实习三 农田、苗圃土壤取样

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一、目的
学会农田、苗圃土壤采样。

二、采样基本知识
土壤样品的代表性与采样误差的控制直接相关。通常采样(即样品间)的误差非常显著(达到1%显著水准)。这是由于土壤的不均一性造成的。因此,采样误差则比较难克服。一般在田间任意取若干点,组成混合样品,混合样品组成的点愈多,其代表性愈大。但实际上因工作量太大,有时不易做到,因此,采样时必须兼顾样品的可靠性和工作量。这充分说明代表性样品采集的重要性和艰巨性。

称样误差主要决定于样品的混合均匀程度和样品的粗细。一个混合均匀的土样,在称取过程中大小不同的土粒有分离现象。因为大小不同的土粒化学成分不同,给分析结果带来差异。称样的量愈少,这种影响愈大。一般常根据称样的多少,决定样品的细度。分析误差是由分析方法、试剂、仪器以及分析工作者的判断产生的。一个经过严格训练的熟练分析人员可以使分析误差降至最低限度。从表2-2方差结果也证明称样和分析误差很小(都没达到差异显著水准)。

采样时间,土壤中有效养分的含量,随着季节的改变而有很大的变化。以速效磷、钾为例,最大差异可达1~2倍。土壤中有效养分含量随着季节而变化的原因是比较复杂的。无疑土壤温度和水分是重要因素。温度和水分的影响,表土比底为明显。因为表土冷热变化和干湿变化较大。温度和水分还有它们的间接影响,例如冬季土壤中有效磷、钾均增加,在一定程度上是由于温度降低,土壤中有机酸有所积累,由于有机酸能与铁、铝、钙等离子络合,降低了这些阳离子的活性,增加了磷的活性,同时也有一部分非交换态钾转变成交换态钾。分析土壤养分供应时,一般都在晚秋或早春采集土样。总之,采取土样时要注意时间因素,同一时间内采取的土样分析结果才能相互比较。

土壤分析结果,应代表一定面积耕地的养分水平。过去因受分析工作速度的限制,一般偏重于在少数代表性田块上采取混合土壤样品,来进行分析,把结果推广到大面积的农业生产上,例如几十公顷或几百公顷。少数田块上所采集的混合样品,往往不能代表一个农场或村或乡的肥料需求情况。近年来由于现代仪器的使用,分析工作的自动化,大大加快了分析工作的速度。在一定面积的土地上,趋向于采取更多的土样,通过数学方法把大量数据加以统计,以获得更多可靠的有用资料。

三、混合土样的采集
以指导生产或进行田间试验为目的的土壤分析,一般都采集混合土样。采集土样时首先根据土壤类型以及土壤的差异情况,同时也要向农民作调查并征求意见,然后把土壤划分成若干个采样区,我们称它为采样单元。每一个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。一个采样单元包括多大面积的土地,由于分析目的不同,具体要求也不同。每个采样单元再根据面积大小,分成若干小单元,每个小单元代表面积愈小,则样品的代表性越可靠。但是面积愈小,采样花的劳力就愈大,而且分析工作量也愈大,那么一个混合样品代表多大面积比较可靠而经济呢?除不同土类必须分开来采样,一般可以从1/5公顷到几公顷。原则上应使所采的土样能对所研究的问题,在分析数据中得到应有的反应。

由于土壤的不均一性,使各个体都存在着一定程度的变异。因此,采集样品必须按照一定采样路线和“随机”多点混合的原则。每个采样单元的样点数,一般常常是人为的决定5~10点或10~20点,视土壤差异和面积大小而定,但不宜少于5点。混合土样一般采集耕层土壤(0~15cm或0~20cm);有时为了解各土种肥力差异和自然肥力变化趋势,可适当地采集底土(15~30cm或20~40cm)的混合样品。

采集混合样品的要求:

(1)每一点采取的土样厚度、深浅、宽狭应大体一致。

(2)各点都是随机决定的,在田间观察了解情况后,随机定点可以避免主观误差,提高样品的代表性,一般按S形线路采样,从图2-1三种土壤采样点的方式可以看出1和2两种情况容易产生系统误差。因为耕作、施肥等措施往往顺着一定的方向进行。

图2-1 土壤采样点的方式

(3)采样地点应避免田边、路边、沟边和特殊地形的部位以及堆过肥料的地方。

(4)一个混合样品是由均匀一致的许多点组成的,各点的差异不能太大,不然就要根据土壤差异情况分别采集几个混合土样,使分析结果更能说明问题。

(5)一个混合样品重在1kg左右,如果重量超出很多,可以把各点采集的土壤放在一个木盆里或塑料布上用手捏碎摊平,用四分法对角取两份混合放在布袋或塑料袋里,其余可弃去,附上标签,用铅笔注明采样地点、采土深度、采样日期、采样人,标签一式两份,一份放在袋里,一份扣在袋上。与此同时要做好采样记录。

四、试验田土样的采集
首先要求找一个肥力比较均匀的土壤,使试验中的各个“处理”尽可能地少受土壤不均一性的干扰。肥料试验的目的是要明确推广的范围,因此我们必须知道试验是布置在什么性质的土壤上。在布置肥料试验时所采集的土壤样品,通常只采表土。试验田的取样,不仅在于了解土壤的一般肥力情况,而且希望了解土壤肥力差异情况,这就要求采样单元的面积不能太大。

五、大田土样的采样
对农场、村和乡的土壤肥力进行诊断时,先要调查访问,了解村和乡的土壤、地形、作物生长、耕作施肥等情况,再拟定采样计划。就一个乡来讲,土壤类型、地形部位、作物布局等都可能有所不同,确定采样区(采样单元)后,采集混合土样。村土地面积较小,南方各地一般只有7~13公顷,土壤种类、地形等比较一致,群众常根据作物产量的高低,把自己的田块分成上、中、下三类,可以作为村、场采样的依据。

作业
如何进行土壤剖面的选点及观察记载?

如何进行田间混合土样的采集?