进行土壤改良,提高土壤的酸碱度,以保护土壤生态环境和农业可持续发展。
一、改良措施1. 合理施用有机肥:合理施用腐熟有机肥可以改善土壤结构,提高土壤的保水保肥能力,降低土壤的酸度。
2. 栽植碱性植物:适当增加栽种碱性植物,如紫花苜蓿、燕麦等,可以中和土壤酸度,提高土壤的pH值。
3. 覆盖秸秆:适量使用秸秆进行土壤覆盖,可以增加土壤有机质含量,改善土壤结构,减轻土壤酸化现象。
4. 农业循环利用:推动农业循环利用,合理利用农作物秸秆、畜禽粪便等,通过堆肥的方式将有机废弃物还原为有机肥,改善土壤肥力和酸碱度。
5. 生态农业模式:引导农民转变传统种植模式,推广生态农业,实行绿色种植,减少化肥施用,增加中性植物的栽培比例,有效减缓土壤酸化速度。
以上所述是南方土壤酸化的原因及改良措施的概要分析,针对土壤酸化问题,需要政府、农户和科研机构多方联合共同努力,采取有效措施来改善土壤环境,促进农业的可持续发展。
引用格式:叶钰,徐泽,阳冬秀,等. 耕地土壤pH值和有机质含量空间分布特征及影响因素分析——以长沙县为例[J]. 湖南农业科学,2024(3): 37-40. DOI:10.16498/ki.hnnykx.2024.003.009土壤是农业生产之根本,也是人类赖以生存的物质基础[1]。
土壤酸碱度是一项重要的土壤属性,直接影响着土壤养分的存在状态和有效性,是评价土壤质量和生态功能的重要指标[2]。
土壤有机质是土壤肥力的物质基础,对改善土壤物理、化学性质以及作物的生长起着重要作用[3]。
两者受到母质、海拔高度、气候、生物、成土时间等自然因素的影响,同时与施肥、土地利用、耕作等人为因素密切相关。
近年来,随着经济社会的发展,耕地土壤有机质减少、土壤酸化、土壤污染及土壤侵蚀等问题日益突出,耕地保护也成为了生态环境保护的重要一环。
为此,分析耕地pH值和土壤有机质含量的分布及其影响因素,不仅对耕地土壤改良保护和合理高效施肥具有重要参考作用,同时还能在土壤养分可持续利用及区域生态环境建设方面发挥重要作用。
国内已有对土壤pH值和有机质的空间分布和影响因 耕地土壤pH值和有机质含量空间分布特征及影响因素——以长沙县为例 叶钰1,徐泽1,阳冬秀1,张丹1,苏翔1,吴海勇2 (1. 长沙县农业农村局,湖南长沙 410100;2. 湖南省土壤肥料研究所,湖南长沙 410128)摘要:为了解长沙县耕地土壤有机质丰缺状况和空间分布特征,采集了长沙县2 118份耕层(0~20 cm)土壤样本,测定土壤pH值、土壤有机质含量,分析了不同母岩母质、土壤质地、土地利用方式对土壤pH值和有机质含量的影响。
结果表明:长沙县耕地土壤主要以微酸性为主,其中部和北部耕地土壤酸性更强;土壤有机质含量较高,呈北高南低的分布趋势;不同母岩母质中,除砂岩风化物发育的土壤呈酸性,其他类型的母岩母质形成的土壤均呈弱酸性,土壤有机质含量平均值范围为27.2~38.3 g/kg;不同土壤质地中,轻壤的pH均值最高,为6.3,砂壤的pH均值最低,为5.5,有机质含量排序为轻壤>砂壤>中壤>黏土>重壤;不同土地利用方式中,水田的pH值平均为5.92,有机质含量平均为34.2 g/kg,旱地的pH平均值是5.89,有机质含量平均为30.5 g/kg。
收稿日期:2019-01-25基金项目:广西自然科学基金(2013GXNSFAA019106)作者简介:李朝英(1971 ),女,本科,实验师,从事实验室检测分析工作㊂E-mail:lzying1877@ ㊀∗通信作者,Tel*************上海农业学报㊀2021,37(1):47-52http:∕∕Acta Agriculturae ShanghaiDOI:10.15955∕j.issn1000-3924.2021.01.08李朝英,郑路.土壤pH 测定的影响因素探讨[J].上海农业学报,2021,37(1):47-52.土壤pH 测定的影响因素探讨李朝英1,郑㊀路1,2∗(1中国林业科学研究院热带林业实验中心,凭祥532600;2广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站,凭祥532600)摘㊀要:为了准确测定土壤pH,对不同检测条件下所测的土壤pH 进行了分析比较㊂结果表明:振荡5min㊁静置60min 和振荡30min 或60min㊁静置30min 或60min 所测土壤pH 趋于一致,悬液静置120min 以内完成检测,检测误差较小㊂测定搅拌中悬液可提高电极响应速度,测定结果稳定,且用时短,是适宜检测状态㊂土壤的pH 氯化钙㊁pH 氯化钾㊁pH 水有显著差异,但三者可相互转换计算㊂pH 水与pH 氯化钙的拟合线性方程为y =0.986x +1.018(R 2=0.990);pH 水与pH 氯化钾的拟合线性方程为y =1.230x +0.130(R 2=0.922);pH 氯化钾与pH 氯化钙的拟合线性方程为y =0.744x +0.952(R 2=0.936)㊂对于pH 为4 9的土壤,pH 水受液接电位等因素干扰,精密度低于pH 氯化钾和pH 氯化钙㊂pH 氯化钾和pH 氯化钙测定干扰小,精密度较高㊂pH 氯化钙转换值与pH 水的差异较小,两者的可比性良好㊂对于pH 在5 9的土壤,pH 氯化钾与pH 水差异增大,两者的可比性欠佳㊂氯化钙浸提液测定土壤pH 有利于克服干扰,测定准确稳定,可参比性强,是一种优选的测定方法,可代替水浸提法测定土壤pH㊂关键词:土壤;pH;影响因素;检测方法中图分类号:S151.9㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1000-3924(2021)01-047-06Discussion on the influence factors of soil pH determinationLI Zhaoying 1,ZHENG Lu 1,2∗(1Experimental Center of Tropical Forestry ,Chinese Academy of Forestry ,Pingxiang 532600,China ;2Guangxi Youyiguan Forest Ecosystem Research Station ,Pingxiang 532600,China )Abstract :In order to accurately determine soil pH,the soil pH measured under different detection conditions was analyzed and compared.The results showed that the soil pH values measured by oscillating for 5min and standing for 60min,oscillating for 30min or 60min and standing for 30min or 60min tended to be consistent,and the detection error was small when the suspension was standing within 120min.The electrode response speed could be improved by measuring the suspension in stirring,the determination result was stable and the time was short,so it was suitable for determination.There were significant differences in soil pH measured by water,potassium chloride and calcium chloride extracts,but they could be calculated by mutual conversion.The fitting linear equation of pH water and pH calcium chloride was y =0.986x +1.018(R 2=0.990);the fitting linearequation of pH water and pH potassium chloride was y =1.230x +0.130(R 2=0.922);the fitting linear equation of pH potassium chloride and pH calcium chloride was y =0.744x +0.952(R 2=0.936).For the soil with pH 4 9,the precision of pH water was lower than those of pH potassium chloride and pH calcium chloride due to the interference of liquid junction potential and other factors.For the soil with pH 5 9,the difference between pH potassium chloride and pH water increased,and their comparability was poor.The determination of soil pH by calcium chloride extract was helpful to overcome the interference,and the determination was accurate and stable with strong reference.It was a preferred method to determine soil pH instead of water extraction method.Key words :Soil;pH;Influence factor;Detection method84李朝英等:土壤pH测定的影响因素探讨土壤酸碱性受气候㊁地形㊁母质㊁植被㊁人类活动及盐基饱和度等多种因素影响,是土壤的重要化学性质之一[1-2]㊂土壤酸碱性与土壤诸多理化性质密切相关,对土壤养分存在的形态和有效性㊁微生物活性㊁营养元素的传递和有效吸收以及植物生长发育有很大影响;同时,土壤酸碱性还是重金属元素吸附和解析及污染物降解的关键因素之一[3-5]㊂随着工业和农业的发展,土壤酸化程度日益加剧,随之引发了土壤退化㊁农作物减产㊁重金属污染程度加重等诸多问题,制约了土地可持续性发展㊂土壤酸碱性通常以土壤pH衡量,准确测定土壤pH对改良土壤㊁发展农林及保护环境等有着重要的现实意义㊂土壤pH测定方法主要为电位法,其操作方便,检测高效,适用于实验室日常检测分析㊂但是,不同资料所述电位法中,样品处理时间及静置时间㊁悬液测定状态等存在差异,至今无统一标准,也未见相关比较讨论[6-7]㊂此外,国内标准指出水㊁氯化钾浸提液用于酸性和中性土壤pH测定,氯化钙浸提液用于碱性土壤pH测定,而3种浸提液测定土壤pH的比较及其相关性分析少有报导,如何选择使用并不清楚[8-10]㊂目前,多以水浸提液测定pH,但该方法重复性不好,尤其是检测pH变化较大的样品,读数稳定时间偏长,检测误差大㊂鉴于此,本试验在不同检测条件下测定土壤pH,探讨土壤pH测定的影响因素,并对3种浸提液所测土壤pH进行比较分析,探讨三者的相关性,以期探寻pH测定误差产生的原因,确定适宜的检测条件,为土壤pH测定提出一种优选方法,为准确测定土壤pH提供可行的参考与指导㊂1㊀材料与方法1.1㊀试剂与仪器氯化钾㊁氯化钙㊁pH4.01标液㊁pH6.86标液均为分析纯;水为去离子水㊂pH计(复合电极)㊁磁力搅拌器㊁往复式振荡器㊂1.2㊀样品采集与处理2018年4月在中国林业科学研究院热带林业实验中心青山实验场人工林样地采集11个土壤样品,在广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站设置的伏波实验场人工林样地采集10个土壤样品㊂土壤样品风干后,去除残留的植物残体,压碎过孔径2mm筛,装袋标识㊂1.3㊀试验地概况试验地位于广西凭祥市(21ʎ57ᶄ 22ʎ19ᶄN,106ʎ39ᶄ 106ʎ59ᶄE)的青山实验场和伏波实验场,属于南亚热带季风气候,年均气温21.5ħ,年均降水量1200 1400mm,土壤为花岗岩发育成的赤红壤和红壤㊂1.4㊀试验方法(1)土壤样1 9共称取9份,每个样8g,9份土壤均分为3组,按液土比2.5ʒ1加入20mL水㊂各组分别振荡5min㊁30min㊁60min后,分别静置0min㊁30min㊁60min,将转子放入待测液,待转子转动稳定后,将电极放入搅拌中悬液测定土壤pH水(表示以水浸提所测pH)㊂以上试验重复3次㊂(2)土壤样1 9共称取5份,每个样8g,按液土比2.5ʒ1加入20mL水,振荡30min后,分别静置30min㊁60min㊁120min㊁180min㊁240min,将电极放入搅拌中悬液测定土壤pH㊂(3)土壤样1 9共称取6份,每个样8g,6份土壤均分为2组,按液土比2.5ʒ1加入20mL水,振荡30min后,静置30min,一组将电极放入上清液中测定,一组将电极放入搅拌中悬液测定土壤pH㊂(4)土壤样1 21共称取9份,每个样8g,9份土壤均分为3组,3组分别按液土比2.5ʒ1加1mol∕L 氯化钾浸提液20mL㊁0.01mol∕L氯化钙浸提液20mL㊁水20mL,振荡30min后,静置30min,将电极放入搅拌中悬液测定土壤pH㊂以氯化钾㊁氯化钙浸提液所测pH分别表示为pH氯化钾㊁pH氯化钙㊂1.5㊀数据处理采用Excel2013软件进行数据统计及绘图,使用SPSS19.0软件进行方差分析㊂2㊀结果与分析2.1㊀样品处理及测定初始时间对土壤pH测定的影响由表1可见,相同振荡时间下,静置0min所测pH的标准偏差(SD)偏高,静置30min㊁60min所测pH的SD均呈下降趋势㊂振荡5min㊁静置60min所测结果与振荡30min㊁静置30min或60min及振荡上㊀海㊀农㊀业㊀学㊀报60min㊁静置30min 或60min 的SD 趋于一致,且小于0.12,说明以上条件下检测稳定,精密度良好㊂长时间振荡后立即测定或者较短时间振荡后静置时间不足均会对测定结果有一定影响,说明振荡与静置对测定的作用并不等同,两者不能相互取代㊂不同振荡时间下,悬液静置0min 所测pH 与静置30min㊁60min 均有显著差异,静置30min㊁60min 所测pH 无显著差异㊂由表2可见,振荡时间与静置时间交互作用Sig.=0.996(P >0.05),说明两者交互无显著性影响㊂可见,振荡5min㊁静置60min 后可开始检测,振荡30min㊁静置30min 后可开始检测,这两种做法的样品准备时间短,检测结果准确稳定㊂表1㊀不同振荡时间与静置时间所测土壤pHTable 1㊀Soil pH measured by different oscillation time and standing time样品振荡5min静置0min 静置30min 静置60min 振荡30min 静置0min 静置30min 静置60min 振荡60min 静置0min静置30min静置60min 样1 4.18ʃ0.15ab 4.13ʃ0.11ab 4.15ʃ0.10ab 4.08ʃ0.15ab 4.13ʃ0.02ab 4.14ʃ0.05ab 4.00ʃ0.10a 4.07ʃ0.06ab 4.27ʃ0.03b样2 4.19ʃ0.14a 4.19ʃ0.08a 4.18ʃ0.09a 4.19ʃ0.11a 4.23ʃ0.03a 4.23ʃ0.03a 4.09ʃ0.05a 4.20ʃ0.04a 4.22ʃ0.04a 样3 4.38ʃ0.09ab 4.41ʃ0.07ab 4.48ʃ0.07b4.28ʃ0.17ab 4.39ʃ0.11ab 4.33ʃ0.04ab 4.19ʃ0.09a 4.29ʃ0.03ab 4.24ʃ0.02ab样4 5.12ʃ0.05a 5.10ʃ0.06a 5.01ʃ0.05a 5.04ʃ0.08a 5.08ʃ0.06a 5.12ʃ0.05a 5.11ʃ0.11a 5.10ʃ0.01a 5.07ʃ0.06a 样5 4.91ʃ0.22a 4.89ʃ0.14a 5.04ʃ0.09a 5.02ʃ0.09a 4.95ʃ0.04a 4.94ʃ0.07a 4.99ʃ0.08a 4.96ʃ0.08a 4.97ʃ0.04a 样6 4.84ʃ0.12a 5.02ʃ0.09ab 5.14ʃ0.08b5.09ʃ0.16b 5.20ʃ0.03b 5.22ʃ0.07b 5.22ʃ0.12b 5.19ʃ0.06b 5.24ʃ0.08b 样76.65ʃ0.16a 6.49ʃ0.08a 6.54ʃ0.10a6.68ʃ0.08a 6.51ʃ0.09a6.57ʃ0.09a6.57ʃ0.04a 6.53ʃ0.07a6.59ʃ0.05a 样8 6.51ʃ0.18a 6.54ʃ0.13a6.71ʃ0.06ab 6.78ʃ0.04b 6.65ʃ0.06ab 6.68ʃ0.08ab 6.87ʃ0.14b 6.85ʃ0.04b 6.71ʃ0.07ab 样96.84ʃ0.11a6.89ʃ0.08ab7.05ʃ0.05b7.16ʃ0.10b6.99ʃ0.04ab7.01ʃ0.02ab 7.26ʃ0.08b 7.06ʃ0.07b7.02ʃ0.04ab㊀㊀注:数据为测定值ʃSD ;同行数据后不同字母表示具有显著差异(P <0.05),下同㊂表2㊀振荡时间与静置时间对土壤pH 测定结果的影响Table 2㊀Effects of oscillation time and standing time on soil pH determination results来源df 均方F Sig.振荡时间20.0100.0070.993静置时间20.0690.0540.948振荡时间ˑ静置时间40.0570.0440.996误差721.286NJO Q )图1㊀悬液静置不同时间的测定结果Fig.1㊀Determination results of suspension standingfor different time2.2㊀样品测定时限对土壤pH 测定的影响由图1可见,振荡30min 后,悬液静置30min㊁60min㊁120min㊁180min 所测pH 趋于一致,悬液静置240min 所测pH 有明显波动㊂静置30 60min㊁静置30 120min 所测pH 变幅分别为0 0.07㊁0 0.09,静置30 180min 所测pH 变幅为0 0.13,静置30240min 所测pH 变幅为0.02 0.29,其中有4个样品的pH 变幅超过0.15,说明悬液静置120min㊁180min㊁240min 所测结果的稳定性依次下降㊂本试验在28ħ室温下进行,pH 计开启了温度补偿功能,可排除温度对测定的影响,说明悬液随静置时间延长发生的变化影响了测定结果㊂以上结果表明,为了保证测定结果的准确稳定,悬液静置时间在30 120min 为宜㊂2.3㊀测定状态对土壤pH 测定结果的影响由表3可见,pH 小于6的样品,测定上清液㊁搅拌中悬液的pH 差值在0.13以内,SD 分别为0.010.16㊁0.02 0.11㊂pH 大于6的样品,两种状态的pH 差值为0.10 0.48,SD 分别为0.06 0.20㊁0.04 0.09㊂可见,pH 小于6的样品两种状态的测定结果差异小于pH 大于6的样品,搅拌中悬液所测pH 精密度高于上清液㊂方差分析表明,pH 小于6的样品两种测定状态的pH 无显著差异,pH 大于6的样品两种测定状态的pH 有显著差异,说明不同测定状态对pH 不同的样品测定结果有不同影响㊂94李朝英等:土壤pH 测定的影响因素探讨㊀㊀由图2可见,样3㊁样7㊁样8㊁样9在搅拌中悬液所测结果稳定用时在20 60s,上清液所测结果稳定用时在80 100s,说明电极在搅拌中悬液的响应速度快于上清液,更有利于pH 检测分析㊂表3㊀两种不同测定状态所测土壤pH (n =3)Table 3㊀Soil pH measured by different determination status of samples (n =3)样品测定上清液测定搅拌中悬液测定结果差异样1 4.17ʃ0.01a 4.13ʃ0.02a 0.04样2 4.21ʃ0.03a 4.23ʃ0.03a 0.02样3 4.49ʃ0.16a 4.39ʃ0.11a 0.10样4 5.06ʃ0.13a 5.08ʃ0.06a 0.02样5 5.04ʃ0.10a 4.95ʃ0.04a 0.09样6 5.32ʃ0.04a 5.20ʃ0.03a 0.12样7 6.03ʃ0.06a 6.51ʃ0.09b 0.48样8 6.55ʃ0.20a 6.65ʃ0.06a 0.10样96.76ʃ0.19a6.99ʃ0.04b0.23TQ )TQ )TQ )TQ )图2㊀四个样品在两种测定状态不同时间点的测定结果Fig.2㊀Determination results of 4samples of two determination status at different time pointsQ )图3㊀三种浸提液所测土壤pH 结果的比较Fig.3㊀Comparison of soil pH measuredby 3kinds of extracts2.4㊀不同浸提液所测土壤pH 比较由图3可见,pH 水高于pH 氯化钾㊁pH 氯化钙,pH 水与pH 氯化钾㊁pH 氯化钙的差值分别在0.61 1.70㊁0.81 1.15,3种浸提液所测pH 有显著差异㊂对3种浸提液所测土壤pH 进行相关性分析,pH 水与pH 氯化钾的拟合线性方程为y =1.230x +0.130(R 2=0.922),pH 水与pH 氯化钙的拟合线性方程为y =0.986x +1.018(R 2=0.990),pH 氯化钾与pH 氯化钙的拟合线性方程为y =0.744x +0.952(R 2=0.936)㊂三种浸提液所测pH 趋势一致,具有显著相关性,所拟合的线性方程具有良好相关性,说明三者测定值之间可以进行转换计算㊂其中pH 水与pH 氯化钙的相关性较高,两者转换计算的误差较小㊂由表4可见,21个土壤样品根据pH 水与pH 氯化钙和pH 氯化钾的拟合线性方程,测得的pH 氯化钙和pH 氯化钾转换计算为水浸提液的pH,分别为pH 氯化钙转换值㊁pH 氯化钾转换值㊂pH 氯化钙转换值与pH 水的差值在0.03 0.30,差值大于0.20的样品占14%,差值在0.10 0.19的样品占38%,差值小于0.10的样品占48%㊂pH 氯化钙的SD 在0.04以内㊂pH 氯化钾转换值与pH 水的差值在0.02 1.34,差值大于0.20样品占67%,差值在0.100.19的样品占9.5%,差值小于0.10的样品占23.5%㊂pH 氯化钾的SD 在0.11以内㊂pH 水的SD 在0.02 0.32,高于pH 氯化钙㊁pH 氯化钾㊂在同样检测条件下,pH 氯化钙㊁pH 氯化钾读数稳定时间均在30s 以内,较pH 水的稳定时间短,说明pH 氯化钙㊁pH 氯化钾干扰因素小,精密度较高,测定稳定,重复性良好;pH 水测定结果变异较大,精密度欠佳㊂21个土壤样品的pH 在4 9,pH 氯化钙转换值与pH 水差值较小㊂pH 小于5的土壤,pH 氯化钾转换值与pH 水接近,两者差值小于0.45;pH 在5 9的土壤,pH 氯化钾转换值与pH 水差值有增大趋势,说明05上㊀海㊀农㊀业㊀学㊀报氯化钙浸提液可用于多种土壤pH 测定,氯化钾浸提液适用土壤范围有限㊂所测pH 氯化钙稳定快捷,与pH 水接近㊂因此,采用氯化钙浸提液测定土壤pH 具有明显优势㊂表4㊀三种浸提液所测土壤pH 的转换计算及差异比较(n =3)Table 4㊀Conversion calculation and difference comparison of soil pH measured by 3kinds of extracts (n =3)样品pH 氯化钙pH 氯化钾转换计算值pH 氯化钙转换值pH 氯化钾转换值pH 水(实测值)差值pH 氯化钙转换值-pH 水pH 氯化钾转换值-pH 水样1 3.33ʃ0.03 3.43ʃ0.05 4.30 4.35 4.13ʃ0.020.170.24样2 3.35ʃ0.01 3.35ʃ0.01 4.32 4.25 4.23ʃ0.030.090.02样3 3.40ʃ0.01 3.43ʃ0.01 4.37 4.35 4.39ʃ0.110.020.04样4 4.14ʃ0.02 3.78ʃ0.03 5.10 4.78 5.08ʃ0.060.020.30样5 3.77ʃ0.03 3.67ʃ0.02 4.73 4.64 4.95ʃ0.040.220.29样6 4.18ʃ0.02 3.76ʃ0.10 5.14 4.76 5.20ʃ0.030.060.44样7 5.67ʃ0.01 5.24ʃ0.09 6.61 6.58 6.51ʃ0.090.100.07样8 5.68ʃ0.01 5.25ʃ0.07 6.62 6.59 6.65ʃ0.060.030.06样9 6.18ʃ0.01 5.53ʃ0.047.11 6.93 6.99ʃ0.040.120.06样10 5.92ʃ0.03 5.19ʃ0.05 6.85 6.67 6.81ʃ0.020.040.14样11 5.36ʃ0.03 5.32ʃ0.01 6.30 6.51 6.12ʃ0.110.180.39样12 5.73ʃ0.02 5.97ʃ0.05 6.677.47 6.88ʃ0.090.210.59样13 5.78ʃ0.03 5.81ʃ0.02 6.717.28 6.91ʃ0.190.200.37样14 6.01ʃ0.02 6.42ʃ0.03 6.948.037.07ʃ0.320.130.96样15 6.02ʃ0.01 6.35ʃ0.02 6.957.95 6.76ʃ0.240.19 1.19样16 4.45ʃ0.01 4.63ʃ0.05 5.40 4.82 5.27ʃ0.180.130.45样17 4.36ʃ0.02 4.51ʃ0.03 5.32 4.83 5.34ʃ0.080.020.51样18 4.45ʃ0.02 3.88ʃ0.03 5.40 5.05 5.52ʃ0.100.120.47样19 4.12ʃ0.02 5.32ʃ0.05 5.08 4.90 5.17ʃ0.150.090.27样20 5.78ʃ0.01 5.72ʃ0.04 6.727.17 6.69ʃ0.040.030.18样217.82ʃ0.017.83ʃ0.028.729.768.42ʃ0.090.301.343㊀结论与讨论土壤pH 取决于土壤溶液中H +㊁Al 3+与OH -的差值大小㊂土壤悬液中交换性离子与土壤颗粒表面交换性H +㊁Al 3+与OH -的交换情况以及电极的液接电位变化等均可造成pH 的偏移㊂此外,有研究发现,未引入H +的条件下,土壤盐分量变化也会引起pH 的明显变化㊂可见,影响土壤pH 的机理较为复杂[11-12]㊂为了使土壤悬液达到平衡,保证pH 测定准确,林业行标提出振荡1 2min㊁静置30min 后测定;农业行标提出搅拌5min㊁静置60 180min 测定;国际标准指出振荡60min㊁静置60 180min 测定;环境行标及土壤普查技术规范指出振荡或搅拌2min㊁静置30min,在60min 内完成检测㊂本试验表明,振荡5min㊁静置30min,所测pH 不稳定;振荡5min㊁静置60min,以及振荡30min 或60min㊁静置30min 或60min,在120min 以内完成检测,所测pH 稳定,是适宜的检测条件㊂本试验提出的样品处理时间及静置时间与现行农业行标㊁国际标准的要求一致,与环境行标及林业行标有所不同[13-14]㊂现有资料对于土壤pH 待测液状态有不同说法,如测定搅拌中的悬液㊁上清液和滤液等,关于待测液状态对测定结果的影响存在分歧[14-15]㊂本试验表明,电极置于搅拌中悬液测定,能迅速甩掉电极玻璃球上的水膜,减小液接电位的影响,提升电极的响应速度及灵敏度,较测定上清液更易于保证测定结果的准确性[16-18]㊂这与林业行标所述不同,但与农业行标与国际标准所述一致㊂本试验还表明,pH 小于6的土壤样品在两种测定状态下所测结果差异较小,pH 大于6的土壤样品在两种测定状态下所测结果差异大于0.3㊂液接电位导致的pH 变化一般小于0.3,说明除了液接电位外,还受其他因素影响㊂现有资料对此未见相关报导,有待于进一步探讨[19-20]㊂国内标准方法指出水与氯化钾浸提液用于酸性和中性土壤pH 测定,氯化钙浸提液限于碱性土壤的测定㊂本试验表明,pH 氯化钾㊁pH 氯化钙均小于pH 水,三者存在显著性差异,但三者有良好的相关性,可进行转换计算㊂尤其是pH 氯化钙与pH 水拟合的线性方程斜率接近1,相关系数R 2大于0.98,两者相关性较高㊂由于氯化钙㊁氯化钾浸提液的离子强度较高,电极响应速度迅速,液接电位影响减小,检测结果重复性好;水15李朝英等:土壤pH 测定的影响因素探讨的离子强度较弱,电极响应速度慢,液接电位影响明显,易造成读数偏移,检测结果重复性差㊂pH 水的精密度低于pH 氯化钾㊁pH 氯化钙㊂试验表明,所测pH 氯化钙根据pH 氯化钙与pH 水的线性方程转换计算值与pH 水的差异较小,两者有较强的可比性及参考性㊂pH 小于5的土壤,pH 氯化钾的转换计算值与pH 水差异较小,pH 在5 9的土壤,pH 氯化钾转换值与pH 水差异增大,两者可比性欠佳㊂可见,氯化钙浸提液所测pH 氯化钙精度高,误差小,适用于酸性㊁弱酸性及中性土壤的pH 测定,是土壤pH 测定的优选方法,可代替水浸提法测定土壤pH [21-23]㊂本试验所述与国内标准所述有所不同,但与国际标准提出的土壤pH 通用测定方法一致㊂本试验样地所属区域为典型南亚热带气候,土壤多为酸性㊁中性,所用土壤样中碱性土壤少,其pH 水与pH 氯化钙有待进一步研究比较㊂当前对土壤pH 测定方法的研究及选择通常忽视了土壤复杂多样的情况对测定结果的影响,很少提及测定干扰的排除㊂本试验对土壤pH 测定方法中的主要检测条件进行了分析,对检测条件进行了优化,提出了土壤pH 准确测定的方法㊂然而土壤pH 的检测条件只是准确测定的基本前提,并不能完全避免液接电位㊁土壤可溶盐等干扰而引发的检测误差,以及检测重复性差㊁精密度差的问题㊂氯化钙浸提液测定土壤pH,避免了水浸提测定存在的液接电位㊁电极响应慢以及土壤可溶盐等方面的干扰,提高了检测准确性㊂尤其是酸性及中性土壤的pH 氯化钙转换值与pH 水有良好的可比性,为准确测定土壤pH 及深入研究土壤提供了可行的参考㊂参㊀考㊀文㊀献[1]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000:12-16.[2]陈秀玲,李志忠,靳建辉,等.福州城市土壤pH㊁有机质和磁化率特征研究[J].水土保持通报,2011,31(5):176-181.[3]景丽洁,王敏.不同类型土壤对重金属的吸附特性[J].生态环境,2008,17(1):245-248.[4]李晓军,李培军,蔺昕.土壤中难降解有机污染物锁定机理研究进展[J].应用生态学报,2007,18(7):1624-1630.[5]张晶,濮励杰,朱明,等.如东县不同年限滩涂围垦区土壤pH 与养分相关性研究[J].长江流域资源与环境,2014,23(2):225-230.[6]周冰,范莉茹,魏亚楠.土壤pH 测定中的影响因素初探[C]∕∕2014中国环境科学学会学术年会论文集.成都:不详,2014.[7]林丽仙,张庆美,黄飚.土壤pH 测定影响因素探讨及蓝莓种植园土壤pH 的测定[J].福建热作科技,2013,38(4):22-26.[8]中华人民共和国农业部.土壤pH 的测定:NY∕T 1121.2 2006[S].北京:中国标准出版社,2006.[9]中华人民共和国农业部.土壤pH 的测定:LY∕T 1239 1999[S].北京:中国标准出版社,1999.[10]中华人民共和国农业部.土壤pH 的测定:NY∕T 1377 2007[S].北京:中国标准出版社,2007.[11]MllER R O,KISSEL D parison of soil pH methods on soils of North America[J].Soil Science Society of America Journal,2010,74:310-316.[12]王嫒华,段增强,董金龙,等.温室土壤酸化评估的不同pH 测定方法比较研究[J].农业环境科学学报,2014,33(11):2164-2170.[13]中华人民共和国生态环境部.土壤pH 的测定电位法:HJ 962 2018[S].北京:中国环境出版社,2018.[14]李强,文唤成,胡彩荣.土壤pH 的测定国际国内方法差异研究[J].土壤,2007,39(3):488-491.[15]中华人民共和国水利部.土工试验规程酸碱度试验:SL 237-062 1999[S].北京:中国水利水电出版社,1999.[16]周锦帆,黄伟.pH 测量原理及注意事项[J].检验检疫科学,2003,13(1):51-53.[17]宣家祥,于天仁.土壤电化学性质的研究IV.悬液效应的产生原因[J].土壤学报,1964,12(3):307-319.[18]季国亮,于天仁.土壤电荷对盐桥的液接电位的长距离影响[J].土壤学报,1983,20(4):445-447.[19]彭芳伟.影响土壤pH 测定的因素及解决方法[J].江西建材,2016(2):233.[20]于天仁,王振权.土壤分析分学[M].北京:科学出版社,1988.[21]AITKEN R L,MOODY P W.Interelations between soil pH measurements in various electrolyte and soil solution pH in acidic soils [J].Australian Journal of Soil Ressarch,1991,29(4):483-491.[22]HENDERSON B L,BUI E N.An improved calibration curve between soil pH measured in water and CaCl 2[J].Australian Journal of Soil Resarch,2002,40(8):1399-1405.[23]AHEM C R,BAKER D E,AITKEN R L.Models for relating pH measurements in water calcium chloride for a wide range of pH,soil types anddepths[J].Plant and Soil,1995,171(1):47-52.(责任编辑:闫其涛)25。
土壤酸碱度与电导率的相关性土壤酸碱度和电导率是土壤质量的两个关键指标,它们之间存在着一定的相关性。
本文将深入探讨土壤酸碱度与电导率的相关性,并从不同方面解释它们之间的关系。
一、土壤酸碱度的定义和影响因素1. 土壤酸碱度指的是土壤中存在的酸性或碱性化合物的含量,一般通过pH值来衡量。
pH值为7表示中性土壤,小于7表示酸性土壤,大于7表示碱性土壤。
2. 影响土壤酸碱度的因素主要包括土壤中的可交换性酸性或碱性离子、有机质含量、水分和养分状况等。
二、土壤电导率的定义和影响因素1. 土壤电导率指的是土壤中通过电流的能力,是衡量土壤导电性能的一个指标。
它通常用来评估土壤中水分含量和盐分浓度的多少。
2. 影响土壤电导率的因素主要包括土壤中的盐分含量、水分状况、温度和土壤类型等。
三、土壤酸碱度与电导率的相关性1. 土壤酸碱度与电导率之间存在一定的相关性。
酸性土壤通常会具有较高的电导率,而碱性土壤则具有较低的电导率。
这是因为酸性土壤中的酸性离子(如氢离子)会增加土壤的电导率,而碱性土壤中的碱性离子(如氢氧根离子)会降低土壤的电导率。
2. 土壤中的盐分含量也会对土壤的酸碱度和电导率产生影响。
高盐土壤通常具有较高的电导率,同时也可能导致土壤的酸碱度发生变化。
四、土壤酸碱度与电导率的应用与意义1. 了解土壤酸碱度与电导率的相关性,有助于评估土壤的质量和适宜的植物生长条件。
对于酸性土壤,可以采取适当的措施进行土壤改良,提高土壤的肥力和作物产量;对于碱性土壤,可以通过添加酸性物质来降低土壤的pH值,改善植物生长条件。
2. 利用土壤酸碱度和电导率的测量结果,还可以进行土壤污染的评估和监测。
某些污染物质或盐类物质会对土壤的酸碱度和电导率产生明显的影响,因此通过监测这两个指标可以及时发现土壤污染问题。
土壤酸碱度和电导率之间存在一定的相关性。
了解土壤酸碱度和电导率的相关性,有助于评估土壤的质量、适宜的植物生长条件,以及土壤污染的评估和监测。
土壤ph值的标准范围土壤pH值是指土壤溶液中氢离子的活度的负对数,它反映了土壤中酸碱平衡的状况。
土壤pH值是影响土壤肥力和植物生长的重要因素之一,不同的作物对土壤pH值有不同的适宜范围。
一般来说,土壤pH值在6.0-7.5之间为中性或微酸性,适合多数作物生长;当土壤pH值小于5.5时,为酸性,可能导致铝、锰等金属离子的毒性和钙、镁等营养元素的缺乏;当土壤pH值大于8.5时,为碱性,可能导致磷、铁、锌等营养元素的固定和钠盐的积累。
因此,了解土壤pH值的标准范围及其影响因素,对于合理施肥和改良土壤有重要意义。
本文将从以下几个方面介绍土壤pH值的标准范围:一、土壤pH值的分级标准根据美国农业部(USDA)提供的信息,土壤pH值可以按照以下标准划分为9个等级:从上表可以看出,土壤pH值越低,表示土壤越酸;越高,表示土壤越碱。
不同等级的土壤pH值反映了土壤中不同程度的酸碱反应。
二、影响土壤pH值的主要因素土壤pH值是由多种因素综合作用的结果,其中主要有以下几个方面:(1)土壤母质土壤母质是指形成土壤的原始物质,它决定了土壤中矿物质和有机质的种类和含量,从而影响了土壤的酸碱性。
一般来说,含有碳酸盐类矿物的土壤母质,如石灰岩、白云岩等,形成的土壤呈碱性;含有硅酸盐类矿物的土壤母质,如花岗岩、玄武岩等,形成的土壤呈中性或酸性;含有有机质的土壤母质,如沼泽、泥炭等,形成的土壤呈酸性。
(2)降水量降水量是指一定时间内降落到地面的水量,它影响了土壤中溶解盐分的淋洗和积累,从而影响了土壤的酸碱性。
一般来说,降水量大的地区,土壤中的碱性离子(如钙、镁、钾、钠等)容易被淋洗掉,导致土壤呈酸性;降水量小的地区,土壤中的碱性离子容易积累,导致土壤呈碱性。
此外,降水本身也可能具有一定的酸碱性,如受到工业排放和汽车尾气等污染物影响的酸雨,会使土壤酸化。
(3)植被类型植被类型是指覆盖在土壤表面的植物种类和数量,它影响了土壤中有机质的分解和转化,从而影响了土壤的酸碱性。
土壤酸碱度的测定一、土壤pH的测定pH的化学定义是溶液中H+离子活度的负对数。
土壤pH是土壤酸碱度的强度指标,是土壤的基本性质和肥力的重要影响因素之—。
它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性,从而影响植物的生长发育。
土壤pH易于测定,常用作土壤分类、利用、管理和改良的重要参考。
同时在土壤理化分析中,土壤pH与很多项目的分析方法和分析结果有密切关系,因而是审查其他项目结果的一个依据。
土壤pH分水浸pH和盐浸pH,前者是用蒸馏水浸提土壤测定的pH,代表土壤的活性酸度(碱度),后者是用某种盐溶液浸提测定的pH,大体上反映土壤的潜在酸。
盐浸提液常用1molL-1 KCl溶液或用0.5 molL-1 CaCl2溶液,在浸提土壤时,其中的K+或Ca2+即与胶体表面吸附的Al3+和H+发生交换,使其相当部分被交换进入溶液,故盐浸pH较水浸pH低。
土壤pH的测定方法包括比色法和电位法。
电位法的精确度较高。
pH误差约为0.02单位,现已成为室内测定的常规方法。
野外速测常用混合指示剂比色法,其精确度较差,pH 误差在0.5左右。
(一)混合指示剂比色法1、方法原理:指示剂在不同pH的溶液中显示不同的颜色,故根据其颜色变化即可确定溶液的pH。
混合指示剂是几种指示剂的混合液,能在—个较广的pH范围内,显示出与一系列不同pH相对应的颜色,据此测定该范围内的各种土壤pH。
2、操作步骤:在比色瓷盘孔内(室内要保持清洁干燥,野外可用待测土壤擦拭),滴入混合指示剂8滴,放入黄豆大小的待测土壤,轻轻摇动使土粒与指示剂充分接触,约1分钟后将比色盘稍加倾斜用盘孔边缘显示的颜色与pH比色卡比较,以估读土壤的pH。
3、混合指示剂的配制:取麝草兰(T.B)0.025克,千里香兰(B.T.B)0.4克,甲基红(M.R)0.066克,酚酞0.25克,溶于500ml 95%的酒精中,加同体积蒸馏水,再以0.1molL-1 Na0H调至草绿色即可。
我国农田土壤酸化调控的科学问题与技术措施一、本文概述随着我国农业生产的持续发展和化肥使用量的不断增加,农田土壤酸化问题日益凸显,已经成为制约农业可持续发展的重要因素。
本文旨在全面概述我国农田土壤酸化的现状、科学问题以及相应的技术调控措施,以期为我国农业生产的绿色、高效、可持续发展提供理论支持和实践指导。
文章首先分析了农田土壤酸化的成因和危害,然后探讨了土壤酸化调控的科学问题,包括酸化机理、监测评价、风险评估等方面,最后提出了针对性的技术措施,包括土壤调理、肥料合理使用、农业管理措施等。
通过本文的阐述,我们期望能够加深对农田土壤酸化问题的理解,推动相关科学研究的进展,并为农业生产实践提供有效的技术支撑。
二、农田土壤酸化的科学问题农田土壤酸化是一个复杂的环境问题,涉及到土壤学、生态学、环境科学等多个学科。
其科学问题主要包括以下几个方面:酸化机理:深入研究土壤酸化的发生机理是解决问题的关键。
这包括酸化过程中土壤pH值的变化、土壤有机质的转化、土壤微生物群落结构的变化等。
影响因素:需要全面分析农田土壤酸化的影响因素,包括气候、地形、土壤类型、种植方式、施肥习惯等。
这些因素的复杂交互作用导致土壤酸化的程度和速度存在显著的空间和时间差异。
酸化后果:土壤酸化对农田生态系统的结构和功能产生深远影响。
研究酸化土壤对作物生长、土壤微生物、土壤肥力和环境质量的影响,有助于评估酸化的生态风险。
调控策略:针对农田土壤酸化问题,需要开发有效的调控策略。
这包括改变施肥方式、推广耐酸作物品种、采用土壤修复技术等。
然而,这些调控策略的有效性受到多种因素的制约,如成本、可行性、环境风险等。
监测与评估:建立农田土壤酸化的监测与评估体系,对于掌握土壤酸化的动态变化、评估调控策略的效果、制定针对性的管理措施具有重要意义。
然而,目前土壤酸化的监测与评估体系尚不完善,需要加强相关技术和方法的研发。
农田土壤酸化涉及多个科学问题,需要综合运用多学科知识和技术手段进行研究。