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《西南农业大学》 2001年
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酸性紫色土钙、锌、硼的复合效应及机理研究

刘金萍  
【摘要】: 酸性土壤是存在较多生产障碍因素的一类土壤,因其生产力水平较低,被认为是勉 强可用于农业生产的土地资源。我国现有1.37亿hm~2农耕地中,酸性土壤占三分之一, 且多数产量低,显然这严重阻碍着我国农业的发展。酸性土壤的突出生产问题是植物生 长不良,而其本质则是致酸阳离子过多、植物必需营养元素缺乏。农业上矫治酸性土壤 的传统方法是施用石灰。其主要作用在于降低土壤酸度、控制有害物质的活性、提高土 壤盐基饱和度和改变土壤胶体可变电荷数量等。施用石灰对土壤pH值的改变和钙离子 活度的增加,影响土壤中一系列物理、化学和生物化学过程,从而影响土壤中各种离子 的活度和平衡,进而直接或间接影响这些元素的植物有效性。因此,在pH和Ca~(2+)的双 重影响下,微量元素在土壤中的溶解性、活性、形态分布及其相互间的作用也必将发生 相应的变化,这些变化制约着施用石灰矫治酸性土壤的实际效果和农学意义。 然而,迄今为止虽有酸性土壤不少农作物缺乏锌、硼、钼等微量元素的大量报道, 除了补给单一微肥的一般性措施外,从钙与锌、硼等微量元素配合施用方面探讨酸性土 壤-植物系统中养分元素交互作用的研究则相对薄弱,尚无钙、锌、硼三元素复合下元 素有效性及形态的动态变化规律研究,从而难以同时有效地解决酸性土壤的化学障碍和 养分失衡问题。因此,从土壤与植物营养角度出发,研究钙、锌、硼三元素复合在酸性 土中的存在状态、转化特点及其对作物效应的影响,并掌握钙、锌、硼复合机理与效应 规律,是解决酸性土壤合理施用复合元素肥料的关键性理论依据,将在微量元素的应用、 酸性土壤的改良和生产力的提高、作物高产优质和高效益方面发挥重要作用。 本研究以酸性紫色土和莴笋供试,采用盆栽试验、温室培养、化学热力学与动力学 试验方法,从元素形态的转化方向与速度规律着手,探索钙、锌、硼三种元素在酸性紫 色土中复合的土壤化学行为和生物效应及机理。 主要研究结果如下: 1.钙、悸、回复台的生吻鳖区 在施用NPK的基础上单一或复合施用钙、锌和硼肥,增产达 109o一248%。表明供试 土壤增施中微量元素钙、锌、硼是作物极显著增产的促进因子,以锌的增产效应优于钙、 硼。钙锌硼复合对植物的影响存在着桔抗与协同的双重作用:低钙与锌、硼复合的增产 效应最佳;高钙参与复合,降低钙、锌、硼三元素问的协同效应,使锌、硼的增产效果 受到极大的抑制。 植株体内钙、锌、硼三元素浓度与产量的相关分析表明,昆笋地上部和根系生长量与 植株锌浓度均呈显著性正相关,与植株地上部钙浓度显著正相关,而与植株硼浓度则无相 关性。元素之问的交互作用表现为:B对提高作物吸收钙有一定的效应;低钙(C81)和硼 对锌浓度有协同作用;而高钙与锌的桔抗作用使植株锌浓度降低;钙、t$与硼均存在桔抗 作用,使植株硼的浓度下降。根据对不同增产组钙锌硼浓度比的分析,提出高产葛笋体内 适宜的钙锌硼比值:Ca/Zn为6O~82,CalB为280(地上部* Zn/B为2.M.!(根系人 L土埋中钙、蟀、回的檀吻有鳖住及某利用享: 离笋植株对三元素的吸收量以钙>锌>硼,与作物的需求量一致,且与产量均达到显 著下相关:而对三元素的利用率却以钙最高,硼其次,锌最低。上壤有效钙含量与植株 地上部、根系吸钙量或吸钙总量以及作物产量之间均无显著相关,表明植物生长介质中 钙的供应非主要生长限制因子,而用*NOAC印7刀)法提驭的钙作为供试土壤实际有 效钙、表征对植物的有效性是不适宜的。 无论种植或休闲土壤有效锌与葛笋植株地上部、根系、总吸锌量及产量之间均达到 显著或极显著正相关功石03“os36“*):表明土壤有效锌的化学测定法应用于钙锌硼三 元素复合施用的酸性土壤也是适宜的。 土埂有效硼含量仅与植株根系吸硼量之间达到显著正相关,而与地上部吸硼量和总 吸硼量均无显著相关:休闲土壤有效硼与产量呈显著相关。因此,沸水溶性硼作为供试 土壤供硼能力的指标尚有不足。钙和锌均可抑制外加硼向非有效态转化,提高土壤硼的 有效性。高钙与硼复合则大大抑制了作物对硼的吸收和产量的增加,表现出桔抗关系。 3.土羹中橱樟的形恋与作驹吸收的关系 相关分析和通径分析表明,土壤钙形态对作物吸收钙的贡献不同。上壤HzO-Ca是 植株吸收利用的主要形态,可表征土埂的供钙能力;Exca非柏株吸收利用的主要形态。 AcCa与Res(a与植物吸收钙量无直接关系。以H刃Ca作为土坯供给植物钙能力的指 标,大大优于NH4OAc浸提钙。 2 供试酸性紫色土的有效锌主要来源于 RZO3-Z3,其次是 EX-ZX:而相关分析表明这 两种形态锌与作物吸锌量的关系十分密切,它们是作物锌的供源,OM-Zn和Res-Zn则 0。 4.复合条件下土坝钙蟀回的转化规律与动力学特征 土壤中元素的作物有效性受土壤条
【学位授予单位】:西南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S153.61

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