不同酸性物质对石灰性土壤的酸化效果研究

采用室内模拟试验研究了酸性物质对石灰性土壤的酸化效果。结果表明,磷酸能有效地降低石灰性土壤的pH,要使土壤pH由8.89降至6.0左右,最佳酸用量为3.27g/100g土。对于pH较高的石灰性土壤,只用低pH(pH=5.5)的酸水溶液在短时间内降低土壤pH是不切实际的。磷酸二氢铵不仅具有很好的酸化效果,且具有很好的缓冲性能,每100g土壤加入2.3g磷酸二氢铵可使石灰性土壤pH从8.89降低到6.39,并能维持较长的酸性环境。施用5%的硫磺可在30d内使土壤pH降低到7.0～7.5之间。     

石灰与油菜还田对土壤肥力与雪茄烟产量、质量的影响

为了明确施石灰与油菜还田两种调酸措施对土壤改良与培肥的效果,2021年在雪茄烟酸化连作烟田开展施石灰与油菜还田双因素小区试验,分析二者及其互作对土壤pH、有机质与速效养分、雪茄烟产、质量的影响。结果表明,施石灰对土壤pH、碱解氮、交换性钙的增加存在极显著的影响,油菜还田则对速效钾、有机质含量的增加存在显著影响,二者结合还田则能协同促进碱解氮、速效钾、有机质含量的增加,相比单施石灰能使3种成分含量分别增加8.33%、25.51%、22.48%,但使pH降低8.92%。两种调酸措施相结合后能促进烟株在田间的长势,增加雪茄烟的产量与产值。此外,二者结合还能显著增加雪茄烟的还原糖、总糖含量和钾氯比,显著增加雪茄烟的甜度,改善雪茄烟的燃烧性和灰色,提高雪茄烟的整体感官质量。相比对照,单施石灰与单油菜还田分别能提高感官质量总分13.11%、10.89%,二者结合后相应增幅可增加至19.79%。因此,施石灰与油菜还田相结合能协同实现改良酸化烟田土壤,雪茄烟增产增值的目的。     

不同调酸措施对西南山地酸化土壤改良及玉米产量的影响

针对西南山地土壤不断酸化的问题,通过在贵阳、南宁、绵阳和恩施4个试验站开展长期联合定位试验,对比不同调酸措施对土壤改良及玉米增产的综合效应,揭示措施与玉米产量的互作关系,为建立西南山地玉米高产稳产技术体系提供支撑。试验设置农民习惯(A1、CK)、土壤调理剂(A2)、施石灰(A3)、施有机肥(A4)、前作种植绿肥(A5)5个处理。结果表明:(1)4项调酸措施均能显著改善土壤酸化状况,其中A2、A3处理效果最优,pH均比CK提高0.9个单位,A4和A5处理分别提高0.7和0.5个单位;CK处理2019和2020年土壤pH分别比基础土样(2016年)降低了6.7%、7.6%,但A2、A3、A4、A5处理下,2019和2020年土壤pH分别比基础土样(2016年)提高了8.0%、6.7%、2.5%、0.0%和8.1%、7.1%、4.8%、0.3%;而A4处理比CK土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高7.4 g/kg、30.2 mg/kg、11.6 mg/kg、53.9 mg/kg,增量显著高于其他处理。(2)从2016～2020年平均产量来看,4项调酸措施中A4处理增产效果最佳,增产率达11.7%。(3)A4处理对玉米株高、穗长、穗粗、穗粒数、千粒重改善最显著。(4)4项调酸措施均提高了各生育期干物质积累量且积累比例在六叶期、吐丝期均高于CK,以A4处理积累量最大。(5)A4、A5处理各生育期的叶面积指数(LAI)与叶绿素含量均高于CK,A3、A4处理的粒叶比高于A2、A5处理。综上,4项调酸措施均能抑制土壤继续酸化的趋势,而施用石灰、调理剂和有机肥还能提高土壤pH,其中前两项措施效果最显著。与其他措施相比,施有机肥除了能改良酸化及培肥土壤以外,还能改善玉米农艺性状、优化库源结构、促进干物质积累,进而实现增产稳产。因此,从调酸、土壤培肥、增产稳产3个角度综合评价,施有机肥是西南山地玉米种植区酸化农田最理想的调酸措施。     

不同改良剂对酸性土壤的修复效应

为明确不同改良剂对酸性植烟土壤的修复效应,采用盆栽试验,分析了施用丰收延酸性土壤改良剂、金叶酸性土壤改良剂及石灰后土壤pH、水解性酸、潜性酸及土壤交换性能的动态变化。结果表明:施用改良剂可提高土壤pH 3.01%~24.11%,降低土壤水解性酸16.08%~50.46%、交换性Al 3+51.80%~64.27%、交换性H+含量84.12%~93.56%,提高土壤交换性盐基总量45.18%~46.16%、阳离子交换量0.33%~20.10%、盐基饱和度21.35%~49.78%。施用土壤改良剂后,土壤pH先升高后下降,至移栽60天后趋于稳定;土壤水解性酸在烤烟移栽后30~90天差异较小,至移栽后120天略有增加。施用石灰的土壤交换性氢、交换性铝一直下降,但施用丰收延、金叶酸性土壤改良剂的土壤交换性铝下降至烟苗移栽后120天略有增加,土壤交换性氢上升至烟苗移栽后120天大幅度下降。施用土壤改良剂后,土壤交换性盐基总量、阳离子交换量、盐基饱和度一直提高,但变化幅度较小。不同土壤改良剂的材料来源及组成成分不同,其对酸性土壤的恢复效果也不同,以施用石灰的效果最好。     

森林生态景观土壤酸化及修复技术研究

2010年在鼎湖山自然保护区,通过野外原位模拟酸雨控制实验和施用石灰、污水污泥和联合施用石灰＋污水污泥3种土壤酸化改良剂,研究了保护区内三种森林土壤在受到酸沉降影响后,土壤pH值和交换性Al3＋、H＋浓度的动态变化以及投加修复剂后混交林土壤酸度的变化情况。结果表明：三种森林土壤酸化严重（pH〈4.5）,pH值随处理酸度降低而下降;土壤交换性酸（H＋、Al3＋）含量随处理酸度降低而增加。酸沉降中H＋的输入,导致土壤铝被活化。三种改良剂的施用均可以缓解土壤酸化,降低土壤交换性酸（H＋、Al3＋）含量,从而降低植被铝中毒风险。三种修复技术中,联合施用石灰＋污水污泥修复技术效果最好。     

不同改良材料对红壤酸度的改良作用及玉米生长的影响

通过盆栽试验分析了4种改良材料(生物炭、炭基肥、猪粪、石灰)及其用量对红壤pH、交换性酸、土壤养分以及玉米生长的影响。共设置10个处理:不添加改良材料的对照(CK),添加1%和3%生物炭(B1、B3),1%和3%炭基肥(BF1、BF3),猪粪替代化学氮肥20%和40%(M20、M40),0.02%和0.04%石灰(L0.02、L0.04),M20+L0.02(M20L0.02)。结果表明,与CK相比,BF3、生物炭、有机肥和石灰处理均能维持红壤pH,而BF1处理显著降低了土壤pH,降幅为0.19个单位;B3、BF1、M40和L0.04处理均显著降低了土壤交换性酸含量。BF1和BF3处理较CK土壤碱解氮含量分别增加了83和305 mg/kg;M40处理土壤有效磷含量显著增加4.1 mg/kg,而M20处理无显著差异;B1、B3和BF3处理较CK土壤速效钾含量分别增加46、138和171 mg/kg。与CK相比,BF3%处理地上部生物量显著降低37%;各改良措施间以B3处理最高,显著高于BF3、M20、L0.02、L0.04和M20L0.02处理。与CK相比,BF3处理显著增加玉米吸氮量,增幅为32%,而其它处理无显著变化。研究表明,4种改良材料均可以改善红壤酸度;综合作物生长和养分平衡,以生物炭作为红壤酸度改良材料,可适当减少钾肥投入,炭基肥则可减少化学氮、钾肥投入,以猪粪为材料则可减少化学磷肥投入。     

调节茶园土壤pH对其土著微生物区系及生理群的影响

茶园酸性土壤按其重量1.4%的比例施用石灰,能使土壤pH值从4.1提高到6.88;土壤中细菌和放线菌数量能提高近百倍,适于酸性环境的真菌数量略低于不施用石灰的对照组;酸性土壤经pH调节后,土壤pH值在前45天呈缓慢下降趋势,随后有所升高;细菌各类生理群数量在pH调节后前期呈快速上升变化,经过20～30天稳定期后,开始下降;调节茶园酸性土壤的pH是提高茶园土壤土著微生物数量和活性的最好方法。     

长期施用猪粪对红壤酸度的改良效应

土壤酸化严重限制了我国南方红壤区土壤的农业利用。本研究应用江西鹰潭红壤生态实验站长期猪粪养分淋失试验,分析了不同施肥处理（对照处理：N 0 kg/hm2;低量有机肥：N 150 kg/hm2;高量有机肥：N 600 kg/hm2;高量有机肥+石灰处理：有机肥N 600 kg/hm2 ＋石灰3 000 kg/(hm2·3a)）长期施用对红壤酸度的改良效应。研究结果表明,9年高量有机肥施用中土壤pH值平均每年上升0.085个单位,而低量有机肥施用对土壤pH没有显著影响。有机肥长期施用增加了土壤盐基离子浓度,其中Ca、Mg增加幅度较大,使得长期施肥后土壤盐基以Ca为主,其次是Mg,而K、Na比例较低。长期有机肥施用有效降低了红壤旱地表层土壤交换性酸含量,尤其是对交换性铝含量的降低程度较大,且随施肥量的增加而增大,在施肥4年后可基本消除铝毒。高量施肥基础上的石灰添加进一步提高了土壤pH值,加快了土壤酸度改良。红壤旱地猪粪施用显著提高了玉米产量,达到酸度改良效果的最低猪粪用量为Ca 162 kg/hm2。在施肥初期添加一次石灰,将土壤pH值迅速提高,然后通过有机肥对pH的稳定作用保持和逐步提高土壤pH,可在最短时间、用最少投入消除土壤酸害。     

酸性根际肥对石灰性土壤pH和铁有效性的影响研究

在无植物栽培的条件下通过肥料在土壤中的扩散试验研究酸性根际肥对石灰性土壤 pH值、有效铁含量的影响 ,利用盆栽试验验证对石灰性土壤上花生缺铁失绿黄化症的矫正效果。结果表明 ,酸性根际肥 (pH 1.0～ 2 .0 )中的酸在土壤中扩散的影响半径可达 6cm ,但对土壤pH降低作用最显著的是在距肥料 2cm内 ;在施肥 2 8d内 ,距肥料 2cm处 ,土壤 pH值降低了 0 .9个单位 ,土壤铁有效性 (DTPA浸提量 )增加了 5 .9mg kg ;施用酸性根际肥可使花生叶绿素SPAD值与叶片活性铁含量显著提高 ,克服了花生缺铁黄化症状 ,使施肥区 (肥料周围 2cm内 )土壤pH值显著降低 ,并显著提高了该区土壤铁的有效性和花生对土壤Fe的吸收量。     

积盐对设施栽培土壤酸度及酸组成的影响

[目的]探讨盐渍化对土壤酸度的可能影响,为了解设施栽培土壤的酸化过程提供依据。[方法]采集了不同酸化特征的设施栽培土壤、露天栽培土壤和自然酸性土壤等3类表层土壤和剖面分层土壤样品,通过化学分析和室内添加肥料盐及土壤洗盐模拟试验,比较研究设施栽培土壤、露天栽培土壤与自然酸性土壤中活性酸、潜性酸、盐基饱和度之间关系差异及其受土壤盐分积累的影响。[结果]与自然酸性土壤相比,设施栽培土壤的酸是人为输入式,其酸化主要发生在表层,土壤剖面呈自上而下下降。在相同交换性酸水平的条件下,设施栽培土壤的pH值最低,其次为露天栽培土壤,而自然酸性土壤的pH值相对较高。在相同土壤pH值的情况下,自然酸性土壤的盐基饱和度明显低于设施栽培土壤和露天栽培土壤,而设施栽培土壤的盐基饱和度高于露天栽培土壤;设施栽培土壤的交换性酸中活性酸组成比例高于自然酸性土壤。增加中盐的积累可显著降低设施栽培土壤pH值;设施栽培土壤的盐分淋洗过程在降低土壤盐分的同时也降低了土壤的活性酸(提高了土壤的pH值)。[结论]盐分的积累增强了设施栽培土壤中潜性酸向活性酸的转化,高量施用化肥不仅可直接通过酸性物质的输入促进土壤pH值的下降,同时由此引起的盐分也可在一定程度上进一步降低土壤的pH值。