陕西几种土壤非交换钾释放动力学研究

采用Ｈ饱和树脂吸收法研究了陕西６种土壤非交换钾释放的动力学性质。结果表明：①黄土性土壤非交换钾释放量和释放速度与风砂土类似,远高于暗棕壤;②供试土壤不同时段的非交换钾释放速度不同,０～７２ｈ的释放速度远大于７２～９１２ｈ的钾释放速度;③供试土壤非交换钾释放过程在９１２ｈ内用直线方程描述拟合最好;④供试土壤非交换钾释放速率常数Ｂ主要决定于粘粒与缓效钾含量。常数Ｂ和非交换钾释放速度Ｖ可用于土壤供钾能力评价。     

辽宁省耕地棕壤供钾潜力的研究

 研究了辽宁省七种主要成土母质发育的耕地棕壤一些供钾潜力指标：土壤全钾含量、速效钾含量、缓效钾含量和易释放非交换性钾含量分别为0.69%-2.18%、85.0-247.5ppm、177.5-1227.5ppm和237.5-1752.5ppm；土壤钾缓冲容量77.65-214.68me/(mol/L)#+(1/2)·100克土。土壤对钾肥的反应不仅受土壤速效钾、缓效钾和易释放非交换性钾的制约，还受土壤钾缓冲容量的影响。生物耗竭试验结果与土壤供钾指标相关密切，可以反映土壤的供钾状况。除泥灰岩和花岗岩残积母质棕壤供钾潜力较大外，其它母质发育的棕壤不同程度地出现供钾不足，玄武岩残积母质棕壤问题尤重。     

吉林省黑土非交换性钾的释放动力学研究

从吉林省选取10个有代表性的黑土耕层土壤,采用传统的平衡振荡法,设置25℃恒温培养和冻融交替2个处理,对黑土的非交换性钾释放动力学进行了研究。结果表明:在以上2种处理下,供试土壤的非交换性钾释放量均随着时间的延长而增加。最初非交换性钾的释放量呈直线上升,说明释放速率较快;培养到约20 d时,释放量增加的较缓慢,释放速率逐渐降低。冻融交替处理可以加速土壤中非交换性钾的释放,无论是在释放量上,还是在释放速率上,都明显高于25℃恒温培养的处理,并且其释放时间持续长。其中10号土样的非交换性钾释放量增加的最多,增加了49.04%;3,2,8号土样较低,为5%~6%;其余土样为20%~30%。用来描述非交换性钾释放的动力学方程,在2种处理下并没有改变,都是抛物线方程。这说明冻融交替对土壤非交换性钾释放的影响只是表现在释放量上的增加,其释放规律没有改变。     

长期施用化肥和秸秆对紫色土非交换性钾释放特性研究

土壤非交换性钾的释放总量和释放速率是土壤供钾能力的重要指标.本文采用CaCl2连续提取的方法研究了22年长期不施肥(CK)、NP(不施钾肥)、NPK(施钾肥)、NPKS(钾肥与秸秆还田配施)和S(单施秸秆)对紫色土非交换性钾释放特性的影响,以期为紫色土钾素管理提供科学依据.结果表明:当运用不一样的施肥处理紫色土非交换性钾的释放全部是前期迅速释放、后期缓慢平稳释放的特点.采用4种动力学方程对紫色土交换性钾的释放过程进行模拟发现,前期快释放阶段(1~168h)用Elovich方程(对数曲线方程)模拟最佳,释放量占全过程的74.2%~77.0%;后期慢释放阶段(168~1 472h)用抛物线方程模拟效果最佳.不同处理土壤非交换性钾的释放速率和释放量的差异有统计学意义,其大小为:S原始土壤NPKS、CKNPKNP,长期不施钾肥的NP处理非交换性钾的释放速率比NPK处理低18.3%,比试验前土壤低26.7%;该处理土壤的非交换性钾累积释放量(133.32mg/kg)仅占NPK释放量的78.69%;化肥配施秸秆土壤非交换性钾释放量为176.26mg/kg,释放速率为16.13mg/kg·h~(-1)略高于氮磷钾施肥,秸秆还田能够提高紫色土供钾能力.     

水稻土供钾特性及其与土壤水分的关系

福建省多数稻田土壤供钾能力为中下水平。在61个代表性土样中,缓效性钾<30mgK/100g,占71%;速效性钾<8mgK/100g,占57%;其中以烂泥田最低,黄泥田次之。只有埭田、乌泥田和潮沙田等供钾能力较高。供试土壤更换水分状态,都能促进非交换性钾的释放。释钾顺序为干湿交替>湿润>淹水。净释钾量乌泥田最多,烂泥田和黄泥田最少。不同土壤水分状态对肥料钾的固定同释钾顺序一致。供试土壤培育4个月,其固钾率为灰泥田(40～55%)>乌泥田(12～18%)>潮沙田、灰黄泥田、黄泥田、烂泥田(3～15%)。     

长期秸秆与氮磷肥配施对土壤钾素形态的影响

以山东省黄河冲积平原低肥力潮土为供试土壤,经18a盆栽土培定位试验后,采用化学形态分析方法对土壤的钾素形态进行了研究。结果表明,长期秸秆还田并配施适量的化肥,能明显提高潮土缓效钾和速效钾的释放效应,对矿物钾的有效化也有一定效果。在秸秆还田量分别为2250、4500、6750kg/hm2范围内,土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换钾与秸秆还田量呈显著正相关;与矿物钾呈显著负相关。长期秸秆还田土壤钾素年度变化规律:非交换钾、特殊吸附钾呈逐年上升趋势;水溶性钾、非特殊吸附钾、矿物钾呈逐年下降趋势。     

土壤钾素供应状况的研究——Ⅲ.几种不同土壤中钾的固定与释放

本文用一般化学浸提法、盆栽耗竭试验和恒湿培养试验,研究了几种不同土壤中钾的固定与释放规律。结果表明,在恒湿条件下不同土壤固钾能力相差很大,固定钾的绝对量随施钾量的增加而增加。黑麦草连续收割6次后,土壤交换性钾降到最低值,尔后不再下降,该最低值因土壤不同而异。它表示了在作物生长过程中土壤对溶液中钾的缓冲能力的即土壤钾的释放速率。同时也说明了层间钾(非交换性钾)的释放对作物钾素供应起了重要作用。     

湖北省几种旱地土壤供钾能力的研究

用黑麦连续耗竭栽培和盆栽棉花、田间小区种植棉花拖钾的办法,综合评价了湖北省七种旱地土壤的供钾能力。结果表明,黑麦从0—50厘米土层中累积吸钾为41.57—98.66毫克/100克士,说明供试土壤的供钾能力不同。棉花施用钾肥的效应,土壤间亦不同,可反映供试土壤供钾能力的上述差异。黑麦累积吸钾量中,有0—24%来自速效钾,来自缓效钾的占76—100%,缓效钾的含量及其释放速率与土壤粘粒矿物组成及其含量有关。     

土壤钾素形态转化机制与测定方法优化的研究进展

土壤钾素形态转化在土壤钾肥力提升与评价、钾肥高效施用技术和植物钾素营养调控等方面发挥着重要作用。近些年中国科学院南京土壤研究所土壤钾素研究团队在土壤不同钾素形态的区分方法及其含量范围、植物高效利用土壤钾的机制、土壤非交换态钾的释放机制及其影响因素,尤其是土壤非交换态钾的生物有效性评价方法等方面进行了一系列研究。基于强的四苯硼钠法,土壤非交换态钾含量在不同种类的土壤中存在最大值,通过交换和扩散提取的土壤非交换态钾可占土壤全钾的20%～60%。矿物非交换态钾释放主要取决于其他离子含量和环境钾浓度,植物高效吸收非交换态钾也主要取决于根系吸收低浓度钾的能力。证实土壤非交换态钾的形成和释放对土壤保钾能力及土壤钾的生物有效性起重要作用,建立了土壤非交换态钾总量的测定方法、土壤钾素变化测定方法以及土壤有效钾分级测定的方法体系。这些研究结果可为土壤钾素肥力的准确评价、预测和土壤钾素相关研究提供有力的方法手段,并将推动土壤钾素研究由定性、半定量向定量研究方向发展。     

长期施肥红壤及其有机无机复合体非交换性钾释放动力学

【目的】研究长期不同施肥土壤及复合体中非交换性钾释放动力学特征,深入探索长期不同施肥引起的土壤供钾能力差异,明确不同施肥土壤及其有机无机复合体中非交换性钾的供应能力。【方法】以持续20年以上的进贤和祁阳旱地长期试验为研究基础,采用超声波打散,虹吸管法分离土壤＜2、2-10、10-50、50-100、＞100 µm粒级有机无机复合体,制备钙饱和样品,通过草酸连续浸提,得到原土及不同粒级有机无机复合体非交换性钾释放量并建立动力学方程,探索非交换性钾释放规律。【结果】浸提300 h,土壤非交换性钾累积释放量变化表现为进贤试验点化学氮、磷、钾肥与有机肥配施（NPKM）处理和化学氮、磷、钾肥配施（NPK）处理较化学氮、磷肥配施（NP）处理分别增加98.0和81.0 mg·kg^-1,增加率分别为30.7%和25.4%;祁阳试验点NPKM和NPK较NP处理分别增加130.0和40.0 mg·kg^-1,增加率分别为52.1%和16.0%。施用钾肥较不施钾肥显著增加＜2 µm粒级复合体非交换性钾累积释放量。采用一级动力学方程和Elovich方程对土壤及复合体非交换性钾释放特性进行拟合均达到极显著水平(P＜0.001),同时一级动力学方程a值、Elovich方程b值均与非交换性钾释放量呈极显著正相关（P＜0.001）。【结论】红壤长期施用钾肥及其配施有机肥提高土壤非交换性钾供应能力,这种能力的变化主要集中在＜2 µm粒级复合体;一级动力学方程a值和Elovich方程b值可以很好地模拟土壤及复合体非交换性钾的释放能力。     

陕西省几种黄土性土壤钾吸附固定动力学研究

采用平衡法研究了陕西省 4种黄土性土壤钾吸附固定的动力学性质。结果表明 :1黄土性土壤不同土类钾吸附固定量、吸附固定速度及平衡时间差异很大。土娄 土粘化层和黑垆土埋藏腐殖质层的钾吸附固定量约为耕层的 2倍 ,陕南黄褐土的钾吸附固定量仅次于 土娄 土粘化层 ,黄绵土的钾吸附固定量最小 ;2供试土壤不同时段的钾吸附固定速度随时间的衰减变化符合 Vt=A Blnt模型 ,衰减速率因土类而异 ;3供试土壤钾吸附固定过程符合 Elovich方程和一级扩散方程 ;4供试土壤钾吸附固定过程分为快、中、慢三个阶段或快、慢两个阶段 ,快反应约在 4 0 h完成 ,吸附固定钾量达总量的 64 %～ 93 % ,所用时间仅占总时间的 1 2 %～ 4 3 %。     

不同施肥处理对保护地土壤非交换性钾释放能力的影响

以沈阳农业大学蔬菜保护地长期定位试验为基础,系统研究了长期定位条件下,不同施肥处理对蔬菜保护地土壤非交换性钾释放能力的影响。结果表明,不同施肥处理土壤非交换性钾的释放量和释放速率不同,有机肥和无机肥配施的土壤的释放量和释放速率大于单施化肥的各个处理;其中氮、钾肥配施处理的释放量和释放速率最高,而氮、磷肥配施处理最低。     

陕西省几种黄土性土壤钾吸附固定动力学研究

采用平均法研究了陕西省4种黄土性土壤钾吸附固定的动力学性质，结果表明：（1）黄土性土壤不同土类钾吸附固定量、吸附固定速度及平衡时间差异很大，娄土粘化层和黑垆士埋藏腐殖质层的钾吸附固定量约为耕层的2倍，陕南黄褐土的钾吸附固定量仅次于娄土粘化层，黄绵土的钾吸附固定量最小；（2）供试土壤不同时段的钾吸附固定速度随时间的衰 减变化符合Vt=A Blnt模型，衰减速率因土类而异：（3）供试土壤钾吸附固定过程符合Elovich方程和一级扩散方程；（4）供试土壤钾吸附固定过程分为块、中、慢三个阶段或快、慢两个阶段，快技应约在40h完成，吸附固定钾量达总量的64%-93%，所用时间仅占总时间的12%-43%。     

耕作土壤的非交换性K释放速率

采用氢质阳离子树脂连续提取法,结合生物吸Ｋ实验,探讨了利用零级动力学、一级动力学、Ｅｌｏｖｉｃｈ和抛物线模型４描述耕作土壤非交换性Ｋ释放效果、释放速度差异及其与非交换性Ｋ有效性的关系。结果表明,利用Ｅｌｏｖｉｃｈ模型拟合土壤非交换性Ｋ释放方程的相关系数为０．９８２＊＊－０．９９６＊＊,达极显著水平,且非交换性Ｋ累积释放量的模型计算值与实测值间的标准差仅为１．３５－２．４８,而零级、一级和抛物线模型     

酸化对水稻土钾素形态及淋移性的影响

为了解土壤酸化对水稻土钾素平衡的影响,在浙江省选择4种代表性土壤,模拟土壤酸化,并在酸化土壤中采用施用钾肥等措施,研究其对土壤钾形态转变的影响。结果表明,随着土壤酸度的增加,土壤钾素形态发生了明显的变化,逐渐由矿物态、非交换态向交换态和水溶态转变;矿物态和非交换态的比例逐渐下降,而水溶态的比例逐渐增加。土壤中矿物态钾和非交换态钾发生明显下降的pH值大约为3.0～4.5;酸化对滨海平原和水网平原水稻土中矿物态钾和非交换态钾的影响大于对丘陵和河谷平原水稻土的影响;土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降。淋洗试验表明,酸化加速了土壤钾素的释放和迁移,释放量随土壤酸度增加而上升;在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素转变的缓冲性,降低土壤钾素的淋失。     

耕作土壤缓效钾释放特性及其评定方法

为合理评价土壤的实际供钾状况,以Ｃａ＾＋＋饱和土壤,采用０．０１ｍｏｌ．Ｌ＾－１草酸和氢质阳离子交换树脂袋两种化学以法和生物耗竭法,研究耕作土壤缓效钾的供给特性。试验结果,０．０１ｍｏｌ．Ｌ＾－１草酸和氢质树脂袋连续提取法的缓效钾释放总量和释放速率均以２号,３号和８号土壤最高,释放钾总量均值分别为４８８．４ｍｇ．ｋｇ＾－１和１８２．７ｍｇ．ｋｇ＾－１,释钾速率的均值分别为６６．８ｍｇ．ｋｇ＾＿１．     

酸化对水稻土钾素形态及淋移性的影响

为了解土壤酸化对水稻土钾素平衡的影响,在浙江省选择4种代表性土壤,模拟土壤酸化,并在酸化土壤中采用施用钾肥等措施,研究其对土壤钾形态转变的影响.结果表明,随着土壤酸度的增加,土壤钾素形态发生了明显的变化,逐渐由矿物态、非交换态向交换态和水溶态转变;矿物态和非交换态的比例逐渐下降,而水溶态的比例逐渐增加.土壤中矿物态钾和非交换态钾发生明显下降的pH值大约为3.0～4.5;酸化对滨海平原和水网平原水稻土中矿物态钾和非交换态钾的影响大于对丘陵和河谷平原水稻土的影响;土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降.淋洗试验表明,酸化加速了土壤钾素的释放和迁移,释放量随土壤酸度增加而上升;在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素转变的缓冲性,降低土壤钾素的淋失.     

几种耕作土壤对钾素选择与固定的特征

研究了5个耕作土壤对钾素的选择与固定的特征。结果发现,以伊利石为主的土壤的交换选择性系数(K_G)及K_G趋于恒值时的交换性钾比率(EPR)均明显高于以高岭石为主的土壤,供试土壤的K_G与质地、物理性粘粒中的云母类矿物含量及固钾作用均有显著的相关性,表明土壤对钾索的交换选择性因质地、粘土矿物组成及物理性粘粒中云母类矿物含量的不同而有显著的差异,K_G的大小反映了土壤固钾作用的强度。     

长期秸秆还田对农田土壤钾素形态及空间分布的影响

【目的】研究连续多年秸秆还田对土壤钾素形态及空间分布(层化现象)的影响。【方法】以关中平原冬小麦-夏玉米轮作体系中连续13年秸秆还田粮田土壤为对象,并以临近葡萄园土壤为对照。比较2种土壤不同土层(0~5,5~15,15~30cm)速效钾及其3种组分(水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾)、非交换性钾、矿物钾、全钾含量的变化,并分析了土壤中各形态钾的层化比率和相关性。【结果】经过13年秸秆还田,粮田土壤0~5cm土层速效钾及其各组分平均含量均有提高;在5~15和15~30cm土层中,与葡萄园土壤相比,粮田土壤速效钾及其各组分平均含量均降低。粮田土壤速效钾及其各组分的层化比率总体高于葡萄园土壤。与葡萄园土壤相比,粮田土壤非交换性钾含量明显降低。粮田土壤与葡萄园土壤矿物钾和全钾含量差异不大。粮田土壤速效钾与其各组分、非交换性钾、全钾相关性达显著或极显著水平,但与矿物钾相关性不显著;葡萄园土壤速效钾与其各组分和非交换性钾相关性达极显著水平,但与矿物钾、全钾相关性不显著。【结论】整体看,秸秆还田在维持土壤钾有效成分与全钾之间的显著相关关系和协调土壤各形态钾的含量及空间分布方面,均有一定的积极作用。但无论是秸秆还田还是施用化学钾肥,对粮田和葡萄园土壤矿物钾及全钾含量和空间分布的影响均不显著。     

锰离子胁迫下外生菌根真菌对土壤钾释放的影响

外生菌根真菌作为森林生态系统的组成部分,参与植物的养分吸收和利用。试验以彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt)和松乳菇(Lactarius deliciosus,Ld)作为供试菌株,以土壤作为培养基唯一钾源,采用液体培养的方法,研究不同锰离子质量浓度下2株供试菌株活化土壤难溶性钾的能力与机理。结果显示,2株外生菌根真菌的生物量随锰离子质量浓度升高而减低,生长受到显著(P<0.05)抑制。在相同锰离子质量浓度下,菌株Pt的菌丝生物量均大于Ld,说明Pt的抗锰能力强于Ld。2株外生菌根真菌均分泌草酸和乙酸,培养基中的pH下降。同时,2株外生菌根真菌均能降低土壤中矿物结构钾的含量,并增加土壤中交换性钾含量,说明在锰离子胁迫下,外生菌根真菌能活化土壤中的难溶性钾。相关分析表明,培养液中草酸分泌量与土壤交换性钾含量呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤矿物结构钾含量呈显著(P<0.05)负相关,培养基中的pH与土壤中交换性钾含量呈极显著(P<0.01)负相关。推测外生菌根真菌分泌的有机酸和氢离子有利于土壤难溶性钾的活化,其中草酸可能起到关键作用。由于有机酸和氢离子的分泌量不同,2株外生菌根真菌对土壤难溶性钾的活化能力存在差异。