一种用于土壤地力的评价方法

技术领域

本发明涉及土壤地力评价技术领域，具体涉及一种用于土壤地力的评价方法。

背景技术

土壤是农业最基本的生产资料，土壤地力是衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力，是反映土壤肥沃性的一个重要指标，是土壤各种性质的综合表现。在肥沃的土壤中，土壤生物有效地将营养物质和有机物质转化为作物产量，积累有机物质，护植物免受疾病侵害，并使土壤变得疏松、容易栽培、保水持水性强，能承受泥沙淤积和侵蚀。肥沃的土壤可以保证作物健康生长，对肥料、农药和能源等外部投入的需求很低，同时也能迅速分解杀虫剂等有害物质。肥沃的土壤通过过滤来清洁地下水，并中和或缓冲通过污染空气降到地表的酸类物质。此外，肥沃的土壤代表了营养和二氧化碳的有效储存。它可以防止河流、湖泊和海洋的过度消耗，并有助于减少全球变暖。土壤是许多微生物、动物和植物的栖息地。因此，如何提升土壤生物动力，发挥土壤生物的作用，从而增强土壤自恢复力与抗干扰能力，提高土壤健康质量是当前我国高标准农田建设的主要任务。

土壤质量概念较为广泛，一般理解为土壤肥力、土壤地力、土壤生产力、土壤环境质量和土壤健康质量。土壤质量评价指标体系大致可以分为土壤物理指标、土壤养分和常规化学指标、土壤生物指标和污染物指标四类，基于土壤地力的评价主要依据前三类指标，而基于土壤环境质量与健康质量的评价则主要依据后一类。常规土壤物理、化学、生物和污染物指标的测定，均需要通过样品采集、处理后，在实验室完成，测定过程繁琐，耗时长，投入成本高。

综上，现有技术中，仅有通过土壤化学、物理指标进行土壤地力的检测评价，其方法过程复杂，成本高，效果差，亟需建立一种新的土壤地力的快速评价方法。

发明内容

为此，本发明提供一种用于土壤地力的评价方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种用于土壤地力的检测方法，其包括以下步骤：

测定待测样方土壤样品中蚯蚓生物量，计算单位面积土壤中蚯蚓生物量EWd(kg/hm

和/或测定样方土壤样品中蚯蚓粪干物质质量，计算单位面积土壤中蚯蚓粪干物质质量WCd(kg/hm

本发明的一个实施例中，所述样方土壤大小为50cm×50cm×20cm。

本发明还提供一种用于土壤地力的评价方法，根据所述的方法测定待测样方土壤样品中单位面积土壤中蚯蚓生物量Ewd；其中，

若Ewd＜20，则该土壤地力为第一级；

若20≤Ewd＜500，则土壤地力为第二级；

若501≤Ewd＜1000，则土壤地力为第三级；

若1001≤Ewd＜2000，则土壤地力为第四级；

若Ewd≥2000，则土壤地力为第五级；

第一级到第五级，级别越高，土壤地力越高。

本发明的一个实施例中，根据所述的方法测定待测样方土壤样品中单位面积土壤中蚯蚓粪质量WCd；其中，

若WCd＜20，则该土壤地力为第一级；

若20≤WCd＜200，则土壤地力为第二级；

若201≤WCd＜500，则土壤地力为第三级；

若501≤WCd＜1000，则土壤地力为第四级；

若WCd≥1000，则土壤地力为第五级；

第一级到第五级，级别越高土壤地力越高。

本发明的一个实施例中，若得到的所述待测样方土壤样品土壤地力为第一级，则判定其为极低地力；

若得到的所述待测样方土壤样品土壤地力为第二级，则判定其为低地力；

若得到的所述待测样方土壤样品土壤地力为第三级，则判定其为中等地力；

若得到的所述待测样方土壤样品土壤地力为第四级，则判定其为高地力；

若得到的所述待测样方土壤样品土壤地力为第五级，则判定其为极高地力。

本发明具有如下优点：

本发明的用于土壤地力的评价方法，将检测的土壤地力等级与理化指标测定的成分进行的等级划分具有对应相关性，本发明的土壤地力的评价方法在指导农业生产中进行施肥管理，具有重要的指导意义。

本发明的土壤地力的评价方法，其准确性高，测定方法简单，可为农业生产及农产品质提升服务发挥巨大作用。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中，表栖型蚯蚓：是指生活在0-20cm土层土壤，以畜禽粪便和植物残体为食，连同泥土一同吞食的所有陆生环节动物，属于环节动物门(Annelida)寡毛纲(Oligochaeta)蚯蚓属。

本发明中，土壤表栖型蚯蚓密度：是指单位面积土壤上蚯蚓生物量。

实施例1、基于土壤表栖型蚯蚓密度的土壤地力的评价方法

一、土壤地力理化指标的测定

结合我国土壤养分含量分级标准，将土壤地力划分为极低、低、中、高、极高五个等级水平，具体分类标准如表1所示。

土壤物理、化学指标的测定，在不同地块上采集0-30cm的土层土壤样品，对采集的不同地力水平的土壤样品进行土壤容重、有机质、全氮、有效磷及速效钾等关键物理、化学及生物学指标的测定与分析。其中，土壤容重用环刀法，有机质用重铬酸钾外加热容量法，全氮用碳氮分析仪法，有效磷用碳酸氢钠浸提-钼蓝比色法，速效钾用乙酸铵-火焰光度法进行测定。

表1土壤地力划分标准

二、土壤表栖型蚯蚓密度测定方法

仪器设备：铁铲或铁锹、1-2m卷尺、面积2m

表栖型蚯蚓密度的测定，是在不同地力的地块中分别随机选取3个样方，每个样方的大小为：长50cm、宽50cm、深20cm，轻轻地清除地表杂物，用铁铲挖掘，小心地破碎土块并置于白塑料布上，带上乳胶手套拣出土壤中的蚯蚓，装入深色塑料瓶中，同时放入适量的湿润土壤，避免蚯蚓死亡，带回实验室。取出蚯蚓，用蒸馏水清洗掉蚯蚓体表的泥土，再用吸水纸上吸干水分，用天平称取蚯蚓的质量，以蚯蚓的质量为蚯蚓在该土壤样方的生物量，根据蚯蚓的生物量和土壤样方面积的大小，计算单位土壤面积蚯蚓密度，单位面积土壤蚯蚓密度计算方法如下：

假设：土壤样方的数量为N，土壤样方1测定的蚯蚓生物量为x1(g/m

EWd＝(x1+x2+…+xN)×10/N，

其中：10为换算系数，即将每平方米土壤蚯蚓生物量(g)转换为每公顷(10000m

三、土壤地力评价体系

根据物理、化学检测方法测定的土壤地力分的五个等级和本实施例测定的表栖型蚯蚓生物量，将土壤地力分为5个等级，相应的土壤地力评价标准见表2所示，土壤表栖型蚯蚓生物量分级、其土壤地力与土壤地力理化指标的分级相对应。

表2蚯蚓密度与土壤地力划分标准

若单位面积土壤表栖型蚯蚓生物量Ewd＜20，则该土壤地力为第一级，为极低地力，若20≤Ewd＜500，则土壤地力为第二级，为低地力；若501≤Ewd＜1000，则土壤地力为第三级，为中等地力；若1001≤Ewd＜2000，则土壤地力为第四级，为高地力；若Ewd≥2000，则土壤地力为第五级，极高地力；第一级到第五级，级别越高土壤地力越高。

实施例2、基于表栖型蚯蚓粪的土壤地力评价方法

一、表栖型蚯蚓粪测定方法

1、仪器设备：5m卷尺、医用乳胶手套、1cm

蚯蚓粪的测定，在不同地力的地块上分别随机选取5个土壤样方，每个土壤样方的面积为10m

2、单位面积土壤表栖型蚯蚓粪质量计算方法的建立

假设：土壤样方1、2、3、4、5测定的蚯蚓粪质量分别为x1、x2、x3、x4、x5(g/m

WCd(kg/hm

其中：10为换算系数，即将每平方米土壤蚯蚓粪(g)转换为单位公顷(10000m

二、土壤地力评价体系

本实施例的单位土壤面积蚯蚓粪干物质质量如表3所示。

表3蚯蚓粪与土壤地力划分标准

若单位土壤面积表栖型蚯蚓粪干物质质量WCd＜20，则该土壤地力为第一级，为极低地力；若20≤WCd＜200，则土壤地力为第二级，为低地力；若201≤WCd＜500，则土壤地力为第三级，为中等地力；若501≤WCd＜1000，则土壤地力为第四级，为高地力；若WCd≥1000，则土壤地力为第五级，极高地力；第一级到第五级，级别越高土壤地力越高。

试验实施例1

一、土壤理化指标测定

以山东烟台栖霞苹果园为例，选取不同果园的土壤进行土壤物理、化学等指标的测定，采样土层厚度为0-30cm，根据NY/T 1121.2-2006,NY/T 1121.4-2006，NY/T 1121.6-2006，GB/T 20287-2006等方法，对土壤容重、有机质含量、全氮、碱解氮等主要指标进行测定，具体结果如表4所示，为土壤基本理化性质测定结果。

栖霞果园大多数土壤地力水平多为中等及较低水平，土壤有机质在6.1-42.8g/kg，全氮在0.34-2.39g/kg，碱解氮含量在27.1-116.3mg/kg。土壤容重、有机质、全氮与碱解氮含量可以作为快速评价土壤地力的主要指标，一般来说，有机质含量高的、结构良好、疏松的土壤，其容重较低，而紧实板结的土壤容重较高。此四项指标与蚯蚓密度、蚯蚓粪质量有相关性，如果土壤较为疏松，蚯蚓数量和蚯蚓粪质量会更大，反之蚯蚓数量与蚯蚓粪密度会更小。由表4可知，土壤容重在1.49-1.60g/cm

表4土壤理化指标

二、表栖型蚯蚓密度测定

对表4中不同土壤地力的地块，进行利用实施例1表栖型蚯蚓密度的测定方法检测，检测结果如表5所示。

表5表栖型蚯蚓密度

由表5可知，根据土壤物理、化学指标划分的不同地力等级土壤，表栖型蚯蚓密度在13.3-1006.9kg/hm

三、单位面积表栖型蚯蚓粪质量测定

对表4中不同土壤地力的地块，利用实施例2进行蚯蚓粪的测定，结果如表6所示。

表6单位面积蚯蚓粪质量

由表6可知，根据土壤物理、化学指标划分的不同地力等级土壤，表栖型蚯蚓粪质量在6.4-602.3kg/hm

四、土壤地力评价

根据表1至表6可知，蚯蚓密度与单位面积蚯蚓粪质量与土壤地力评价物理、化学主要指标呈正相关，与土壤容重呈负相关性。土壤地力等级越高，表栖型蚯蚓数量越多，单位面积蚯蚓粪质量越大，土壤容重越低，土壤有机质、全氮、碱解氮含量越高，土壤更疏松，团粒结构更好，保水保肥性更强，更适宜苹果根系及果树生长。

试验实施例2

一、土壤理化指标检测

以云南大理不同类型果园为例，选取蓝莓、车厘子、猕猴桃三个果园进行土壤物理、化学等指标的测定，采样土层厚度为0-30cm，根据NY/T 1121.2-2006，NY/T 1121.4-2006，NY/T 1121.6-2006，GB/T 20287-2006等方法，对土壤容重、有机质、碱解氮含量等指标进行测定，具体结果如表7所示。

云南大理的果园土壤地力水平多为中等及较高水平，土壤有机质在36.66-76.03g/kg，全氮在2.09-4.45g/kg，碱解氮含量在85.0-259.0mg/kg。土壤容重、有机质、全氮与碱解氮含量作为快速评价土壤地力的主要指标，一般来说，有机质含量高的、结构良好、疏松的土壤，其容重较低，而紧实板结的土壤容重较高。此四项指标与蚯蚓密度、蚯蚓粪质量有相关性，如果土壤较为疏松，蚯蚓数量和蚯蚓粪质量会更大，反之蚯蚓数量与蚯蚓粪密度会更小。由表7数据可知，土壤容重均较低，在1.01-1.32g/cm

表7不同类型果园土壤理化指标

二、表栖型蚯蚓密度测定

对表7中不同土壤地力的地块，进行利用实施例1表栖型蚯蚓密度的测定方法检测，检测结果如表8所示。三个不同类型果园表栖型蚯蚓密度在702.33-2220.6kg/hm

表8不同类型果园表栖型蚯蚓密度

三、单位面积表栖型蚯蚓粪质量测定

对表7中不同土壤地力的地块，利用实施例2进行蚯蚓粪的测定，结果如表9所示，表栖型蚯蚓粪质量在205.6-1222kg/hm

表9不同类型果园单位面积蚯蚓粪质量

四、土壤地力评价

根据表7至表9可知，土壤表栖型蚯蚓密度、单位面积表栖型蚯蚓粪质量与土壤地力化学指标有机质、全氮、碱解氮呈正相关，与土壤容重呈负相关。土壤地力等级越高，表栖型蚯蚓数量越多，单位面积蚯蚓粪质量越大，土壤容重越低，土壤有机质、全氮、碱解氮含量越高，土壤更疏松，团粒结构更好，保水保肥性更强，更适宜根系及果树生长。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。