土壤有机质与氮磷钾的相关性
摘要：以庐山具垂直地带性分布的土壤为研究区，选择典型剖面，测定了山地棕壤、山地黄棕壤、赛阳红壤三处土壤的各种理化性质。本文主要讨论有机质与氮、磷、钾的影响关系和相关性浅析。主要运用相关性分析来说明结果。
关键词：土壤有机质；氮磷钾；空间相关性
作为土壤重要组成部分和代表一个主要碳库的土壤有机质在生态系统中扮演了一个十分重要的角色。土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它能使土壤具有保肥力和缓冲性，还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标[1]。因此，研究有机质对提高土壤肥力，了解全球碳循环有重要意义。有机质含量能影响到土壤的许多性质，其中包括供给氮、磷、钾和微量元素的能力[2]。
1材料与方法
1．1研究区概况
本次实验以庐山采集回的土壤为实验用土。庐山位于江西省北部九江市郊，位于东经115°5’~116°10’，北纬29°28’~29°45’。庐山是由断裂抬升而形成的断块山，主峰大汉阳峰海拔1 473.80m，相对高差1 440m；地处我国中亚热带北缘，属亚热带季风湿润气候；降水量1 833.50mm左右，比山下多500mm；由于山地气温随海拔增高而降低，降水随海拔增高而增多，水热状况随高度的变化导致气候上的差异，根据积温的不同，庐山的气候出现相当于从亚热带-暖温带-温带的垂直变化，生物、土壤的分布也随气候而呈规律的垂直变化；主要植被类型有（从下至上）：常绿阔叶林、亚热带竹林、落叶常绿阔叶混交林、落叶阔叶林、亚热带针叶林、灌丛、山地草甸；母质在山区以坡积残积物为主，在海拔900～1 200m 处分布着网纹红土，在湖滨及河谷地区主要是第四纪近代沉积物[3]。
1．2土壤采集与分析
我们在庐山的3处采集了典型土样，土样基本情况如下：
不同类型的土壤样品在采样时，选择的是典型剖面，在划分土壤层次后，自上而下在各层最典型的中部对每个层次去重量在1kg左右的样品。样品盛于塑料袋中，拣去植物残根和石砾，自然风干，磨碎过60目筛备用。用四分法取少量过60目筛的风干土，进一步拣去可见植物残体和碎屑等，磨碎过100目筛。
1．3分析方法
土壤分析样品用重铬酸钾容量法测土壤有机质含量；用开氏法测土壤全氮；用0.50mol/ＬNaHCO3法；用NH4OAc浸提，火焰光度计法测速效钾；数据的处理用excel进行，作图分析有机质可能的影响因素及与其他物质的相关性。
2数据统计与分析
随着海拔高度的逐渐升高，庐山地区的土壤类型依次发生变化。根据张凤荣等[4]的研究结果，山地土壤土系划分主要应根据土层厚度，所以将3个土壤剖面分别划分为3、2、4层。
2．1土壤有机质与全氮含量的相关性
全国各地的大量资料分析结果表明，土壤有机质含量与土壤总氮量之间呈正相关。土壤全氮的变异可由土壤有机质变异所引起[5]。
从图中可以看出，土壤有机质与全氮呈显著的线性相关。
2．2土壤有机质与磷、钾含量的相关性
用excel作图时发现磷与有机质无线性相关，但是有机质、速效磷随采样次数都呈现相似性，从表层土到深层，随土壤加深，速效磷随着有机质的减少而减少。钾和磷类似，与有机质无线性相关，但随有机质减少而减少，与磷不同的是，钾在越深的土壤中，含量反而越多。
3土壤有机质与氮、磷、钾
土壤全氮与砂粒含量之间呈极显著负相关，即砂粒含量越高，全氮含量越低，反之则高；土壤全氮与粉粒、黏粒含量之间均呈极显著正相关，即土壤中粉粒和黏粒含量越高，全氮含量越高。土壤中氮素含量与土壤中有机质含量有平行关系，影响有机质含量的因素同时也影响土壤全氮含量，95%以上的氮是以有机态存在于土壤中[6]。３种土壤样品红壤的第４层-黄棕壤的第２层-红壤第２层，有机质都50g/kg，多为枯枝落叶层，属细粒壤质黏土。土壤全氮随着上述有机质及土壤质地的趋粘化而增高。
Lajtha等对新墨西哥中南部半干旱生态系统的研究表明，植被对土壤养分分布特别是对磷分布的有明显的调整作用。土壤有机质含量有效氮的含量与植物根系呈较强的正相关。
土壤水分、养分状况空间分布状况导致植被的生理特征发生空间变化，供试土壤所在地理位置对应的植被变化为常绿阔叶林-常绿落叶阔叶混交林-落叶阔叶林、灌草丛，生物量呈递减状态，植物根系也呈减少趋势，因此产生的枯枝落叶层也逐渐减少，有机质减少。根系分泌的有机酸能活化土壤中的磷，使速效磷增多，土壤中的磷也多是以有机态存在于土壤中。有研究表明：土壤有机质与土壤全量磷含量有显著的相关性，而本实验也得到了磷与有机质呈正相关的结果。
土壤速效钾与土壤有机质呈正相关。结果中也得到了速效钾含量与有机质呈正相关的结论。与氮、磷不同，钾在土壤中主要是以无机态存在，包括难溶性的原生矿物态钾、矿物晶层中固定的缓效性钾和被土壤胶体吸附的代换性钾，土壤中有机质的存在能帮助固定钾。一般土壤有机质越高，团粒结构越多，土壤单粒排列疏松，孔隙度越大，通气性越好，这些物理性质，会促进土壤养分利用效率，所以会与速效钾的含量呈现相关性。
3结论
庐山呈垂直分布土壤的有机质含量有较大差异，通过比较分析得出有机质含量与土壤的全氮含量成显著的线性相关，有机质含量与土壤速效磷、速效钾有正相关性，土壤有机质含量还和土壤海拔高度有相关性，有机质含量差异与土壤方位相关。影响有机质含量的因素很多，在考虑山地土壤有机质的研究时除了要考虑母质、植被、气候等因素外，还需要综合考虑土壤海拔、坡度、坡向等因素才能得出较全面正确的结论。
参考文献
[1] 吴健虎，丛祥安，张秀丽．土壤有机质测量方法研究[Ｊ].甘肃农业，2006,11.
[2] 南京农业大学资源与环境科学学院[Ｒ].南京：庐山综合实习报告指导书，2006．2～3.
[3] 土壤分析译文集（上集）[Ｒ].上海科学技术情报研究所1976．2，1～5.
[4] 张凤荣, 王印传, 李红. 北京百花山地区土系鉴定及其在不同土壤分类体系中的分类与制图参比[Ｊ].山地学报,2002, 20 (2): 164 ~ 169.
[5] 包士旦．土壤农化分析[Ｍ].北京：中国农业出版社，2005.
