【地方标准】 黑土耕地土壤微生物肥力评价技术规范

DB23/T3237—2022
黑土耕地土壤微生物肥力评价技术规范
发布日期：2022-07-07
实施日期：2022-08-06
发布机构：黑龙江省市场监督管理局

前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由黑龙江省农业农村厅提出。本文件起草单位：黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所和哈尔滨芮煊科技有限公司。本文件主要起草人：王爽、孙磊、赵文博、金品娇、高中超、刘凯、李伟群、郝小雨。

1 范围
本文件规定了土壤微生物肥力的术语和定义、土壤样品的采集与预处理、土壤微生物肥力评价项目及测定和黑土耕地微生物肥力评价方法。本文件适用于黑土耕地土壤微生物肥力的评价。

2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 20287-2006 农用微生物菌剂
GB/T 32723 土壤微生物生物量的测定 底物诱导呼吸法
GB/T 33469-2016 耕地质量等级
NY/T 52-1987 土壤水分测定法
NY/T 1121.1-2006 土壤检测 第1部分：土壤样品的采集、处理和贮存
LY/T 1220 森林土壤呼吸强度的测定

3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 土壤微生物肥力
是指土壤中的微生物通过其生长与代谢能够对土壤的物理和化学性质产生积极作用，并为植物根系提供营养的能力。

4 土壤样品的采集与预处理
4.1 采样单元确定
根据所评价耕地受自然因素及人为因素对土壤微生态系统影响的需求，按地形特点、成土母质、土地利用方式、覆被变化、气候条件、耕作以及施肥方式等分为若干个采样单元。
4.2 采样时间
土壤样品野外采集时间为7月-8月，应根据区域天气和农业管理条件的变化，避开降雨等天气、以及施肥和灌溉等管理时期。
4.3 采样方法
同一采样单元内按照“随机”、“等量”和“多点混合”原则。用GPS定位仪确定采样地点的地理位置（经纬度），每个样地按照“五点梅花式”采集。采集深度为0cm～20cm土层，挖掘时去掉地表大块沙石和其他杂物，用酒精消毒过的干净铁锹或小铲沿土壤剖面向下挖，五点混合后为一个样地的代表样品，以1kg左右为宜，按照NY/T 1121.1中2.2耕层混合土样的采集中规定的“四分法”弃去多余土样，保留300g～500g，放入无菌袋中并在袋上写清采样编号后立即放于4℃冷藏箱或者冰袋中保存，尽快运回实验室。每个采样单元不少于10个样地。
4.4 土壤样品保存
将土样及时带回实验室后除去土壤中可见的动植物残体，一部分新鲜土样保藏于4℃，在一周内完成可培养微生物数量、酶活性、微生物量碳和氮的测定；另一部分土样风干后过2mm筛，用于土壤有机质含量的测定。
4.5 土壤含水量和有机碳的测定
土壤含水量的测定按照NY/T 52-1987的规定进行，土壤有机碳的测定按照GB/T 33469-2016中附录C的规定进行。

5 土壤微生物肥力评价项目及测定
5.1 土壤微生物肥力评价项目
土壤微生物肥力评价项目建立按特尔斐法，参见附录A。具体评价项目包括微生物数量（可培养细菌数量、放线菌、真菌数量）、微生物生物量（微生物生物量碳和氮）、土壤酶活性（纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶）和微生物活性（微生物熵），其中微生物熵计算如公式（1)：
qSMBC = Cmi / Corg
式中：
qSMBC 为微生物熵；
Cmi 为微生物量碳；
Corg 为土壤有机碳。

5.2 评价项目的测定
5.2.1 微生物数量测定
土壤可培养细菌、真菌和放线菌数量采用平板计数按照 GB 20287-2006 中 6.3.2 的规定进行，所用培养基及其配制方法分别按照 GB 20287-2006 的附录 AA1、6 和 A.7 规定进行，换算成每克干土中所含的菌落数。
5.2.2 微生物生物量测定
土壤微生物生物量测定应按照 GB/T 32723 的规定进行。
5.2.3 土壤酶活性测定
5.2.3.1 纤维素酶活性
纤维素酶活性测定应按照 GB 20287-2006 的附录 D 中 D.1 的规定进行。
5.2.3.2 蔗糖酶活性
蔗糖酶活性以蔗糖为底物，采用 3,5-二硝基水杨酸比色法测定，具体方法按附录 B 中 B.1 的规定进行。
5.2.3.3 碱性磷酸酶活性
碱性磷酸酶活性测定采用磷酸苯二钠比色法，具体方法按附录 B 中 B.2 的规定进行。
5.2.3.4 脲酶活性
脲酶活性以尿素为底物，采取苯酚-次氯酸钠比色法测定，具体方法按附录 B 中 B.3 的规定进行。
5.2.3.5 过氧化氢酶活性
过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法测定，具体方法按附录 B 中 B.4 的规定进行。
5.2.3.6 土壤呼吸强度的测定
土壤呼吸强度测定应按照 LY/T 1220 的规定进行。

6 黑土耕地微生物肥力评价方法
6.1 土壤微生物肥力指数模型
采用主成分分析法确定单项评价因子的权重值 ki。根据作用效应曲线，建立隶属度函数，计算各评价因子的隶属度值 ci。利用模糊数学中加权和法建立土壤微生物肥力指数模型，将所选的单个因子的评价结果转换为由各评价因子构成的土壤微生物肥力综合评价。土壤微生物肥力指数模型如公式（2)：
BIF = Σ (ki * ci)
式中：
BIF 为土壤微生物肥力综合指数；
ki 为各个评价因子的权重值；
ci 为各个评价因子的隶属度值；
n 为评价因子的个数。

6.2 单因素评价
6.2.1 单因素评价模型的选择
土壤可培养微生物数量、微生物生物量碳、氮、微生物熵及酶活性均属于 S 型隶属函数，各评价因素的隶属函数可简化为公式（3)：
f(x) = { 1, x ≥ xo; 0, x < xo }
式中：
f(x) 为隶属函数；
x 为评价因子值；
xo 为阈值。