不同粒径制样对土壤理化指标测定的影响

不同粒径制样对土壤理化指标测定的影响作者：钟清清，杨霖，张哲，等 来源：湖北农业科学 2015年第4期钟清清1,杨 霖1,张 哲1,陈杨明珠1,章爱群1,2（1 湖北工程学院生命科学技术学院，湖北 孝感 4 3 2 0 0 0；2 特色果蔬质量 安全控制湖北省重点实验室，湖北孝感 4 3 2 0 0 0）摘要：选用10个土壤样品，制成两种粒径的土样（10目和2 0目筛制样），采用常规 分析方法对测土配方施肥和耕地地力评价项目中的4个必测指标，即pH、碱解氮、速效磷、 有效钾进行分析,探讨不同粒径土壤样品对各理化指标的影响。结果表明,不同粒径土样对分 析结果的准确性及精密度均有一定的影响；对于水旱田两类土样，不同粒径对于旱田土壤各指 标的测定结果影响较大，因此在进行土壤理化性状分析时可考虑根据具体指标选择筛径制样， 而不同粒径对于水田土壤指标的测定影响较小，故10目或20目制样皆可。关键词：土壤制样；粒径；理化指标中图分类号：S15 8文献标识码：A文章编号：0 439 8114 （2015） 04 0807 03D0I：10.14088/ki.issn0439 8114.201 5.04.010收稿日期：2 0 1 4 0 7 1 0基金项目：湖北省教育厅重点项目（D20132703）；湖北工程学院小城镇发展研 究中心开放科研项目中心（2 0 11 ）1号K12；湖北工程学院大学生科研重点培育项 目作者简介：钟清清（1992），女，湖北云梦人，在读硕士研究生，研究方向为环境 科学，（电话）15629560336 （电子信箱）183961229；通信作者，章爱群（1974），女，副教授，博士，（电话）13035158522 （电子信箱）m unkchoria。按照1 9 2 7年国际土壤学会规定1,用于测定土壤有效养分如土壤pH、土壤速效 磷和有效钾等指标的土壤样品需要全部通过1 mm孔径筛，用于进行土壤机械分析等物理分析 的土壤样品则需要全部通过2 mm孔径筛。长期以来，我国土壤分析教科书及2 0世纪8 0年 代初开展的全国第二次土壤普查均按此规定进行制样24。但2011年修订版测土配 方施肥技术规范要求颗粒分析试样过2 mm孔径筛，对于上述规定，很多学者进行了探讨。钱 新标等5研究结果表明，不同孔径筛分样品（V2 mm和V1 mm）对土壤分析结果存 在一定的影响，2 mm筛分的样品重复间不稳定、波动性较大，变异系数明显大于1 mm孔 径样品。赵会娥等6研究发现，1 mm粒径土壤的测定精密度略高于2 mm粒径土壤， 但速效磷测定误差较大，对于碱解氮、有效钾和有效硅，1 mm粒径土样测定结果略高，但相 差不大，而pH测定不受粒径影响。本研究利用不同粒径土样选测测土配方施肥和耕地地力评价测试项目中的部分必测指标，并对结果进行分析，探讨粒径对不同指标测定的影响规律，同 时优化测定结果精确度，为测土配方施肥和耕地地力评价测试结果的可靠性提供参考依据。1材料与方法1.1供试土样本试验于湖北省孝感市郊外农田采集土层深度03 5 cm范围内的10个土壤样品，其 中旱田取6个土样，水田取4个土样，土样风干后制样待测。1.2 试验方法用四分法取10个土壤样品研磨分别过10目筛（孔径为2.0 mm）和2 0目筛（孔径 为0.9 mm），得到两种粒径土壤样品。土壤测定指标以及方法如下：使用pH计，土液比 （V：V,下同）分别为1：1和1. 0：2.5，测定土壤pH；分别用NaHCO3和NH 4F-HC1提取方法测定速效磷含量；采用碱解扩散法测定碱解氮含量；采用乙酸铵一火焰 光度法测定有效钾含量。各粒径土样均重复3次，取平均值进行比较。所有试验数据均采用E xcel和SAS软件进行处理和统计分析。2 结果与分析2.1 不同粒径土壤样品对各理化指标测定结果的影响由表1可知，所测定理化指标结果均在一定程度上受土样不同粒径（10目和2 0目）的 影响。土壤pH与NaHCO3提取的速效磷含量基本上表现为10目筛土样高于20目筛土 样，而碱解氮、有效钾的测定结果表现正好相反。方差分析表明，两种粒径间不同理化指标测 定值存在差异，部分土样两种粒径的测定结果差异达到显著水平。在10种样品中，土液比为 1：1时，1号、2号及4号pH测定结果两种粒径间差异达极显著水平，6号和7号样品测 定结果差异达显著水平；碱解氮含量测定，1号和9号样品两种粒径间差异达极显著水平，4 号样品两种粒径间差异达显著水平；NaHCO3提取法测定速效磷含量，除1号样品两种粒 径间差异达极显著水平外，其他样品处理间均无显著差异；有效钾含量测定，5号样品两种粒 径间差异达极显著水平，1号、4号及8号样品两种粒径间差异达显著水平。d13 I P .It I KF4卞.甬 STjCRir r i mm-P i I z9 -Ak fl-.* i - II- FTt jI I!片P.WjUT.T .1JIB U J I IXWI* = -I- hJ.I-.TIn.7 i 4 F_i|R工 1 . I15. 3Li h i I 7ME n. LU*-n TRI -I ii. 3. .1 I 1.UUIr. bIT -IM-! i liri-i i I I 3 94 I TI亠4 71 J. i I但厶T.TU.口T ji R 护卄I i -r =40*、/ I J5-. !kR!，- -r-r Jij电 UV- M i 一 J卜 I .2.1.1不同粒径和提取剂对速效磷测定结果的影响不同粒径和提取剂对速效磷测 定结果的影响如表2所示。由表2可知，NaHCO3溶液提取法测定土壤速效磷含量，不同 粒径间土样测定结果除1号差异极显著外其他样品均无显著差异，10目样品速效磷含量略高 于2 0 目 （1.2号和9号样品除外）NaHCO3溶液提取法测定10个土壤样品速效磷 含量的相对标准偏差为0 .0 2%0 .2 3%，平均为0 .08%NH4F HC1溶液提取法测定土壤速效磷，1号、2号两种粒径间差异达显著水平，5号样品两种粒径间差异达 极显著水平，相对标准偏差为0 .0 2%0. 4 3%，平均为0 .16%NaHCO3溶 液提取法测定土壤速效磷含量的精密度较高。相关性分析表明，由于提取剂的不同，NaHC O3法与NH4F-HC1法提取的土壤速效磷含量呈显著正相关。比较两种浸提液分别测定 10目和2 0目土样的精密度可知，NaHCO3法测定10目土样速效磷含量的平均相对标 准偏差最小，仅为0 .07%。Jta a PT l*l*u Ml mi -fllJML !*K.i IK ivfti两种提取剂测定土壤速效磷含量存在明显差异，其原因可能与磷素在土壤中的存在形式和 固定特性有关，在石灰性和中性土样中磷主要以磷酸钙的形式存在，此时一般采用NaHCO 3提取法；在酸性土壤和微酸性土壤中磷主要以磷酸铁、磷酸铝盐的形式存在，此时一般采用 NH4F-HC1提取法。用化学浸提方法测定速效磷含量时，溶液提取过程中磷的再固定是 影响提取量的重要因素1, 土壤颗粒越小，比表面积越大，磷的固定量增加7,因此 在同等条件下10目土样提取出来的速效磷含量反而较2 0目土样高。试验结果表明，对于土 壤速效磷含量测定，土样过10目筛，采用NaHCO3溶液提取法结果更为可靠，稳定性更 好。2.1.2 不同粒径和土液比对pH测定的影响 不同粒径和土液比条件下pH测定结 果如表3所示。由表3可知，土液比为1：1时，除3号、4号、6号和8号土样，其他样品 测定结果均表现为10目制样pH大于2 0目制样pH1号、2号和4号土样两种粒径间差 异达极显著水平，7号土样两种粒径间差异达显著水平；土液比为1. 0：2.5时，除3号 和7号土样，其他样品测定结果均表现为10目制样pH大于20目制样pH1号和2号土 样两种粒径间差异达极显著水平。3个平行试验之间的变异系数均不超过0 .0 3%。上述结 果表明，同一样品平行试验间的数据波动小，稳定性好。因此，测定农田土壤样品pH时，选 用土液比为1. 0：2.5较好，10目或20目制样对测定结果影响不大。mH I “MI Js X3 “ Ifj.n-p hKf.ii-cXUJLJA. L .i.b.-il-aA I I7. jT. T |J I Cr.Sra HP.IF j 齐.斂” ini.” I. I I=1- i i2.2 不同粒径对水旱田两类土样的影响由显著性分析（表1）表明，整体上旱田土样（1 6号）相对于水田土样（7 10号） 不同粒径间各指标测定结果差异达显著水平的较多，水田土样除个别指标外，不同粒径间差异 普遍不显著，尤其对于速效磷的测定，由显著性分析（表2）可知，两种提取剂测定速效磷含 量均无显著差异。本试验可以进一步确定，不同粒径对于旱田土壤各指标的测定结果影响较大， 因此在进行土壤理化性状分析时可考虑根据具体指标选择筛径制样；而不同粒径对于水田土壤 指标的测定结果影响较小，故10目或20目制样皆可。3 小结与讨论本研究结果表明，土壤制样粒径不同对理化性状指标分析结果的准确性及精密度均有一定 的影响。10个土样中，20目筛制样测定的碱解氮和速效钾含量普遍高于10目筛制样；N aHCO3溶液提取法测定速效磷的含量较NH4F HC1溶液提取法精密度高，且用Na HCO3法测定10目土样的相对标准偏差最小，仅为0 .0 7%。虽然NaHCO3法与N H4F HC1法提取的土壤速效磷含量呈显著正相关，但由于提取液不同，测定结果差异明 显。两种粒径土样pH测定结果相差不大，但不同的土液比测定结果差异明显，土液比为 1.0：2.5时测定的pH较土液比为1：1时测定结果大，且土液比为1. 0：2.5时 测定结果的精确度和稳定性较高。不同粒径土样对旱田土壤理化指标测定结果的影响大于对水 田土壤理化指标的测定，因此，在实际应用中，若对旱田土样进行分析，可考虑根据具体指标 选择筛径制样，若进行水田土样分析，则10目或20目筛制样均可。在当前的测土配方施肥 工作和相关研究中，土壤制样采用过10目筛还是20目筛，关键在于测定数据的应用。采用 10目筛制样进行土壤理化指标测定，虽然操作简便，但称样误差较大，且难以估计测定结果 与20目筛制样测定结果的差异。就目前化学分析的发展来看，随着仪器水平和测定环境的改 善，越来越多的分析项目趋向于采用半微量或微量分析方法3，因而称样量减少，对样品 细度的要求增加，否则难以控制称样误差。就此而言，20目筛制样较10目筛制样粒径小， 称样误差相对较小，仍然是值得推荐使用的制样方法。至于规定10目筛制样用于速测，容许 更大误差则另当别论。研究结果表明，粒径对旱田与水田土壤理化指标测定的影响不同，到底 采用哪种细度的土壤样品，是否能够统一或如何统一，本研究不能一概而论，只能给出一个笼 统的方向，若应用于实际，则尚需对其进行深入探讨。参考文献：1 南京农学院土壤农化分析M.北京：农业出版社，1 9 8 0.2 中国科学院南京土壤研究所土壤理化分析】M.上海：上海科学技术出版社， 1978.3 鲍士旦土壤农化分析（第三版）M 北京：中国农业出版社，2 0 0 8.4 全国土壤普查办公室全国第二次土壤普查暂行技术规程M.北京：农业出版 社，1979.5 钱新标，林 琳不同粒径土壤样品对理化性质分析结果的影响J.现代农业 科技，2013（5）：227，229.6 赵会娥，贺立源，吴照辉，等.不同制样粒径对土壤有效养分测定结果的影响J. 土壤通报，2008,39 （3）:623 626.7 中国科学院南京土壤研究所中国土壤M.北京：科学出版社，1 9 7 8.责任编辑 韩 雪）