收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

长期不同施肥对土壤酸化作用的影响研究

张永春  
【摘要】:土壤酸化是土壤质量退化的重要形式。土壤酸化本是一个自然过程,其速度非常缓慢,但近几十年来,由于工业飞速发展导致酸沉降的增加,人为活动如施肥及耕作作用大大加速土壤酸化进程。目前土壤酸化发生机制、时空演变规律及其恢复重建等已成为土壤退化研究的重要组成部分,成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。 本文利用江苏地区典型水稻土和潮土长期定位试验,研究了长期不同施肥对酸碱缓冲容量及土壤酸化速率的影响,并结合土壤添加秸秆、猪粪等培养试验、施氮及模拟酸沉降试验,对土壤酸化的关键影响因素、不同致酸因子的贡献进行了较系统的研究。主要结果如下: 1)与第二次土壤普查结果相比,太湖地区6类水稻土pH和CEC显著下降,降幅分别为1.1个单位和8.3cmol(+)·kg-1,土壤pH的内梅罗指数分别由1982年的2.69~2.91(平均2.82)下降为2004年的1.73~2.41(平均2.05),成为土壤肥力单因子质量指数最低指标;江苏淮北潮土的土壤肥力限制因素也从有效养分低演变为土壤pH的降低,表明土壤酸化已成为影响江苏典型土壤肥力质量的主要限制因子。 2)太湖地区黄泥土长期定位试验采用裂区设计,主处理为施用有机肥与不施有机肥处理,副处理分别为不施肥、施氮肥、施氮磷肥、施氮钾肥、施氮肥+水稻秸秆、施磷钾肥、施氮磷钾肥,共14个处理。26年长期不同施肥后,不同处理pH降低了0.38~1.39,土壤酸化速率为0.50-1.74kmol H+hm-2a-1,酸化修复所需CaCO3用量为24.7-87.1kg-hm-2·a-1。各处理土壤pH以施磷钾肥处理(CPK)为最高(pH6.42),纯空白对照(CO)次之(pH6.38),施氮肥结合有机肥及秸秆处理(MRN)最低(5.41);各处理土壤酸化速率以施磷钾肥(CPK)处理最低,施氮肥结合有机肥及秸秆(MRN)处理最高,施用氮肥基础上增施有机肥促进土壤酸化,其酸化速率大于单施化肥处理。增施有机肥及秸秆处理土壤缓冲容量保持稳中有升,这主要与土壤有机质的提升有关;而pH的下降则与盐基离子含量的下降有关。 3)淮北地区黄潮土长期定位试验共设9个处理,采用裂区设计,主处理1:不施有机肥;副处理:①空白对照(CK,不施肥)、②施氮肥(N)、③施氮磷肥(NP)、④施氮钾肥(NK)、⑤施氮磷钾肥(NPK)。主处理2:施有机肥;副处理:①不施化肥(M)、②施氮肥(NM)、③施氮磷肥(NPM)、④施氮磷钾肥(NPKM).30年连续不同施肥后,徐州石灰性潮土土壤pH降低0.41~0.70;不同施肥处理耕层土壤酸碱缓冲容量为15.82-21.96cmol-kg-1,施用化肥促进土壤酸化加速,单施氮肥酸化程度最高,而化肥配施有机肥处理则缓解土壤酸化加速。长期不同施肥下石灰性潮土仍处于碳酸钙缓冲体系,该体系下,有机质对石灰性潮土土壤酸碱缓冲体系影响较弱。长期不同施肥显著改变0-40cm层土壤的碳酸钙和活性碳酸钙含量,且活性碳酸钙含量在剖面中的分异变化比碳酸钙大,其含量与土壤酸碱缓冲容量达到极显著正相关关系,表明长期施肥管理下,土壤活性碳酸钙更能敏感反应土壤基本理化性状的变化。 4)3年田间小区试验研究了等氮量下不同鸡粪和尿素配比对水稻生长和土壤酸化的影响,鸡粪和尿素配比处理获得较高产量,50%鸡粪处理产量最高。各施肥处理土壤酸碱缓冲容量为2.07-2.36cmol-kg-1,随鸡粪施用比例上升而上升,各处理土壤酸碱缓冲容量与土壤有机质含量、CEC变化趋势一致,其相关系数分别达到极显著、显著相关,显示等氮量下,提高鸡粪施用比例导致土壤盐基离子的累积和有机质的提升是导致土壤酸碱缓冲容量增加的主要原因。 5)室内添加不同氮含量及用量水稻秸秆培养试验表明,各处理土壤0-40cm层pH降幅为0.01-0.99,总致酸量为56.77-136.18mmol,对相同氮含量秸秆,致酸量随秸秆用量增加而增加,但相同用量下氮含量不同的秸秆间差异较小,增加外源氮量,总致酸量随施氮量增加而上升;各处理致酸因素中,HC03-致酸量占总量的比例为82.01%-92.97%、氮淋溶致酸量占总酸量的比例为6.92-13.04%,淋溶致酸随秸秆用量和施氮量的提高而上升,但低氮秸秆和高氮秸秆间HC03-致酸量相差较小,但氮淋溶致酸量差异较大;有机阴离子循环的致酸比例为0.11-9.98%,其趋势同氮淋溶相一致;而外源H+所占比例较弱,仅为0.001-0.005%。 6)室内添加不同量猪粪培养试验结果表明,猪粪添加量小于40mg-kg-1时,土壤盐基离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+的净淋失量随猪粪添加量增加而上升。试验土壤的酸碱缓冲容量、有机质含量均随猪粪施用量上升呈上升趋势,添加猪粪后,有机质在试验土壤的酸碱缓冲体系中占有主导作用。 7)室内比较了3个pH梯度降雨和3水平施氮量对水耕铁渗人为土土壤酸化的影响。不同pH降雨及施氮处理土壤的酸度累积量为4.73-15.57mmol H+每柱,以pH6.5降雨不施氮处理、pH2.5添加高氮量(N2)处理酸化速率为最低和最高,相同pH降雨下,致酸量随施氮量增加而上升;不施氮处理土壤酸度累积随降雨pH降低而增加,但中施氮量(150mg-kg-1±)和高施氮量(300mg-kg-1±)下,pH4.5处理土壤酸度累积量则小于pH6.5处理;不同降雨及施氮处理N03-淋溶致酸量为4.32~12.88mmol每柱,NH4+淋溶消耗H+量为0.01-0.29mmol每柱;正常酸沉降(pH6.5)下,中施氮量和高施氮量处理致酸量都大于各梯度pH降雨的致酸量。以上结果表明,单施氮处理的致酸量大于单纯的酸沉降处理,而无论是降雨还是施氮,N03-淋溶在加速土壤酸化进程中占主导作用。 总之,对于江苏省太湖地区的黄泥土,土壤酸碱缓冲体系处于硅酸盐和盐基离子缓冲体系,该体系下其酸碱缓冲容量的变化受有机质的影响较大,而硝态氮的淋溶和盐基离子的淋失及移出在加速土壤酸化进程中可能占主导作用;江苏淮北潮土则处于碳酸钙缓冲体系,在施用化肥的基础上增施有机肥有减缓土壤酸化的趋势;和模拟不同pH降雨相比,施氮的致酸强度大于降雨,且N03-的淋溶为致酸量的关键因素。黄泥土酸化的加速可以通过增施石灰、合理的养分管理及轮作方式来缓解或控制。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 岳红霞,张丽珍;小麦不同施肥水平对产量有明显影响[J];河北农业;1999年11期
2 樊军,郝明德,王永功;旱地长期轮作施肥对土壤肥力影响的定位研究[J];水土保持研究;2003年01期
3 邓少华;林昌;宋景梅;靳万芹;;不同施肥标准对甘葵二号单产的影晌[J];种子世界;2001年12期
4 郑波,王立民;不同施肥方法对甜菜产、质量的影响[J];中国糖料;1986年01期
5 黄晓梅,鞠剑峰,聂术忱;地膜辣椒不同施肥水平与增产效果[J];北方园艺;1998年Z1期
6 ;1962年阿夫、阿勃小麦不同施肥水平的增产效果测定初步总结[J];湖北农业科学;1962年02期
7 井长勤,陈荣振,冯国华,刘东涛,张会云;不同施肥方式对小麦纹枯病发生的影响[J];土壤肥料;2004年04期
8 段建南,赵丽兵,王改兰,李旭霖,武冬梅;长期定位试验条件下土地生产力和土壤肥力的变化[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2002年06期
9 李玉梅;;长期不同施肥条件下白浆土耕层微量元素变化趋势[J];黑龙江农业科学;2005年06期
10 张水清;黄绍敏;郭斗斗;胡传中;;长期定位施肥对小麦产量及构成因素的影响[J];中国农学通报;2010年04期
11 吴德兴;顺昌县芦柑不同施肥水平比较试验[J];广西园艺;1999年03期
12 古巧珍,杨学云,孙本华,马路军,同延安,赵秉强,张夫道;有机-无机肥料配合施用对塿土的培肥效果[J];甘肃农业大学学报;2004年04期
13 姜勇,庄秋丽,梁文举,施春健,欧伟;空间变异在土壤性质长期定位观测及取样中的应用[J];土壤通报;2005年04期
14 徐玲;张杨珠;曾希柏;周卫军;周清;夏海螯;;不同施肥结构对稻田土壤肥力质量的影响[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2006年04期
15 杜立宇;梁成华;潘大伟;;长期定位施肥条件下设施土壤磷的解吸特性[J];北方园艺;2007年08期
16 孙海霞;王火焰;周健民;杜昌文;陈小琴;钦绳武;;长期定位试验土壤钾素肥力变化及其对不同测钾方法的响应[J];土壤;2009年02期
17 杨孔雀;郝明德;臧逸飞;孙占育;高亚利;;黄绵土长期定位试验中硝态氮剖面分布特征[J];西北农业学报;2011年05期
18 单文波,杨铁成,冯黎光,俞桂云;钾肥定位试验研究初报[J];吉林农业科学;1990年04期
19 吴德兴;芦柑不同施肥水平比较试验[J];浙江柑桔;1999年03期
20 徐晶,陈婉华,孙瑞莲,周义清;不同施肥处理对湖南红壤中微生物数量及酶活性的影响[J];土壤肥料;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴剑峰;刘斌;祝晨;赖小平;;不同施肥区域溪黄草中2α—羟基熊果酸含量的研究[A];全国中药研究学术讨论会论文集[C];2003年
2 高艳梅;;不同土壤微生物量碳、氮的比较[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
3 戴茨华;王劲松;;从长期定位试验论红壤施磷的效应[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
4 刘赛;徐荣;陈君;徐常青;郭昆;郭巧生;张蓉;;宁夏中宁不同施肥方式下土壤肥力及枸杞子品质比较研究[A];2011年中国药学大会暨第11届中国药师周论文集[C];2011年
5 李本银;郝秀珍;王慎强;周东美;;长期肥料试验及其对土壤和作物中微量元素含量的影响[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
6 宝德俊;黄绍敏;皇甫湘荣;张鸿程;;长期施肥对河南潮土土壤NO_3~-N分布与迁移的影响[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
7 黄绍敏;宝德俊;皇甫湘荣;张鸿程;;长期施肥对潮土作物产量影响[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
8 杨俊刚;高强;陈新平;曹兵;;不同施肥策略对吉林中部春玉米农学和环境效应的影响[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(上)[C];2008年
9 程明芳;金继运;杨俐苹;黄绍文;;应用国产离子交换树脂膜测定土壤钾素肥力[A];青年学者论土壤与植物营养科学——第七届全国青年土壤暨第二届全国青年植物营养科学工作者学术讨论会论文集[C];2000年
10 杨生茂;李凤民;索东让;汪建国;;张掖绿洲农田生态系统的生产力与氮素循环及平衡[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张永春;长期不同施肥对土壤酸化作用的影响研究[D];南京农业大学;2012年
2 田育军;长期不同施肥土壤供氮特性研究[D];甘肃农业大学;2000年
3 田秀平;三江平原白浆土养分演变规律及其有效性的长期定位研究[D];沈阳农业大学;2004年
4 梁斌;有机肥与化肥长期配施协调土壤供氮的效应及机理[D];西北农林科技大学;2012年
5 李焕春;长期施肥对农牧交错带旱耕地土壤特性及生产力影响的研究[D];中国农业科学院;2012年
6 张奇春;稻田土壤供氮机理及水稻氮肥优化施用研究[D];浙江大学;2005年
7 李忠芳;长期施肥下我国典型农田作物产量演变特征和机制[D];中国农业科学院;2009年
8 王姗娜;长期施肥下我国典型红壤性水稻土肥力演变特征与持续利用[D];中国农业科学院;2012年
9 刘海龙;作物生产系统水分和氮素管理的DSSAT模型模拟与评价[D];中国农业科学院;2011年
10 杨靖民;利用模型对黑土条件下玉米生长和土壤碳氮循环的模拟研究[D];吉林农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于锐;不同施肥对黑土团聚体、有机碳及微量元素含量影响研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2013年
2 刘恩科;长期定位不同施肥制度土壤功能衰退与修复研究[D];山东农业大学;2004年
3 杨芊葆;长期不同施肥对中国东北黑土甲烷氧化菌群落特征与功能的影响[D];甘肃农业大学;2010年
4 熊靖;长期不同施肥和秸秆管理对稻-麦轮作紫色土CH_4和CO_2排放的影响[D];西南大学;2013年
5 徐玲;长期不合理施肥造成的退化稻田土壤肥力特征及其修复研究[D];湖南农业大学;2006年
6 李平儒;长期不同施肥对塿土有机碳及活性碳的影响[D];西北农林科技大学;2010年
7 贾莉洁;长期不同施肥和管理对塿土耕层土壤磷形态的影响[D];西北农林科技大学;2012年
8 孙燕;长期施肥对紫色土磷素行为的影响研究[D];西南大学;2008年
9 赵云英;黄土高原旱作农田水肥效应差异研究[D];西北农林科技大学;2008年
10 李卫华;不同施肥及水分管理方式下稻田土壤氮磷养分流失特征的研究[D];福建农林大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 全国农技中心防治处提供;云南种菜要种“健康”菜[N];农民日报;2004年
2 中国农业大学教授 中化化肥高级顾问 王兴仁;化肥问题答问[N];山东科技报;2010年
3 陈开冬;多办些“土壤诊所”[N];农民日报;2006年
4 昌都县宣;春回大地 播种希望[N];昌都报;2008年
5 本报记者 杨枫;水稻旱作覆膜栽培前景喜人[N];云南科技报;2000年
6 綦玉红;农业中心推广科学种田[N];营口日报;2007年
7 马云生彭世繁 张翔;西华县土地用上“营养餐”[N];周口日报;2007年
8 高祥照 宁鸣辉;测土配方施肥 推广时不我待[N];农民日报;2004年
9 本报记者 冯华;照方抓“药”对“症”施肥[N];人民日报;2005年
10 冯金莲 胡志杰 贾凤霞;依托科研优势 推广科技成果[N];石家庄日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978