化肥配施模式下植烟土壤盐基阳离子变化对酸化的影响
时间：2021-02-03 20:02:58 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：通过土柱淋溶试验，研究了化肥配施对植烟土壤交换性盐基离子含量和饱和度以及pH/H2O、pH/KCl的影响。结果表明，与不施肥相比，“复合肥+硝酸钾+钙镁磷肥”和“尿素+硫酸钾+钙镁磷肥”配施处理pH/H2O和pH/KCl提高0.14～0.22，而其他配施处理导致pH/H2O和pH/KCl分别下降0.25～0.44和0.26～0.47。在淋溶条件下土壤中交换性Ca2+、Mg2+和Na+含量和饱和度降低导致酸化，不论是交换性盐基离子含量还是盐基饱和度，各处理都表现出Ca2+>Mg2+≈K+>Na+的变化趋势。酸化后土壤交换性Ca2+、Mg2+和K+含量和Ca2+的饱和度是直接影响pH/H2O的主因，而交换性Ca2+、Mg2+含量和饱和度是直接影响pH/KCl的主因。总之，化肥配施模式下，从pH/H2O到pH/KCl，交换性Mg2+含量和饱和度的影响逐渐增强，Ca2+的影响则逐渐降低。
关键词：植烟土壤;酸化;pH/H2O;pH/KCl;盐基阳离子
中图分类号：S153.4;S143 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）23-5694-07
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.019
化肥作为农业生产中不可缺少的肥料，对我国农业的发展发挥了巨大作用。但是研究表明，由于长期不合理施用化肥，特别是化学氮肥的不合理施用导致土壤酸化[1-4]，已经严重威胁到我国农业的可持续发展。大量的研究结果表明，土壤酸化是交换性盐基阳离子被淋失，交换性H+和Al3+离子占据土壤表面阳离子交换位，导致土壤pH下降的现象。由于肥料本身特点和作物对养分的选择性吸收导致不同的肥料对土壤酸化的影响程度不同以及盐基阳离子淋失的特征也不同[5-8]。化肥种类繁多，且农业生产又不能缺少化肥，因此，如何合理施用化肥，特别是不同肥料如何配施，化肥配施对土壤酸化影响的研究就显得尤为重要和迫切。
目前，土壤酸化最常用的评价指标就是土壤酸度和交换性盐基离子含量。土壤酸度包括活性酸度（pH/H2O）和潜性酸度（交换性酸和交换性Al3+）。活性酸度通常用pH/H2O表示，其表征土壤中酸的强度。潜性酸度通常用交换性H+和交换性Al3+的含量表示，通常用1mol/L KCl浸提，故以pH/KCl表示[9]。通常研究土壤酸化更多的是关注交换性盐基离子对pH/H2O变化的影响[10-12]，而对pH/KCl的影响研究较少[13]，同时有关交换性盐基阳离子变化对pH/H2O和pH/KCl的影响有何区别的研究报道也较少。
通常，在农业生产上各区域的土壤类型和作物种类不同，施肥模式和肥料种类也不同。就湖北省烟草种植而言，常用的氮肥是尿素，磷肥包括磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷矿粉和钙镁磷肥，钾肥包括硝酸钾和硫酸钾，其次还包括不同氮磷钾配合制成的复合肥。目前，有研究表明尿素和硫酸铵对土壤酸化程度的影响不同[5，7]。关于不同肥料配施对土壤交换性盐基离子和pH等方面的机理研究已比较深刻，但是在此基础上，针对植烟土壤交换性盐基阳离子变化对pH/H2O和pH/KCl影响的报道较少。因此，本研究以室内淋溶试验为基础，通过探讨化肥配施对植烟土壤pH/H2O和pH/KCl的影响，在交换性盐基阳离子淋失的基础上，探明化肥配施对植烟土壤pH/H2O和pH/KCl与交换性盐基阳离子含量和饱和度关系的影响，旨在为减缓植烟土壤酸化而提出合理的施肥模式。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试土壤 供试土壤为典型的山地棕壤，2012年采集于恩施自治州咸丰县高乐山镇杉树园村常年种植烟草田块0-20 cm耕层土壤。根据中国土壤分类系统，属于淋溶土纲黄棕壤土类山地黄棕壤亚类黄筋土，中砾质重壤。土壤基本理化性质见表1。
1.1.2 供试肥料 烟草专用复合肥（总养分40%，氮磷钾比例为10∶10∶20）：氮肥包括40%铵态氮和60%硝态氮，磷肥为磷酸一铵，钾肥为硫酸钾，不足部分钾用氯化钾补充。硫酸钾和硝酸钾均为市售粉状硫酸钾（含K2O 50%）和硝酸钾（含N 13.5%和K2O 45%）。磷肥为市售过灰黑色疏松粉状磷酸钙（含P2O5 12%，pH 2.50），磷矿粉（含P2O5 20.5%，pH 7.73），钙镁磷肥（含P2O5 5%，pH 9.60）。
1.2 试验设计
1.2.1 淋溶试验 采用模拟降雨土柱淋洗方法，淋洗柱用白色PVC塑料管，直径10 cm，高度为70 cm，每盆装风干土4 kg。用双层尼龙网（孔径为1 mm）将管底包裹固定，确保尼龙网不脱落，铺2层筛网（孔径为0.15 mm）于管底，装风干磨碎后的供试土壤（土柱高12 cm）。铺平压实后再铺1层筛网（孔径为0.15 mm），将剩余土壤与肥料搅拌均匀填柱（该层土柱高40 cm），铺上1层孔径为1 mm的尼龙网，最后覆盖1 cm厚的石英砂（粒径为5～6 mm），调节土柱含水量到田间最大持水量。土柱安装在PVC管架上，下方用直径为15 cm的托盘承接淋溶液体。淋溶装置示意图见图1。
本试验采用间歇淋溶法（淋溶时间起止5月20日至10月20日，其余月份处于自然状态），以去离子水作为淋洗液，淋洗液的总量应接近于恩施自治州咸丰县常年平均降水量，淋洗的次数以及淋洗液用量见表2。于每周一和周四分两次等量淋溶。
1.2.2 试验处理 施肥模式同田间常规操作，为了达到致酸效果，氮磷钾的用量较田间实际用量增加了2倍，氮肥用量为315 kg/hm2（即0.56 g/pot），N∶P2O5∶K2O配比为1.0∶1.2∶3.0。试验处理所用肥料及用量见表3，每个处理6次重复，随机区组排列。
