赵 强,崔玉涛
(吉林省林业调查规划院,吉林省 吉林市 132000)
为了测定北华大学两处不同地理位置下土壤的理化性质,作者采取小山上的土壤和温室旁的土壤作为研究对象,并对周边的植被类型进行调查,将采集土壤样本带回实验室进行分析,测出土壤吸湿水、土壤酸碱性、土壤有机质含量三个指标,来确定土壤的理化性质。
土壤颗粒依靠分子间的引力作用和静电作用而具有一定的吸附性,将大气中的水蒸气吸附并吸收的现象叫做土壤的吸水性[1],吸湿水的测定是检查不同土质保持水土能力、涵养植物、保持动物巢穴等效果的重要指标之一。土壤吸湿水含量的多少主要受以下因素的影响:气象因素(主要是降水)、土壤特征(土壤质地与土壤本身胶体性能、孔隙度、容重、渗透性能等)、植被状况、人为活动等。
土壤存在酸碱性是因为土壤中氢离子和氢氧离子含量上存在差异,当氢氧离子含量大于氢离子含量时,土壤偏碱性,当土壤中氢氧离子含量小于氢离子含量时,土壤偏酸性,两者相等时则为中性。土壤的酸碱度是测定土壤酸碱性的指标,用PH值来表示,土壤酸碱性主要受气候、生物、水文、地质等综合因素的影响[ 2,3],土壤的酸碱度直接影响到土壤的肥力,并影响植物的生长[4,5]。 通过测量土壤的酸碱度,根据不同植被对土壤的需求,合理的改善土壤的酸碱度,有利于植被的生长[6]。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成部分,主要由动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质组成,土壤有机质含量占土壤总量微乎其微,但它对土壤肥力、植物生长,改善环境等方面有着不可替代的作用[7]。
采集吉林北华大学东校区温室旁边的土壤和小山草坪土壤作为实验对象,小山草坪上的植被主要有白花蒲公英、芥叶蒲公英、抱茎苦苣菜、山苦菜、鸡眼草、小飞蓬、三脉马兰等草本,还有一些樱桃树,色木槭,以及一些阔叶树种。而温室周边的植被类型相对较少,仅有一些蒲公英,和一些小飞蓬以及实验种植的蓝靛果。
土壤吸水性的测定:
先将需要放置土壤的铝盒称重,记录空盒质量,然后分别称取不同地理环境下的风干土各5g,将样品装入铝盒内,放入烘干箱内烘干处理8小时,烘干温度控制在105℃,将烘干后的样品称重,多次冷却、称重至恒重(前后两次称重之差不大于0.003g)。计算土壤含水率的公式如下:
式中:
M1——空铝盒质量;
M2——铝盒质量+实验样品的质量(烘干前);
M3——铝盒质量+实验样品的质量(烘干后)。
土壤酸碱性的测定
本实验主要采用石蕊试纸比色法测定土壤的pH值,方法比较简单,称取少量样品,放入烧杯中,倒入无CO2蒸馏水,样品和无CO2蒸馏水的量要控制在1∶2.5,用玻璃棒充分搅拌均匀,待液体静止流动,保持澄清后,用pH试纸浸入液体中,等试纸变色,马上用比色卡比色,颜色最接近的那个就是所测土壤的pH值。当土壤水浸pH值<7时,需要测定土壤盐浸液的pH值,测定方法除将KCl溶液替代无CO2蒸馏水以外,水土比要控制比例为1∶1,其它操作步骤同水浸pH值测定方法。
土壤有机质含量的测定
称样:通过0.25mm筛子的风干土作为实验材料,称取土壤样品约0.1000g,放入消煮管中。在消煮管内加入K2Cr2O7标准溶液和5ml浓硫酸,混合均匀,将消煮管加热。严格控制锅内温度在170~180℃范围内,待样品加热5分钟后,取出冷却,用洗瓶将消煮管中的溶液洗入250ml三角瓶中,使三角瓶内溶液体积在60~80ml左右,加入邻啡啰啉指示剂3~4滴,并用0.2mol/L的FeSO4溶液进行滴定,并记录硫酸亚铁用量(V)。每批分析样品,要做2组空白对比;用0.5g的石英砂作为空白样品,并记录空白样品的硫酸亚铁用量(V0)。
计算方法
式中:
0.8000——1/6 K2Cr2O7标准溶液的深度(ml);
5.0——1/6 K2Cr2O7标准溶液的体积(ml);
V0——空白标定用去硫酸亚铁溶液体积(ml);
V——滴定土样用去硫酸亚铁溶液体积(ml);
0.003——1/4 碳原子的摩尔质量(g/m mol);
1.1——氧化校正系数;
1.724——将有机碳换算成有机质的系数;
由表1可以看出,温室前土壤的两次吸水率测定结果的平均值为4.03%;小山草坪土壤的两次吸水率测定结果的平均值为2.85%。结果表明:温室前的土壤吸水率比小山草坪土壤的吸水率要高。
表1 土壤吸湿水测定Tab.1 Determination of Soil Moisture Absorption
表2 土壤pH值测定Tab.2 Determination of Soil pH
我国规定土壤pH值在6.5~7.5范围内土壤偏中性, 实验结果表明:温室前土壤pH为6.50,小山上草坪土壤pH为6.68,说明两处土壤均偏中性,且pH差距较小。
温室前土壤有机质含量为1.65%;小山上草坪土壤有机质含量为2.70%;结果表明:草坪土壤的肥力比温室前土壤要高。
表3 土壤有机质的测定Tab.3 Determination of Soil Organic Matter
3.1温室前土壤吸水率要比小山草坪土壤的吸水率高,说明温室前土壤的含水率要比小山上草坪土的含水率要高,主要是由于温室外有移植的蓝靛果,需要经常浇水,导致温室外土壤含水量高;而小山上草坪土壤,由于地处高势,阳光直射,而且最近进行了人工修剪,保水效果大大降低,蒸发量增大,因此土壤含水量较低。
3.2温室前土壤pH与小山草坪内土壤pH较为接近,且均属偏中性土壤,这种土壤适合大多数草本和木本植物的生长,如银杏,柔苔草,柳树,蒲公英等。
3.3温室前土壤有机质含量较低,主要由于该土壤周边的植被较少,栽培完的植被也在试验结束以后被挖走,并且土壤已经被反复利用多年,却没有进行过施肥处理,有机质含量一年比一年低;小山草坪土壤有机质含量相对较高,因为植物本身的生长虽然消耗一定的有机质,但是在植物腐败以后又将有机质返还给土壤,因此,有机质含量较温室前要高许多。
草坪土为砂土,土壤通气、透水性较好,但保水力较弱,有效水含量低,养分提供能力虽与温室前土壤对比较高,但是笔者通过查阅论文文献表明草坪土的土壤肥力还是很差,有机质含量少,易流失。由于砂土的热容小,温度变化较快,先期有利于植物扎根,但后期因缺养分使扎根变慢。因此,草坪上生长的植物都为耐旱、耐瘠薄、抗性较强的植物。由于肥力易流失,所以对此类土壤施肥时应把握“薄肥勤施”的原则。如有条件,在进行园林规划设计时,尽可能的保护绿化用地的土壤不被人为破坏,多采用复层植物配置,对于回填土等不利于多数植物生长的土壤,因地制宜,适地适树,选用抗性强的植物,如选用白花车轴草等具有固氮作用的绿肥植物,提高土壤有机质含量。温室前的土壤肥力已经大大降低,再次利用这样的土壤进行试验也不利于植物的生长,因此笔者建议通过一些植物改良的方式改进土壤的肥力,可以使用一些有机质化肥,但不建议过多使用。