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酸性土壤的特点

酸性土壤的特点

酸性土壤的特点范文第1篇

我想从下面几个方面谈谈我国土壤酸化的现状及其影响。

我国土壤酸化现状

上世纪80年代,欧洲森林大片死亡,引起人们对森林土壤酸化的关注。80年代末90年代初,澳大利亚豆科作物造成的草原土壤酸化,使对亚表层土壤酸化的研究形成一个高潮。最近我国大面积农田土壤酸化,又使农田土壤酸化的研究成为热点。

森林土壤酸化主要是因为硫的排放,二氧化硫形成酸雨造成的。现在欧洲发达国家的硫排放已经大幅度减少,我国最近几年出现了硫排放增长减缓的趋势,但依然严重。我国森林土壤也在酸化,但主要原因是氮沉降,而不是硫沉降。至于草原土壤酸化的原因,在英国主要是因为酸性肥料,在澳大利亚重点是豆科作物,在中国是氮沉降造成的。

农田土壤酸化是集约化农业生产不可避免的结果。但不合理施肥造成农田土壤大面积酸化是中国高产高投入农业带来的典型问题。

什么是土壤酸化?在植物生理学上就是根系吸收的阳离子多于阴离子。因为植物本身吸收的离子不一样,造成不同植物根系周围pH值的变化。氮肥在土壤里面都会转化,在此过程中可能会产生质子,各种氮肥转化成硝酸盐,硝酸盐损失的时候,带走钙、镁这些碱性离子,造成土壤酸化。另外,水冲洗、秸秆和籽粒的收获和移走都会带走大量的钙、镁盐基离子,造成土壤酸化。从酸化原理看,集约化的农业生产肯定会带来土壤酸化。因为你把盐基离子拿走了,你归还不了那么多的盐基离子,土壤必然酸化。土壤中所有元素的循环,氮、硫、磷、锰等等,在循环过程中都会影响质子的产生。这是土壤酸化的基本原理。我国农田普遍酸化原理与国际上是一样的,但不一样的是,过量使用氮肥造成了大面积农田土壤酸化,这是其他国家没有的。

中国农田土壤普遍酸化问题非常严重。从上个世纪80年代到新世纪,全国农田土壤的pH值平均下降了0.5个单位,其中,在小麦、玉米、水稻这些粮田里面,70%的酸化是因为过量施氮造成的;在果蔬田里面过量氮对酸化贡献高达90%。从胶东半岛来看,上世纪80年代以中性为主的土壤,现在基本上变成酸性或中强酸性的土壤,就是说普遍酸化。我们分析的结果,胶东半岛的酸化原因63.4%是氮肥过量,30%是收获产量带走盐基离子。

土壤酸化的危害

土壤酸化到底能带来什么危害呢?

土壤酸化影响作物根系生长,产生一些有毒害的元素。酸化也改变了整个土壤化学和生物学的性质,活化了重金属元素。酸化还加重了土传病虫的发生,等等。我举几个例子。

我的博士生在胶东半岛做小麦、玉米、豆科作物试验,相邻的两块地,pH值分别是6.1和4.2,小麦生长从开始出苗、分蘖、拔节,到收获整个过程,差别太大了,酸化田的产量非常低。玉米更惨,在酸化土壤上长得特别差。

在广西金穗香蕉公司发现的裂果香蕉,上亿元的香蕉因此烂掉了。经我们测试,种植香蕉的土壤很酸,特别是种植时候要挖深沟,深沟里的生土pH值只有3点多到4点多,钙镁吸收量非常低,果皮韧性差,在水分比较多的时候,果肉膨胀得快,果皮膨胀慢,就会裂果。后经我们的优化肥料配方和改良土壤,给金穗公司节省1800多万元成本,彻底解决了裂果问题。公司也建立了一个有机肥堆肥厂,生产有机肥,再施加石灰,来改造酸性土壤。

在胶东半岛,苹果出现一种非常严重的粗皮病,也是土壤酸化造成的。酸化大量活化了土壤锰,被树体大力吸收,造成树皮毒害。

土壤酸化还造成镉米。因为土壤PH值每下降一个单位,镉的活性会增加100倍,所以我们的镉米在很多情况下不是因为土壤彻底污染了,而是因为酸化使土壤镉的活性大幅度增加了。

以往在北方石灰性土壤上,线虫一直不是问题。现在,由于大棚蔬菜大量使用化肥,造成土壤酸化,线虫成为北方蔬菜种植最大的危害。酸化刺激了线虫的危害,最典型的表现是植物根部长了一堆一串的根瘤子,像癌瘤一样。

酸性土壤的特点范文第2篇

目前的研究多为农田土壤和中纬度湿地土壤,对中国高纬度的森林沼泽湿地的影响的研究未见报道。本研究有助于研究冻融周期循环下,冻融作用对中国高纬度、低温森林沼泽湿地及灌丛沼泽湿地土壤养分的影响,在理论上进一步完善冻融区湿地物质循环的机理,有助于从新的角度理解全球气候变暖和湿地开发活动对湿地有机质积累与释放的影响。

1材料与方法

1.1实验区概况乌伊岭部级自然保护区位于黑龙江省东北部伊春市,地理坐标为48°33′~48°50′N,129°00′~129°30′E,总面积约为438.24km2。保护区湿地类型按植被划分,可分为森林沼泽、灌丛沼泽、草丛沼泽、浮毯沼泽,各类湿地主要分布于沟谷、河漫滩、河流及湖泊边缘。保护区属温带大陆性季风气候,平均海拔350‐400m,温度垂直变化明显,高度每加一百米,气温降低1.67℃;最低气温出现在1月份,平均气温‐24.6℃,极端最低气温可达‐47.9℃;最高气温出现在7月份,平均气温19.1℃。保护区10月中旬开始封冻,结冰期为6个月,最深冻层为2.78m。森林沼泽湿地采样点土壤0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cm含水量分别为84%、77%、75%、61%,灌丛沼泽湿地分别为72%、28%、30%和29%。森林沼泽湿地采样点土壤0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cmpH值分别为5.9、6.1、5.8和6.1,灌丛沼泽湿地分别为5.9、6.3、6.3和5.8。区内地带性土壤为暗棕壤,非地带性土壤有草甸土,沼泽土,泥炭土等。各类土壤的分布主要受地形的控制,一般以河流和河谷洼地为起点,向两侧随海拔升高呈现规律性的带状分布。

1.2研究方法采样时间与方法根据乌伊岭湿地管理局提供的历年气象及土壤数据选定冻融前期的2010年10月10日及融化期结束的2011年5月15日,在保护区的森林沼泽湿地,地理坐标为N48°35′15"~E129°24′0.7",灌丛沼泽湿地,地理坐标为N48°35′57"~E129°24′20"进行采样。在两种类型的湿地上分别布设间距为10m×10m的单元3块,在每个样点上开长1.5m,宽0.8m,深1.2m的剖面,采集枯枝落叶层及湿地0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cm土壤样品,每层样品采集1kg左右,每个单元内采3个重复样,装入密闭无菌存储袋。同时采取深层土壤下的湿地水样品,按照每个样地取混合水样的原则,每个样品设3个重复。土样迅速带回实验室采用四分法把土壤分成两份,一份自然风干后,研磨过0.25mm的筛,用于分析土壤TN、TP及TOC;另一部分鲜土放于4℃下冷藏用于分析其它土壤指标。湿地水样品送至哈尔滨市环境监测中心站进行分析。湿地土壤有机质测定采用重铬酸钾为氧化剂的容量分析法,湿地土壤腐殖质酸采用0.1mol/L焦磷酸钠和0.1mol/L氢氧化钠混合溶液提取土壤腐殖酸的方法,用重铬酸钾氧化‐外加热法测定。土壤TN采用硫酸钾‐硫酸铜为加速剂的消煮法测定,土壤TP采用氢氧化钠熔融法。数据采用方差分析(ANOVA)进行统计分析,所用工具软件为Excel2007。

2结果与分析

2.1冻融过程湿地水元素的变化特征冻融过程对湿地水中元素的变化特征有显著的影响。冻融后,森林沼泽湿地水pH值下降了14%;高锰酸盐指数增加了23.5%;氨氮增加了20.2%;总磷增加了38%;总氮增加了29.4%;硫酸盐指数下降了4.7%;硝酸盐增加了44.9%。冻融后森林沼泽湿地水指标变化规律见图1。冻融循环后,灌丛沼泽湿地水pH值下降了13%;高锰酸盐指数增加了19.9%;氨氮增加了27.6%;总磷增加了38.4%;总氮增加了34%;硫酸盐指数下降了4.8%;硝酸盐增加了84.4%。冻融过程对灌丛沼泽湿地的水体指标影响见图2。

2.2冻融过程湿地土壤元素的变化特征

2.2.1冻融过程对湿地土壤TN的影响冻融循环对不同类型的湿地中不同深度的土壤中TN的影响也不同,其中森林沼泽类型湿地由于有机质含量高,土壤养分较灌丛沼泽湿地丰富,TN含量在不同的土壤层之间均呈现下降趋势,0‐10cm,20‐40cm,40‐60cm土壤TN分别下降了11.3%、7.1%和14.7%;而10‐20cm土壤TN增加了22.4%;灌丛沼泽湿地的土壤TN分别下降了16.7%、7.2%、3.5%和2.9%。土壤养分最高的枯枝落叶层中TN的含量下降了11.02%,具体见图3。方差分析结果(表1)表明,冻融对湿地土壤中TN含量具有显著的影响,而湿地类型的差异对TN含量的影响不显著。

2.2.2冻融过程对湿地土壤TP的影响冻融循环对不同类型湿地土壤养分中TP的影响十分显著,森林沼泽湿地土壤中TP的含量呈现下降趋势,各取样土层分别下降了11.1%、21.5%、21.3%和26.4%;枯枝落叶层中TP下降了11.5%;灌丛沼泽湿地土壤各采样土层中TP含量先增加后降低,分别增加了8.6%、12.2%和降低了8.4%和6.6%,具体见图4。方差分析结果(表2)表明,冻融对湿地土壤中TP含量具有显著的影响,而湿地类型的差异对TP含量的影响不显著。

2.2.3冻融过程对湿地土壤有机质的影响两种类型湿地土壤中有机质含量在冻融作用后均呈现上升趋势,其中森林沼泽湿地各采样土层有机质含量分别增加了19.1%、17.8%、11.2%和2.9%;枯枝落叶层有机质增加了25.23%;灌丛沼泽湿地的有机质含量分别增加了13.8%、11.6%、8%和48.9%,具体见图5。方差分析结果(表3)表明,冻融及湿地类型的差异对湿地土壤有机质的含量均有显著影响。

2.2.4冻融过程对湿地土壤腐殖质酸的影响冻融作用对不同类型湿地土壤腐殖质酸的影响均呈现增加趋势,其中枯枝落叶层腐殖质酸增幅最高,增加了53.3%;森林沼泽湿地不同深度采样点土壤中腐殖质酸分别增加了35.3%、22.5%、28.2%和44.9;灌丛沼泽湿地不同采样深度的土壤中腐殖质酸含量分别增加了39.6%、22.4%、25%和82.6,具体见图6。方差分析结果(表4)表明,冻融作用和湿地类型的差异对湿地土壤中腐殖质酸具有一定影响。

3讨论

3.1冻融对湿地水环境元素的影响冻融作用对乌伊岭森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中元素的变化有显著的影响。冻融期湿地上覆冰融化后向湿地水体中释放出各种元素,同时水和湿地土壤之间也存在着氮、磷元素的分配平衡,湿地土壤中的各种元素能够通过扩散、吸附等作用释放到湿地水中。湿地水中总氮、总磷的浓度与湿地及水中微生物的活性密切相连,冻融期湿地水的元素浓度变化是这个过程的综合体现。冻融后,森林沼泽湿地水中高锰酸盐指数增加了23.5%,灌丛沼泽湿地水中高锰酸盐指数增加了19.9%。由于冻融作用导致土壤团聚体的破坏以及导致土壤有机物质和矿质态氮的增加[10],进而导致湿地水中的高锰酸盐含量的增加。冻融作用下,森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地水中氨氮含量分别增加了20.2%和27.6%,由于融化期土壤氨氮值比冻结期大,但是因土壤的温度和含水量及微生物的活动的影响,会出现冻结期土壤的氨氮值比融化后大[19]进而增加湿地水体中总氮的含量,同时冻融促进了土壤有机质的分解,增加了湿地土壤中矿质氮的含量进而导致了湿地水体中氨氮的浓度的增加。森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中总磷、总氮含量在冻融后,分别增加了38%、29.4%和38.4%、34%,冻融作用影响了微生物的活性,在融化期死亡的动植物残体被微生物分解转化,土壤中的氮、磷元素被释放到水体中,导致其在水中的含量增加。这与已有的研究结果[20]相一致。森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中硝酸盐在冻融后增加了44.9%和84.4%,硝酸盐主要来源是固氮菌固氮形成,冻融作用促进了植物对氮肥的吸收[8,11],进而增加了湿地水中硝酸盐的含量。森林沼泽湿地与灌丛沼泽湿地的水体中硫酸盐的含量均有所下降,但下降幅度不大。采样点土壤有机质的含量较高,而土壤有机质中含有丰富的硫元素,由于森林沼泽湿地优势植物为针叶林的松树,而灌丛沼泽湿地优势植物为油桦和沼柳等植物。不同植物对硫元素具有不同的生物富集程度,进而影响着水中硫酸盐的含量。

3.2冻融对不同类型湿地土壤元素的影响冻融作用显著的影响着乌伊岭湿地不同土层中土壤元素的含量,冻融作用后乌伊岭森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地土壤中TN、TP的含量,除森林沼泽湿地的10‐20cm土层和灌丛沼泽湿地0‐20cm土层含量略有上升外,其它土壤中的元素含量呈下降趋势。土壤微生物先是在冻结期处于休眠状态,随着融化期的土壤温度增加和水分等条件的改善,逐渐恢复活性土壤中的腐殖质被微生物分解,可供植物利用的养分被释放到土壤中。由于研究区气候特点,湿地土壤的冻融期要大于融化期,不同冻融阶段微生物的活性及土壤理化特征也不相同,秋季地表养分输入和春季积雪融水导致土壤养分流失导致土壤中TN、TP的含量降低。这与Ross[14]的研究结果相符,也与土壤在冻融前后TP变化幅度很大,融化期土壤的TP明显低于冻融期[20]的结果相近。土壤中根系微生物和土壤微生物的固氮作用是土壤中氮元素的主要来源。冻融作用促进了植物对土壤元素的吸收,导致土壤中有效磷的流失,同时促进了土壤氮元素的消化作用,加速了铵态氮转化成硝态氮的速率,进而降低了土壤中总氮的含量。冻融后,森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地土壤中有机质含量最高增加了19.1%和48.9%,冻融作用对不同类型湿地土壤的有机质积累有很好的促进作用。冻融作用对枯落物、土壤有机质和土壤微生物的干扰,导致土壤团聚体的结构改变,进而增加土壤有机质[10]。由于冻融过程中转化的有机质大多是土壤有机质中易于分解的部分[18],实验区湿地土壤多为未受人类活动影响的天然背景值高的区域,土壤有机质含量丰富,因而冻融循环后,土壤有机质含量增高,其中以枯枝落叶层最为显著,森林沼泽湿地的枯枝落叶层有机质在冻融后增加了25.23%。冻融过程中,湿地土壤冻结时间大于融化时间,土壤中动植物的残体的数量增加,经微生物的分解和转化成新的腐殖质,虽然冻融作用对土壤有机质的矿化有促进作用但进入土壤的有机物质的积累大于有机质的转化,所以有机质呈现总体增长的趋势。枯枝落叶层的腐殖质酸在冻融后增加了53.3%,森林沼泽和灌丛沼泽土壤腐殖质酸含量最高分别增加了44.9%和82.6%。土壤中的腐殖质酸是土壤中的动、植物残体在土壤微生物的分解和转化作用下,经一系列的化学过程积累产生,冻融过程对湿地土壤中微生物活性具有一定的影响,土壤孔隙中冰晶膨胀,导致土壤团聚体的破坏,影响土壤温度与含水量进而影响微生物的活性[3]冻融作用导致土壤中动植物残体增加,有机质含量增加,同时对微生物活动有促进作用,也是乌伊岭湿地不同深度土壤中腐殖质酸含量增加的原因之一。

酸性土壤的特点范文第3篇

关键词 蔬菜基地;土壤肥力;改良措施;湖南宁远

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)22-0170-01

宁远县位于湖南南部,现辖20个乡镇(街道),总面积为2 508 km2,是湖南省省级蔬菜产业重点县,夏秋与高山蔬菜重点县。本研究以宁远县蔬菜基地面积在6.67 hm2以上的基地为研究对象,通过土壤样品的采集、室内检测以及种植户的调查,分析宁远县蔬菜基地土壤肥力现状,并提出改良措施,以供参考。

1 土壤悠返牟杉

本次土壤样品采用“X”法均匀采取,按照“随机”“等量”和“多点混合”3个基本准则进行采样,采样深度为0~20 cm,重量约为1 kg,共采集土壤样品94个。测定方法按农业部《测土配方施肥技术规范》《土壤技术分析规范》的方法进行。土壤肥力丰缺指标根据湖南省农业厅土肥站主编的《测土配方施肥理论与实践》的要求确定(表1)。

2 土壤肥力检测结果与分析

通过对宁远县蔬菜基地土壤肥力状况进行检测、分析,宁远县蔬菜基地土壤肥力现状如表2、3所示。

2.1 土壤酸碱度总体适宜,少数呈酸性

总体来看,宁远县蔬菜基地土壤酸碱度在4.2~8.2之间,平均pH值6.1。有9.6%的土壤样品土壤酸碱度在4.0~5.0之间,其原因主要有3个方面:一是与大田作物相比,蔬菜是喜肥作物,复种指数高,大量施用化肥,导致土壤板结现象严重,增加了菜园土壤朝酸性发展的趋势;二是宁远县属湖南南部,属酸雨严重灾害区,降水量大而且集中,淋溶作用强烈,导致大量流失钙、镁、钾等碱性盐基,是导致土壤酸化的一个重要原因;三是种植方式的改变,农业部门大力推广农田停用施石灰技术,土壤缺少了钙的投入,pH值下降,导致土壤酸碱度不平衡[1-2]。

2.2 养分不均衡,氮、磷、钾比例失调

从本次调查的情况来看,土壤氮素有盈余,有效磷含量大多处适宜等级,速效钾仅有18.1%的样品处于适宜等级,其主要原因:一是多数种植户过分相信氮肥的增产作用,加大了农家肥和化肥施用量,使得土壤中氮的含量有所增加。二是与农田磷肥施用量逐渐增加有关。三是蔬菜生产中钾肥的投入量不足。长期以来,十分重视土壤氮素的补充,忽略了钾肥的重要性,造成原本钾素充足的土壤由于没有得到钾肥的补充,导致土壤钾素含量逐渐降低。四是免少耕、复种指数高,加剧了土壤钾素的亏缺[3-4]。蔬菜因其复种指数高的特殊性无法像水稻、玉米等大田作物一样大范围推广秸秆还田等技术,加剧了土壤耕层钾素的亏缺。

3 宁远县蔬菜基地土壤肥力改良措施

3.1 调节土壤酸碱度,改善土壤理化性状

一是选择喜酸、耐酸蔬菜品种,做到边利用边改良。可通过合理安排栽培模式改善土壤酸碱性状,如淮山―白菜,马铃薯―莴笋―大白菜,萝卜―瓜果类―马铃薯,葛根―白菜。通过轮作种植淮山、马铃薯等喜酸蔬菜,前期增施有机肥、中期合理施肥、后期作物秸秆还田等途径,提高土壤的通透性,调节土壤的酸碱度。二是定期施用石灰类改良剂,进行定向改良。酸性土壤在整地期间,通过逐年施石灰和石灰类改良剂的方法改良土壤,结合宁远实际情况,施用量第1年为750 kg/hm2,第2年为450 kg/hm2,第3年为300 kg/hm2。

3.2 因地制宜,多渠道扩宽有机肥源,科学提高土壤肥力

首先有就近肥源的蔬菜基地可将鸡粪或者猪粪堆沤发酵,施用发酵后的农家肥75 t/hm2,深耕细耙到田平土碎,使土肥融和,能够显著提高土壤有机质含量;其次新建基地首先种植菜肥、饲料兼用型绿肥蔬菜,如小白菜、菜薹等,在蔬菜生长前期施用普通农家肥,生长中期在行间或厢面覆盖各种细碎的作物秸秆,生长后期施用商品有机肥等方式来提高土壤中的有机质含量。最后在秋冬闲暇时期种植绿肥,将绿肥直接翻耕,既为下季蔬菜提供氮素等多种营养元素,又为土壤直接提供新鲜有机质。

3.3 控制氮肥施用量,合理施肥,提高氮素利用率

按照蔬菜种类、目标产量以及土壤肥力情况选择合适的施肥数量、肥料种类,施肥时期合理安排氮肥的施用量。安排轮作模式时,可利用部分蔬菜生物固氮的特性,丰富土壤中氮素的贮量。推行淮山―白菜、葛根―白菜、豆类―茄果类蔬菜―西兰花、周年种植毛豆及冬豆等豆科作物模式。豆科作物能固定氮素,在采摘其可食部分后,将秸秆还田,尤其是将毛豆、冬豆等鲜嫩茎叶压青,可增加土壤氮素含量。

3.4 平衡施用磷肥,防止有效磷过量累积或缺乏

磷肥的施用应注意将磷肥与有机肥料混合堆沤后施用,减少磷肥与土壤的接触,增加磷肥与蔬菜根系的接触面积,促进根系对磷肥的充分吸收。其次根据蔬菜特性合理施用磷肥。在不同的轮作换茬中,磷肥应重点施在明显发挥肥效的茬上,例如在豆科作物参加的换茬模式中,应把一部分磷肥重点施在豆科作物上,起到“以磷增氮”的作用。

3.5 提高认识,适当施用钾肥,提产增效

当前宁远县土壤钾素含量缺乏明显,有59.6%的土壤样品速效钾含量处低等级。可通过3个途径来提升土壤钾素含量:一是加强钾在农业中的循环与再利用。马铃薯、豆科等作物的秸秆比籽粒含有更多的钾,将其以秸秆还田的方式归还给土壤,对维持和改善土壤钾的状况有重要的意义。二是提倡与石灰或难溶性磷肥配合施用。宁远县常用的钾肥品种有氯化钾和硫酸钾,但两者都是生理酸性肥料,因此在土壤偏酸性的基地施用钾肥时应配合施用石灰,但应将石灰与氯化钾等钾肥错开施用。三是按照蔬菜自身特点施钾肥。豆科蔬菜对钾肥最敏感,施钾肥增产效果显著,对薯类(淮山)等喜钾蔬菜施用钾肥,能增产提质。而一些蔬菜如黄瓜、萝卜、甘蓝等需大量硫,施用硫酸钾利于产品贮存。

4 参考文献

[1] 王志敏,付照周,孔令舰,等.蓝莓种植土壤肥力检测及改良研究[J].中国农学通报,2016(8):104-107.

[2] 刘武辉,艾爱明,谢小平.金溪县土壤肥力基本情况与改良措施[J].基层农技推广,2016(5):93-96.

酸性土壤的特点范文第4篇

关键词:小白菜;优化;配方施肥;产量;品质

测土配方施肥是在肥料施用调查、土壤测试和田间试验的基础上,根据作物需肥规律、土壤供肥能力和肥料利用率,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料合理施用量及配比、科学施用时期和施用方法的技术[1]。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需要的营养元素和土壤供肥之间的矛盾[2],同时有针对性地补充作物所需的营养元素,作物缺什么元素就补充什么元素,需要多少就补多少,实现各种养分的平衡供应,满足作物的需要;通过增加或减少肥料用量,调整肥料比例,达到提高肥料利用率、提高作物产量、改善农产品品质的目的,同时对改善土壤结构、提高耕地质量、保护农业环境、促进农民增收具有重要作用。

常规测土配方施肥需要通过施肥试验探明肥料利用率,通过缺素试验探明土壤养分利用率,利用试验田的数据指导大田施肥实践,利用已有的试验数据指导后期的施肥实践[3]。这种方法适用于栽培面积大、茬口相对固定、田块肥力均一的大田作物,事实上常规测土配方施肥技术已在水稻、小麦等作物上大面积推广。常规测土配方施肥普遍应用在粮食作物和经济作物上,水稻、小麦、玉米、花生[4]、棉花、苎麻[5]等都有广泛和深入的研究和应用,多位学者建立了不同地区、不同土壤养分水平、不同作物的科学施肥模型,为实现经济作物节本增效起到良好的效果[6]。

蔬菜测土配方施肥既要考虑蔬菜的需肥特点,又要考虑当地土壤条件、气候条件和肥料特性,还要综合考虑当地的技术水平、施肥水平、施肥习惯和经济条件等因素[7]。由于前茬作物不同或者其他原因等,不同地块土壤养分含量不同;不同种类蔬菜对肥料的需求也有很大差异,如番茄、黄瓜等植株较大,叶量丰富,产量高,对氮的需求较大[8]。根据测土结果对土壤养分进行分析以及不同蔬菜的需肥特点计算出其在整个生长周期内所必需的营养元素,提出合理的肥料配比、用量及施用时期,生产出配方专用肥并指导农民施用,在配施氮、磷、钾肥的同时配合有机肥的施用,尤其是对于测土分析后土壤理化性质较差的地块,有机肥的施用一方面可以促进蔬菜生长,提高蔬菜品质,另一方面可以增加土壤中有机质含量,改良土壤[9]。

与大田作物相比,设施蔬菜具有单个蔬菜品种栽培面积相对较小、种植的蔬菜种类和品种较多等特点,加上各种蔬菜的需肥特点差异大、对矿质元素的需求量大于一般农作物、茬口安排复杂多变等,导致不同土壤养分状况差异较大;此外,大多数蔬菜属于浅根作物,高度依赖肥水,为确保其正常生长和高产,需要定期灌溉和施肥[3]。但不合理的施肥会引起蔬菜品质降低、产量下降、土壤养分减少、环境污染等一系列问题。一般而言,常规测土配方施肥必须以当年试验数据指导第2年的生产,适用于一季作物,且指导的种植面积有限,因此,常规测土配方施肥在蔬菜生产实践中很难应用。

由于蔬菜种植的效益较高,各地蔬菜栽培面积尤其是设施蔬菜栽培面积发展很快[10],但种植户为了追求经济效益,盲目施肥,造成蔬菜硝酸盐污染、土壤氮磷累积、农业环境污染等问题。据调查,设施蔬菜化肥用量高达50~70 kg/667 m2,远远超过

15 kg/667 m2的上限标准,但实际肥料利用率还不到一半[11]。综上所述,迫切需要一种方便快捷、简单易行、可操作性强的新型蔬菜测土配方施肥技术,以适应蔬菜栽培种类和品种繁多、单种蔬菜栽培面积相对较小、田块间土壤肥力不均、茬口灵活等特点,切实改变目前设施蔬菜生产肥料施用过多、农民肥料成本过高、连作障碍严重、土壤养分失调,土壤氮磷累积、病虫害难以控制、农业环境污染的局面。为此,以小白菜为试验材料,根据其需肥规律、土壤供肥能力以及肥料利用率,设计了几种不同的施肥方式,以期为优化设施蔬菜施肥技术提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小白菜品种为汉优,来自武汉蔬博农业科技有限公司。

1.2 试验方法

试验在武汉市农业科学技术研究院北部园区基地大棚进行,选择了2块地(土壤1、2分别用T、S表示)参与试验,供试土壤基本性状如表1。

试验设4个处理,各处理施肥量见表2、3。其中T1(CKT)、S1(CKS)为常规施肥,即为当地习惯施肥;T2、S2为常规减量施肥,即在常规施肥基础上减量25%;T3、S3为优化配方施肥,即在土壤基础养分基础上调整至健康土壤标准[12],然后再加上作物吸收带走的养分即为实际需要施加的养分值;T4(CKT')、S4(CKS')为不施肥。

本试验中,小白菜目标产量为2 000 kg/667 m2,

667 m2共需要吸收N 3.54 kg,P2O5 1.20 kg,K2O 6.20 kg;根据试验土壤与健康土壤的差距计算,土壤1调至健康值每667 m2需要补充N 0.81 kg,P2O5 1.69 kg,K2O 3.48 kg;土壤2调至健康值667 m2需要补充N -19.3 kg,P2O5 -17.2 kg,K2O 1.59 kg。

试验小区面积为36 m2,每个处理设3次重复,小区随机排列。肥料于2016年7月14日作为底肥全部施入,各个处理间除施用肥料不同外,其他田间管理措施均一致。于2016年7月16日播种,8月21日开始取样测定相关生理指标,8月26日全部收获测产。

供试肥料为史丹利复合肥硫酸钾型(N、P2O5、K2O含量均为15%);尿素(N 46.4%);过磷酸钙(P2O5 16%),来自武汉市禾瑞科技股份有限责任公司。

1.3 项目测定

种植前取土测定土壤基本性状;小白菜收获时测定品质性状及产量。

①土壤基本性状测定 pH值:PX-KS06型pH计(广州市普析通仪器有限公司)测定;采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质含量、紫外分光光度法测定土壤硝态氮含量、KCl浸提-蒸馏法测定土壤铵态氮含量、钼锑抗比色法测定土壤速效磷含量、火焰光度计法测定土壤速效钾含量[13]。

②小白菜品质指标测定 2,6-二氯酚靛酚滴定法测定VC含量、水杨酸法测定硝酸盐含量[14]。

③小白菜产量测定 一次性采收,统一测定每个小区产量,折算成667 m2产量。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel 2007和SAS 8.1统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤1处理下不同施肥处理对小白菜的影响

①对产量的影响 统计分析结果表明(表4),土壤1中T3、T2、T1、T4产量依次降低;与不施肥的T4相比,T1、T2、T3产量分别增加60.34%、71.88%、92.48%,达显著差异水平(P0.05)。可以看出,相比不施肥处理,施肥处理产量均增加,与常规施肥处理相比,常规减量和优化配方处理产量均增加,且优化施肥处理增产幅度较大。

②对VC含量的影响 VC是鉴定蔬菜品质的重要指标。从表5可以看出,土壤1中T1、T2、T3小白菜VC含量均显著高于T4(P

③对硝酸盐含量的影响 从表5可以看出,土壤1中T1、T2、T3小白菜硝酸盐含量均比T4高;T1常规施肥处理硝酸盐含量最高,较T4增加了73.77%,T2常规减量施肥处理次之,较T4增加了44.25%,T3优化配方施肥处理最低;较T4增加了18.93%;T1、T2、T3与T4的差异均达到了显著水平(P

④对硝酸还原酶活性的影响 由表5可知,土壤1中小白菜硝酸还原酶活性最低的为T1常规施肥处理,最高的为T4不施肥处理,T1、T2、T3与T4的差异均达到了显著水平(P

2.2 土壤2处理下不同施肥处理对小白菜的影响 ①对产量的影响 从表6中可以看出,土壤2中S3、S4、S2、S1产量依次降低;S3产量比对照增加10.02%,S1、S2产量均比S4低,分别低26.26%、11.19%,S1、S2、S3与S4的差异均达到了显著水平(P

②对VC含量的影响 从表7中可以看出,土壤2中S3小白菜VC含量最高,达到135.7 mg/kg,最低为S1常规施肥处理;与S4相比,S1、S2、S3均达到了显著水平(P

③ο跛嵫魏量的影响 由表7可知,土壤2中S3优化配方施肥处理小白菜硝酸盐含量低于对照,较S4降低了27.14%,S1较S4增加了49.83%、S2较S4增加了23.41%;S1小白菜硝酸盐含量高于S2,S1、S2、S3与S4的差异均达到了显著水平(P

④对硝酸还原酶活性的影响 由表7可知,土壤2中小白菜硝酸还原酶活性最高的是S3优化配方施肥处理,S1、S2、S3与S4的差异均达到了显著水平(P

2.3 2种土壤下不同施肥处理对小白菜影响比较

①产量 相比于常规施肥处理,土壤1中T2、T3产量均增加,T4不施肥处理产量降低;土壤2中S2、S3、S4产量均增加。相比于不施肥处理,土壤1中T1、T2、T3产量均增加;土壤2中S1、S2产量降低,S4产量增加10.02%。

②VC含量 相比于常规施肥处理,土壤1中T2、T3小白菜VC含量均增加,T4不施肥处理小白菜VC含量降低;土壤2中S2、S3、S4小白菜VC含量均增加。相比于不施肥处理,土壤1中T1、T2、T3小白菜VC含量均增加;土壤2中S1、S2、S3小白菜VC含量均降低。

③硝酸盐含量 相比于常规施肥处理,土壤1和土壤2中硝酸盐含量均降低。相比于不施肥处理,土壤1中T1、T2、T3硝酸盐含量均增加;土壤2中S1、S2硝酸盐含量增加,S3硝酸盐含量降低27.14%。

④硝酸还原酶活性 相比于常规施肥处理,土壤1和土壤2中小白菜硝酸还原酶活性均增加。相比于不施肥处理,土壤1中T1、T2、T3硝酸还原酶活性均降低;土壤2中S1、S2硝酸还原酶活性降低,S3硝酸还原酶活性增加12.5%。

3 结论与讨论

合理施肥可以提高作物的产量和品质、提高土壤肥力、改良土壤[15]。配方施肥是综合考虑了土壤、肥料、作物体系的相互关系,有利于合理施肥,减少化肥施用量,提高肥料利用率。传统的配方施肥有几种方法,一是利用养分平衡法,作物所需养分减去土壤供肥量即为所施养分[16]。但是养分平衡法需要测定土壤养分校正系数和肥料利用率,这两项参数在不同作物、肥力、地块、茬次情况下变化很大,其值无法估算[17],在某个地块上的测定值不一定适用于其他地块,而且过多的参数测定给推广运用带来很大的不便。配方施肥的第2个方法是进行施肥产量试验,测定最佳施肥模型、肥料利用率、施肥比例,这种方法对地块和作物依赖性太强,实际是以第1茬结果指导第2茬生产,以小块土壤指导大面积种植,但事实上田块之间的基础养分差异较大,因此这种配方施肥适用性有待研究。本试验试图研究一种简易的配方施肥方法,即先把土壤基础养分调至一个健康合适的标准,然后加上作物携带的养分,两者相加即为施用养分量,旨在对该配方施肥的效果进行研究。

3.1 优化配方施肥提高了小白菜产量

对产量的研究结果发现,在2种不同肥力的土壤中,优化配方施肥产量均为最高,而常规施肥、常规减量施肥、不施肥则表现不一。在肥力较低的土壤1,常规施肥产量高于不施肥,但在肥力过高的土壤2,常规施肥产量低于对照。前人研究[11]表明,配方施肥的产量要高于常规施肥,这与本文研究结论一致。常规施肥的磷元素施用量远高于作物需求,这与小白菜常规施肥地块磷元素严重超标相一致。土壤2不施肥处理产量高于常规施肥,可能是因为氮、磷过量,而常规施肥加重了这一趋势,导致作物产量反而降低(表4、6)。减量施肥产量与常规施肥产量相比无显著差异或稍高(表4、6),说明减量施肥可以在不降低产量的前提下减少土壤施肥量,提高肥料利用率,这与徐捷[18]关于不同施肥模式下甘蓝氮磷利用的研究以及潘可可[19]关于肥料减量施用对设施番茄产量、品质的影响研究结论一致,但是减量施肥在土壤1中磷超标、钾元素不足,在土壤2中磷、钾均超标,说明减量施肥不是任何元素都减,哪种元素减少、哪种元素增加需要根据土壤基础肥力和作物需要量而定。优化配方施肥可以在满足作物需求的情况下减少元素过量和元素不足导致的养分不均衡,因而会产生较高的产量。

3.2 优化配方施肥提高了小白菜品质指标

作物的品质指标已经越来越受到人们的关注,一种好的施肥配方应该在提高或保持产量的同时提高作物的品质;小白菜VC含量和硝酸盐含量是重要的品质指标。前人研究表明,肥料用量和养分配比不合理是蔬菜硝酸盐含量增加和VC含量降低的主要原因[20]。本试验研究结果(表5、7)表明,常规施肥导致氮、磷用量过大,钾不足,养分配比不合理,导致小白菜硝酸盐含量升高,VC含量降低,优化施肥处理小白菜硝酸盐含量最低,同时VC含量最高,硝酸盐含量比常规施肥处理降低了31.56%、51.37%,VC含量比常规施肥提高了32.52%、101.63%。硝酸还原酶(NR)是NO3-还原与同化中的关键酶,是NO3-还原的限速因子[21],本试验中小白菜硝酸盐含量与硝酸还原酶的活性成负相关,这与迟荪琳等[22]关于小白菜硝酸盐含量与NO3-/NH4+及氮代谢关键酶的相关性研究结论一致。

3.3 优化配方施肥适用于不同肥力土壤

与常规施肥和常规减量施肥不同的是,优化配方在不同的肥力土壤中最优施肥量不一样,在肥力较低土壤中添加养分较多,而在肥力较高的土壤中添加养分较少,甚至不添加,但都能取得较高的产量和较好品质。土壤1测定结果显示,优化配方施肥在施用氮、磷分别比常规施肥减少42%、61.47%,钾增加29.07%的情况下(N 4.35 kg/667 m2、P2O5 2.89 kg/667 m2、K2O 9.68 kg/667 m2),产量增加20.04%,硝酸盐含量降低31.56%,VC含量增加32.52%;土壤2测定结果显示,优化配方施肥在施用氮、磷分别比常规施肥减少100%、100%,钾增加3.8%的情况下(N

0 kg/667 m2、P2O5 0 kg/667 m2、K2O 7.79 kg/667 m2),产量增加49.19%,硝酸盐含量降低51.37%,VC含量增加101.63%。土壤1和土壤2结果比较发现,在不同肥力土壤中最优施肥量不一样,具体施肥量应根据土壤肥力情况考虑,这是优化配方施肥的优点,可根据土壤肥力和作物变化随时调整施肥量,但又不用测定过多的参数、做很多的肥料试验,只用根据土壤养分测定情况计算最佳施肥量,这些在播种或定植前一周就可以完成,不用以当前茬次的试验结果指导下茬试验,以小块田地结果指导片区生产。而常规施肥在不同肥力土壤中表现差异很大,甚至比不施肥产量还要低。

酸性土壤的特点范文第5篇

1自然地理环境

1.1地理位置

广西海岸带地区,东起北海市合浦县山口镇,西至防城港市东兴市东兴镇,海岸线曲折而多港湾,海岸线全长为1 083 km,位于东经108°0′~109°53′,北纬21°22′~21°50′。若以海岸线向内陆延伸10 km计算,则广西海岸带大陆部分的土壤面积3 402.1 km2,高潮线至低潮线间的潮滩土壤面积为867 km2,涠洲岛的陆地面积为24.59 km2,斜阳岛面积为1.81 km2。据此,则广西海岸带和海涂的土壤总面积为4 295.5 km2。

1.2气候概况

广西海岸带地处热带北缘,而且全海岸带各地均处于同一纬度范围(21°22′~21°50′)内,各地气温基本相同,年平均气温22~23 ℃,大于或等于10 ℃年积温为8 000~8 200 ℃,12月至翌年2月冬季的月均温为13~15 ℃,极端最低温为2 ℃,终年无霜,但每年仍受0.3~1.0次寒潮影响。海岸带境内年日照时数,最高的涠洲岛为2 260 h,最低的防城港市东兴市东兴镇为1 600 h。广西海岸带的降雨量相当充沛,陆地部分年降雨量均在1 600 mm以上,西部因十万大山存在,地势高,迎风坡降雨较多,这一带降雨量达到2 800 mm以上。由于降雨集中在每年的5—8月,易受旱涝灾害。

2广西海岸带典型土壤现状及改良措施

广西海岸带的典型土壤主要是砖红壤、酸性盐渍水稻土及潜育性水稻土等土类,普遍具有瘦、沙、咸、酸等特点。广西沿海地区降水多集中在每年的5—8月,加上水利设施建设不完善,季节性干旱严重,土壤肥力低,是广西的低产地区。兹选取广西海岸带分布最广泛的3种土壤作一介绍。

2.1砖红壤

上述广西海岸带的自然地理基本情况,基本上决定了广西海岸带土壤形成的特点。在年均温22~23 ℃、≥10 ℃年积温8 000~8 200 ℃的高温条件下,年降雨量1 600~2 800 mm的多雨环境下,土壤形成必然出现铁、铝高度的富集,而钙、镁、钾大量的迁移淋溶,这是形成砖红壤的必然条件。在广西海岸带各类型土壤中,砖红壤的面积共有2 093.8 km2,占海岸带土壤面积的48.75%。现以占广西海岸带砖红壤总面积55%的砂页岩母质砖红壤为例。砂页岩母质砖红壤总面积约1 150 km2,广泛分布于防城港市、钦州市,北海市下属的合浦县的丘陵区,且多为志留、泥盆纪的砂页岩,剖面结构见表1。现以钦州市钦南区康熙岭镇板坪村的典型剖面为例:GPS显示该剖面位于东经108°29′59.56″,北纬21°55′33.64″,海拔19.3 m,剖面设于丘坡中下部,植被主要是马尾松、铁芒箕、油茶、油桐等,总覆盖度约为87%,成土母质为砂页岩风化物。

从表2可以看出,土壤有机质含量为0.77%~4.07%,全氮为0.047%~0.120%,全磷为0.035%~0.051%,全钾为0.474%~0.904%,土壤肥力状况就砖红壤而言属于较高类型。该类型砖红壤的理化性质和机械组成还是较好的,但是由于上层薄且较多岩石碎屑,不易保土保肥,易受干旱。在土壤利用上,除了植树造林外,还可以考虑在一些缓坡开垦种植菠萝或是优质牧草,以利于养殖业的发展。改良砖红壤的主要措施是克服干旱贫瘠的障碍因素,防止水土流失。目前的情况是,砖红壤处在低平部分早已开垦为水田,余下的多是缺水台地及低丘陵。因此,改良砖红壤首先要发展水利,解决季节性干旱问题,其次要改良砖红壤酸、瘦的不良土性,应以生物改良为主,即保护植被、发展绿肥和合理轮作等;再次要防止水土流失,水土流失不仅在丘陵地带出现,而且在平原和台地地区也很严重,可采取植树造林等生物措施和必要的工程措施。砖红壤十分适宜种植水果、橡胶、剑麻、香料及林副产品。

2.2酸性盐渍水稻土

沿海岸带洪水的侵袭及海潮的顶托对于三角洲地带及沿海较低地方的含盐(氯化物盐类)土壤的发生也具有决定性的作用。在海边,原有的潮滩红树林经砍伐毁坏之后,再经当地居民围海造田,筑堤防止海潮涌入,再经过一段时间的雨水或引用内陆淡水洗去土壤中部分盐(氯化物)后才用于种植水稻,其剖面结构见表3。但是,由于原来残留于土中的红树林残余有机体含有较多的硫(红树有机体含硫量为0.33%~0.77%),致使这些残余有机体中的硫在腐烂分解后析出大量的二价硫,这些含硫物质在土中累积和氧化,便成为具有强酸性的硫酸。该类土壤广泛分布于沿海围田和三角洲地带,在广西海岸带中酸性盐渍水稻土的面积共有266.7 km2。现以防城港市防城区茅岭乡大陶村的典型坡面为例:GPS显示该地位于东经108°28′37.45″,北纬21°49′22.47″,海拔0.7 m。

从表4可以看出,典型酸性盐渍水稻土土壤pH值小于7,呈酸性;有机质为2.21%~5.69%,较高;全氮含量为0.064%~0.099%;全磷含量为0.018%~0.036%;全钾含量为0.64%~0.98%。酸性盐渍水稻土由于晒田或在秋冬季节,田间常出现“黄硝”,主要是硫化物盐类在缺水干旱时土壤中的盐分随毛细管水上升,此时土壤含盐量(氯化物)达到0.1%~0.3%。改良酸性盐渍水稻土的主要措施建议采用以水制酸、以磷消酸、施肥改良、耕作改良、轮作改良等一整套综合措施。一是广泛开辟水源、修建排水灌溉系统,采用排、压、洗并重方法以水制酸。二是增施磷肥,以磷消酸,利用磷酸根消除土中活性铁、铝的毒害,降低土壤酸度,并提供有效磷。三是施用有机肥,以提高土壤的缓冲性能,减少咸酸危害,并适量施用石灰以中和酸性,改变土壤的理化性状。四是合理耕作,可以加厚耕作层或精耕细作,以降低咸酸物质的含量。五是合理轮作,选用耐酸耐咸的水稻品种,可提高作物抗咸酸能力。

2.3潜育性水稻土

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