林业土壤有效磷测定方法的应用研究

1、 广 东 林 业 科 技 1997年第 13卷第 4期林业土壤有效磷测定方法的应用研究李倘弟 叶淡元 居解语 (广东省林业科学研究所 510520摘要 -, 、 湿地松和杉木林地, ; 测定广东省 3000, 均具有检测灵敏度高 , 不出现零值 , 脱色好 , 操作方便的 特点 , , 具有普遍的适应性 ; 对测定全国 300多个各类型的 酸性 、 中性和碱性林业土壤有效磷的结果 , 亦说明沉淀法和快速法可以测定酸性 、 中性和碱性 各种类型林业土壤有效磷 , 特别是对测定南方以酸性土为主的各类型林业土壤有效磷效果更 好 , 方法更为合适 。关键词 林业土壤 有效磷 含磷量 生长量 相关性 我

2、们对氢氧化钠 -草酸钠原法 2,4改革后 , 产生沉淀法和快速法 (下简称沉淀法和快速 法 , 沉淀法适用于中 、 碱性土壤 , 快速法适用于测定南方含铁铝为主的酸性 、 强酸性林业土壤 。 为了在广东省和全国的林业土壤范围内 , 验证改革后的沉淀法和快速法的可行性 , 前文 1已 报道了用沉淀法测定 5种土壤 (微酸性 、 中性和碱性 的盆栽湿地松苗的吸磷总量与土壤有效 磷的相关性高达 99%以上 , 优于几种常规法 。本文是研究用快速法测定酸性土壤上的尾叶 桉 、 湿地松和杉木林地的土壤有效磷与林分各生长量及叶片含磷量的相关性 , 并用沉淀法和快 速法测定广东全省 3000多个各种类型的林

3、业土壤有效磷 。及用不同的方法 , 对全国 300多 个酸性 、 中性和碱性的各大类型林业土壤进行数量试验比较 , 现将试验结果报道如下 。1 试验材料与方法1. 1 试验材料(1 尾叶桉 、 湿地松和杉木林地的土壤 , 采自广东阳江市的阳东县和阳春县的世行贷款项 目的造林试验地 , 土壤为酸性赤红壤土 ;(2 广东省林业土壤连续清查近 2000个样品 , 及广东世界银行贷款造林项目的 1000多 个土壤样品 。 土类有红壤 、 黄壤 、 赤红壤 、 砖红壤 、 潮沙土 、 山地草甸土 、 石灰土 、 滨海沙土 , 及滨 海盐土等 ;(3 数量试验的土壤采自陕西省 、 山西五台山 、 黑龙江省

4、 、 辽宁省长白山山地 、 河北省 、 安徽省 、 四川省 、 云南省 、 海南省及广东省共 300多个包括酸性 、 中性和碱性土类 , 有石灰土 、 黑 土 、 褐土 、 栗钙土 、 灰色森林土 、 粗骨土 、 棕壤 、 暗棕壤 (白浆化 、 黄壤 、 以及上述广东的各类土 壤 。 1. 2 分析方法 1. 2. 1 有效磷的测定方法 氢氧化钠 -草酸钠沉淀法和快速法是按我们改革后的方法进1 中国林科院林业研究所的张万儒研究员建议我们进行全国各大类型林业土壤数量试验 ; 中国林科院林业研究所的李 始铨研究员 , 陕西省林科所的于孟杰高级工程师 , 四川省林科院的赵本虎高级工程师积极提供全国各

5、大类型林业土壤样品 ; 广东省林科院的陈远生、 陈绶柱高级工程师以及参加电脑工作的梁林庆工程师和参加部分土壤分析工作的马惠娟分析员 等 , 对本课题给予了大力支持和帮助。 在此深表感谢。 行 1。 氟化铵法 , 盐酸 -硫酸法和碳酸氢钠法是按国家林业标准进行的 3。 1. 2. 2 全磷 、 有机质和植株含磷量的测定方法 分别按国家林业标准 , 森林土壤分析方法测 定 3。 1. 3 林木试验的设置方法设立 3个树种的试验小区 , 尾叶桉 4个重复 , 湿地松和杉木各 3个重复 。 1991年 5月造 林 (不施肥 , 每小区定植 36株小苗 。造林前 , 测定土壤有效磷含量 。造林后 , 1

6、9911994年林木生长高峰期的 7月份 , (各树种的优势木树冠中上部当年生成熟健壮的叶片 。 用土壤有效磷与林分生长量 、 2 2. 1 连续 41、 表 2。 表 1 几种方法测定 3树种林地土壤有效磷与林分各生长总量及叶片含磷量的相关比较树 种监测年度(年 相关系数快速法 盐酸 -硫酸法 氟化铵法 碳酸氢 钠 法 1991r 1( H 0. 97743 0. 8260 0. 7651 0. 7163 r 2( D 地径 0. 954930. 81220. 66120. 70951992r 1( H 0. 9989330. 952630. 9462(30. 995533r 2( D 0.

7、 9151(30. 9949330. 81080. 9159(3r 3( V 0. 972830. 972930. 9234(30. 96133r 4(叶 0. 9084(30. 954930. 87350. 8916尾叶桉 1993r 1( H 0. 88380. 83630. 68210. 3914r 2( D 0. 983130. 89670. 9099(30. 7244r 3( V 0. 9228(30. 85150. 75850. 4994r 4(叶 0. 986030. 9066(30. 9078(30. 71611994r 1( H 0. 74870. 999633-0. 836

8、30. 4556r 2( D 0. 81380. 96523-0. 71970. 2296r 3( V 0. 76670. 9410(3-0. 64220. 1703r (叶 1991r 1( H 0. 66740. 86800. 4184-0. 67261992r 1( H 0. 998630. 7190-0. 47700. 34291993r 1( H 0. 997830. 95500. 96080. 99873r 4(叶 0. 96780. 9938(30. 89130. 9711湿地松 1994r 1( H 0. 9901(30. 85640. 9999330. 3805r 2( D

9、0. 84000. 56100. 91050. 7332r 3( V 0. 86160. 59450. 92670. 7047r (叶 杉木 1991r ( H 33尾叶桉 r 0. 10=0. 9000(3 , r 0. 05=0. 95003, r 0. 01=0. 990033; 湿地松和杉木 r 0. 10=0. 9880(3 , r 0. 05=99703,r 0. 01=0. 999933, (与下表 2相同 。注 :1.r 1( H 、 r 2( D 、 r 3( V 、 r 4(叶 是林地土壤有效磷分别与林分平均树高 、 平均胸径 、 平均材积和叶片含 磷量的相关系数 。 2.

10、 尾叶桉 1991年不宜采集叶片分析 , 也未能测定胸径 。 湿地松 1993年才开始采集叶片分 析 ,1994年才能测定胸径 。 杉木幼林 ,1991年不能测定胸径和采集叶片分析 ,1992年开始 , 林分遭受耕畜严 重破坏 , 未能继续取得完整的监测数据 。从表 1可见 , 用不同方法测定尾叶桉 、 湿地松和杉木林地的土壤有效磷与各林分的生长总 量和叶片含磷量达显著性相关的数量排列顺序为 :快速法 (9个 盐酸 -硫酸法 (6个 碳酸 2 氢钠法 (4个 氟化铵法 (1个 。速生树种尾叶桉 , 在造林当年 , 快速法的 r 1( H 和 r 2( D 地径 达显著相关 , 造林后的第二年

11、, 几种方法的各相关系数均达极显著 、 显著或近显著相关 ; 而氟化铵法仅达近显著相关 。第三 年 , 林分受台风影响 , 一些高大林木被台风吹断 , 几种方法的 r 1( H 值下降 。 1994年林分继续 遭受强台风严重破坏 , 许多林木被台风吹断吹倒 , 一些试验小区的平均树高停留在 1993年的 高度 , 几种方法的 r 1( H 均未达到显著相关水平 , 这是符合林分生长实情的 ; -硫酸法 的 r 1( H 却达极显著相关 , 这不符合林分生长实情 。 , 系数达显著 、 极显著相关的数量较尾叶桉的少 。 , 。从表 2可见 , 几种方法测定 3、 极 :(7( 氟化铵法和盐酸 -

12、硫酸 法 (各 2。, , 所以达显著相关的数量较多些 ,1994年 , 林分虽然 , 树高增长受抑制 , 但胸径仍有较大的增长 , 材积的增长量仍较前几年为最大 , 所以 , 快速法的 r 2( D 和 r 3( V 仍达显著相关 , 这符合林分生长实际情况 。表 2 不同方法测定 3个树种林地土壤有效磷与林分的连年生长量的相关性比较树 种监测年度(年 相关系数快速法 盐酸 -硫酸法 氟化铵法 碳酸氢 钠 法 1991r 1( H 0. 97743 0. 8260 0. 7651 0. 7163 r 2( D 地径 0. 954930. 81220. 60720. 70951992r 1(

13、H 0. 9996330. 9452(30. 9480(30. 997133r 2( D 0. 9151(30. 9949330. 81080. 9159(3r 3( V 0. 972830. 972930. 9266(30. 96303尾叶桉 1993r 1( H 0. 76540. 80470. 50120. 1558r 2( D 0. 74830. 87250. 77420. 6665r 3( V 0. 9471(30. 89790. 78930. 52811994r 1( H 0. 82360. 5692-0. 83220. 3418r 2( D 0. 9936330. 7739-0.

14、 6313-0. 0881r ( V 31991r 1( H 0. 66740. 86800. 4184-0. 67261992r 1( H 0. 93330. 8992-0. 78070. 61751993r 1( H 0. 95370. 82950. 995930. 9491湿地松1994r 1( H 0. 9901(30. 85640. 9999330. 3805r 2( D 0. 84000. 56100. 91050. 7332( (3杉木 1991r (33注 :r1( H 、 r 2( D 、 r 3( V 分别是土壤有效磷与林分的平均树高 、 平均胸径 、 平均材积的连年生长量

15、的 相关系数 。2. 2 沉淀法和快速法对测定广东省林业土壤有效磷的适应性广东林业土壤有效磷的测定 , 一直以来使用盐酸 -硫酸法和氟化铵法 , 其结果常常出现较 多的零值 , 或一些脱色和调微黄困难而影响比色测定 。 1988年对广东省林业土壤连续清查近 2000个土壤样品 , 及 1991年广东世界银行贷款造林的 1000多个土壤样品 , 共 3000多个样 品 , 使用氢氧化钠 -草酸钠沉淀法和快速法测定土壤有效磷 , 测定结果各样品测值差异明显 , 不出现零值 , 脱色良好 , 可重复性高 , 操作快速 。 由于林业土壤中的有效磷除人为施肥外 , 主要 来源于土壤母质的无机磷和有机质的

16、有机磷的释放 , 所以 , 以全省各种土类最具代表性的 2000个林业土壤样品为主 , 进行了土壤有效磷与全磷及有机质的相关分析 , 结果为 :使用改革 后的氢氧化钠 -草酸钠沉淀法和快速法测定土壤中的有效磷与全磷相关性显著 , 相关系数 r3 =0. 701933, 与有机质相关系数 r =0. 386033, 均达极显著相关水平 。表明沉淀法和快速法能普遍适用于广东省各种类型林业土壤有效磷的测定 。 2. 3 不同方法测定全国各大类型林业土壤有效磷数量试验比较本试验在全国范围内收集了酸性 、 中性和碱性各大类型土壤共 300多个 , 每种土类数量 N 50个 , 用沉淀法和快速法及几种常规

17、法测定各类土壤的有效磷 , 并与全磷 、 有机质进行相关 从表 3看出 , 测定酸性 、 强酸性土类 , 以快速法的浸提力及与全磷和有机质的相关系数高 于其它方法 , 测得的有效磷不出现零值 , 脱色良好 , 且操作简便 。所以 , 南方以酸性 、 强酸性土 类为主的林业土壤有效磷测定 , 宜选择快速法 。 其它 3种常规法中 , 以盐酸 -硫酸法出现的零 值最小 , 而与全磷和有机质的相关性差异不大 , 所以盐酸 -硫酸法优于其它两种方法 。 微酸性 土类的有效磷测定 , 从相关性 、 操作速度及脱色等方面来看 , 快速法仍较适合于微酸性土类的 有效磷测定 。 而用其它常规方法测定较脊薄的酸

18、性 、 微酸性的林业土壤有效磷均出现较多的 零值 。 虽然盐酸 -硫酸法出现的零值少些 , 但对微酸性土的浸提力大幅度增加 , 以致难以稀释 测定 。 而土壤有效磷与全磷和有机质的相关系数偏低 。 所以测定微酸性土类是不宜使用盐酸 -硫酸法的 。测定北方中性土类的有效磷 , 沉淀法的浸提力比碳酸氢钠法高 , 与全磷的相关性差异不 大 , 但与有机质的相关性则低于碳酸氢钠法 。 以中性土类为主的地方 , 宜使用碳酸氢钠法 。碱性石灰土类的有效磷测定 , 对含磷量高的土壤是沉淀法的浸提力高于碳酸氢钠法 , 但对 含磷量低的土壤 , 则是碳酸氢钠法稍高于沉淀法 。与全磷的相关性 , 沉淀法的稍高些

19、, 与有机 质的相关性则碳酸氢钠法的稍好些 。 北方 , 以碱性石灰土类为主的 , 仍宜使用碳酸氢钠法 。测定盐碱土类的有效磷 , 浸提力及相关性沉淀法均同碳酸氢钠法差异不明显 , 所以 , 两种 方法均可按需要选择使用 。 但对于滨海沙土 , 一般含磷量较低 , 使用碳酸氢钠法 , 往往会出现 4 较多的零值 , 沉淀法则无此种现象 , 所以使用沉淀法测定滨海沙土的有效磷较为适宜 。综上所述 , 氢氧化钠 -草酸钠沉淀法和快速法是可以测定全国各大类型的林业土壤有效 磷 , 尤以对南方含铁 、 铝为主的各类林业土壤有效磷的测定 , 更为合适 。该法测定南方各类土 壤有效磷具有检测灵敏度高 ,

20、不出现零值 , 脱色好 , 操作方便 , 与全磷和有机质相关性高等的特 点而优于其它几种方法 。3 结 语应用氢氧化钠 -, , 、 脱色良好 、 检测灵敏度高 、 , , 能更好地反映 , 良好的方法 。参考文献1 李倘弟等 . 林业土壤有效磷测定方法研究 . 广东林业科技 ,1991, (2 :1102 中国林科院南京土壤研究所编 . 土壤理化分析 . 上海科技出版社 ,1978,1101123 国家标准局发布 . 中华人民共和国国家标准 . G B -7852-87, G B -7853-87, G B -7857-87, G B -7888-87. 森林土壤分析方法第三分册和第八分册

21、, 北京 :中国标准出版社 ,1988. 4 Al 2Abbas , A. H. and Barber , S. A. . S oil Test for Phosphorus Based upon fractionation of soil phosphorus : ,S oil Sci. S oc. Am , Proc 1964, Vol 28(2 :218224AN IMPR OVED METH ODS FOR DETERMINATION OFAVAI LAB L E PH OSPH ORUS IN FOREST SOI L Li Tangdi Ye Danyuan J u Jieyu Wu Zepeng Su Haitao(Guangdong Forestry Research Institute , Guangzhou , 510520Abstract Two methods for determination of available phosphorus , the NaOH 2Na 2C 2O 4sedimentation and t