不同酸化剂对石灰性土壤pH值、磷有效性的影响
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大气工程中的降水酸化对土壤pH值的影响研究近年来,随着工业化的快速发展,大气污染问题愈发突出。
其中,酸雨的问题特别引人关注。
酸雨的形成主要是由于大气中的氮氧化物、硫化物和挥发性有机物等污染物与水蒸气在大气中反应生成硫酸、硝酸等强酸,使得降落到地表的降雨呈酸性。
对于大气工程中的降水酸化对土壤pH值的影响研究,已经进行了大量的研究。
通过收集和分析大量的研究数据,我们可以看到降水酸化对土壤pH值有着显著的影响。
首先,降水酸化对土壤pH值的影响主要表现在土壤酸碱度的变化。
酸雨中的酸性物质与土壤中的碱性物质反应,会使得土壤中的酸度增加,从而导致土壤pH值下降。
此外,酸雨还会破坏土壤中的有机质,释放出大量的氢离子,也会导致土壤pH值降低。
其次,在降水酸化对土壤pH值的影响过程中,土壤类型也起着重要的作用。
不同类型的土壤对酸雨的抵抗能力不同,酸性物质在不同土壤中的迁移和转化速率也不尽相同。
例如,酸性物质在粘土土壤中的迁移速率较慢,而在沙土中的迁移速率较快。
这些土壤特性的差异都会对土壤pH值的变化产生影响。
另外,大气工程中的降水酸化对土壤pH值的影响也涉及到土壤肥力的改变。
土壤pH值的变化直接影响土壤中的微生物活动、养分的吸收和植物的生长。
较低的土壤pH值会导致土壤中的铝、锰等微量元素溶解度增加,影响了作物根系的生长和发育,从而降低了土壤的肥力。
此外,大气工程中的降水酸化还会对土壤中的有害金属元素释放产生影响。
一些有害金属元素如铝、铅等,通常以固态形式存在于土壤中。
酸雨的侵蚀作用会使得这些有害金属元素从土壤中溶解出来,进而进入地下水和水体中,对生态系统造成严重的污染。
为了应对大气工程中的降水酸化对土壤pH值的影响,我们需要采取一系列的防治措施。
首先,减少大气污染物的排放是关键。
通过加强环保监管,实行更加严格的排放标准,推动清洁能源的使用,可以有效地减少酸雨的形成。
另外,进行土壤pH值的调整也是非常重要的。
可以通过施加石灰等中性化剂来中和酸性物质,提高土壤的酸碱度,保护土壤的健康。
低分子量有机酸对石灰性土壤磷素组成与有效性的影响的开题报告一、选题背景及意义石灰性土壤在我国的土壤类型中占有重要地位。
石灰性土壤质地较重,土层较深,水分持有能力强,但因为石灰性土壤中磷酸盐含量较低,通常缺乏养分,难以支撑农作物的生长。
因此,对于石灰性土壤中的磷素组成及其有效性的了解和掌握,对于石灰性土壤中农业生产的发展和提高具有十分重要的意义。
低分子量有机酸在土壤中起着相当重要的作用,它们在土壤中和磷酸盐发生反应,形成可溶性的磷酸盐,提高其有效性,从而更好地为植物提供养分。
因此,本文通过研究低分子量有机酸对石灰性土壤磷素组成及其有效性的影响,探究低分子量有机酸在土壤中的作用机制和其对土壤改良的应用,为石灰性土壤的农业生产提供参考和指导。
二、研究内容和方法1.石灰性土壤中磷素组成及其有效性的影响因素分析:研究石灰性土壤中磷素含量的变化因素,如土壤pH值、无机磷酸盐含量等。
2.低分子量有机酸对石灰性土壤中磷素组成的影响:采用盆栽实验研究不同浓度低分子量有机酸添加对石灰性土壤中磷酸盐含量的影响。
3.低分子量有机酸对石灰性土壤中磷素有效性的影响:借助盆栽实验研究低分子量有机酸对石灰性土壤中实际有效磷酸盐含量的影响。
4.低分子量有机酸改良石灰性土壤的应用研究:结合盆栽试验,探究低分子量有机酸添加对石灰性土壤改良的效果及其适用条件。
三、预期成果通过对石灰性土壤和低分子量有机酸的盆栽试验,分析石灰性土壤中磷素组成及其有效性的影响因素和低分子量有机酸的作用机制,探究低分子量有机酸改良石灰性土壤的应用效果和适用条件,并提出低分子量有机酸在农业生产中的应用前景及其发展方向,为大力发展石灰性土壤农业提供技术支撑和理论依据。
石灰石在降低土壤酸化中的应用技术近年来,土壤酸化问题日益突出。
土壤酸化不仅会降低农产品的产量和质量,还会影响生态环境的稳定性。
为了有效地解决土壤酸化问题,石灰石被广泛应用于土壤改良中。
石灰石含有丰富的钙和镁元素,可以中和酸性土壤,并提供植物所需的营养元素。
本文将探讨石灰石在降低土壤酸化中的应用技术,并介绍其对土壤pH值、肥力和植物生长的影响。
首先,石灰石的应用可以提高酸性土壤的pH值。
酸性土壤的pH值低于7,而石灰石中的钙和镁元素可以与土壤中的盐酸或硫酸等强酸反应,形成盐类并释放出氢离子,从而中和土壤的酸性。
这种中和作用可以显著提高土壤的pH值,使其逐渐接近中性或碱性,创造有利于植物生长的土壤环境。
其次,石灰石的应用可以提供植物所需的钙和镁元素。
土壤酸化会导致土壤中的钙和镁元素溶解速度加快,从而降低土壤肥力和植物营养状况。
石灰石中的钙和镁元素可以通过与酸性土壤中的硫酸根或盐酸根离子结合,形成不溶性的钙硫酸盐或镁盐,从而稳定土壤中的营养元素,提供植物所需的养分。
这种钙和镁元素的供应可以改善土壤肥力,促进植物的生长和发育。
此外,石灰石的应用还可以改善土壤的物理性质。
酸性土壤通常会影响土壤的结构,使其变得致密,导致土壤通透性差,容重增加,水分渗透和排水能力下降。
石灰石中的钙元素可以与土壤中的黏粒结合形成胶体,增加土壤胶粒结合力,改善土壤结构。
这有利于改善土壤通透性,增加土壤持水性和排水能力,为植物的根系提供更为适宜的生长环境。
此外,石灰石的应用技术包括基施和追施两种方式。
基施是将石灰石直接施入土壤中进行混合,以提高整个土壤的pH值。
这种方法适用于土壤酸性较为严重且pH值低的情况。
追施是在植物生长过程中,根据土壤的酸碱度和植物的需要,在植株周围施加石灰等,以调节土壤的酸碱度。
这种方法适用于土壤酸性不严重或已经改良过的情况。
石灰石的施用量应根据土壤的PH值和缺钙缺镁情况进行调整。
在石灰石应用过程中,需要注意一些关键问题。
摘要摘要氮肥作为农业系统最重要的生产资料,在农业生产中具有举足轻重作用。
然而近年来研究发现,氮肥施用也带来一系列环境问题,其中施用铵态氮肥发生的硝化作用导致土壤酸化是比较突出的问题之一。
石灰性土壤是我国的主要农业土壤,土壤无机碳(SIC)是干旱及半干旱及半湿润易旱区土壤碳库的主要形态之一,在缓解土壤酸化方面有重要作用。
施用氮肥导致的土壤酸化是否会使土壤无机碳发生溶解进而释放二氧化碳,尚少见报道。
在不同无机碳含量的土壤上,不同氮肥种类对土壤无机碳的溶解是否存在差异?近40多年我国氮肥用量显著增加,对我国土壤无机碳库储量有何影响?在未来50年、100年持续氮肥施用又可能对土壤无机碳储量产生怎样的影响?是值得关注的问题。
因此,本研究采用室内培养试验研究了氮肥施用方式对石灰性土壤二氧化碳释放的影响;通过土柱模拟试验,研究了不同无机碳含量土壤长期施用不同种类氮肥对土壤无机碳损失的影响;最后基于全国第二次土壤普查数据,计算1980-2019年氮肥施用对土壤无机碳损失的影响,并估算了2050、2100年土壤无机碳的损失情况。
获得以下结果:(1)采用室内密闭培养方法,比较等量氮肥不同施氮方式对石灰性土壤pH及CO2释放的影响,包括氮肥分次施用(一次全施(N1)、分两次施用(N2)和分三次施用(N3))。
结果表明:与不施氮处理相比,氮肥一次(N1)及分次施用处理(N2、N3)较不施氮处理其土壤pH分别下降0.40、0.38和0.32个单位,且氮肥一次施用处理(N1)土壤pH显著低于氮肥分次施用处理(N2和N3),CO2累积释放量较分次施用处理(N2、N3)分别增加了13.98%和26.56%。
说明氮肥分次施用能较减少土壤CO2的释放。
(2)采用室内土柱模拟培养试验,设置不同的氮肥种类(包括硫酸铵、硝酸铵、尿素和硝酸钾)及碳酸钙含量不同的6个土壤(C1、C2、C3、C4、C5和C6),间隔相同时间连续施氮进而淋溶,每次施氮15天后进行淋溶,并测定土壤淋溶液pH、EC、Ca2+、Mg2+和HCO3-含量,在第六次淋溶和培养结束后测定土壤pH和CaCO3的变化,研究长期施用氮肥对土壤无机碳溶解及钙、镁等离子流失的影响。
土壤酸碱度改良方法1.土壤改良剂的施用土壤改良剂是一种能够改变土壤性质的物质,包括石灰、腐殖酸、腐植酸等。
对于过于酸性的土壤,可以使用石灰来提高酸碱度。
石灰有两种常用的类型:石灰石和石灰,它们可以提供氢氧根离子,从而中和土壤中的酸性物质。
石灰的施用量需要根据土壤酸碱度测试结果和作物对酸碱度要求进行调整。
2.碱性土壤的改良对于碱性土壤,可以通过添加有机质来提高土壤的酸度。
有机质可以增加土壤的保水性和通气性,同时酸性物质在分解过程中会产生酸性物质,有助于降低土壤的碱性。
腐殖酸是一种常用的有机质,可以通过施用腐殖酸来改善碱性土壤。
3.改变灌溉水的水质灌溉水的水质也会对土壤酸碱度产生影响。
有些地区的灌溉水中含有过多的盐分和硬度物质,这些物质会增加土壤的碱性。
因此,合理选择灌溉水源以及适量的浇水对于土壤酸碱度的控制非常重要。
可以利用酸性水源或是进行水质处理来减少灌溉水中的盐分和硬度物质。
4.微生物的利用有些微生物可以分解有机质并产生酸性物质,因此可以通过施用这些微生物来改变土壤的酸碱度。
例如,一些产生腐殖酸的细菌和真菌可以降低土壤的碱性并改善土壤的肥力。
在施用这些微生物之前,需要测试土壤的酸碱度,了解施用微生物的适当剂量。
此外,还有一些常见的农业管理措施也可以帮助改良土壤的酸碱度。
例如,轮作和间套种植可以减少土壤的酸碱物质的累积。
同时,科学合理地施用有机肥料和化肥,以满足农作物对养分的需求,也可以对土壤的酸碱度产生一定的调节作用。
总之,改良土壤的酸碱度是一项复杂的任务,需要综合考虑土壤的性质、作物的需求以及农业管理的措施。
在实施改良措施之前,需要对土壤进行详细的测试和分析,以确定适合的改良方法和适当的施用剂量。
保持土壤的适宜酸碱度对于农作物的生长和发育至关重要,对于农业生产具有重要的意义。
石灰性土壤有效磷影响因素分析及改进孙天翔(湖北大学知行学院生物与化学工程系湖北·武汉430000)摘要了解土壤中速效磷供应状况,对于推广测土配方施肥有着直接的指导意义。
通过分析浸提温度、时间,浸提剂pH值对土壤有效磷浸提的影响,讨论分析得出最佳控制条件为测土配方施肥提供支持。
关键词Olsen法土壤有效磷温度时间改进中图分类号:S151.9文献标识码:A测定土壤中有效磷的含量,可了解当前土壤可以提供的磷元素的能力对改良土壤、提高作物产量及环境保护等方面都有重要的意义。
测定石灰性土壤有效磷含量最常用的方法是碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法(Olsen法),以标准物质为质控样,根据NY/T1121.7—2014土壤检测第七部分:土壤有效磷测定,采用紫外可见分光光度计在波长880nm处比色。
有效磷的测定受外部环境,譬如浸提温度、时间等的影响最为复杂。
因此,需经过大量的对比试验,寻找土壤有效磷浸提、显色、测定过程中的最佳条件,优化检测过程,提高结果准确性。
1材料与测定方法1.1仪器与标准物质(1)紫外可见分光光度计。
(2)恒温摇床。
(3)电子天平,感量为0.01g。
(4)国家标准物质GBW074进行测试,若结果在标准物质所给的数值范围内说明测定方法准确度和精确度很高。
GBWO7459(pH值为8.61±0.07,有效期至2020年),有效磷真值为15.7±1.0mg/kg;GBWO7460(pH值为8.50±0.07,有效期至2020年),有效磷真值为24±3mg/kg。
1.2测定步骤称取通过2mm筛的风干土样2.50g于150mL锥形瓶,加浸提剂50.0mL,在恒温摇床上振荡一定时间后立即过滤到干燥的150mL锥形瓶中。
吸取滤液10.00mL于50mL锥形瓶中,加入显色剂5.00mL,慢慢摇动,再加入10.00mL水,除尽CO2。
在高于20℃的室温下放置30min后,用1cm光径比色皿在880nm波长处比色,读取吸光度,以空白溶液(10.00 mL浸提剂代替土壤滤液,其他同上)为参比溶液,调零。
土壤酸碱性对肥效的影响土壤中氢离子与氢氧根离子的构成状况形成了土壤酸碱性。
当氢离子含量大于氢氧根离子时,称之为酸性;当氢氧根离子大于氢离子时,称之为碱性。
土壤酸碱性深刻影响着土壤的微生物变化、物理性状和养分的有效性。
(1)降低土壤养分的有效性,氮在 pH6~8时有效性较高,<6 时固氮菌活动降低,>8时硝化作用受到抑制;磷在pH6.5~7.5时有效性较高,<6.5时易形成迟效态的磷酸铁、磷酸铝,有效性降低,>7.5时则易形成磷酸二氢钙。
(2)酸性土壤淋溶作用强烈,钾、钙、镁容易流失,导致这些元素缺乏;在pH>8.5时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀,因此钙、镁的有效性在 pH 6~8 时最好。
(3)铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH 5~7.5 时有效性较好。
(4)强酸性或强碱性土壤中H+或Na较多,缺少Ca+,难以形成良好的土壤结构,不利于作物生长。
(5)土壤微生物最适宜的 pH 是 6.5~7.5 的中性范围,过酸或过碱都会严重抑制土壤微生物的活动,从而影响氮素及其他养分的转化和供应。
(6)一般作物在中性或近中性土壤生长最适宜,但某些作物如甜菜、紫苜蓿、红三叶不适宜酸性土;茶叶则要求强酸性和酸性土,中性土壤不适宜生长。
(7)易产生毒害物质,土壤过酸容易产生游离态的Al3+和有机酸;碱性土壤中可溶盐分达一定数量后,会直接影响作物的发芽和正常生长,含碳酸钠较多的碱化土壤,对作物的毒害作用更大。
水肥一体化中的肥效易受土壤pH的影响,在选择适宜的肥料时应充分考虑土壤 pH、肥料品种特性及施肥方法等诸多因素。
(1)应选择不会引起灌溉水及土壤pH 剧烈变化的肥料品种。
常用于水肥一体化的固体肥料有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸一铵(工业)、氯化钾、硫酸钾、硫酸镁、螯合态微肥等。
土壤酸碱度调节方法土壤酸碱度对植物的生长和发育起着至关重要的作用。
但是,由于不同地区土壤性质的差异,很多土壤存在酸碱度不平衡的情况,严重影响了农作物的生产。
因此,我们需要采取有效的方法来调节土壤酸碱度,提高农作物的产量和质量。
本文将介绍一些常用的土壤酸碱度调节方法,让我们一起来了解一下。
一、石灰调酸石灰是调节土壤酸碱度最常用的方法之一。
酸性土壤中的氢离子(H+)浓度高,而石灰中的钙离子(Ca2+)能与之结合形成Ca(HCO3)2,并释放出水,从而中和土壤的酸性。
石灰能够提高土壤的pH值,改善土壤结构,增加土壤的肥力,促进植物的生长。
石灰调酸可以选择使用石灰粉、生石灰、石灰石等,根据土壤酸碱度的不同进行选用。
二、有机肥料改良有机肥料的施用对土壤酸碱度的调节也具有一定的作用。
一方面,有机肥料中的有机酸能与土壤中的氢离子发生反应,从而减少土壤的酸性;另一方面,有机肥料中富含的钙镁元素能够中和土壤中的酸性物质,提高土壤的pH值。
因此,适量施用有机肥料不仅可以改良土壤酸碱度,还能提供植物所需的养分,增加土壤的保水保肥能力。
三、灌溉水调节灌溉水中的含盐量和水质对土壤酸碱度有一定的影响。
若灌溉用水碱度过高,会导致土壤碱化;若灌溉用水含有较高盐分,会增加土壤的盐碱化风险。
因此,在灌溉过程中,选择水质较好的水源,进行适量淋洗和排水,可以有效调节土壤酸碱度,并减少盐碱土壤的产生。
四、合理施肥合理施肥是调节土壤酸碱度的重要措施之一。
一方面,合理选择肥料类型可以避免对土壤酸碱度造成不利影响。
例如,氨基酸肥料、磷肥和钾肥对土壤酸碱度的影响较小,可以选择使用;而氮肥、硫肥和硝酸钾等容易引起土壤酸化的肥料,则可以减少使用。
另一方面,科学施肥可以提高农作物的养分利用效率,减少肥料残留,减轻对土壤酸碱度的影响。
五、利用绿肥和轮作栽培绿肥是指在农田中种植一些速生短命的植物,然后将其还田或作为有机肥料的一部分。
绿肥的种植有助于提高土壤的有机质含量,改善土壤的结构,中和土壤的酸性。
有机农业土壤酸碱度的调节材料首先,石灰是调节土壤酸碱度的常用材料之一、石灰分为石灰石和石灰等两种类型。
石灰石主要包括石灰石和石灰石粉,其主要成分是氧化钙和氧化镁。
石灰石通过与酸性土壤中的酸反应,产生的氢氧化钙可以中和土壤酸度,提高土壤的酸碱度,改善土壤的结构与肥力。
石灰石粉则是经过石灰石研磨而成,具有更高的碱度。
另外,石灰还可通过增加土壤中的钙离子和离子交换的方式,改善土壤结构,提高土壤的通透性和保水性。
其次,硫磺也是调节土壤酸碱度的常用材料之一、硫磺主要是指硫磺粉,其主要成分是硫。
硫磺粉可以与土壤中的碱性物质反应,生成硫酸钙等物质,从而中和土壤的碱性,降低土壤的酸碱度。
此外,由于硫磺能促进酸性土壤中微生物的繁殖和活动,提高土壤肥力,因此常被用作酸性土壤的调节剂。
另外,绿肥也是调节土壤酸碱度的重要材料之一、绿肥是指在土壤中生长并可经过控制而杀死或翻入土壤中作为有机肥料的植物。
在绿肥中,一些植物比如豇豆、苦荞等对土壤的酸化作用较强,而一些植物比如田菁、苜蓿等对土壤的碱化作用较强,可以根据土壤的酸碱度选择相应的绿肥来调节土壤的酸碱度。
通过使用绿肥,不仅可以改善土壤的酸碱度,还可以提供丰富的有机质和养分,改善土壤的结构和肥力。
此外,有机肥料也可以对土壤的酸碱度起到一定的调节作用。
有机肥料中的大分子有机酸能与土壤中的碱性物质发生中和反应,提高土壤的酸碱度。
同时,有机肥料中还含有大量的有机质和养分,可以改善土壤的结构和肥力,促进土壤微生物的生长和活动,有利于土壤酸碱度的调节。
最后,微生物制剂也是调节土壤酸碱度的一种新兴材料。
微生物制剂是指通过活菌或菌种组合培养得到的一种含有其中一种微生物的剂型。
例如酵母菌、乳酸菌、枯草杆菌等对土壤有调节酸碱度的作用。
这些微生物可以通过代谢过程改变土壤的酸碱度,并且它们的繁殖和活动能够改变土壤微生物种群结构和数量,促进有益微生物的生长,提高土壤生态系统的功能。
综上所述,有机农业土壤酸碱度的调节材料主要包括石灰、硫磺、绿肥、有机肥料和微生物制剂等,这些材料能够通过中和反应、提供有机质和养分、促进微生物的繁殖和活动等方式,改善土壤的酸碱度,促进土壤生态系统的健康发展。
过磷酸钙在酸性土壤和石灰性土壤中的
变化相同
过磷酸钙在酸性土壤和石灰性土壤中的变化相同
过磷酸钙通常称为普通过磷酸钙,简称普钙,是我国常用的磷肥品种。
普通过磷酸钙的主要成分是磷酸一钙,并含有大量硫酸钙副成分和许多杂质。
过磷酸钙中有效磷的含量应为14%-18%。
此外,肥料中还含有40%-50%的硫酸钙和2%-4%的各种硫酸盐以及3.5%-5%游离酸,所以它是酸性肥料。
磷酸一钙能溶与水,易被作物吸收,是作物能直接吸收利用的水溶性磷肥。
过磷酸钙施人土壤后发生的变化因土壤类型不同而有差异。
在石灰性土壤中,过磷酸钙中的磷酸一钙能与土壤中的钙盐发生反应,并生成溶解度很小的各种磷酸钙盐,从而降低其有效性;而在酸性土壤中,磷酸根离子能与上壤中铁、铝离子或交换性铁、铝作用,生成磷酸铁、磷酸铝沉淀,也会降低磷肥的有效性。
在石灰性土壤和酸性土壤上施用水溶性过磷酸钙后所发生的变化
虽然不同,但它们的共同特点是,都能把作物可以吸收利用的速效性磷酸盐转化为作物不能吸收利用的难溶性磷酸盐,从而降低磷肥的肥效。
这个转化过程通常称为磷的化学固定(图)。
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145 中国土壤与肥料 2019 (1)doi:10.11838/sfsc.1673-6257.18178不同酸化剂对石灰性土壤pH 值、磷有效性的影响张皓禹,黄志华,王 娟,张 君,孟超然,危常州*(石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆 石河子 832003)摘 要:以滴灌方式通过少量多次向土壤施用酸化剂,研究不同酸化剂对石灰性土壤的酸化效果及对玉米磷吸收的影响,以期为提高石灰性土壤的磷素有效性提供理论依据。
试验设置对照及两种酸化剂(磷酸脲,硫酸铵+氯甲基吡啶),酸化剂投入量相当于P 2O 5=60或120 kg/hm 2的等价酸,共计5个处理。
施用酸化剂显著降低局部土壤pH 值,磷酸脲的作用最佳,土壤pH 值最大降幅为0.11个单位,同时也显著提高土壤有效磷含量;在等养分投入和管理水平下,施用酸化剂能增加玉米植株的生物量,提高植株的磷素累积量,且与对照相比,120 kg/hm 2的硫酸铵+氯甲基吡啶处理的玉米产量提高了8.3%。
滴灌条件硫酸铵+氯甲基吡啶的酸化效果优于磷酸脲,且高酸化剂量土壤酸化强度较大。
滴灌条件下施用酸化剂或酸性肥料是提高石灰性土壤养分有效性和作物增产的一种有效方法。
关键词:石灰性土壤;酸化剂;酸化效果;土壤pH 值;有效磷含量本试验以滴灌为背景少量多次施用酸化剂,研究其对石灰性土壤养分有效性及对玉米磷养分吸收的影响,以期对实际生产中提高石灰性土壤中滴灌施肥的酸化技术和提高石灰性土壤磷素有效性提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验区概况试验于2015年在新疆天业农科所试验田进行,供试土壤为灌耕灰漠土,质地为壤土,供试土壤基础肥力为:pH 值 8.57,有机质11.27 g/kg,碱解氮77.63 mg/kg,有效磷12.45 mg/kg,速效钾317 mg/kg。
1.2 试验设计试验共设5个处理,采用磷酸脲和硫酸铵作为土壤酸化剂,包括(1)CK(磷酸一铵,P 2O 5=120 kg/hm 2);(2)化学酸性酸化剂(磷酸脲,相当于P 2O 5=60 kg/hm 2的等价酸),记作UP60;(3)化学酸性酸化剂(磷酸脲,相当于P 2O 5=120 kg/hm 2的等价酸),记作UP120;(4)生理酸性酸化剂(硫酸铵+氯甲基吡啶,相当于P 2O 5=60 kg/hm 2的等价酸),记作AS60;(5)生理酸性酸化剂(硫酸铵+氯甲基吡啶,相当于P 2O 5=120 kg/hm 2的等价酸),记作AS120。
各处理通过滴灌系统稀释后追施的方式施入土壤,其中硫酸铵处理加入氯甲基吡啶是为了抑制硝化作用,保持N 形态为NH 4+。
施新疆由于其地理位置和气候条件,大多数土壤为石灰性土壤,具有较高的pH 值(7.5~8.5)和碳酸钙含量,导致磷在土壤中的移动性弱,易被固定,降低其有效性[1-2]。
在土壤中施用酸化剂,可降低土壤pH 值[3-4],但不同的酸化剂其机理不同,例如,硫酸铵可通过利用植物的代谢产生分泌酸,在植物根际产生酸化效果,提高土壤中有效磷含 量[5],而磷酸脲可通过其酸性直接酸化土壤。
大量研究表明低分子量有机酸、酸性物质(磷酸二氢铵、硫磺等)和生理酸性肥料等施入土壤后,均可通过影响土壤的pH 值,对土壤养分有效性产生影 响[6-7]。
由于土壤自身具有较强的缓冲作用,对施入的酸化剂起到钝化的作用,大面积的改善土壤需投入大量的酸化剂才可实现,应用于实际生产中的成本较高,经济上不可行。
滴灌是一种高频次,局部供水的灌溉技术,结合施肥,能将灌溉水和肥液同时输入到农作物根系附近的土壤中[8-9]。
因此,滴灌条件下施用酸化剂,可降低酸化剂的用量和成本,可能是一种提高石灰性土壤有效性的 途径。
收稿日期:2018-05-14;录用日期:2018-07-08基金项目:国家重点研发计划(2017YFD0201808)。
作者简介:张皓禹(1995-),男,山东东营人,硕士研究生,主要从事植物营养研究。
E-mail:849592583@。
通讯作者:危常州,E-mail:changzhouwei@。
中国土壤与肥料 2019 (1) 146 肥量参照常规大田种植,各处理均施氮肥N 300 kg/hm 2,磷肥P 2O 5 120 kg/hm 2,钾肥K 2O 90 kg/hm 2,肥料品种为尿素(N 46%)、磷酸一铵(P 2O 5 61%)和硫酸钾(K 2O 54%)。
具体追肥方案为:酸化剂全部用于追施,20%的氮肥和全部钾肥做基肥,其余随水滴施,磷肥全部用作追肥,酸化剂全部用于追施,由于磷酸脲和硫酸铵含量有氮磷养分,不足的磷素用磷酸二氢铵补足,不足的氮素用尿素补足。
酸化剂施用量计算方法:假定磷酸在土壤中释放2个H +,将施肥量折算成P mol 数乘以2为酸化剂mol 数,相应硫酸铵的等价酸即以此mol 数换算成硫酸铵的数量即为硫酸铵的施肥量。
硫酸铵只有被作物吸收后释放的H +,才具备(根际)酸化作用。
假定硫酸铵的利用率为50%,基于等酸量原则确定硫酸铵的施用量为对应理论酸mol 数的2倍。
本研究中以P 2O 5=60 kg/hm 2为基础,计算相当于磷酸的mol 数,并换算为相当于磷酸脲或硫酸铵的mol 数。
在此基础上确定各处理的酸化剂用量。
具体为:UP60、UP120、AS60、AS120试验采用完全随机设计,各处理重复3次,共计15个小区,每个小区面积16 m×2 m=32 m 2。
供试作物玉米,品种SC 704(Zea mays L.)。
玉米株距为20 cm, 株行距配置40-60-40 cm,一膜一管两行,理论株数为9×104 株/hm 2。
全生育期灌水10次,总灌水量为5 400 m 3/hm 2。
灌溉时期、灌量及追肥用量如表1所示,其它田间管理按当地栽培措施进行 管理。
表1 灌溉时期、灌量及追肥用量灌溉日期(月-日)04-2705-2306-0406-1706-2707-0707-1707-2708-0408-14合计灌量(m 3/hm 2) 4506004504506006006006006004505 400酸化剂施用比例(%)111211111111111111100氮(kg/hm 2)26.428.826.426.426.426.426.426.426.4240磷(P 2O 5 kg/hm 2)13.214.413.213.213.213.213.213.213.21201.3 测定项目及方法1.3.1 土壤样品于第3次施肥和第6次施肥后在距滴灌带滴头10 cm 处不同土层深度(0~10,10~20,20~40 cm)进行取样测定(取至少5点进行混合)。
土壤pH 值:1∶2.5的土水比,震荡3 min,静置,用pH 仪测定。
土壤中有效磷测定:用pH=8.5的0.5 mol/L NaHCO 3浸提土样,钼锑抗比色法。
1.3.2 植株样品于苗期、抽雄期和成熟期取各小区代表性植株5株;分茎、叶、穗轴、籽粒、苞叶5个部分,植株鲜样于105 ℃杀青30 min,80℃烘干72 h 后称重,粉碎待测。
植株磷的测定:称取各器官一定量植株样品,用H 2SO 4-H 2O 2消煮,钒钼黄比色法测磷。
生物学产量:每次取植株样后,分不同器官烘干至恒重称重,测定生物量。
产量和产量结构:在玉米成熟后,选取6.67 m 2对各处理进行测产,测定其穗行数,行粒数,穗粒数,千粒重,理论产量和实测产量。
1.3.3 相关指标计算作物磷素累积量(kg/hm 2)= 植株磷含量(%)×单位面积干物质重(kg/hm 2)1.4 数据处理与分析采用Excel 2003对数据进行处理和绘图,采用SPSS 17.0对数据进行差异显著性检验。
2 结果与分析2.1 不同类型酸化剂对土壤pH 值的影响施用酸化剂可显著降低土壤pH 值(图1)。
第3次施肥后,各处理土壤pH 值随着土层的增加而上升。
在0~10 cm 土层中,与CK 相比,各处理土壤pH 值均显著降低,分别降低0.1、0.04、0.11和0.07个单位,同时比较高浓度和低浓度酸化剂土壤pH 值大小依次为:UP120<AS120、UP60<AS60;在10~20 cm 土层中各处理差异不显著;在20~40 cm 土层中UP60、AS60和UP120处理与CK 相比差异不显著,AS120处理较CK 相比显著降低;第6次施肥后,0 ~10 cm 土层中,较CK 相比,UP60、UP120和AS120处理土壤pH 值显著降低,分别降低了0.12、0.13和0.07个 147 中国土壤与肥料 2019 (1)单位,等酸量间化学酸化效果优于生理酸化;在10~20 cm 土层中各处理的土壤pH 值与CK 相比差异不显著;在20~40 cm 土层中生理酸化优于化学酸化的效果,但差异不显著。
图1 不同类型酸化剂对土壤pH 值的影响注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(P <0.05)。
下同。
2.2 不同类型酸化剂对土壤有效磷的影响施用酸化剂可以显著增加土壤有效磷含量,随着土层深度的增加土壤有效磷含量减少(图2)。
第3次施肥后,0~10 cm 土层中,UP60、AS60、UP120和AS120处理较CK 土壤有效磷含量均显著增加,分别增加了4.90、8.62 、12.78和17.68 mg/kg, 较CK 分别提高了15.55%、27.35%、40.54%和56.08%;10 ~20 cm 土层中土壤有效磷含量表现为AS120>UP120>AS60>UP60>CK,AS60和UP60处理差异不显著;20~40 cm 土层中UP60和AS60处理与CK 相比差异不显著,AS120处理土壤有效磷含量最高,达35.87 mg/kg。
第6次施肥后,在0~20 cm 土层中酸化处理土壤有效磷含量显著高于CK 处理,0~40 cm 土层中化学酸化处理土壤有效磷含量显著高于生理酸化处理。
比较第3次施肥后与第6次施肥后土壤有效磷含量,化学酸化处理和生理酸化处理土壤有效磷含量呈降低趋势,原因可能与玉米生育中后期对磷素的吸收较大有关。
图2 不同类型酸化剂对土壤有效磷含量的影响2.3 不同类型酸化剂对玉米干物质积累量的影响由图3可知,随着生育天数的增加,玉米干物质积累量呈增加趋势。
在出苗后37 d 时,各处理间干物质积累量差异不显著;在出苗后68 d,UP60、AS60、UP120和AS120处理分别较CK 增加了1.59、3.52、3.25和9.94 t/hm 2,分别提高了12.62%、27.98%、25.87%和78.96%;出苗后120 d UP120和AS120处理干物质积累量显著高于CK、UP60和AS60处理。