长期不同施肥下红壤酸碱缓冲性能变化

土壤酸碱缓冲能力是表征土壤抵抗酸化的重要指标,明确长期不同施肥下红壤酸化特征及酸碱缓冲性能的变化,对红壤酸化防治和耕地质量提升具有重要意义。选取红壤旱地30年定位试验的不施肥(CK)、单施化肥(N、NP、NK、PK、NPK)、化肥加秸秆还田(NPKS)以及单施或配施有机肥(M、NPKM)共9个处理,分析了各处理红壤酸度、酸碱缓冲容量等指标的变化及相关性。与不施肥处理(16.89 mmol·kg-1·pH-1)相比,各施肥处理红壤酸碱缓冲容量均显著增加(19.08～28.01 mmol·kg-1·pH-1),其中增加幅度最大的是NPKM和M处理,分别增加了6.53和11.12 mmol·kg-1·pH-1。土壤酸碱缓冲容量与有效磷、阳离子交换量、有机质、碱解氮、全氮和全磷均呈极显著正相关(P<0.01)。长期施用有机肥提高了土壤阳离子交换量和有机质含量,是红壤酸碱缓冲容量提高的主要原因之一。长期施用有机肥既可有效防治红壤酸化,又能提高红壤对酸的缓冲能力,是红壤酸化防治的有效措施之一。     

休耕轮作对黑土酸化的影响

通过长期定位试验,在吉林省德惠市采集休耕轮作的土壤样品,研究休耕轮作对土壤pH值及土壤交换性H+、Al3+的影响;休耕轮作对土壤阳离子交换性能的影响;休耕轮作的土壤pH值与各相关理化性状的相关性;休耕轮作对土壤缓冲性能的影响以及对酸化速率的影响.结果表明:(1)土壤经过休耕轮作后,土壤酸化得到缓解,土壤交换性酸(交换性H+和交换性Al3+)呈下降的趋势,土壤pH随着交换性酸的降低而升高;交换性H+和交换性Al3+含量随土壤有机质含量的增加而减小.(2)休耕轮作措施能够增加土壤中阳离子交换量及盐基饱和度;(3)土壤pH与各盐基阳离子的相关性大小依次为Ca2+＞ Na+＞ K+＞Mg2+,并且交换性Ca2+含量最多,占盐基总量的89％～95％,对盐基饱和度贡献最大;(4)休耕轮作措施能够增加土壤的酸碱缓冲容量,休耕轮作后的土壤最高酸碱缓冲容量是长期连作土壤酸碱缓冲容量的2倍以上,从而增强了土壤对酸碱的缓冲性能,并且降低了土壤的酸化速率.     

湘西典型植烟土壤酸碱缓冲特性及影响因素

为探明山地植烟土壤酸碱缓冲特性,采集了湘西山区烤烟典型生产区的28个土壤样本,采用酸碱滴定法和灰色关联法分析了湘西山地植烟土壤酸碱缓冲特性以及土壤缓冲容量与各影响因素之间的量化关系。结果表明：湘西山地植烟土壤酸碱缓冲量为11.35~43.29 mmol·kg^-1,平均为17.26 mmol·kg^-1,黄棕壤的酸碱缓冲量（11.35~43.29 mmol·kg^-1）显著高于黄壤（11.79~20.70 mmol·kg^-1）。有78.57%的样本对酸碱敏感,黄壤土是否对酸敏感由有机质含量决定,黄棕壤土是否对酸敏感与pH和有机质含量密切相关。对于同一土壤类型,有机质和黏粒含量与酸碱缓冲容量显著正相关;对于黄棕壤,酸碱缓冲容量还与pH和阳离子交换量呈显著正相关,与交换性酸和交换性铝呈显著负相关。主要土壤类型之间缓冲性能存在较大差异,黄壤土酸碱缓冲性能主要受土壤有机质、阳离子交换量和黏粒含量的影响;黄棕壤土酸碱缓冲性能主要受pH、阳离子交换量和有机质的影响。在生产中应采用合理施用化肥、增施有机肥、调节土壤酸性等措施提高植烟土壤酸碱缓冲性能,为优质烟叶生产创造良好的生态环境。     

余江县水稻土剖面酸缓冲性能与酸化速率

为探明不同母质发育的水稻土在剖面层次上的缓冲性能特征及酸化速率大小,以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土为对象,测定不同层次(0～20、20～40、40～60、60～80 cm和80～100 cm)土壤的pH、有机质、全氮、阳离子交换量和酸碱缓冲容量,定量比较不同母质和不同土层酸碱缓冲容量的变化及差异。结果表明:以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土酸碱缓冲容量在0～20 cm土层比80～100 cm土层分别显著升高10.14 mmol·kg~(-1)和4.18 mmol·kg~(-1),且随着水稻土初始pH(不加酸碱的pH)的增加,其酸碱缓冲容量也呈增加趋势。在0～20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量比河流冲积物母质显著增加7.38mmol·kg~(-1);在20～100 cm土层,2种母质发育的水稻土酸碱缓冲容量无显著差异。红砂岩母质发育水稻土表层酸化速率(0.78kmol H~+·hm~(-2)·a~(-1))大于河流冲积物母质(0.36 kmol H~+·hm~(-2)·a~(-1))。水稻土酸碱缓冲容量与pH呈极显著负相关(P0.01),与交换性盐基总量呈显著负相关(P0.05),与阳离子交换量、有机质、全氮和交换性酸呈极显著正相关(P0.01);水稻土pH与有机质、全氮和交换性酸呈极显著负相关,与交换性盐基总量呈极显著正相关(P0.01),与阳离子交换量无相关性。研究表明,酸碱缓冲曲线可以很好地反映不同母质发育的水稻土在不同土层上对加酸、加碱量的敏感程度;随着土层深度的增加,2种母质的酸碱缓冲容量呈下降趋势,其中在0～20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量和酸化速率最高,其酸碱缓冲容量主要与初始pH、有机质、全氮、阳离子交换量、交换性盐基总量和交换性酸有关,且2种母质发育水稻土均处于铝硅酸盐矿物分解和交换性盐基离子缓冲阶段。     

长期不同施肥对太湖地区典型土壤酸化的影响

以太湖地区典型土壤黄泥土上26年的长期肥料定位试验为例,研究不同施肥处理对研究区耕作层土壤(0～15 cm)酸化特征及酸化速率的影响。试验采用裂区设计,主区为不施有机肥处理(C)和施有机肥处理(M),副区为不同无机肥及秸秆施用处理。研究结果显示,不同施肥处理对土壤pH和土壤酸碱缓冲容量有显著影响,增施有机肥的主区处理pH显著低于不施有机肥处理,但对应的土壤酸碱缓冲容量略有上升;副区单施尿素处理和尿素增施水稻秸秆处理pH较不施尿素对照分别下降了0.45、0.66个单位,酸碱缓冲容量分别下降1.52、0.95 mmol kg-1;各试验处理的酸化速率为H+0.61～1.74 kmol hm-2a-1,单施尿素处理高于不施尿素处理,而尿素增施有机肥或水稻秸秆的大于单施尿素处理,以尿素配施有机肥和水稻秸秆处理最高。相关分析表明,各处理土壤pH与外源氮输入量、土壤全氮及速效氮存在显著的依变关系。尿素对土壤的酸化影响与有机肥及水稻秸秆存在差异,前者在降低土壤pH的同时还导致土壤酸碱缓冲容量的降低,而增施有机肥及水稻秸秆处理土壤缓冲容量保持稳定甚至提升,但其各自对土壤酸化的具体贡献率等还需进一步研究。     

我国南方不同母质土壤pH剖面特征及酸化因素分析

【目的】母质是影响土壤理化性质的主要因素之一,研究不同母质土壤pH的剖面特征及主要影响因素,为防治土壤酸化提供依据。【方法】选取湖南祁阳白茅草植被下七种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩、石灰岩、紫色页岩、河流冲积物)发育的土壤,测定不同层次(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100 cm)土壤pH,通过比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm) pH的差异来表征表层土壤是否酸化及酸化程度;测定0-20 cm土层的酸碱缓冲容量、有机质含量、阳离子交换量、比表面积及颗粒组成,分析影响表层酸化的主要因素。【结果】石灰岩剖面土壤的pH (8.46~8.72)最高,呈强碱性,其次为河流冲积物(7.37~7.87)、紫色页岩土壤(7.41~8.00),呈碱性;花岗岩、第四纪红土、红砂岩、板页岩四种母质发育的红壤呈酸性或强酸性,以花岗岩红壤pH (5.31~5.70)较高,其次为第四纪红土(4.62~4.97)、红砂岩红壤(4.31~4.67),板页岩红壤pH (4.25~4.49)最低。比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm)土壤的pH,发现七种母质剖面土壤的表层均出现了pH降低,说明表层已出现酸化现象,酸化程度大小依次为:紫色页岩土壤>河流冲积物土壤、花岗岩红壤>第四纪红土、红砂岩红壤>石灰岩土壤、板页岩红壤。对表层土壤的比表面积、颗粒组成(黏粒、粉粒、砂粒含量)和pH、酸碱缓冲容量、阳离子交换量、有机质含量共八种理化因素进行逐步线性回归分析,由于多种因素的相互影响,七种母质土壤并未发现影响表层酸化的主要因素,但在四种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩)发育的酸性红壤中阳离子交换量是影响表层酸化的主要因素。【结论】土壤阳离子交换量与表层红壤酸化差值呈显著负相关,是影响第四纪红土、红砂岩、板页岩和花岗岩四种酸性红壤表层酸化的主要因素之一。     

不同pH降雨淋溶对原状水稻土土壤酸化的影响

采用原状土柱定时定量淋溶的方法,用pH为2.5,4.5和6.5的模拟降雨淋溶了太湖地区典型的水稻土-黄泥土.淋溶量为5 L/柱,研究原状土柱土壤淋溶后酸碱性变化及盐基离子的淋洗规律.结果显示,不同pH降雨淋溶后,土壤仍处在初级缓冲体系,即阳离子缓冲体系,但大量的盐基离子被淋溶出土体,淋出液的pH都在7.4以上,各淋溶处理淋出量最大的是Ca2+,淋出率最高的则为Mg2+,Na+和K+淋出量明显小于前两者,K+淋出量则最小,各处理间的各盐基离子的淋出量随淋溶液pH的降低而上升.淋溶后的土柱土壤pH和酸碱缓冲容量都出现下降,与淋溶前土壤相比,PH 2.5的处理0-10 cm土层和10-20 cm土层,土壤pH下降0.65,0.30个单位;PH 4.5的模拟降水处理降幅分别为0.42,0.04个单位;PH 6.5的模拟降水降幅为0.08,0.15个单位,各处理20-40 cm土层的pH则受模拟降雨的影响较小;同时采用酸碱滴定法测定了初级缓冲体系下各处理土壤的酸碱缓冲容量,结果显示0-10 cm土层,土壤酸碱缓冲容量降幅最大,和试验前处理土壤对应的土层相比,pH2.5,4.5,6.5的降雨处理降幅分别为31.83%,19.58%,15.59%,各pH 2.5,4.5,6.5的降雨处理10-20 cm土层降幅分别为23.93%,14.73%,7.17%.而各降雨处理20-40 cm土层降幅都小于5%.研究表明,虽然模拟半年度不同pH降雨淋溶处理下,大量盐基离子从土体表层被置换淋洗,导致表层土壤pH的降低,相比之下,不同pH的模拟降雨对土壤的酸化作用随pH的降低而上升.虽然淋溶后各处理土壤仍处在初级缓冲体系,但其表层土壤酸碱缓冲容量的下降必将加速土壤的进一步酸化.     

降雨及施氮对水耕铁渗人为土土壤酸碱缓冲体系的影响

以太湖地区典型水稻土——水耕铁渗人为土为供试材料,通过添加CaCO3和H2SO4培养及滴定的方法,研究不同pH降雨和施氮对土壤酸碱缓冲体系的影响。结果显示,土壤在添加CaCO3和H2SO4培养后进行不同量酸碱滴定,土壤在pH 4.0~7.5的突跃范围内与酸碱加入量呈显著的线性相关,表明该测定方法对供试土壤适用。同时施氮和降雨对土壤的酸化都有加速作用,各处理0-40 cm层土壤酸碱缓冲容量为1.91~2.20 cmol/kg,增加施氮量、降低降雨pH都降低土壤的酸碱缓冲容量,且土壤酸碱缓冲容量与盐基淋出量呈显著负相关关系,但不同酸度降雨对土壤酸度变化及酸碱缓冲容量变化影响主要为0-20 cm层,而对20-40 cm层影响较小;而施氮除影响土壤pH及酸碱缓冲容量的0-20 cm层外,还影响到20-40 cm层。表明研究土壤处在以盐基离子为主的酸碱缓冲体系,在此体系下,施氮或氮沉降对土体的影响比酸沉降更为深入。     

山东省土壤酸化特征及其影响因素分析

为弄清山东省土壤酸化状况,采用统计分析和空间分析方法,对山东省测土配方施肥项目数据进行分析,并与第2次全国土壤普查的部分数据作比较,分析山东省不同区域、不同土地利用类型、不同土类的土壤酸化状况。结果表明:1)山东省的酸化土壤面积为126.4万hm2,占全省土壤面积的8.13%,与第2次全国土壤普查相比,酸化面积增加了8.07%;2)山东省土壤p H值呈现自西向东、由北向南逐渐减小的趋势,酸化土壤集中分布在鲁东和鲁南地区的威海市、烟台市、日照市、青岛市和临沂市;3)不同土地利用类型中,园地中的茶园酸化程度较重,耕地酸化程度最轻;4)不同土类中,棕壤酸化程度最重,潮土酸化程度最轻。山东省土壤酸化呈现严重的趋势,其自然地理气候条件、不同土地利用方式以及施肥管理等是可能导致土壤酸化的主要原因。     

连续施用不同比例鸡粪氮对水稻土有机质积累及土壤酸化的影响

【目的】土壤酸化是自然过程。随着农业集约化发展,土壤酸化在部分农田呈加速趋势,而施肥是目前农田土壤酸化加速的重要诱因,研究有机肥和化肥对土壤酸化的作用差异及机理,对合理指导施肥及耕地保育有重要的意义。【方法】通过测定不同施肥处理的不同组分有机质含量及酸碱缓冲容量,探明不同施肥处理的酸化影响,从土壤有机质和盐基累积角度对有机-无机肥料不同比例配施条件下土壤酸化特征进行了研究。【结果】① 连续5年在等氮量（N 270 kg/hm2）且有机－无机肥料不同配施比例的处理中,水稻产量以有机肥比例为25%~50%的处理最高,其平均产量比单施化肥处理提高了5.1%,比对照提高44.9%。但处理间无显著性差异;② 土壤各活性有机质及总有机质等指标中仅总有机质含量随鸡粪施用比例的增加而持续增加,不同比例有机无机肥配合施用后,土壤的高活性有机质及低活性有机质均高于CK和纯化肥氮处理,但随着有机肥投入比例的升高,除中活性有机质和水稻产量之间呈显著的正相关外（P=0.0067**）,高活性有机质、活性有机质及总有机质含量与水稻产量之间的相关性不显著（对应的概率值分别为P=0.192,P=0.208,P=0.160）;③ 施肥提高了土壤的碳库管理指数（CPMI）,且其随有机肥施用比例的上升呈增加趋势。增施鸡粪提高土壤的交换性盐基离子（Ca2+、 Mg2+、 K+、 Na+）含量,导致阳离子代换量（CEC）和pH随鸡粪施用比例的提高而升高。供试土壤酸碱缓冲容量为2.07~2.36 cmol/kg,随鸡粪施用比例的上升而增加,其与土壤阳离子代换量及有机质含量呈显著正相关。表明增施鸡粪可使土壤pH及酸碱缓冲容量上升,与鸡粪使土壤盐基累积量及有机质含量的提高有关。【结论】连续有机-无机肥施用下,土壤pH上升和酸碱缓冲容量的提高可能与该试验点下盐基离子和有机质含量随鸡粪施用比例上升有关,但其最终上升幅度及平衡点尚需进一步研究。鸡粪氮替代化肥氮比例为25%~50%时,土壤性质最优,水稻产量最高。     

不同利用方式下亚热带花岗岩流域元素收支平衡 及其对土壤酸化的影响

选取亚热带花岗岩区不同利用方式下的3个相邻小流域(F:100%森林;FA1:82%森林+18%农田;FA2:76%森林+24%农田),通过定期监测与分析雨水和径流水的元素组成,获得了流域尺度元素的降水输入与径流输出特征,在此基础上分析了元素收支平衡及其对土壤酸化的影响。结果表明:雨水中离子输入总量为181.74 kg/(hm~2·a),夏季输入量约占全年输入量的45%,Ca~(2+)、Na~+和NH_4~+约占阳离子输入总量的80%,SO_4~(2–)和NO_3~–约占阴离子输入总量的74%。F、FA1和FA2流域径流水中离子输出总量分别为236.81,153.17和243.36 kg/(hm~2·a),夏季输出量约占全年输出量的39%~47%,Ca~(2+)和Na~+约占阳离子输出总量的81%~86%,SO_4~(2–)和NO_3~–约占阴离子输出总量的65%~70%。降水和径流水的元素收支平衡表明,F、FA1和FA2流域中SO_4~(2–)、NO_3~–、Cl~–、NH_4~+和H~+均表现为净输入,其中SO_4~(2–)的净滞留量最高,分别为13.7、30.43和20.49 kg/(hm~2·a);而Ca~(2+)、Mg~(2+)和Na~+均表现为净输出,其中Na~+的净输出量最高,分别为28.99、14.96和31.76 kg/(hm~2·a)。F、FA1和FA2流域内酸雨直接输入的H~+为818 mol/(hm~2·a),而流域内氮素转化产生的H~+分别为396、389和401 mol/(hm~2·a),占H~+输入总量的32%~33%。F、FA1和FA2流域的土壤酸化速率分别为996、1 069和1 035 mol/(hm~2·a),表明即使不考虑农业施肥的情况下农林复合流域(FA1和FA2)的土壤酸化速率仍高于森林流域(F)。     

三种氮肥对红壤硝化作用及酸化过程影响的研究

以安徽郎溪耕地红壤耕层土壤为对象,采用室内恒温培养方法,研究了CO(NH2)2、(NH4)2SO4及NH4HCO3 3种氮肥在不同施用量条件下对土壤硝化作用及酸化过程的影响。结果表明:对照处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 25.7 mol /(kg?d);3种化学氮肥添加到土壤后均显著促进了土壤的硝化作用,CO(NH2)2、NH4HCO3处理土壤的净硝化速率分别为(NO2-+NO3-)-N 51.3～189.6、50.7～149.9 mol /(kg?d),且净硝化速率随氮肥用量增加而增加;(NH4)2SO4处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 60.5～107.9 mol /(kg?d),以施用量N 150 mg /kg时最大。研究同时发现, 3种化学氮肥均导致土壤pH下降,CO(NH2)2、 NH4HCO3处理土壤pH较对照处理分别下降0.11～0.43、0.02～0.36 pH单位,氮肥施用越多,pH下降越大;(NH4)2SO4处理土壤pH较对照处理下降0.08～0.26 pH单位,以施用量N 150 mg /kg时下降最大, N 300 mg /kg时下降最小。统计分析表明,土壤pH与土壤中(NO2-+NO3-)-N含量呈极显著负相关,土壤酸化速率与净硝化速率有显著的线性相关关系,说明氮肥通过硝化作用影响土壤酸度。     

长期不同施肥下小麦离子吸收对土壤酸化贡献能力的比较

农业生产中长期不合理施肥导致土壤严重酸化,除了硝化作用和硝酸盐淋溶,作物对阳离子吸收是另一个重要的土壤酸度来源。本研究基于湖南祁阳红壤实验站农田25年长期定位试验研究了长期不同施肥下小麦阴阳离子吸收对土壤酸化贡献能力的变化。结果表明:长期施用化学氮肥显著降低土壤pH,影响小麦生物量,而施用有机肥可缓解土壤酸化,提高小麦生物量;单位面积土壤中小麦吸收阴阳离子对酸化的潜在贡献能力,即小麦产生的总质子量的大小顺序为:有机肥处理(M)氮磷钾配施有机肥处理(NPKM)磷钾肥处理(PK)氮磷钾肥处理(NPK)不施肥处理(CK)氮磷肥处理(NP)氮钾肥处理(NK)。相关性分析显示,小麦产生的总质子量与土壤pH、有效磷含量和地上部总生物量均呈显著正相关,而土壤pH和有效磷含量均与小麦地上部生物量呈显著正相关。因此,长期施肥的农田土壤中,随着酸化程度的加深,作物通过阴阳离子吸收对土壤酸化的贡献能力减弱,主要原因在于低土壤pH和有效磷含量限制了作物的生长,降低了作物的生物量。     

四环素类抗生素在土壤和堆肥中的吸附和降解

Two agricultural soils were collected from Dahu and Pinchen counties and swine manure compost (SMC) from Ping-tung County in Taiwan, China to investigate the sorption and dissipation of three tetracyclines (TCs), i.e., oxytetracycline (OTC), tetracycline (TC) and chlortetracycline (CTC), in compost, soils and soil/compost mixtures with different organic carbon (OC) contents. There were seven treatments in total. TCs were most strongly adsorbed to SMC in all treatments due to the high OC content. When SMC was present in the soils, the sorption of TCs was significantly enhanced, which might be attributed to the increased OC content and CEC. The adsorption of TCs showed non-linear adsorption isotherms and fitted well to the Freundlich model. After 49 d of incubation at 25 ℃ in soils and soil/compost mixtures in the dark, TCs elapsed in all substrates, with the time required for 50% degradation (DT₅₀) between 20 and 41 d, and the time for 90% degradation (DT₉₀) between 68 and 137 d. Soil amended with compost enhanced the stability of TCs and reduced their mobility. The dissipation of TCs in a soil environment was slow, indicating that these compounds might be persistent in soil.     

水田土壤肥力现状及变化规律分析——以湖北省为例

2005～2009年测土配方施肥项目获取了大量数据,本文通过对湖北省2008年所获取的水田土壤养分数据进行抽样研究,系统分析鄂东、江汉平原、鄂东南、鄂东北、鄂中、鄂西北和鄂西南7个稻区的土壤肥力现状,并将其与第二次土壤普查时的数据进行比较,探讨水田土壤养分的变化规律及原因。结果表明,目前湖北省水稻土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量及pH平均值分别为26.1 g kg-1、124.2 mg kg-1、13.1 mg kg-1、89.1 mg kg-1和6.3,主要分布范围分别为10～40 g kg-1、>90 mg kg-1、5～40 mg kg-1、50～150mg kg-1和5.0～7.5。各养分元素在不同稻区的分布均存在一定的差异,从全省来看,有机质含量具有东、南高,西、北低的分布特征;碱解氮具有西、南高,东、北低的特征;速效钾和pH具有西、北高,东、南低的特征;而有效磷没有表现出明显的区域分布规律。与第二次土壤普查相比,由于长期施用氮、磷肥和肥料用量不断增加以及秸秆还田面积和数量的增加,一方面促进了水稻土有机质、碱解氮和有效磷含量的提高,另一方面也加速了土壤的酸化;而钾肥用量的不足及高产水稻品种对钾素的大量吸收,也导致了土壤速效钾含量的下降。可见,在湖北省目前的稻区农业生产中,增加钾肥用量,合理调整氮、磷、钾肥的比例,并在进行秸秆还田的同时适当配施石灰,是实现水稻土肥力提高和防止土壤酸化的有效途径。本研究还说明,充分利用测土配方施肥项目的资料对土壤养分数据进行系统研究,可以获得对区域性土壤肥力现状及变化的全面认识。     

基于耕地资源质量分类的辽宁省耕地土壤条件及空间分布特征分析

耕地土壤条件是耕地质量高低的重要体现,研究辽宁省耕地土壤条件及其空间分布,可以明晰辽宁省耕地土壤质量情况,为该区域耕地质量的保护与提升以及耕地资源的合理利用提供科学依据。本文基于第三次全国国土调查辽宁省数据,借助ArcGIS和数理统计软件,从耕地质量分类自然地理格局和行政区划的角度,对辽宁省土层厚度、土壤质地、土壤有机质含量和土壤pH值数据进行处理、分析和空间表达。研究结果表明:辽宁省耕地总面积为531.10 × 104 hm2,耕地土层厚度以小于60 cm为主,所占比例达到46.58%;土壤质地以壤质土为主,占比达到82.39%;有机质含量在10 ~ 20 g kg?1之间的耕地较多,占比达到70.12%;耕地土壤pH值以弱酸性为主,在5.5 ~ 6.5之间的面积最大,占比达到36.67%。辽宁省土层厚度大体呈现“东、西部薄中部厚”的空间分布特征;以壤质土壤为主,大体呈现“东、西和北壤为主,南砂中黏占少许”的空间分布特征;土壤肥力属于中等水平,整体呈现“东北高西南低”的空间分布特征;耕层土壤pH值以弱酸性为主,大体呈现“东酸西碱中适宜”的空间分布特征。     

Impacts of fertilization practices on pH and the pH buffering capacity of calcareous soil

Modern intensive agricultural practices, particularly the use of nitrogen fertilizers, have accelerated soil acidification on a global scale. The soil pH buffering capacity (pHBC) is often used to quantify the soil acidification rate. Calcareous soils have relatively higher pH and pHBC, reflecting the presence of carbonate minerals; however, the impact of long-term fertilization treatment on pH and pHBC is poorly understood for calcareous soils. Here, calcareous soil samples (0–20 cm) were collected from fields receiving six different fertilization treatments for 22 years: control (CK, unfertilized but planted); nitrogen (N); nitrogen and phosphorus (NP); nitrogen, phosphorus and potassium (NPK); combined manure and NPK (NPKM); and combined corn-stover and NPK (NPKS). Both pH and pHBC significantly decreased for all treatments relative to CK. NPKS treatment had the lowest soil pH. Compared with CK, the soil pHBC decreased 5.7 to 17.3% under different treatments. The calcium carbonate (CaCO₃) content was significantly reduced by fertilization treatments, with a maximum decrease under the NPKS treatment. Structural equation model (SEM) analysis revealed that calcium carbonate and soil organic matter (SOM) made important contributions to effective cation exchangeable capacity (ECEC). Soil pHBC was directly controlled by ECEC, while CaCO₃ and SOM indirectly contributed to the pHBC through ECEC. These results indicated that NPKS treatment induces more severe soil acidification, reflecting the higher H⁺ input and lower pHBC under this treatment.