呼倫貝爾市典型黑土區土壤有機質與全氮含量關系研究

摘要：為更好地保護黑土地，對呼倫貝爾市典型黑土區2 238個土壤樣品的有機質和全氮含量進行統計與線性回歸分析。研究表明，土壤總氮與有機碳含量呈正相關，土壤有機質與土壤中總氮的線性回歸關系存在較大差異。

關鍵詞：土壤有機質；全氮；相關性；黑土

中圖分類號：S127 文獻標識碼：A 文章編號：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

土壤有機質和全氮是評價土壤肥力和土壤質量的重要指標[1]。土壤有機質主要由一些含碳有機化合物組成，是一個巨大的緩效養分儲備庫，特別是氮素。土壤有機質能為土壤微生物提供能源和碳源，在改善土壤物理性質、提高土壤的保肥性和緩沖性、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機組分和無機組分，這兩部分合起來稱為全氮。其中，95%以上由有機氮構成，但通常僅有5%被植物直接吸收[3]。呼倫貝爾市典型黑土區位于東北黑土帶，是國家重要的商品糧生產基地，行政區劃包括阿榮旗、鄂倫春自治旗（簡稱鄂倫春旗）、莫力達瓦達斡爾族自治旗（簡稱莫力達瓦旗）及扎蘭屯市。2022年，在對黑土農田進行廣泛采樣的基礎上，分析土壤有機質和全氮含量的關系，對保護黑土地具有重要意義。

1 研究區概況及方法

1.1 研究區概況

研究區位于大興安嶺東麓向松嫩平原過渡的山前地區，呈窄長條狀南北延伸，東西寬40～50 km，海拔為200～400 m[4]。該地屬溫帶大陸性季風氣候區，年平均氣溫為-1.2～3.8 ℃，年平均降水量為400～500 mm，無霜期為100～125 d。土壤類型以暗棕壤、黑土、草甸土為主，主要種植作物為大豆、玉米、水稻。

1.2 方法

按照每666.7 hm2取1個混合土壤樣品的要求，于2022年秋季采集2 238個土樣，取樣點均勻分布在研究區耕地上。取樣深度為0～20 cm，各個樣點的土樣經充分混勻后，用四分法留取1 kg左右裝袋以備分析。有機質、全氮測定方法參照《土壤檢測"第6部分：土壤有機質的測定》（NY/T 1121.6—2006）、《土壤檢測 第24部分：土壤全氮的測定 自動定氮儀法》（NY/T 1121.24—2012）標準規定進行。

2 結果和分析

2.1 土壤有機質和總氮量的變化

呼倫貝爾市典型黑土區的土壤有機質含量為5.1～166.0 g/kg，平均為49.8 g/kg，變異系數為40.79%；全氮含量為0.2～7.1 g/kg，平均為2.42 g/kg，變異系數為38.04%。與測土配方時期相比[5]，有機質平均含量下降6.08 g/kg，全氮平均含量下降0.33 g/kg。

2.2 土壤有機質與全氮含量分級統計

參照《全國九大農區及省級耕地質量監測指標分級標準（試行）》，對4個典型黑土區的耕地土壤有機質和全氮含量進行分級統計。從表1、表2可以看出，4旗市的土壤有機質含量均以1級（高）水平占比最大，級別越低的樣本占比越小，扎蘭屯市在5級（低）水平上沒有樣本分布；鄂倫春旗的土壤全氮分級占比規律與有機質一致，阿榮旗、莫力達瓦旗、扎蘭屯市的土壤全氮以2級（較高）水平樣本占比最大，其次是1級（高）水平，級別越低樣本占比越小，扎蘭屯市在5級（低）水平上沒有樣本分布。

2.3 土壤有機碳含量與總氮的關系

以旗市、土壤類型為依據，對2 238個土樣進行有機物與總氮的線性回歸分析，結果如表3、表4所示。

2.3.1 關聯度

各旗市和不同類型土壤中有機碳含量與總氮的線性關系不同。4個旗市的相關系數關系：鄂倫春旗＞莫力達瓦旗＞扎蘭屯市＞阿榮旗。不同土壤類型的相關系數關系：黑土＞草甸土＞暗棕壤＞沼澤土。土壤總氮與有機碳含量呈正相關，表明土壤氮的累積受土壤有機碳含量的影響較小，而化肥對其累積的影響較小[6]。

2.3.2 回歸系數

土壤有機質與總氮的線性回歸關系存在較大差異，說明土壤的總氮含量隨著土壤有機質的增加而變化，回歸系數越大，人為影響越小，有機質與全氮相互作用的關系越強[7]。4個旗市的回歸系數關系：鄂倫春旗=莫力達瓦旗＞阿榮旗＞扎蘭屯市。不同土壤類型的回歸系數關系：草甸土＞黑土＞暗棕壤＞沼澤土。

2.4 碳氮比

碳氮比是一個非常敏感的指標，可以反映有機質礦化時釋放的有效氮數量，比例越小，可供利用的碳越多。碳氮比通常在10～12，過高或過低都不好[8]。呼倫貝爾市黑土區的土壤碳氮比平均值為11.90，各旗市的碳氮比為11.44～12.09，各土壤類型碳氮比為11.81～12.11，說明研究區的耕地質量較好。

3 結論

各旗市和不同土壤類型的有機質與總氮的線性回歸關系不同，在養分管理時應采取差異化措施。碳氮比可反映土壤中碳、氮的線性關系，是評價土壤質量的一個重要指標。呼倫貝爾市黑土區的土壤碳氮比平均值為11.90，說明研究區的耕地質量較好。

參考文獻

1 雷建容，莫太相，李孝東，等.川中丘陵區土壤有機質與全氮關系研究[J].西南農業學報，2013（2）：663-666.

2 吳禮樹.土壤肥料學[M].北京：中國農業出版社，2004：23.

3 鞏萬合，劉蓉蓉，郁 偉，等.南通市農田土壤有機質與全氮含量關系研究[J].現代農業科技，2014（4）：222-223.

4 康列年.呼倫貝爾盟土壤[M].呼和浩特：內蒙古人民出版社，1992：57.

5 崔文華.呼倫貝爾市耕地地力與科學施肥[M].北京：中國農業出版社，2013：16-18.

6 姚志龍，李志軍，趙愛萍.不同土地利用方式對黒壚土有機質和全氮分布規律的影響[J].土壤與作物，2015（3）：140-144.

7 汪宗陽.肥東縣土壤有機質與全氮的測定及相關性分析[J].安徽農學通報，2014（20）：58.

8 翟星雨.典型黑土坡面農田有機質和全氮的時空分布研究[D].哈爾濱：東北農業大學，2019：36.