本发明属于测定土壤团聚体的方法，具体涉及一种测定草本植物对土壤团聚体发育影响的方法。
背景技术：
植物特别是草本植物在生长过程中，其根系会分泌大量的有机胶结物质，并且有大量枯落物进入土壤形成有机质，这都会促进土壤团聚体的发育。土壤团聚体是土壤功能和结构的基本单元。土壤团聚体是指土壤颗粒经凝聚胶结作用后形成的个体。土壤侵蚀会导致土地生产力水平下降和生态环境的恶化，研究表明土壤侵蚀的发生与土壤团聚体破坏密切相关。土壤团聚体稳定性表征土壤抵抗外力(如耕作、降雨或者风力)破坏作用的能力。它与土壤侵蚀密切相关，表征土壤抵抗侵蚀能力的重要指标，也是土壤肥力及土壤退化的重要指标。
由于目前存在多种测定土壤团聚体稳定性的方法，但是由于各种方法的侧重点不一样，均有一定局限性。比如常用的干筛法和湿筛法没有考虑团聚体在不同条件下的破坏机制，而考虑了团聚体破碎机制的lb法(lebissonnais)只选取5克3-5毫米的土壤团聚体进行快速湿润、预湿润后震荡以及慢速湿润三种处理，无法完全体现土壤全样在不同破碎机制下的团聚体稳定性。此外所有这些方法均未考虑将土壤原始颗粒从各径级的团聚体中剥离出来，而是将此径级范围内的原始土壤颗粒视为土壤团聚体，这显然有悖于土壤团聚体的概念，也会影响团聚体稳定的结果。
草本植物生长对土壤团聚体发育的影响程度依植物种类的不同而异，在进行生态恢复工作时，选择能够在最大程度上、最迅速地促进土壤团聚体发育的草本植物种对加快生态恢复进程有重要作用。然而目前还没有一种设施和方法可以系统地对不同草本植物促进土壤团聚体发育的能力进行测定，从而无法标准化地确定某一地区各种草本植物促进土壤团聚体发育能力的优劣，进而影响相关优良草种的选择。
技术实现要素：
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本发明针对上述问题，提出了测定草本植物对土壤团聚体发育影响的方法，可以系统地测定在某一地区适生草本植物的影响下，土壤团聚体发育的程度，并提出了相应的测定方法和计算方法。
一种测定草本植物对土壤团聚体发育影响的方法，具体检测步骤如下：
第一步：土壤样品处理：采集农田表层0-15cm层次的土壤，风干后去除植物残体及粒径大于2mm的砾石杂物，将风干后的土壤破碎成不大于1cm的颗粒；将破碎后的土壤平铺在蒸煮锅内，蒸煮30min-40min，土壤在蒸煮锅内平铺厚度不大于5cm；蒸煮后的土壤风干，风干后的土壤通过1mm的筛网筛分，小于1mm的土壤搅拌混匀，形成供试土样；
第二步：布设实验装置：在土槽底部铺设一层河沙，铺设河沙厚度为10-15cm，将河沙表面刮平，在河沙表面上铺一张滤纸；将栽培管放置在土槽河沙平面，栽培管之间的间隙用过10mm筛的风干土填装，并在栽培管内壁铺设一层滤纸；将第一步中的供试土样按1.0g/cm3-1.5g/cm3的填装入栽培管内，使栽培管内供试土样土面与栽培管外风干土面相平；
第三步：实验样品的制作：根据第二步所述布设至少2种实验装置，分别为对照组和实验组，上述实验装置完全随机排列，对照组栽培管不种植草本植物草种，实验组栽培管中种植草本植物草种；
第四步：实验组培养：播种后按15mm-30mm的降雨量在土槽内均匀洒水；播种后1年或2年时，取出栽培管中的植株，同时剪去植株的地上部分，将栽培管管内土柱分离，剥去土柱外的滤纸，将土柱带回实验室风干；
第五步：将风干土柱样品称重后在孔径为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm的套筛上筛分，以30次/min-50次/min、振幅4cm-5cm的频率湿筛筛选，湿筛筛选完毕之后，将各个筛子上存留的土壤物质洗下，烘干称重；
第六步：计算：将草本植物对土壤团聚体发育影响的指标标记为“团聚体发育指数”，以字母adi表示,团聚体发育指数为到达生长时间后，种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径与没有种植草本植物的对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径之比，计算该值时，要使用相同实验时间以及相同土壤层次的数据adi的计算公式如下：
adi＝mwd1/mwd2
式中，adi为团聚体发育指数，mwd1为种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd2为对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd的计算公式如下：
式中，mwd为平均重量直径，wi为第i级筛网上土壤物质质量，mt为样品总质量，di为第i级筛网上土壤物质的平均直径，用上下两个筛网的网眼平均直径计算。
优选的，第二步所述的每个土槽内均匀排列有至少16根栽培管。
优选的，第三步所述的实验样品的制作中对照组设置为两组，分别为对照1年、对照2年；实验组设置为14组，分别为1号草种1年、1号草种2年、2号草种1年、2号草种2年、3号草种1年、3号草种2年、4号草种1年、4号草种2年、5号草种1年、5号草种2年、6号草种1年、6号草种2年、7号草种1年、7号草种2年。
优选的，每组实验组中种植草种3～5粒，播种深度约1cm。
优选的，实验组播种草种在3月中旬至4月上旬进行。
本发明检测发明简单，本发明首次提出草本植物对土壤团聚体发育影响的测定方法、计算指标，属于植物与土壤团聚体关系研究方面的原创性技术。用栽培管填装蒸煮过筛土壤进行实验培育，将土壤团聚体发育的初始土壤条件标准化，有利于土壤因素的剔除以及杂草的控制，为准确评估草本植物对土壤团聚体的发育影响因素创造条件。能够最大限度的消除其他因素的团聚体测试结果的影响，大大提高实验精度和准确性。
具体实施方式
实施例一:
一种测定草本植物对土壤团聚体发育影响的方法，其特征在于：具体检测步骤如下：
第一步：土壤样品处理：采集农田表层0-15cm层次的土壤，风干后去除植物残体及粒径大于2mm的砾石杂物，将风干后的土壤破碎成不大于1cm的颗粒；将破碎后的土壤平铺在蒸煮锅内，蒸煮30min土壤在蒸煮锅内平铺厚度3cm；蒸煮后的土壤风干，风干后的土壤通过1mm的筛网筛分，小于1mm的土壤搅拌混匀，形成供试土样；
第二步：布设实验装置：在土槽底部铺设一层河沙，铺设河沙厚度为10cm，将河沙表面刮平，在河沙表面上铺一张滤纸；将栽培管放置在土槽河沙平面，栽培管之间的间隙用过10mm筛的风干土填装，并在栽培管内壁铺设一层滤纸；将第一步中的供试土样按1.0g/cm3的填装入栽培管内，使栽培管内供试土样土面与栽培管外风干土面相平，其中每个土槽内均匀排列有8根栽培管；
第三步：实验样品的制作：根据第二步所述布设至少2种实验装置，分别为对照组和实验组，上述实验装置完全随机排列，对照组栽培管不种植草本植物草种，实验组栽培管中种植草本植物草种；其中对照组设置为两组，分别为对照1年、对照2年；实验组设置为6组，分别为1号草种1年、1号草种2年、2号草种1年、2号草种2年、3号草种1年、3号草种2年；每组实验组中种植草种3-5粒，播种深度约1cm，实验组播种草种在3月中旬至4月上旬进行播种；
第四步：实验组培养：播种后按15mm的降雨量在土槽内均匀洒水；播种后1年或2年时，取出栽培管中的植株，同时剪去植株的地上部分，将栽培管管内土柱分离，剥去土柱外的滤纸，将土柱带回实验室风干；
第五步：将风干土柱样品称重后在孔径为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm的套筛上筛分，以30次/min，振幅4cm的频率湿筛筛选，湿筛筛选完毕之后，将各个筛子上存留的土壤物质洗下，烘干称重；
第六步：计算：将草本植物对土壤团聚体发育影响的指标标记为“团聚体发育指数”，以字母adi表示,团聚体发育指数为到达生长时间后，种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径与没有种植草本植物的对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径之比，计算该值时，要使用相同实验时间以及相同土壤层次的数据adi的计算公式如下：
adi＝mwd1/mwd2
式中，adi为团聚体发育指数，mwd1为种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd2为对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd的计算公式如下：
式中，mwd为平均重量直径，wi为第i级筛网上土壤物质质量，mt为样品总质量，di为第i级筛网上土壤物质的平均直径，用上下两个筛网的网眼平均直径计算。
实施例二：
一种测定草本植物对土壤团聚体发育影响的方法，具体检测步骤如下：
第一步：土壤样品处理：采集农田表层0-15cm层次的土壤，风干后去除植物残体及粒径大于2mm的砾石杂物，将风干后的土壤破碎成不大于1cm的颗粒；将破碎后的土壤平铺在蒸煮锅内，蒸煮35min，土壤在蒸煮锅内平铺厚度为5cm；蒸煮后的土壤风干，风干后的土壤通过1mm的筛网筛分，小于1mm的土壤搅拌混匀，形成供试土样；
第二步：布设实验装置：在土槽底部铺设一层河沙，铺设河沙厚度为10-15cm，将河沙表面刮平，在河沙表面上铺一张滤纸；将栽培管放置在土槽河沙平面，栽培管之间的间隙用过10mm筛的风干土填装，并在栽培管内壁铺设一层滤纸；将第一步中的供试土样按1.3g/cm3的填装入栽培管内，使栽培管内供试土样土面与栽培管外风干土面相平，其中第二步所述的每个土槽内均匀排列有16根栽培管；
第三步：实验样品的制作：根据第二步所述布设至少2种实验装置，分别为对照组和实验组，上述实验装置完全随机排列，对照组栽培管不种植草本植物草种，实验组栽培管中种植草本植物草种，对照组设置为两组，分别为对照1年、对照2年；实验组设置为14组，分别为1号草种1年、1号草种2年、2号草种1年、2号草种2年、3号草种1年、3号草种2年、4号草种1年、4号草种2年、5号草种1年、5号草种2年、6号草种1年、6号草种2年、7号草种1年、7号草种2年；每组实验组中种植草种3～5粒，播种深度约1cm，实验组播种草种在3月中旬至4月上旬进行播种；
第四步：实验组培养：播种后按25mm的降雨量在土槽内均匀洒水；播种后1年或2年时，取出栽培管中的植株，同时剪去植株的地上部分，将栽培管管内土柱分离，剥去土柱外的滤纸，将土柱带回实验室风干；
第五步：将风干土柱样品称重后孔径为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm的套筛上筛分，以40次/min，振幅5cm的频率湿筛筛选，湿筛筛选完毕之后，将各个筛子上存留的土壤物质洗下，烘干称重；
第六步：计算：将草本植物对土壤团聚体发育影响的指标标记为“团聚体发育指数”，以字母adi表示,团聚体发育指数为到达生长时间后，种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径与没有种植草本植物的对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径之比，计算该值时，要使用相同实验时间以及相同土壤层次的数据adi的计算公式如下：
adi＝mwd1/mwd2
式中，adi为团聚体发育指数，mwd1为种植了草本植物的栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd2为对照栽培管内土壤样品湿筛所得到的土壤团聚体的平均重量直径，mwd的计算公式如下：
式中，mwd为平均重量直径，wi为第i级筛网上土壤物质质量，mt为样品总质量，di为第i级筛网上土壤物质的平均直径，用上下两个筛网的网眼平均直径计算。