土壤;有机碳组分

土壤有机碳分析测试技术

1、所需仪器：multi-C/N310主机和HT1300固体模块；载气：高纯氧气，纯度≥99.995%，最好使用99.999%；

2、瓷舟：用于盛放土壤样品，加盐酸反应去除无机碳，然后把待测样品送进炉膛测试用。注意事项：新的瓷舟和用过后长时间存放的瓷舟在使用之前先在马弗炉内1000 ℃烧1小时去除杂质；

3、HT1300测试条件炉温：1050±10 ℃，流速100±10 mL；

4、土壤样品预处理：风干土或者50 ℃烘干土，过100目筛；

5、土壤进样量要求：样品中碳的总含量≥1 mg，最好能达到3 mg；

6、样品进样处理：测量总碳（TC），称取一定量的干土直接进样，所需样品的量需根据毛估的土壤总碳含量决定，一般瓷舟盛放样品不宜超过500 mg，最好不超过800 mg，样品过多容易洒出，低估土壤碳含量；测量土壤有机碳（TOC），称取一定量的土壤样品，所需样品的量需根据毛估的土壤有机碳含量决定，一般瓷舟盛放样品最好不超过500 mg，样品过多在加盐酸反应会有气泡，容易洒出样品，低估土壤有机碳含量，然后加入过量的0.1 mol/L的HCl（盐酸浓度也可根据土壤无机碳含量调整）去除土壤无机碳，然后100 ℃烘3-12小时，之后继续在烘箱中以50 ℃保存，然后一边测量，一边从烘箱中拿出，即拿即测，一般四个一组为佳，因为加盐酸处理后的土壤很容易吸水，这样进样后水分生成的水汽加灰尘很容易堵塞气路的灰尘过滤器；

7、所需要的耗材：高纯铜丝，去除卤素（测量土壤有机碳是过量盐酸在高温下产生的），建议测量样品个数为100个，决不能超过130个，具体还要视样品而定，主要判断依据为铜丝变色；气体灰尘过滤器，建议测量样品个数300-500个，主要判断依据为流量波动（100+10 mL）；高氯酸镁，去除测量气路中的水分，如果在烘箱中即拿即测则用量较小，每更换一次可以测量500-1000个样品，视具体情况而定；以上三种耗材高纯铜丝、气体灰尘过滤器、高氯酸镁多备用一些，尤其高纯铜丝，最好备足2-3年的耗材。

２０１３，３２（４）：７３５—７４０　农业环境科学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｇｒｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ　２０１３年４月　

耕作方式与秸秆还田对表层土壤活性有机碳组分　

与产量的短期影响　

王丹丹，周　亮，黄胜奇，李成芳　，曹凑贵　

（农业部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室华中农业大学植物科技学院，武汉４３００７０）　

摘要：为探明耕作方式和小麦秸秆还田对稻田表层（Ｏ～２０　ｃｍ）土壤活性有机碳（ＬＯＣ）、碳库管理指数（ＣＰＭＩ）和作物产量的短期　

影响，于２０１１年在湖北省随州市均川镇，设置了免耕（ＮＴ）和翻耕（ＰＴ）两种耕作方式以及６０００（ＳＲ３）、４０００（ＳＲ２）、２０００（ＳＲ　）、０　ｋｇ・　

ｈｍ　（ｓＲ０）４种还田量。结果表明：相对于翻耕，免耕显著提高水溶性有机碳（ＷＳＯＣ）２３％～６８％（Ｐ＜０．０００　１）、微生物生物量碳（ＭＢＣ）　

２１％－４０％和易氧化态碳（ＥＯＣ）１０％－６３％（Ｐ＜０．０００　１），但不影响颗粒态碳。相对于秸秆不还田处理（ｓＲ０），ＳＲ　和ＳＲ　显著提高　

ＷＳＯＣ　３７％－７４％（Ｐ＜０．０００　３）；ＥＯＣ含量随还田量增加而增加。对ＣＰＭＩ的影响，耕作处理表现为免耕＞翻耕，秸秆还田处理为ＳＲ　＞　

ＳＲ２＞ＳＲｌ＞ｓ　。处理ＳＲ３、ＳＲ２和ＳＲ１比Ｓ１％分别使产量提高了７．７％～１６％、１７％～３５％和２３％～２８％。线性相关分析表明，ＷＳＯＣ与产量　

有极显著相关性（尸＜０．０１），表明土壤水溶性碳对短期土壤管理措施的改变反应敏感。　

关键词：秸秆还田；土壤活性有机碳；碳库管理指数　

中图分类号：Ｓ１８１　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７２—２０４３（２０１３）０４—０７３５—０６　ｄｏｉ：１０．１１６５４０ａｅｓ．２０１３．０４．０１２　

Ｓｈｏｒｔ—ｔｅｒｍ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｔｉｌｌａｇｅ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｎｄ　Ｗｈｅａｔ－ｓｔｒａｗ　Ｒｅｔｕｒｎｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｆｉｅｌｄ　ｏｎ　Ｔｏｐｓｏｉｌ　Ｌａｂｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　

土壤活性有机碳分组及测定方法

每种指标的测定方法如下：

一．易氧化有机质（LOM）：

土壤与氧化剂作用后，易被氧化、不稳定的有机质称作LOM。目前常用的氧化剂有两种：K2CrO7与KMnO4。

KMnO4氧化法:（此方法较为常用）

称取过100目筛，约含15 mg碳的土壤样品（如：有机碳含量为15g/kg,则称取1g土壤样品）于50 mL塑料旋盖的离心管中；加入25mL，333mmol/L高锰酸钾溶液，振荡1h，然后在时速2000 rpm下离心5 min，将上清液用去离子水以1∶250稀释，在分光光度计565 nm下测定稀释样品的吸光率，由不加土壤的空白与土壤样品的吸光率之差，计算出高锰酸钾浓度的变化，并进而计算出氧化的碳量(氧化过程中1 mmolKMnO4-消耗0.75 mmol或9 mg碳)。

KMnO4氧化法：（此法是在测定全量有机质基础上降低某些反应条件，衍生出的测定方法）

1、水合热法：称取磨细(过0.25 mm筛)风干土1.50 g,放入500 mL三角瓶中,准确加入0.5 mol/L K2CrO7水溶液10.0mL,轻轻转动,使土粒分散。用量筒将20 mL浓H2SO4迅速直接注入土壤悬浊液,立即小心地转动三角瓶,使土壤与试剂充分混匀1 min。把三角瓶放在石棉网上30 min,然后注入水约200 mL,加3~4滴邻菲锣啉指示剂,用0.25 mol/L FeSO4标准溶液滴定过量的K2CrO7。 2、0.1 mol/L K2CrO7—1∶3H2SO4130℃氧化法：在油浴温度为130~140℃时将0.5 g风干土与0.1 mol/L K2CrO7）—1∶3H2SO410.0 mL共煮5 min,冷却后加入30 mL水,用0.1 mol/L FeSO4标准溶液滴定过量的K2CrO7。

二．生物量有机质（MBOM）：

生物量有机质是指能被土壤微生物分解利用的部分有机质。即微生物量碳、微生物量氮。

第２６卷第５期２０１９年１０月水土保持研究Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＶｏｌ．２６，Ｎｏ．５Ｏｃｔ．，２０１９

收稿日期：２０１８－１１－０４ 修回日期：２０１８－１１－２７ 资助项目：“十三五”国家重点研发计划（２０１６ＹＦＣ０５０１７０７）；科技基础性工作专项（２０１４ＦＹ２１０１００） 第一作者：乔磊磊（１９９５—），男，河南省洛阳市洛宁县人，硕士研究生，主要从事微生物生态与恢复生态学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉａｏｌｅｉｌｅｉ０１１８＠１６３．ｃｏｍ 通信作者：刘国彬（１９５８—），男，陕西省榆林市人，研究员，主要从事水土保持与流域管理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｂｌｉｕ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａｃ．ｃｎ黄土丘陵区植被恢复模式对土壤碳组分的影响

乔磊磊１，李袁泽２，翟珈莹３，４，宋亚辉３，４，刘国彬１，３

（１．西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌７１２１００；

２．西北农林科技大学林学院，陕西杨凌７１２１００；３．中国科学院水利部水土保持研究所

黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌７１２１００；４．中国科学院大学，北京１０００４９）

摘　要：为认识黄土丘陵区不同恢复模式对土壤碳组分的影响规律，寻找可以反映植被恢复过程中的土壤碳库质量

因子，以纸坊沟流域蟠龙山上６种恢复３０年的植被恢复样地为研究对象，选取坡耕地和区域顶级群落侧柏林（Ｐｌａｔｙ－

ｃｌａｄｕｓ　ｏｒｉｅｎｔａｉｌｉｓ　Ｌ．）为对照，分析了植被恢复过程中土壤有机碳（ＳＯＣ）、重铬酸钾易氧化态碳（ＲＯＣ）、高锰酸钾易氧

化态碳（ＬＯＣ）、非活性有机碳（ＮＬＯＣ）、微生物量碳（ＭＢＣ）、水溶性有机碳（ＤＯＣ）、盐浸提有机碳（ＳＥＯＣ）、热水浸提

有机碳（ＨＷＥＣ）、热水浸提碳水化合物（ＨＷＣ）的变化特征。结果表明：坡耕地由于不合理的利用方式，土壤碳组分含

量较低，不同植被恢复显著增加了土壤活性碳组分，ＴＯＣ，ＲＯＣ，ＬＯＣ，ＮＬＯＣ，ＭＢＣ，ＳＥＯＣ，ＤＯＣ，ＨＷＥＣ和ＨＷＣ的