專利名稱：酸化土壤中石灰施用量的計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酸化土壤中石灰施用量的計算方法。
背景技術(shù)：
把酸化土壤pH值調(diào)節(jié)到要求的pH值范圍所需的石灰用量，稱為石灰需要量。石灰的需要量與土壤類型、酸堿度、作物種類和施用目的有關(guān)。目前較為準(zhǔn)確的為實驗方法(氯化鈣交換-中和滴定法)，農(nóng)民朋友因為缺少測試條件，只能根據(jù)土壤酸度和土壤類型簡單估算石灰用量，缺少針對性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酸化土壤中石灰施用量的計算方法。本發(fā)明提供的計算酸化土壤中石灰施用量的方法，包括如下步驟:向酸化土壤的耕層中加入石灰使土壤的pH值達(dá)到預(yù)定值，該預(yù)定值記為pH提高；其中，所述石灰的施用量按照如下公式計算:石灰的施用量= Δ pH/ (0.764+0.042* [H+] -0.016*CEC_0.097*QA1_0.00928*Cj ；其中，ΔρΗ = pH提高-pH基礎(chǔ)，pH基礎(chǔ)表示酸化土壤的初始pH值；[H+] = 105/10ΡΗ 基礎(chǔ)；CEC(Cation Exchange Capacity)表示酸化土壤的初始陽離子交換量，即:在pH值=7時，每千克風(fēng)干土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Qai表示酸化土壤的初始交換性鋁含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的正三價鋁離子(又稱為交換性鋁離子)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Cm表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的有機(jī)質(zhì)(土壤有機(jī)質(zhì)是進(jìn)入土壤中的各種有機(jī)物質(zhì)，在土壤微生物的作用下形成的一系列有機(jī)化合物的總稱)的克數(shù)，單位為g/kg;石灰的施用量的單位為噸/公頃。上述方法中，所述耕層的深度為0-20cm ;石灰均選用從市場購買的高溫煅燒后的石灰石，在室內(nèi)加少量水后自然風(fēng)化成粉末狀的石灰，過篩(100目)后使用；所述石灰的目數(shù)不大于100目。石灰的最佳施用時間為耕地前。本發(fā)明還提供了一種改良酸化土壤的pH值的方法，包括如下步驟:向酸化土壤的耕層中加入石灰，使土壤的pH值達(dá)到預(yù)定值,該預(yù)定值記為PHsisi ；其中，所述石灰的施用量按照如下公式計算:石灰的施用量= ΛρΗ/(0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*CJ ；其中，ΔρΗ = pH提高-pH基礎(chǔ)，pH基礎(chǔ)表示酸化土壤的初始pH值；
[H.] = IO5/10pH 基礎(chǔ)；CEC(Cation Exchange Capacity)表示酸化土壤的初始陽離子交換量，即:在pH值=7時，每千克風(fēng)干土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Qai表示酸化土壤的初始交換性鋁含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的正三價鋁離子(又稱為交換性鋁離子)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Com表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的有機(jī)質(zhì)的克數(shù)，單位為g/kg ；石灰的施用量的單位為噸/公頃。上述方法中，所述耕層的深度為0-20cm ;石灰均選用從市場購買的高溫煅燒后的石灰石，在室內(nèi)加少量水后自然風(fēng)化成粉末狀的石灰，過篩(100目)后使用；所述石灰的目數(shù)不大于100目。石灰的最佳施用時間為耕地前。上述方法中，土壤的pH值采用常規(guī)方法測定，S卩:電位法，水土比的用量比為25ml:1Og0所述CEC的測定方法包括如下步驟:用lmol/L的中性乙酸銨溶液處理土壤至土壤中的NH4+飽和，過量的中性乙酸銨溶液用乙醇洗除，加入氧化鎂蒸餾，蒸餾出的氨被硼酸溶液吸收，通過鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氨量后，按照如下公式計算CEC:CEC = c* (V-V0) * 1000/m/100 ；式中:V-滴定樣品待測液所用鹽酸的體積，單位為ml ；V0-滴定空白所用鹽酸的體積，單位為ml ；c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L ；m-風(fēng)干土樣質(zhì)量，單位為g。該方法具體可包括如下步驟:操作步驟:稱取通過2mm孔徑篩的風(fēng)干土樣2.00克(精確到0.0lg),將其小心放入IOOml離心管中，加入lmol/L乙酸銨溶液60ml，然后放入270轉(zhuǎn)/分振蕩機(jī)中，在25°C振蕩30分鐘后，再對稱的放入離心機(jī)中離心3分鐘，轉(zhuǎn)速為2800rpm，棄去上清液，對樣品按上述步驟重復(fù)3-5次，直到檢查提取液中無鈣離子為止；其中，檢查鈣離子的方法:取澄清液20ml，放入150ml的三角瓶中，加入pH值為10的緩沖溶液3.5ml搖勻，再加入少許鈣鎂指示劑混勻，如呈藍(lán)色，表示無鈣離子，如呈紫色，表示有鈣離子存在。向載有樣品的離心管中加入質(zhì)量百分濃度為95 %的乙醇水溶液60ml，然后放入270轉(zhuǎn)/分震蕩機(jī)中在25°C下震蕩5分鐘，再對稱的放入離心機(jī)中離心3分鐘，轉(zhuǎn)速為2800rpm，棄去上清液，如此重復(fù)3_5次，洗至無銨離子為止(以納氏試劑檢查)。再向離心管內(nèi)加入去離子水，并無損的洗入250ml的消煮管中，洗入體積為60ml，在蒸餾前向消煮管內(nèi)加入Ig氧化鎂，立即將消煮管置于蒸餾裝置上。向250ml三角瓶中加入IOml的2%硼酸，再加入甲基紅-溴甲酚綠指示劑2滴，放到定氮裝置上，接通冷凝水，收集蒸餾濾出液150ml，蒸餾完畢，用少量的蒸餾水沖洗管道，洗液收入三角瓶中，以0.05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氨量后，按照如下公式計算CEC:CEC = c* (V-V0) * 1000/m/100 ；
式中:V-滴定樣品待測液所用鹽酸的體積，單位為ml ；V0-滴定空白所用鹽酸的體積，單位為ml ；c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L ；m-風(fēng)干土樣質(zhì)量,單位為g。同時做空白試驗。Qai的測定方法包括如下步驟:I)稱取通過Imm孔徑篩的風(fēng)干土樣5.0Og放在已經(jīng)鋪好濾紙的漏斗內(nèi)，用Imol/LKCl溶液淋洗土樣，漏斗內(nèi)每次加入的溶液體積量為10ml，濾液承接在250ml容量瓶中至近刻度時用lmol/L KCl溶液定容；2)吸取步驟I)所得容量瓶中的濾液IOOml于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出CO2,加入酚酞指示劑5滴，趁熱用0.02mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH用量V1 ；另吸取步驟I)所得容量瓶中的濾液IOOml于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出CO2,趁熱加入過量35g/L NaF溶液1ml，冷卻后加入酚酞指示劑5滴，用0.02moI/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH用量V2 ；同上做空白試驗，分別記取NaOH用量V。和Vc/ ；按照下式計算Qa1:Qai = ((V1-V0) *c*2.5*100/m)-((V2-V0; ) *c*2.5*100/m);式中:c——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L ；m——風(fēng)干土樣的質(zhì)量，單位為g ；V1——滴定樣品交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ；V2——滴定樣品交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ；V0——滴定空白交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ；N0'——滴定空白交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml。另外，Com的測定方法依照國標(biāo)NY/T 1121.6-2006。本發(fā)明選取的土壤測試指標(biāo)合理，針對性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確的計算酸化土壤提高一定單位所需的石灰用量，適用于非石灰性土壤，具有重要的應(yīng)用價值。


圖1為實施例1中使用本計算方法對酸化土壤pH的調(diào)控作用，小寫字母代表差異顯著(P < 0.05)。圖2為實施例2中使用本計算方法對酸化土壤pH的調(diào)控作用，小寫字母代表差異顯著(P < 0.05)。圖3為實施例3中使用本計算方法對酸化土壤pH的調(diào)控作用，小寫字母代表差異顯著(P < 0.05)。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所述原材料如無特別說明均能從公開商業(yè)途徑而得。下述實施例中，土壤的PH值均采用電位法，水土比的用量比為25ml去離子水:IOg風(fēng)干土壤。本發(fā)明提供的計算石灰的施用量的公式中，CEC的具體測定方法如下:方法原理:用lmol/L的中性乙酸銨溶液反復(fù)處理土壤，使土壤為NH4+飽和，過量的乙酸銨用乙醇洗除，加入氧化鎂蒸餾，蒸餾出的氨被硼酸溶液吸收，通過鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氨量后，計算土壤陽離子交換量。操作步驟:稱取通過2mm孔徑篩的風(fēng)干土樣2.00克(精確到0.0lg),將其小心放入IOOml離心管中，加入lmol/L乙酸銨溶液60ml，然后放入270轉(zhuǎn)/分振蕩機(jī)中，在25°C振蕩30分鐘后，再對稱的放入離心機(jī)中離心3分鐘，轉(zhuǎn)速為2800rpm，棄去上清液，對樣品按上述步驟重復(fù)3-5次，直到檢查提取液中無鈣離子為止；其中，檢查鈣離子的方法:取澄清液20ml，放入150ml的三角瓶中，加入pH值為10的緩沖溶液3.5ml搖勻，再加入少許鈣鎂指示劑混勻，如呈藍(lán)色，表示無鈣離子，如呈紫色，表示有鈣離子存在。向載有樣品的離心管中加入質(zhì)量百分濃度為95%的乙醇水溶液60ml，然后放入270轉(zhuǎn)/分震蕩機(jī)中在25°C下震蕩5分鐘，再對稱的放入離心機(jī)中離心3分鐘，轉(zhuǎn)速為2800rpm，棄去上清液，如此重復(fù)3_5次，洗至無銨離子為止(以納氏試劑檢查)。再向離心管內(nèi)加入去離子水，并無損的洗入250ml的消煮管中，洗入體積為60ml，在蒸餾前向消煮管內(nèi)加入Ig氧化鎂，立即將消煮管置于蒸餾裝置上。向250ml三角瓶中加入IOml的2%硼酸，再加入甲基紅-溴甲酚綠指示劑2滴，放到定氮裝置上，接通冷凝水，收集蒸餾濾出液150ml，蒸餾完畢，用少量的蒸餾水沖洗管道，洗液收入三角瓶中，以0.05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；同時做空白試驗。結(jié)果計算:土壤陽離子交換量(CEC cmol/kg) = c* (V-V0) * 1000/m/100式中:V-滴定樣品待測液所用鹽酸的體積，ml ；V0-滴定空白所用鹽酸的體積，ml ；c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ；m-風(fēng)干土樣質(zhì)量，g。Qai的測定方法為lmol/L KCl交換-中和滴定法，具體如下:方法原理:在酸性土壤中，土壤膠體上可交換的氫離子及鋁離子用氯化鉀淋洗時，為鉀離子交換而進(jìn)入溶液，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉滴定淋洗液時，可以得到交換酸的總量，若淋洗液另取一份加入足夠量的氟化鈉時，氟離子與鋁絡(luò)合，制止了氯化鋁水解，再用標(biāo)準(zhǔn)的氫氧化鈉溶液滴定，所消耗的堿量即為交換性氫，兩者之差即為交換性鋁。操作步驟:稱取通過Imm孔徑篩的風(fēng)干土樣5.0Og放在已經(jīng)鋪好濾紙的漏斗內(nèi)，用lmol/LKCl溶液少量多次地淋洗土樣(漏斗內(nèi)一次加入溶液約IOml)，濾液承接在250ml容量瓶中至近刻度時用lmol/L KCl溶液定容。吸取濾液IOOml于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出CO2，加入酚酞指示劑5滴，趁熱用0.02mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH用量(V1)。另一份IOOml濾液于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出CO2，趁熱加入過量35g/LNaF溶液1ml，冷卻后加入酚酞指示劑5滴，用0.02mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH 用量(V2)。同上做空白試驗，分別記取NaOH用量(V。和Vc/ )；結(jié)果計算:土壤交換性鋁(QA1，cmol/kg) = ((V1-Vtl)*c*2.5*100/m)-((V2_V )*c*2.5*100/m)式中:c——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)；m——風(fēng)干土樣的質(zhì)量(g)。V1——滴定樣品交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)；V2——滴定樣品交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)；V0——滴定空白交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)；V0'——滴定空白交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)。

另外，Com的測定方法依照國標(biāo)NY/T 1121.6-2006。實施例1、根據(jù)酸化土壤耕 層土壤(土層深度為0-20cm)的測試結(jié)果，土壤測試指標(biāo)為pH、CEC (土壤陽離子交換量)、QA1 (土壤交換性鋁含量)和Cm(土壤有機(jī)質(zhì)含量)，計算公式為:石灰施用量(噸/ 公頃)=ΔpH/(0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC_0.097*QA1_0.00928*Com),ΔρΗ = PHsis1-PHsa, PHsis^示擬施用石灰后達(dá)到的土壤pH, ρΗ δ 表示酸化土壤的初始PH值；[H+] = 105/10ΡΗ.
CEC(Cation Exchange Capacity)表示酸化土壤的初始陽離子交換量，即:在pH值=7時，每千克風(fēng)干土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Qai表示酸化土壤的初始交換性鋁含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的正三價鋁離子(又稱為交換性鋁離子)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Com表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的有機(jī)質(zhì)的克數(shù)，單位為g/kg ；山東棕壤(非石灰性土壤，質(zhì)地為砂質(zhì)壤土 )的基礎(chǔ)土樣的pH值為4.5，CEC為
11.2cmol/kg, Qai 為 1.2cmol/kg, Com 為 8.8g/kg, [H+] = 105/104_5,把此土壤的 pH 值提高一個單位，則ΔρΗ = 1，帶入公式石灰施用量(噸/公頃)=ΔρΗ/ (0.764+0.042* [H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*Cj，即可計算石灰施用量(噸/公頃)=1.92，也就是將基礎(chǔ)土樣的PH值從4.5提高到5.5，需要施用石灰1.92噸/公頃，即128kg/畝。石灰的獲得最好是在室內(nèi)將石灰石加少量水后自然風(fēng)化，將石灰最好通過100目篩(石灰細(xì)度對其施用效果有很大的影響，較細(xì)的石灰粒度中和酸度效果最好)，根據(jù)上述公式計算出的石灰用量稱取過篩的石灰，在地表撒施均勻(石灰為強(qiáng)堿性物質(zhì)，如是人工撒施，需要佩戴橡膠手套，如遇有風(fēng)的天氣，要緊貼地面撒施，或者把石灰與較為濕潤的土壤混勻后施用)，然后將石灰與耕層土壤充分混合，并在耕地前施用石灰。對照:以農(nóng)民的簡單的估算砂質(zhì)壤土的pH值由4.5提高到5.5，需要施用石灰80kg/ 畝。
在本地塊50%面積耕地前按照本計算方法128kg/畝用量施入石灰，在本地塊的另50%面積按照農(nóng)戶估算(對照)按照80kg/畝用量施入石灰。一個月后測定土壤(土層深度為0-20cm)的pH值，如圖1所示的測定結(jié)果表明:對照的土壤pH值平均為4.8，而使用本發(fā)明技術(shù)的土壤PH值平均為5.5，土壤pH值達(dá)到預(yù)定值，而按照農(nóng)戶估算施用石灰，土壤PH值則未達(dá)到預(yù)定值，SAS統(tǒng)計軟件分析結(jié)果呈顯著差異。實施例2、根據(jù)酸化土壤耕層土壤(土層深度為0-20cm)的測試結(jié)果，土壤測試指標(biāo)為pH、CEC (土壤陽離子交換量)、QA1 (土壤交換性鋁含量)和Cm(土壤有機(jī)質(zhì)含量)，計算公式為:石灰施用量(噸 / 公頃)=Δ pH/ (0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*CJ，ΔρΗ = PHsis1-PHsa, PHsis^示擬施用石灰后達(dá)到的土壤pH, PHsa表示酸化土壤的初始PH值；[H+] = IO5/1 Oph 基礎(chǔ)CEC(Cation Exchange Capacity)表示酸化土壤的初始陽離子交換量，即:在pH值=7時，每千克風(fēng)干土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Qai表示酸化土壤的初始交換性鋁含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的正三價鋁離子(又稱為交換性鋁離子)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Cm表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的有機(jī)質(zhì)的克數(shù)，單位為g/kg ；山東潮土(非石灰性土壤,質(zhì)地為砂質(zhì)壤土 )的基礎(chǔ)土樣的pH值為5.5, CEC為
9.67cmol/kg, Qai 為 1.lcmol/kg, Cm 為 9.7g/kg, [H+] = 105/105Λ 把此土壤的 pH 值提高一個單位，則ΔρΗ = 1，帶入公式石灰施用量(噸/公頃)=ΔρΗ/ (0.764+0.042* [H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*Cj，即可計算石灰施用量(噸/公頃)=2.38，也就是將基礎(chǔ)土樣的PH值從5.5提高到6.5，需要施用石灰2.38噸/公頃，即159kg/畝。對照:以農(nóng)民的簡單的估算砂質(zhì)壤土的pH值由5.5提高到6.5，需要施用石灰113kg/ 畝。石灰的獲得最好是在室內(nèi)將石灰石加少量水后自然風(fēng)化，將石灰最好通過100目篩(石灰細(xì)度對其施用效果有很大的影響，較細(xì)的石灰粒度中和酸度效果最好)，根據(jù)上述公式計算出的石灰用量稱取過篩的石灰，在地表撒施均勻(石灰為強(qiáng)堿性物質(zhì)，如是人工撒施，需要佩戴橡膠手套，如遇有風(fēng)的天氣，要緊貼地面撒施，或者把石灰與較為濕潤的土壤混勻后施用)，然后將石灰與耕層土壤充分混合，并在耕地前施用石灰。在本地塊50%面積耕地前按照本計算結(jié)果的159kg/畝用量施入石灰，在本地塊的另50%面積按照農(nóng)戶估算按照113kg/畝用量施入石灰。一個月后測定土壤(土層深度為0-20cm)的pH值，如圖2所示的測定結(jié)果表明:對照的土壤pH值平均為6.0，而使用本發(fā)明的土壤pH值平均為6.5, 土壤pH值達(dá)到預(yù)定值,而按照農(nóng)戶估算施用石灰，土壤pH值則未達(dá)到預(yù)定值，SAS統(tǒng)計軟件分析結(jié)果呈顯著差異。
實施例3、根據(jù)酸化土壤耕層土壤(土層深度為0-20cm)的測試結(jié)果，土壤測試指標(biāo)為pH、CEC (土壤陽離子交換量)、QA1 (土壤交換性鋁含量)和Cm(土壤有機(jī)質(zhì)含量)，計算公式為:石灰施用量(噸 / 公頃)=ΔρΗ/(0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*CJ，ΔρΗ = PHsis1-PHsa, PHsis^示擬施用石灰后達(dá)到的土壤pH, ρΗ δ 表示酸化土壤的初始PH值；[H+] = IO5/1 Oph 基礎(chǔ)CEC(Cation Exchange Capacity)表示酸化土壤的初始陽離子交換量，即:在pH值=7時，每千克風(fēng)干土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Qai表示酸化土壤的初始交換性鋁含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的正三價鋁離子(又稱為交換性鋁離子)的厘摩爾數(shù)，單位為cmol/kg ；Cm表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，即:每千克風(fēng)干土壤中所含有的有機(jī)質(zhì)的克數(shù)，單位為g/kg ；山東棕壤(非石灰性土壤，質(zhì)地為壤土)的基礎(chǔ)土樣的pH值為5.0，CEC為
11.4cmol/kg, Qai 為 1.0cmol/kg, Com 為 11.6g/kg, [H+] = 105/105,把此土壤的 pH 值提高一個單位，則ΔρΗ = 1，帶入公式石灰施用量(噸/公頃)=ΔρΗ/ (0.764+0.042* [H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*Cj，即可計算石灰施用量(噸/公頃)=2.39，也就是將基礎(chǔ)土樣的PH值從5.0提高到6.0,需要 施用石灰2.39噸/公頃，即159.3kg/畝。對照:以農(nóng)民的簡單的估算壤土的pH值由5.0提高到6.0。需要施用石灰140kg/畝。石灰的獲得最好是在室內(nèi)將石灰石加少量水后自然風(fēng)化，將石灰最好通過100目篩(石灰細(xì)度對其施用效果有很大的影響，較細(xì)的石灰粒度中和酸度效果最好)，根據(jù)上述公式計算出的石灰用量稱取過篩的石灰，在地表撒施均勻(石灰為強(qiáng)堿性物質(zhì)，如是人工撒施，需要佩戴橡膠手套，如遇有風(fēng)的天氣，要緊貼地面撒施，或者把石灰與較為濕潤的土壤混勻后施用)，然后將石灰與耕層土壤充分混合，并在耕地前施用石灰。在本地塊50%面積耕地前按照本計算結(jié)果159.3kg/畝用量施入石灰，在本地塊的另50%面積按照農(nóng)戶估算(對照)140kg/畝用量施入石灰。一個月后測定土壤(土層深度為0-20cm)的pH值，如圖3所示的測定結(jié)果表明:對照的土壤pH值平均為5.8，而使用本發(fā)明的土壤pH值平均為6.0, 土壤pH值達(dá)到預(yù)定值,而按照農(nóng)戶估算施用石灰,土壤pH值則未達(dá)到預(yù)定值，SAS統(tǒng)計軟件分析結(jié)果呈顯著差異。
權(quán)利要求
1.一種計算酸化土壤中石灰施用量的方法，包括如下步驟: 向酸化土壤的耕層中加入石灰使所述酸化土壤的PH值達(dá)到預(yù)定值，該預(yù)定值記為PHis高； 其中，所述石灰的施用量按照如下公式計算: 石灰的施用量=ΔρΗ/ (0.764+0.042* [H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*COM)； 其中，ΔρΗ = pH提高-pH基礎(chǔ)，pH基礎(chǔ)表示酸化土壤的初始pH值； [H+] = I ο5/1 Oph 基礎(chǔ)； CEC表示酸化土壤的初始陽離子交換量,單位為cmol/kg ； Qai表示酸化土壤的初始交換性招含量，單位為cmol/kg ； Cm表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，單位為g/kg ； 石灰的施用量的單位為噸/公頃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述耕層的深度為0-20cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述石灰的目數(shù)不大于100目。
4.一種改良酸化土壤的 pH值的方法，包括如下步驟:向酸化土壤的耕層中加入石灰，使所述酸化土壤的PH值達(dá)到預(yù)定值，該預(yù)定值記為ρΗ_ ； 其特征在于:所述石灰的施用量按照如下公式計算: 石灰的施用量=ΔρΗ/(0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC-0.097*QA1-0.00928*COM)； 其中，ΔρΗ = pH提高-pH基礎(chǔ)，pH基礎(chǔ)表示酸化土壤的初始pH值； [H+] = I ο5/1 Oph 基礎(chǔ)； CEC表示酸化土壤的初始陽離子交換量,單位為cmol/kg ； Qai表示酸化土壤的初始交換性招含量，單位為cmol/kg ； Cm表示酸化土壤的初始有機(jī)質(zhì)含量，單位為g/kg ； 石灰的施用量的單位為噸/公頃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述耕層的深度為0-20cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于:所述石灰的目數(shù)不大于100目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的方法，其特征在于:所述CEC的測定方法包括如下步驟:用lmol/L的中性乙酸銨溶液處理土壤至土壤中的NH4+飽和，過量的中性乙酸銨溶液用乙醇洗除，加入氧化鎂蒸餾，蒸餾出的氨被硼酸溶液吸收，通過鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氨量后，按照如下公式計算CEC:CEC = c* (V-Vtl)* 1000/m/100 ； 式中:V-滴定樣品待測液所用鹽酸的體積，單位為ml ； V0-滴定空白所用鹽酸的體積，單位為ml ； c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L ； m-風(fēng)干土樣質(zhì)量，單位為g。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于:所述Qai的測定方法包括如下步驟: I)稱取通過Imm孔徑篩的風(fēng)干土樣5.0Og放在已經(jīng)鋪好濾紙的漏斗內(nèi)，用lmol/LKCl溶液淋洗土樣，漏斗內(nèi)每次加入的溶液體積量為10ml，濾液承接在250ml容量瓶中至近刻度時用lmol/L KCl溶液定容； 2)吸取步驟I)所得容量瓶中的濾液IOOml于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出CO2，加入酚酞指示劑5滴，趁熱用0.02mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH用量V1 ；另吸取步驟I)所得容量瓶中的濾液IOOml于250ml三角瓶中，煮沸5min趕出0)2，趁熱加入過量35g/L NaF溶液1ml，冷卻后加入酚酞指示劑5滴，用0.02mol/LNa0H標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，記下NaOH用量V2 ； 同上做空白試驗，分別記取NaOH用量V。和Vc/ ； 按照下式計算Qai:Qai = ((V1-V0) *c*2.5*100/m) - ((V2-V0' ) *c*2.5*100/m)； 式中:c——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L ； m——風(fēng)干土樣的質(zhì)量,單位為g ； V1——滴定樣品交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ； V2——滴定樣品交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ； V0——滴定空白交換性酸總量時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml ； V——滴定空白交換性氫時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為ml。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酸化土壤石灰施用量的計算方法。該方法根據(jù)酸化土壤耕層測試結(jié)果，土壤測試指標(biāo)為pH、CEC、QAl和COM，計算公式為石灰施用量(噸/公頃)＝ΔpH/(0.764+0.042*[H+]-0.016*CEC-0.097*QAl-0.00928*COM)。石灰粉的獲得最好是在室內(nèi)將石灰石加少量水后自然風(fēng)化，將石灰最好過100目篩，根據(jù)上述公式計算出的石灰用量來稱取過篩后的石灰，在地表撒施均勻，然后將石灰與耕層土壤充分混合。本發(fā)明選取的土壤測試指標(biāo)合理，針對性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確的計算酸化土壤提高一定單位所需的石灰用量，適用于非石灰性土壤，具有重要的應(yīng)用價值。
文檔編號G01N21/78GK103196905SQ201310092298
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者申建波, 周海燕, 張福鎖 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)