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长期施肥土壤的酸碱缓冲性能及红壤石灰改良

雷永程  
【摘要】: 随着农业耕作制度和农业的管理措施的加快,人类的人为活动使土壤的酸化问题变得越来越突出。特别是近些年来化学氮肥的大量的投入。导致土壤不断的酸化,养分不断的流失,铝离子和重金属的活度不断地升高,微生物活性、理化性质恶化以及生产能力的不断下降,给我国的农业生态系统带来了严重的危害。土壤的缓冲性能反映了土壤对酸碱的敏感性,研究土壤的缓冲性能,能预测土壤酸化趋势。而对酸性红壤上施用石灰,不仅可以中和土壤的酸,还可以供给土壤矿物元素,有利于保持和提高红壤的土壤肥力。 本文以祁阳红壤、江西红壤、郑州潮土和哈尔滨黑土的CK、N、NP、NPK、NPKM(黑土为M)处理的土壤作为实验对象,进行缓冲曲线的实验。结果如下:各土壤的缓冲容量值分别为15.353;17.162;18.384;16.935;26.864;49.393;15.855;17.006 (m mol/kg)。缓冲能力的大小顺序为祁阳红壤CKNPK处理;江西红壤NPKMNPKN;哈尔滨黑土CKN。对各土壤缓冲过程进行的研究结果显示:在不同pH酸度的范围内,随酸碱加入量变化,各土壤的缓冲能力有相差很大,但是,从整体上来看可以分为三个过程。 本文对各土壤缓冲容量的影响因素也进行了分析。土壤的缓冲性能与各土壤的阳离子交换量、有机质、粘粒矿物含量等理化性质有关。江西红壤随着有机质含量的增加,土壤对酸的缓冲性增大,土壤有机质含量与缓冲容量呈正相关。祁阳红壤与江西红壤的阳离子交换量与酸缓冲容量呈正相关,江西红壤三个处理的相关系数达到0.993639,江西和祁阳红壤五个处理的相关系数达到0.779753。祁阳红壤与哈尔滨黑土的缓冲容量与粘粒含量成正相关,江西红壤表现为除NPKM处理外,N、NPK处理的缓冲容量与粘粒含量成正相关。各土壤的初始pH值与酸缓冲容量则没有明显的相关性。 通过对红壤的KCl浸提缓冲曲线上不同pH值下的缓冲容量用高阶线性方程进行了拟合,设置不同的石灰用量梯度,待土壤中加入的石灰平衡后,进行盆栽实验。结果表明,随着土壤石灰用量的加大,小白菜的生物量呈现明显的增长趋势,土壤平衡后的pH值也呈现上升趋势。与对照相比,加石灰后土壤的速效N大都数呈现增加的趋势,速效K大都数呈现下降趋势,速效P的含量变化不明显。长期施肥的土壤在目前的pH值下,加入石灰的量在一定的范围内时,根据缓冲曲线计算的理论pH值与实际相符。说明利用土壤的缓冲曲线计算石灰用量只适用于一定的石灰用量范围。


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