湖南主要耕地土壤的固定态铵含量与最大固铵容量

【目的】了解湖南耕地土壤的固定态铵状况及其在土壤供氮中的作用。【方法】通过野外采样、室内培养和分析测定等手段,研究了湖南省主要母质发育的耕地土壤固定态铵含量与最大固铵容量及其影响因素。【结果】(1)由于成土母质的多样性以及不同农业生产方式的影响,不同类型耕地土壤固定态铵含量差异甚大。水田土壤变化于(135.4±57.4)～(412.8±32.4)mg·kg-1之间,平均为(304.7±96.7)mg·kg-1;旱地土壤变化于(85.6±25.4)mg·kg-1至435.7mg·kg-1之间;平均为(230.1±89.2)mg·kg-1。不论旱地土壤还是水田土壤,固定态铵的绝对含量主要受成土母质的影响。由湖积物和板页岩风化物发育的土壤固定态铵含量最高,而由花岗岩风化物发育的土壤固定态铵含量最低;但是旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数要高于水田土壤,水田土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数变动在(6.1±3.6)%～(16.6±4.6)%之间,平均为(14.0±5.1)%,旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分比变动在(5.8±2.0)%～(40.1±17.8)%,平均为(23.5±14.2)%。(2)不同土壤最大固铵容量的大小顺序与固定态铵含量基本相同,但供试土壤“新固定的”固定态铵占最大固铵容量的比例大部分在20%以下,这与供试土壤的肥力水平较高,土壤的大部分固铵位点已被铵饱和有关。(3)土壤粘粒含量和粘土矿物组成是决定土壤固定态铵含量及最大固铵容量的两个主要因素。研究表明,水田土壤<0.02mm粘粒中2﹕1型粘土矿物以水云母为主,其中,0.02～0.002mm粘粒中水云母含量远高于<0.002mm粘粒中水云母含量。相关分析表明,水田土壤的固定态铵含量(y1)和最大固铵容量(y2)与<0.02mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量(x1)和水云母含量(x2)以及0.02～0.002mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量(x3)和水云母含量(x4)均呈极显著或显著正相关,但与<0.002mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量和水云母含量的相关性不显著,说明供试土壤的固铵基质主要是<0.02mm粘粒的水云母矿物。【结论】以上结果表明,固定态铵是湖南耕地土壤的主要氮素形态和氮素资源,特别是旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数高于水田土壤。所以,在土壤对作物的氮素营养,尤其是对旱地作物的氮素营养中有着重要作用,值得进一步研究。

Fixed Ammonium Content and Maximum Capacity of Fixing Ammonium in Major Types of Tillage Soils in Hunan Province, China