呼伦贝尔市典型黑土区土壤有机质与全氮含量关系研究

摘要：为更好地保护黑土地，对呼伦贝尔市典型黑土区2 238个土壤样品的有机质和全氮含量进行统计与线性回归分析。研究表明，土壤总氮与有机碳含量呈正相关，土壤有机质与土壤中总氮的线性回归关系存在较大差异。

关键词：土壤有机质；全氮；相关性；黑土

中图分类号：S127 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）07-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.07.012

Study on the Relationship between Soil Organic Matter and Total Nitrogen Content in Typical Black Soil Areas of Hulunbuir City

WANG Lu1， SUN Xiuling2， JIANG Yingjun3， WU Yaoyi4， CUI Jun4， FENG Dan5， GENG Shuo4

（1. Hulunbuir Agricultural and Animal Husbandry Technology Promotion Center， Hulunbuir 021008， China;

2. Hulunbuir Farm Shangkuli Ranch Co.， Ltd.， Hulunbuir 022257， China;

3. Inner Mongolia， Hailar District Farm and Pasture Administration Bureau， Hulunbuir 021008， China;

4. Morin Dawa Daur Autonomous Banner Rural Management Guidance and Industry Service Center;

5. Inner Mongolia Morin Dawa Daur Autonomous Banner Agricultural Technology Promotion Center，

Morin Dawa Daur Autonomous Banner 162891， China）

Abstract： To better protect black soil， statistical and linear regression analysis was conducted on the soil organic matter and total nitrogen content of 2 238 soil samples from typical black soil areas in Hulunbuir City. Research has shown that there is a positive correlation between total nitrogen and organic carbon content in soil， and there are significant differences in the linear regression relationship between soil organic matter and total nitrogen in soil.

Keywords： soil organic matter; total nitrogen; relevance; black soil

土壤有机质和全氮是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标[1]。土壤有机质主要由一些含碳有机化合物组成，是一个巨大的缓效养分储备库，特别是氮素。土壤有机质能为土壤微生物提供能源和碳源，在改善土壤物理性质、提高土壤的保肥性和缓冲性、提高土壤生物和酶的活性等方面具有重要作用[2]。土壤中的氮素包括有机组分和无机组分，这两部分合起来称为全氮。其中，95%以上由有机氮构成，但通常仅有5%被植物直接吸收[3]。呼伦贝尔市典型黑土区位于东北黑土带，是国家重要的商品粮生产基地，行政区划包括阿荣旗、鄂伦春自治旗（简称鄂伦春旗）、莫力达瓦达斡尔族自治旗（简称莫力达瓦旗）及扎兰屯市。2022年，在对黑土农田进行广泛采样的基础上，分析土壤有机质和全氮含量的关系，对保护黑土地具有重要意义。

1 研究区概况及方法

1.1 研究区概况

研究区位于大兴安岭东麓向松嫩平原过渡的山前地区，呈窄长条状南北延伸，东西宽40～50 km，海拔为200～400 m[4]。该地属温带大陆性季风气候区，年平均气温为-1.2～3.8 ℃，年平均降水量为400～500 mm，无霜期为100～125 d。土壤类型以暗棕壤、黑土、草甸土为主，主要种植作物为大豆、玉米、水稻。

1.2 方法

按照每666.7 hm2取1个混合土壤样品的要求，于2022年秋季采集2 238个土样，取样点均匀分布在研究区耕地上。取样深度为0～20 cm，各个样点的土样经充分混匀后，用四分法留取1 kg左右装袋以备分析。有机质、全氮测定方法参照《土壤检测"第6部分：土壤有机质的测定》（NY/T 1121.6—2006）、《土壤检测 第24部分：土壤全氮的测定 自动定氮仪法》（NY/T 1121.24—2012）标准规定进行。

2 结果和分析

2.1 土壤有机质和总氮量的变化

呼伦贝尔市典型黑土区的土壤有机质含量为5.1～166.0 g/kg，平均为49.8 g/kg，变异系数为40.79%；全氮含量为0.2～7.1 g/kg，平均为2.42 g/kg，变异系数为38.04%。与测土配方时期相比[5]，有机质平均含量下降6.08 g/kg，全氮平均含量下降0.33 g/kg。

2.2 土壤有机质与全氮含量分级统计

参照《全国九大农区及省级耕地质量监测指标分级标准（试行）》，对4个典型黑土区的耕地土壤有机质和全氮含量进行分级统计。从表1、表2可以看出，4旗市的土壤有机质含量均以1级（高）水平占比最大，级别越低的样本占比越小，扎兰屯市在5级（低）水平上没有样本分布；鄂伦春旗的土壤全氮分级占比规律与有机质一致，阿荣旗、莫力达瓦旗、扎兰屯市的土壤全氮以2级（较高）水平样本占比最大，其次是1级（高）水平，级别越低样本占比越小，扎兰屯市在5级（低）水平上没有样本分布。

2.3 土壤有机碳含量与总氮的关系

以旗市、土壤类型为依据，对2 238个土样进行有机物与总氮的线性回归分析，结果如表3、表4所示。

2.3.1 关联度

各旗市和不同类型土壤中有机碳含量与总氮的线性关系不同。4个旗市的相关系数关系：鄂伦春旗＞莫力达瓦旗＞扎兰屯市＞阿荣旗。不同土壤类型的相关系数关系：黑土＞草甸土＞暗棕壤＞沼泽土。土壤总氮与有机碳含量呈正相关，表明土壤氮的累积受土壤有机碳含量的影响较小，而化肥对其累积的影响较小[6]。

2.3.2 回归系数

土壤有机质与总氮的线性回归关系存在较大差异，说明土壤的总氮含量随着土壤有机质的增加而变化，回归系数越大，人为影响越小，有机质与全氮相互作用的关系越强[7]。4个旗市的回归系数关系：鄂伦春旗=莫力达瓦旗＞阿荣旗＞扎兰屯市。不同土壤类型的回归系数关系：草甸土＞黑土＞暗棕壤＞沼泽土。

2.4 碳氮比

碳氮比是一个非常敏感的指标，可以反映有机质矿化时释放的有效氮数量，比例越小，可供利用的碳越多。碳氮比通常在10～12，过高或过低都不好[8]。呼伦贝尔市黑土区的土壤碳氮比平均值为11.90，各旗市的碳氮比为11.44～12.09，各土壤类型碳氮比为11.81～12.11，说明研究区的耕地质量较好。

3 结论

各旗市和不同土壤类型的有机质与总氮的线性回归关系不同，在养分管理时应采取差异化措施。碳氮比可反映土壤中碳、氮的线性关系，是评价土壤质量的一个重要指标。呼伦贝尔市黑土区的土壤碳氮比平均值为11.90，说明研究区的耕地质量较好。

参考文献

1 雷建容，莫太相，李孝东，等.川中丘陵区土壤有机质与全氮关系研究[J].西南农业学报，2013（2）：663-666.

2 吴礼树.土壤肥料学[M].北京：中国农业出版社，2004：23.

3 巩万合，刘蓉蓉，郁 伟，等.南通市农田土壤有机质与全氮含量关系研究[J].现代农业科技，2014（4）：222-223.

4 康列年.呼伦贝尔盟土壤[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，1992：57.

5 崔文华.呼伦贝尔市耕地地力与科学施肥[M].北京：中国农业出版社，2013：16-18.

6 姚志龙，李志军，赵爱萍.不同土地利用方式对黒垆土有机质和全氮分布规律的影响[J].土壤与作物，2015（3）：140-144.

7 汪宗阳.肥东县土壤有机质与全氮的测定及相关性分析[J].安徽农学通报，2014（20）：58.

8 翟星雨.典型黑土坡面农田有机质和全氮的时空分布研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2019：36.