DB15/T 3609-2024 黑土地土壤微生物肥力评价规范

ICS65.020.01

CCSB10

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T3609—2024

黑土地土壤微生物肥力评价规范

Specificationforevaluationofsoilmicrobialfertilityinblack

soil

2024-07-22发布2024-08-22实施

内蒙古自治区市场监督管理局发布

DB15/T3609—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—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。

本文件由内蒙古自治区农牧厅提出。

本文件由内蒙古自治区农业标准化技术委员会(SAM/TC20)归口。

本文件起草单位：内蒙古自治区农牧业生态与资源保护中心、内蒙古自治区农牧业科学研究院、内

蒙古财经大学、呼伦贝尔市农业技术推广中心、兴安盟农牧技术推广中心、内蒙古自治区农牧业技术推

广中心、浙江省农业科学院、沈阳农业大学、呼伦贝尔农垦浩特陶海农牧场有限公司、内蒙古自治区农

牧厅综合保障中心。

本文件主要起草人：乔志刚、罗军、路战远、王跃飞、迟文峰、陈德、吴雪琨、刘宏金、武岩、刘

亚龙、王萍、董芸雷、李晓敏、王璐、李文忠、杨茜雯、高娃、景宇鹏、王建国、任永峰、戴玉、李元

文、赵靖丹、马超、刘亚萌、董子涵、李晓彦、白嘉骏、王旭、冬梅。

I

DB15/T3609—2024

黑土地土壤微生物肥力评价规范

1范围

本文件规定了黑土地土壤微生物肥力评价中土壤样品的采集、制备及基础指标测定，土壤微生物肥

力评价指标及测定，土壤微生物肥力评价方法等技术要求。

本文件适用于黑土地土壤微生物肥力高低的评价。

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/T601化学试剂标准滴定溶液的制备

GB20287-2006农用微生物菌剂

GB/T33469-2016耕地质量等级

HJ613土壤干物质和水分的测定重量法

LY/T1220森林土壤呼吸强度的测定

NY/T1121.1土壤检测第1部分：土壤样品的采集、处理和贮存

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

土壤微生物肥力soilmicrobialfertility

能对土壤的物理和化学特性起到促进和维持作用的微生物，在生物过程中为植物生长发育提供所

需养分的能力。

土壤微生物生物量soilmicrobialbiomass

单位土壤中体积小于5μm3×103μm3微生物的总重量。微生物生物量表示方法即微生物量碳和氮。

土壤呼吸强度soilrespirationintensity

单位时间内从单位面积土壤中释放出来的二氧化碳量。

4土壤样品的采集、制备及基础指标测定

1

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采样时间

土壤微生物取样宜在植物生长旺盛期采样。内蒙古东北区采集时间宜选择在7～8月初进行，在野

外采样时，应根据区域天气和农业管理条件的变化，避开降雨、施肥和灌溉等时期。

采样方法

4.2.1样地设置

用定位仪确定采样地点的地理位置（经纬度），每个样地面积原则上应＞1hm2，在平原区地形宜

设置为100m×100m正方形，在丘陵山区狭长地带宜选择50m×200m的长方形。

4.2.2采样单元确定

根据所评价样地受自然及人为因素对土壤微生态系统影响的情况，按地形、土壤条件、土地利用方

式、气候条件、耕作以及施肥方式等将所评价样地划分为3个条件相对一致的采样单元。

4.2.3样品采集

同一采样单元内按照均匀、随机、等量和多点混合的原则进行采样。取样时先去除土壤上面的覆盖

物，包括植物、苔藓、可见根系、凋落物，以及可见的土壤动物等。在每个采样单元内，用酒精消毒过

的不锈钢土钻随机采集15～20个0cm～20cm土层的土壤样品，按四分法混合成一个土壤微生物样品，

以1kg左右为宜，若采集的样品量过多时，可用四分法（按照NY/T1121.1的规定执行）将多余的土

壤弃去，最后保留1kg左右。每个样地分别采集3个微生物混合样作为重复。

样品处理

4.3.1样品保存

将采集土样放入无菌袋中，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，并将保

存有土样的4℃冷藏箱或者冰袋在48h内运回实验室，并统一保存于4℃环境中。

4.3.2样品制备

将土样充分混匀后分成三部分，用于土壤微生物肥力评价指标测定：一部分土样在一周内用于完成

可培养微生物数量、酶活性、微生物量碳氮等的测定；一部分土样用于水分测定；一部分土样风干后过

10目标准筛，选取一定量的土样用四分法过100目标准筛，用于土壤有机碳含量的测定。

土壤含水量和有机碳的测定

土壤含水量的测定按照HJ613的规定执行，土壤有机碳的测定按照GB/T33469-2016中附录C的规

定执行。

5土壤微生物肥力评价指标及测定

土壤微生物肥力评价指标

具体评价项目包括土壤微生物数量、微生物生物量碳氮、酶活性和微生物活性（微生物熵），其中

微生物熵计算如公式(1)：

qSMBC=Cmic/Corg…………………(1)

2

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式中：

qSMBC——微生物熵；

Cmic——微生物生物量碳；

Corg——土壤有机碳。

评价指标的测定

5.2.1微生物数量测定

土壤可培养细菌、真菌数量采用平板计数法，按照GB20287-2006中6.3.2的规定执行，所用培养基

及其配制方法分别按照GB20287-2006的附录A中A.1、A.6的规定执行，单位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

5.2.2.1微生物生物量碳

土壤微生物生物量碳测定具体方法见附录A中的A.1。

5.2.2.2微生物生物量氮

土壤微生物生物量氮测定具体方法见附录A中的A.2。

5.2.3土壤酶活性测定

5.2.3.1纤维素酶活性

纤维素酶活性测定按照GB20287-2006的附录D中D.1的规定执行。

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，具体方法见附录B中的B.1。

5.2.3.3脲酶活性

脲酶活性以尿素为底物，采用苯酚钠‒次氯酸钠比色法测定，具体方法见附录B中的B.2。

5.2.3.4磷酸酶活性

磷酸酶活性测定采用磷酸苯二钠比色法，具体方法见附录B中的B.3。

5.2.3.5过氧化氢酶活性

过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定，具体方法见附录B中的B.4。

5.2.3.6硝酸还原酶活性

硝酸还原酶活性采用酚二磺酸比色法测定，具体方法见附录B中的B.5。

5.2.3.7多酚氧化酶活性

多酚氧化酶活性采用底物（左旋多巴（L-DOPA））分光光度法测定，具体方法见附录B中的B.6。

5.2.4土壤呼吸强度的测定

3

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土壤呼吸强度测定按照LY/T1220的规定执行。

6土壤微生物肥力评价方法

确定各评价指标权重

参照表1规定的层次分析法，建立目标层、准则层和指标层层次结构，构建判断矩阵。经层次单排

序及其一致性检验、层次总排序、层次总排序的一致性检验，计算并确定所有评价指标对黑土地微生物

肥力(目标层)相对重要性的排序权重值。具体方法按照GB/T33469的规定执行。

表1黑土地土壤微生物肥力评价因子总集

目标层

黑土地土壤微生物肥力评价指标

准则层指标层准则层指标层

可培养细菌数量脲酶活性

微生物数量指标磷酸酶活性

可培养真菌数量

过氧化氢酶活性

微生物生物量碳土壤酶活性指标蔗糖酶活性

微生物生物量指标

微生物生物量氮纤维素酶活性

微生物熵硝酸还原酶活性

微生物活性指标

土壤呼吸强度多酚氧化酶活性

计算各指标隶属度

6.2.1函数模型选择及隶属度计算

土壤微生物数量、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(2)：

𝑢

,𝑢<𝑢0

𝑓(𝑢)={𝑢0…………………(2)

1,𝑢≥𝑢0

式中：

𝑓(𝑢)——隶属函数；

𝑢——评价指标；

𝑢0——评价指标的阈值上限值。

6.2.2隶属函数阈值上限的确定

采用累积频率曲线确定隶属函数阈值上限，一组样本u1,u2,...un，给定某一阈值u0，不大于u0的样

本数为m，则称m/n为不大于u0的累积频率，计算得到累积频率曲线。以所有被测指标数据累积频率为75%

的指标值作为隶属函数的阈值上限。

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指标的权重值Ci。根据作用效应曲线，建立隶属函数，计算各评价

指标的隶属度Fi。利用累加法建立土壤微生物肥力指数模型，将所选的单个指标的评价结果转换为由各

评价指标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(3)：

4

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MIF=∑（𝐶𝑖×𝐹𝑖）…………………(3)

式中：

MIF——土壤微生物肥力综合指数；

𝐶𝑖——第i个评价指标的组合权重；

𝐹𝑖——第i个评价指标的隶属度。

土壤微生物肥力综合评价

根据6.2.2确定的阈值上限，利用公式(2)计算各个土壤样品的隶属度值。然后应用公式(3)中所建

立的土壤生物肥力指数模型，计算不同土壤样本的MIF值，其值在0～1之间。MIF值越大，代表黑土地土

壤微生物肥力水平越高。

5

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A

A

附录A

（资料性）

微生物生物量测定

A.1土壤微生物量碳的测定

A.1.1方法原理

新鲜土样经氯仿熏蒸24h后，土壤微生物死亡细胞发生裂解，释放出微生物量碳，用硫酸钾溶液提

取微生物量碳，测定提取液中有机碳含量，根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤有机碳的差值及转换系数，计算

土壤微生物量碳。

A.1.2试剂配制

A.1.2.1去乙醇氯仿（CHCl3）：量取适量的氯仿和二级水按1:2的比例置入分液漏斗中，充分震摇1

min并静置分层后，慢慢放出底层氯仿于干燥的烧杯中，重复洗涤3次，得到无乙醇氯仿，向其中加入

无水氯化钙，以除去氯仿中的水分。纯化后的氯仿置于暗色试剂瓶中，在4℃、黑暗条件下保存。注

意：氯仿具有致癌作用，所有操作应在通风橱中进行。

A.1.2.2氢氧化钠溶液（1mol/L）：称取40g（精确至0.01g）氢氧化钠，用水溶解，定容至1000

mL。

A.1.2.3硫酸钾浸提剂（0.5mol/L）：称取174.26g（精确至0.01g）硫酸钾，用研钵磨成粉末，倒

于2.5L塑料桶中，加水2L，盖紧螺旋盖置于摇床（150r/min）至完全溶解。

A.1.2.4重铬酸钾标准溶液（0.2500mol/L）：称取12.26g（精确至0.0001g）重铬酸钾（优级纯）

溶于600mL～800mL水中，加水定容至1000mL。

A.1.2.5硫酸亚铁标准溶液（0.05mol/L）：称取14g（精确至0.0001g）硫酸亚铁溶于600mL～800

mL水中，加浓硫酸5mL搅拌均匀，静止片刻后定容至1000mL。此溶液易被空气氧化而致浓度下降，

每次使用时应标定其准确浓度。

A.1.2.6邻菲啰啉指示剂：称取邻菲啰啉1.49g（精确至0.0001g）溶于含有0.7g（精确至0.0001

g）硫酸亚铁或1g（精确至0.0001g）硫酸亚铁铵的100mL水溶液中。

注：此指示剂易变质，应密闭保存于棕色瓶中。

A.1.3仪器设备

电子天平（感量0.0001g和0.01g），真空泵，油浴锅（可控温180℃±5℃)，恒温培养箱（25℃

±1℃)，摇床（25℃，150r/min，300r/min）。

A.1.4水分测定

按照HJ613测定土壤样品的干物质含量。

A.1.5样品测定

新鲜土壤应立即处理或保存于4℃冰箱中，测定前先仔细除去土壤中可见植物残体(如根、茎和叶)

及土壤动物(如蚯蚓等)，过2mm孔径筛并混匀。如果土壤过湿，应在室内适当风干，并经常翻动，以避

免局部干燥，至土壤含水量约为田间持水量的40%（以手感湿润疏松但不结块为宜）。如果土壤过于干

燥，用水调节含水量至田间持水量的40%。将土壤置于密封的塑料桶内，在25℃±1℃下预培养7d～

15d。桶内有适量水以保证相对湿度为100%，并在桶内放一小烧杯1mol/LNaOH溶液以吸收土壤呼吸产

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