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。     

活化钾矿的钾释放动力学研究

【目的】建立活化钾矿的钾释放动力学模型.【方法】采用活化剂对非水溶性钾矿(钾长石、富钾页岩)进行活化,通过阳离子盐溶液(NH+4、Na+)连续振荡浸提,分析阳离子盐溶液对活化钾矿动态释钾过程的影响,研究活化钾矿的钾释放动力学模型.【结果和结论】各浸提剂浸提钾矿的释放曲线均表现出前期快速,之后缓慢释放的变化趋势.浸提剂浸提钾长石、活化钾长石钾的初始释放量顺序为:NH4ClNa ClH2O,累积释放量顺序为:Na ClNH4Cl≈H2O;富钾页岩、活化页岩的整个动态释钾过程均表现为:H2ONa ClNH4Cl.分别用双常数模型、一级动力学模型、扩散模型和Elovich模型对钾矿及其活化钾矿累积释钾量进行拟合,钾长石、活化钾长石的最优动力学模型是Elovich模型或双常数模型;富钾页岩、活化页岩的最优动力学模型是Elovich模型.钾长石、活化钾长石的一级动力学模型在2种浸提剂NH4Cl和Na Cl间的拟合性无明显差异;NH4Cl浸提的动力学模型拟合性均优于Na Cl.活化钾矿的钾初始释放速率、平均释放速率以及最大平衡释放量均有显著提高.初始释放速率的增大是活化钾矿的钾最大平衡释放量增多的主要原因.     

土壤中非代换铵的行为——Ⅲ.非代换铵含量与土壤代换性钙、镁、钾、有效磷及pH的关系

以西北24种石灰性土壤作对象,研究了非代换铵与代换钙、镁、钾、有效磷以及pH的关系;并以1种土壤研究了施用钾肥对土壤非代换铵的影响。研究结果表明,非代换铵与代换钙、镁、钾及有效磷均无联系;与pH的显著负相关仅是一种偶然现象。在石灰性土壤上,pH不是影响非代换铵的因子;施用钾肥未影响土壤中原有非代换铵的含量,但能减少氮肥中铵的晶格固定。根据晶层空穴理论和试验结果,作者对上述现象从理论上进行了解释。     

长期施用钾肥对水旱轮作土壤供钾特性的影响

基于水旱轮作肥效田间定位试验,研究了连续施用不同用量钾肥对水旱轮作水稻土钾素供钾能力及其影响因素的影响。试验共设4个钾肥用量,分别为,0(K0)、45(K1)、90kg/hm~2(K2)和180kg/hm~2(K3),其中K2为当地测土配方推荐钾肥施用量。结果表明,在外源钾加入浓度为80~4800mg/L范围内,土壤固钾量均随着外源钾加入浓度的增加而增大,尤以不施钾处理的固钾率最高。土壤固钾率与钾肥用量密切相关,并受到土壤速效钾、缓效钾和K+饱和度的显著影响。各处理土壤经过1.0mol/L NH_4OAc和1.0mol/L HNO_3溶液连续浸提15次后,其钾素累积释放量均随着浸提次数的增加而升高,但增幅却随着浸提次数的增加而逐渐降低。稳定态时各处理的钾素累积释放量均表现为K3K2K1K0。由此可知,钾肥合理施用可以降低土壤的固钾作用,提高土壤钾的持续释放能力并增强其植物有效性。     

石灰性土壤有效硼浸提剂的评价

以采自北京、河北的14个石灰性土壤所进行的微钵栽培番茄所吸收的硼量作为参比标准,研究了曾用于土壤有效硼测定的7种浸提剂的测定值于参比项的相关性。试验结果表明:沸水与沸0.01 mol·L~(-1) CaCl_2溶液浸出硼量基本相同;沸水硼、沸 CaCl_2-B、Morgan-B 和Mehlich 3-B 与番茄植株相对吸硼量的相关系数分别为0.774,0.783,0.764和0.771,均达到极显著水平。说明这4种浸提剂浸出硼量均可作为表征土壤有效硼含量的指数。稀 HCl、NH_4OAc-HOAc 和 DTPA 浸提剂则不适合于石灰性土壤有效硼的浸提。     

用电超滤法研究四川主要土壤供钾状况

用电超滤、化学测定和钾耗竭法,对四川省13种土壤供钾状况进行研究。结果表明:土壤速效钾与10-35min(Q)、0-35min(I+Q)解吸的钾呈显著正相关;缓效钾与Q、I+Q、30-35min(CD)和5-10min(AB)/CD的值呈显著或极显著正相关。在钾耗竭中,以冷沙黄泥的AB/CD值最大,乐山红沙土次之,矿子黄泥居第三。它们在I(0-10min)时解吸的钾量最大。前两季土壤钾释放快而多,但后劲不足,仍属供钾能力差或较差的土壤。棕紫泥、红棕紫泥、暗紫泥的电超滤值AB/CD、I最小,但CD大,且土壤含钾丰富,在钾耗竭中均属供钾能力最强的土壤。作物产量与吸钾量相关性极显著,与土壤速效钾相关性显著,与缓效钾相关性极显著。钾耗竭随着作物种植次数而增加,更加依赖缓效钾的供应和矿物钾的释放。电超滤法可作为土壤钾素状况研究和土壤供钾能力评定的较好方法。     

江汉平原几种旱地土壤供钾能力及钾的分析方法初步研究

试验结果表明,所取江汉平原五种旱地土壤中供钾能力强的旱地土壤为江陵三洪土(186号),该土壤含钾丰富,近一个时期可不施钾肥。供钾能力中等的土壤为荆门十里铺土(14号)和湖北农学院所在地的土壤(157号),以上两种土壤含速效钾较多,但施用钾肥仍会使作物产量进一步提高。供钾能力弱的土壤有天门多宝土壤(83号)和江陵荆西土壤(190号),这两种土壤缺钾,要注意钾肥的施用。试验表明:供试四种浸提剂提取钾的数值与玉米吸收钾量之间的相关性都可达到接近显著、显著或极显著水准,但是1M NH_4OHC法的相关程度稍低一些,作为判断钾的供应潜力是有用的,0.01M CaCl_2法提取钾量较低,在预测土壤钾供应能力时,若一并选用这两种方法,会有助于准确判断土壤供钾状况。     

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为不同,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度常数Ｂ主要决定于粘粒与缓效钾含量。     

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。     

土壤钾素供应状况的研究——Ⅳ.禾谷类及豆类作物对土壤层间钾的利用

研究了禾本科和豆科两类作物对土壤层间钾的利用及钾肥对土壤层间钾的恢复能力,结果表明:(1)耗竭种植时交换性钾、缓效性钾均能出现“最低值”,它们可分别反映第一部分与第二部分层间钾(非交换性钾)的释放速率;(2)禾谷类稻、麦较豆类作物大豆、箭舌豌豆吸收层间钾的能力强,随着土壤钾素耗竭程度增加,作物吸钾量明显下降;(3)无论是禾本科的稻、麦还是豆科作物,新固定的钾比原来的层间钾更有效。     

耕作土壤的非交换性 K释放速率

采用氢质阳离子交换树脂连续提取法 ,结合生物吸 K实验 ,探讨了利用零级动力学、一级动力学、Elovich和抛物线模型描述耕作土壤非交换性 K释放效果、释放速率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 .4 8,而零级、一级和抛物线模型拟合方程的相关系数相对较低 ,标准差则为 Elovich模型的 5- 9倍 .Elovich模型计算的不同时间土壤非交换性 K释放速率与黑麦草非交换性 K吸收量及生物总量呈极显著或显著正相关 ,表明利用 Elovich模型描述耕作土壤非交换性 K释放速率较为理想 .以伊利石为主的土壤非交换性 K释放速率 ,尤其是 2 4 h之前的释放速率 ,明显高于以高岭石或蒙脱石为主的土壤     

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%)。     

贮存温度和时间对风干土壤钾素测定值的影响

为正确评估土壤钾素测定值的时效性,采用培养试验研究了4种贮存温度条件(室温、4℃低温、25℃恒温、60℃干燥)下,3种不同类型风干土壤样品钾素测定值随贮存时间的动态变化。结果表明:不同形态钾素测定值受贮存温度和时间的影响显著。不同贮存温度条件下,随贮存时间延长水溶性钾的测定值相对培养前的测定值(初始值)变幅不一致,在室温培养条件下变幅较小,4℃低温培养和60℃干燥培养条件下变幅较大;交换性钾测定值在60℃干燥培养条件下相对初始值的变幅较大,在室温和25℃恒温培养条件下变幅较小;非交换性钾的测定值在4℃低温培养条件下变幅较小,在室温、25℃恒温和60℃干燥培养条件下相对初始值的变化均较大。不同形态钾素间的转化受贮存温度和时间的影响显著,4℃低温条件下长期贮存的土壤样品中水溶性钾、交换性钾的测定值均增加;室温和25℃恒温条件下长期贮存的土壤样品中水溶性钾与交换性钾之间存在动态平衡;长期贮存在60℃干燥培养下的土壤样品,随贮存时间的延长有少量非交换性钾转化为交换性钾。可见,贮存温度和时间对风干土壤钾素测定值影响较大,其测定值具有时效性。     

不同连续提取条件下土壤K素的释放速率

以 1mol· L-1HNO3 (85℃ )、2 mol· L-1HNO3 (2 0℃ )和氢质阳离子交换树脂恒温连续提取法 (2 0℃ ) ,利用 Elovich模型 ,结合生物吸 K试验 ,研究了不同连续提取条件下土壤 K素释放速率的差异及其与K素有效性的关系 .研究结果表明 :1mol· L-1HNO3 提取法的释 K速率 >2 mol· L-1HNO3 提取法的释 K速率 >氢饱和交换树脂提取法的释 K速率 ;氢质交换树脂和 2 mol· L-1HNO3 提取法结合 Elovich模型较理想地描述了土壤 K素的释放特性 ,拟合方程的相关系数均达极显著水平 (r=0 .956 * * - 0 .999* * ) ,土壤特征累积释 K量的计算值与实测值的标准差较小 (s=1.6 1和 3.52 ) ,且通过速率方程计算的土壤特征释 K速率与K素有效性指标 (速效 K、缓效 K、有效 K及黑麦草总吸 K量 )的相关性也较为密切 .因此 ,氢质阳离子交换树脂和 2 mol· L-1HNO3 提取法结合 Elovich模型可较好地描述土壤 K素的释放及其速率     

土壤钾素固定和释放机制研究进展

土壤中各形态钾之间存在着渐变性,并处于一定的动态平衡.土壤钾素的固定和释放对这一平衡过程产生重要影响,进而影响钾对植物的有效性,其反应方向依赖于土壤交换性钾和水溶性钾的浓度及环境条件.系统阐述了土壤钾素形态的划分,土壤钾素固定和释放的概念、强度及意义,并主要从矿物种类和结构方面综述了土壤钾素固定和释放的机理,展望了土壤钾素的研究方向.     

长期定位施肥对灰漠土钾素形态的影响

灰漠土钾素含量较高,主要是以矿物钾和难交换性固定钾的形式存在 ,占土壤全钾的 98.6;,水溶性钾和交换性钾含量较低仅占土壤全钾的1.2;左右.土壤中各种形态钾素之间紧密相关,土壤水溶性钾、交换性钾和非特殊吸附钾与土壤速效钾之间达显著相关,是植物易吸收利用的有效性钾,特殊吸附钾与土壤速效钾之间呈负相关关系,是土壤交换性钾中植物不能直接吸收利用的钾.长期定位施肥改变了土壤钾素存在形态,配施有机肥使土壤有效性钾含量增加24;～56;,并促进土壤特殊吸附钾转化为其它形态的钾; 施化肥钾使土壤水溶性钾含量平均增加35;,提高了土壤钾素的供应水平,同时加速了土壤特殊吸附钾的积累.     

长期施钾及小麦秸秆还田对北方典型土壤固钾能力的影响

【目的】探索在连续13年的钾肥施用及小麦秸秆还田条件下耕层土壤对外源钾素的固定能力。【方法】在各点同一氮磷用量水平上长期进行不同用量钾肥投入以及小麦秸秆还田,定位13年后对不同试验点各处理土壤样品进行不同浓度的KCL溶液浸泡处理,以研究中国北方典型土壤的固定钾素能力。【结果】长期连续施用钾肥或秸秆还田可显著降低土壤对外源钾素的固定,环境溶液中钾素浓度从1000mg·L-1上升至4000mg·L-1时,土壤固钾量亦随之增加。一年两作种植制度下土壤的固钾量较单作制高。土壤固钾能力表现出明显的地带性分布规律,自西向东土壤对钾的固定能力逐渐增强。在环境溶液中钾为1000mg·L-1浓度下,取自西北、华北和东北试验点只施氮磷肥(NP)处理土壤的平均固钾量分别为349、443和469mg·kg-1。【结论】连续耗竭及连续施钾的土壤固钾能力差异亦是判断土壤钾素状况的重要特征之一。     

四川紫色水稻土钾的形态和固定

对四川盆地紫色水稻土钾的形态和固定的研究表明,矿物态钾占95％～98％,是土壤钾的主体;非代换态钾和代换态钾仅占0.6％～3.55％和0.49％～1.28％;水溶态钾含量在10.0mg/kg 以下。在施入的钾中,水溶态和代换态钾所占比例随施钾量的增加而下降,非代换态和矿物态则呈增加趋势。土壤固钾能力决定于土壤中蛭石、伊利石和萦脱石的含量。酸性紫色水稻土固钾能力明显低于钙质和中性紫色水稻土。在施钾量低时,钙质紫色水稻土固钾能力弱,但随着施钾量增加而显著增强。根据施钾量与土壤速效钾的关系,可计算土壤施钾量和评价其肥效。