洪泽湖地区土壤钾素供应状况的研究

通过对洪泽湖地区代表性潮土农化样品与剖面样品的养分含量以及土壤对钾素的固定性能的分析测定，结果表明：该地区土壤速效钾（Ｋ）含量多在１５０￣２００ｍｇ／ｋｇ，缓效钾（Ｋ）含量则多在６００￣１０００ｍｇ／ｋｇ。土壤交换性镁钾比较高以及交换性钾饱和度较低导致土壤钾素供应不良。由于土壤对施入钾素具有较强的固定能力，而不利于钾肥肥效的发挥。盆栽玉米及田间棉花小区试验也证实施用一定量钾肥能显著地促进作物生长、     

不同土壤钾素释放动力学及其供钾特征的研究

应用自行研制的连续流动交换仪研究了取自不同类型的19个土壤样品的钾素释放动力学及其供钾特征。不同土壤钾的释放差异很大,钾的释放持续时间变幅为100～600分钟;最大释放速率变幅为0.46～20.55毫克千克-1分-1;平均释放速率变幅为0.009～1.25毫克千克-1分-1;总释放量变幅为40～430毫克千克-1。供试土壤钾的释放过程可以用一级反应方程拟合,表明钾的释放速率主要受交换位上钾离子饱和度的影响。应用一级方程计算出钾的释放速率常数变幅为5.4810-3～65.6210-3分-1。多数土壤的钾释放过程符合单一的一级反应;而以云母类为主,且含有部分绿泥石的土壤的钾释放过程由两个速率不同的一级反应构成,表明不同吸附位上的钾离子可能有不同的释放机制。用供试土壤连续种植玉米幼苗57茬进行土壤钾素耗竭试验,结果表明应用连续流动交换仪研究得出的土壤钾素释放的动力学参数可以较可靠地评价土壤的供钾特征。释钾速率快,持续时间长,总释放量大的土壤(如青海栗钙土),在耗竭试验中显出很强的供钾能力;而释钾速率慢,持续时间短,总释放量小的土壤(如广东砖红壤)在盆栽试验中供植物吸收的钾量很低。有的土壤(如四川紫色土)钾的总释放量不低,但释放速度快,持续时间短,在盆栽试验     

土壤非交换性钾释放动力学特征及其生物

采用生物耗竭法和0.2mol L-1的NaTPB化学浸提法,利用不同动力学方程对我国8种主要土壤非交换性钾的释钾特性及其生物有效性进行定量评估。结果表明,供试土壤非交换性钾释放分为快速释放和稳定释放两个阶段,一级动力学方程、Elovich 方程、双常数曲线方程和抛物线扩散方程均能描述土壤非交换性钾的释放过程。根据双常数方程中的参数（a）所表征的土壤非交换性钾释放速率常数,供试8种土壤的释钾能力按取土地区存在着自西向东、自北向南渐减的趋势。盆栽试验中,在累积释钾量高且释放速率快的土壤上,黑麦草累积生物量、累积吸钾量和相对含钾量较高,表现出强的供钾能力;与此相反,累积释放量低且释放速率慢的土壤上,黑麦草各项指标偏低,供钾能力较弱。以黑麦草钾素丰缺临界值34.00 mg kg-1 DW-1和土壤非交换性钾释放速率396.32 mg kg-1 h-1作为评价指标,供试8种土壤中,仅取自新疆石河子、陕西常武和黑龙江哈尔滨地区的土壤在短期不施用钾肥的情况下能保证黑麦草丰产且不出现缺钾症状。因此,为了维持土壤钾素平衡和保证作物高产稳产,在我国西北、东北地区耕地土壤中应加强秸秆的循环利用,而在华中和华东地区则需增施钾肥和有机肥。     

耕作土壤非交换性钾有效性的研究

采用两种化学连续提取法及连续耗钾实验,研究了几种耕作土壤非有效性钾释放特性及有效性。结果表明,供试土壤非交换性释放特性和有效性与粘土矿的密切相关,富含伊利石的土壤非交换性钾的释放量大,速率快,有效性高,黑麦草吸收该土壤的非交换性钾量及总吸钾量高,生物量大。而富含高岭石或蒙脱石的土壤非有效性钾有效性明显较低,非交换性钾的释放量和速率,黑麦草吸收该土壤的非交换性钾量,总吸钾量及生物量的均值分别仅为富含     

不同提取方法土壤非交换性钾释放动力学及其速率的研究

采用Ca2+饱和土壤的 0.50molL-1硝酸、0.0 1molL-1草酸和氢质阳离子交换树脂恒温连续提取法 ,利用Elovich和二级动力学模型 ,结合生物吸钾试验 ,研究探讨了描述土壤非交换性钾释放及其速率较为理想的连续提取法及其动力学模型。研究结果表明 ,氢质树脂提取法的Elovich模型描述非交换性钾释放及其速率的效果较为理想 ,拟合方程的相关系数达极显著水平(r =0.982～ 0.996 ) ;不同时间非交换性钾累积释放量的计算值与实测值的标准差最小 (S =1.335～2.480 ) ;通过速率方程计算的不同时间非交换性钾释放速率与黑麦草吸收的非交换性钾数量的相关性也最为密切 (r =0.944～ 0.963) ,故氢质阳离子交换树脂连续提取法结合Elovich模型是描述土壤非交换性钾释放及其速率较为理想的组合方法。以伊利石为主的 2、3和 8号土壤非交换性钾释放速率明显高于其它以高岭石或蒙脱石为主的供试土壤     

不同土壤施用钾肥对小麦生长和土壤钾含量的影响

本研究在人工气候室中对几种不同土壤施钾，观察其对小麦生长和土壤钾含量的影响。盆载试验结果表明，在砂土小麦植株达最高生长量的施钾量（Ｋ）为１２０ｍｇ／ｋｇ，其它土壤为６０ｍｇ／ｋｇ。钾肥施用越多，土壤有效钾化不施钾处理增加越多。同时对两种有效钾浸提测定方法进行了相关性研究，表明阳离子交换膜（ＣＥＭ）浸提的钾与醋酸铵（ＮＨ４ＯＡＣ）浸提的钾呈显著的正相关。     

紫色土镍对莴笋的毒性临界状态值研究

以盆栽试验，研究了紫色土中镍对莴笋的毒性统一临界指标。结果表明，以０．０５ｍｏｌ／Ｌ ＣａＣｌ２提取Ｎｉ为指标的土壤Ｎｉ毒性临界状态值在各土壤中可达统一，考虑到土壤伴随元素的影响，可按石灰性和非石灰性紫色土两种情况制定指标，本研究结果是：非石灰性紫色土为（１１．４±０．９２）ｍｇ／ｋｇ土，石灰性紫色土为（１．２±０．１１）ｍｇ／ｋｇ土。     

红壤地区镁肥对作物的效应

土壤交换性镁量愈低,镁肥对作物的增产效果愈显著。作物地上部含镁量和吸镁量也决定于交换性镁量大小;交换性镁水平与含镁量和吸镁量呈显著正相关。因此,土壤交换性镁能较好地反映土壤镁素对作物的有效性。此外,作物对镁肥的反应还受土壤交换性钾和钾肥施用的影响。当土壤交换性镁低于５０ｍｇ／ｋｇ＾－１,交换性Ｋ／Ｍｇ比大于１．３时,施用镁肥效果明显。     

四苯硼钠溶液中含钾矿物非交换态钾的释放特性研究

含钾矿物的全钾含量、非交换态钾总量以及非交换态钾的释放速率因矿物种类而异,且3种参数之间没有必然的相关性。供试5种含钾矿物非交换态钾总量由高到低的顺序是:金云母 5.19% 黑云母3.08% 蛭石2.01% 白云母1.18% 钾长石0.24%,占各矿物全钾的比例分别为:58.4% 、99.7% 、62.5% 、14.2% 和4.98% ,平均达48%。选择较弱提取力的四苯硼钠溶液进行非交换态钾的释放特性研究,5种矿物非交换态钾3d释放累积量顺序为:黑云母 蛭石 金云母 白云母 钾长石;非交换态钾平均释放速率也表现为同样的顺序。上述5种矿物在弱提取力的四苯硼钠溶液中释放3 d,非交换态钾的平均释放速率分别为5.99、2.34、0.52、0.22和0.17 mg/(kgmin),差异明显。如何根据非交换态钾的释放量和释放速率来综合评价矿物钾的生物有效性是未来研究中需要明确的问题。     

北方主要土壤钾形态及其植物有效性研究

从北方12个省（市、自治区）选取了25个有代表性的土壤样品,将土壤中的钾按其存在形态计为水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换性钾和矿物钾。前三种形态钾的总和不超过全钾的2．0％．非交换性钾也仅占全钾的2．7％～9．4％,而全钾的89．8％～96．8％是以矿物态存在的。根据土壤中各形态钾含量,特别是非交换性钾含量分析,可以看出供试25个土壤的供钾能力按取土地点自西向东（西北－华北－东北）有明显降低的趋势。在连续耗竭情况下,不同土壤的植物净吸钾总量的差异十分悬殊,范围为96．3～793．5mg／pot。根据植物净吸钾总量的大小,将供试土壤的供钾能力分为极高、高、中、较低和低5个等级。其结果也表明供试土壤供钾能力控取土地点自西向东呈明显降低的趋势。耗竭条件下植物吸取来自土壤不同形态钾的比例相差很大。以来自水溶性钾的比例为最小．平均为3．1％;其次是非特殊吸附钾,平均为7．7％;再次是特殊吸附钾,平均为10．2％;来自非交换性钾的比例较大,平均为33．3％;来自矿物钾的比例最大,平均为45．7％。本研究区分了非交换性钾和矿物钾对植物吸收钾素的贡献,发现在耗竭条件下矿物钾是植物的重要钾源。     

中国稻田土壤有效磷时空演变特征及其对磷平衡的响应

以农业农村部始于1988年的全国稻田土壤监测数据库为基础,将稻作区划分为东北、长江三角洲(简称"长三角")、长江中游、华南和西南五个区域,分析近30 a各稻作区土壤有效磷含量、磷肥回收率及农学效率和磷素的表观平衡,揭示各区域间稻田土壤磷素时间演变和空间差异特征,为稻田土壤磷素科学管理提供理论依据.结果表明,全国主要稻作...     

湘乡市某地区土壤—水稻系统镉平衡源解析

为探明我国南方典型稻田土壤Cd的输入输出特征与变化规律,以湖南省湘乡市某地区稻田为目标,探讨了3种输入途径(肥料、灌溉水和大气沉降)和2种输出途径(地表径流和稻草离田)与土壤Cd含量之间的关联。结果表明:2017—2018年和2018—2019年间Cd的净通量分别为3.226,-1.246 g/(hm^2·a),总变化量为+1.980g/(hm^2·a)。其中大气沉降是最主要的输入方式,2年间Cd输入通量分别为8.68,5.75g/(hm^2·a),平均贡献率高于94%;稻草离田是最主要的输出方式,2年间Cd输出通量分别为5.73,7.32g/(hm^2·a),平均贡献率高于97%。通过输入输出平衡分析,2年内土壤Cd含量呈现增加趋势。因此,有必要采取如稻草离田等农业管理措施以提高土壤的安全利用效率。研究结果可为该区域土壤Cd污染源阻控提供理论依据和方法参考。     

围海造田长期耕种稻田和旱地土壤氮矿化速率及供氮潜力比较

围海造田是沿海地区拓展土地面积的主要途径。土壤氮矿化参数是揭示围海造田土壤肥力演变和土壤氮供应的重要指标,但是我国沿海造田土壤的相关研究少有报道。本研究以杭州湾南岸海积平原上慈溪市1000年和520年筑塘造田区为对象,选择4个代表性采样点,每个点从低洼稻田采集1个表层混合水稻土,在其相邻高地采集1个表层混合旱地土壤,共8个样品。采用间隙淋洗法研究了土壤样品氮矿化动力学特征。结果如下: 119 d培养试验证实水稻土和旱地土壤有机氮矿化动力学符合一级反应动力学方程Nt=N0(1-e-kt); 水稻土有机氮矿化势（N0）为82.7～161.9 mg/kg（平均114 mg/kg）,占有机氮的7.3%,旱地土壤N0为63.9～104.4 mg/kg（平均83.4 mg/kg）,占有机氮的7.3%; 水稻土有机氮矿化速率（k）为0.033～0.114/d（平均0.064/d）,旱地土壤k为0.007～0.023/d（平均0.020/d）。土壤综合供氮指标（N0k）,水稻土为3.8418.46 mg/(kgd)［平均8.0 mg/(kgd)］,旱地土壤为0.54～2.66 mg/(kgd)［平均1.6 mg/(kgd)］。水稻土总氮含量为1.4～2.0 g/kg （平均1.6 g/kg）,旱地为0.87～2.0 g/kg（平均1.3 g/kg）。可见,水稻土氮库、供氮潜力和速率均大于相邻旱地土壤。因此,从土壤氮肥力来讲,相对于旱地,围海形成的水稻田更具有可持续利用性。     

紫色水稻土钾有效性和钾释放的研究

紫色水稻土全钾含量属中等水平,速效钾属中等偏下水平,土壤对钾素的供应总体不足。作物吸收的钾,矿物钾占76.95％,速效钾和缓效钾仅占10.81％和12.24％。土壤矿物钾释放随时间的延长逐渐下降,随土壤颗粒粒径的下降显著增大,在80分钟时,释放量仍高达08～8.8mgkg-1.min-1,80分钟内的累积释放量为土壤缓效钾的1.5～2.0倍;土壤速效钾的形成随时间的延长逐渐趋向稳定。不同土壤矿物钾的释放顺序和土壤速效钾形成顺序的不一致性,是由它们的机理和土壤性状综合造成的,但是,Elovich方程都能较好地拟合土壤矿物钾的释放过程和土壤速效钾的形态过程,方程参数b值能反映过程进行的速度。     

不同磷源对设施菜田土壤速效磷及其淋溶阈值的影响

土壤中磷的移动性不仅取决于磷的数量且与磷肥形态有关。了解不同磷源（有机肥和化肥）对设施菜田土壤磷素的影响对于指导科学施肥和面源污染防治至关重要。本文选取河北省饶阳县3种不同磷含量的农田土壤（未种植过蔬菜的土壤、种植蔬菜30年的塑料大棚土壤和种植蔬菜4年的日光温室土壤）为研究对象,采用室内培养试验和数学模型模拟方法研究有机无机磷源对设施菜田土壤磷素的影响,确定无机肥和有机肥源土壤磷素淋溶的环境阈值。结果表明添加有机肥和无机磷肥都会显著增加3种不同种植年限设施菜田土壤速效磷（Olsen-P）和氯化钙磷（CaCl₂-P）含量,但增加速度不同。对于未种植过蔬菜的低磷对照土壤,磷投入量高于50 mg·kg^-1（干土）后,无机肥比有机肥显著提高了土壤Olsen-P含量。对于已种植蔬菜30年的塑料大棚土壤,高磷投入时[300 mg·kg^-1（干土）和600 mg·kg^-1（干土）],无机肥比有机肥显著提高了土壤Olsen-P含量,低于此磷投入量时有机肥和无机肥处理之间没有显著差异。3种不同农田土壤CaCl₂-P的含量所有处理均表现出无机肥显著高于有机肥处理,尤其是在高磷量[>300 mg·kg^-1（干土）]投入时表现更加明显。两段式线性模拟结果表明,设施菜田土壤有机肥源磷素和无机肥源磷素淋溶阈值分别为87.8 mg·kg^-1和198.7 mg·kg^-1。随着土壤Olsen-P的增加,添加无机肥源磷对设施菜田土壤CaCl₂-P含量的增加速率是有机肥源磷的两倍。因此,建议在河北省高磷设施菜田应减少无机磷肥的投入,特别是土壤速效磷高于198.7 mg·kg^-1的设施菜田应禁止使用化学磷肥和有机肥,在土壤速效磷低于198.7 mg·kg^-1的设施菜田应加大有机肥适度替代无机肥技术的推广。     

施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响

潮土是我国华北地区主要土壤类型之一,潮土区是我国冬小麦-夏玉米作物的主要产区,研究不同施氮量潮土氮磷淋溶特征对于指导区域农田面源污染防控具有重要意义。本研究设置3个施肥处理,即传统施氮(CON)、优化施氮(OPT)和优化再减氮(OPTJ),利用田间渗漏池法,研究潮土冬小麦-夏玉米轮作农田硝态氮及总磷淋溶特征。结果表明:2016—2018年,冬小麦-夏玉米轮作周年不同施肥处理90cm土层年淋溶水量79.0～102.5 mm,不同淋溶事件间土壤淋溶液硝态氮浓度波动较大, CON、OPT和OPTJ处理单次淋溶事件硝态氮浓度分别为18.9～208.7(平均为72.7) mg·L~(-1)、9.0～99.2 (平均为33.8) mg·L~(-1)、4.7～55.5 (平均为15.4) mg·L~(-1)。本研究区域冬小麦-夏玉米轮作模式的氮素淋溶风险较高,磷素淋溶风险较低。传统施氮处理(CON)下农田硝态氮的平均淋溶量和表观淋失系数分别为66.4 kg·hm~(-2)和10.3%,而总磷(TP)为0.06 kg·hm~(-2)和0.04%。氮肥减施会显著降低氮素淋失,OPT和OPTJ处理的氮素淋溶减排率可达56.3%和78.9%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理硝态氮平均表观淋失系数分别为10.3%、6.2%和4.9%,随着施氮量的增加,硝态氮淋失系数动态增加。氮淋溶具有较大的年际变化,降雨量高的2018年比降雨少的2017年硝态氮淋溶量多57.0%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理总磷平均淋溶量分别为0.06 kg·hm~(-2)、0.06 kg·hm~(-2)和0.08 kg·hm~(-2)。适量减施氮肥会增加作物产量, OPT处理的作物产量是CON处理的1.08倍。然而,过量减施则会带来减产风险, OPTJ处理氮肥减施56%,作物产量比CON处理降低2.0%～8.1%。总之,潮土区农田硝态氮淋溶风险较大,适量减施氮肥能够在保证作物产量的基础上显著降低氮素淋失损失。     

华中地区两种典型菜地土壤中氮素的矿化特征研究

以华中地区两种典型的菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了菜地土壤氮素的矿化规律和矿化特征.结果表明,黄棕壤和潮土氮素的矿化以硝态氮量较多,铵态氮较少.两种土壤的矿化速率随培养时间的延长而降低,培养13周以后黄棕壤的矿化速率为N 0.13 mg/(kg.d),潮土为N 0.32 mg/(kg.d).随着培养时间的延长,黄棕壤和潮土的累计氮矿化量缓慢增长.培养结束时黄棕壤矿化量为N 68.65 mg/kg,潮土矿化量为N109.37 mg/kg,分别占土壤全氮量的24.52％和21.45％.黄棕壤和潮土氮素的矿化势分别为N 74.63 mg/kg和123.45mg,/kg,分别占土壤全氮量的26.65％和24.21％.     

Bioavailable potassium in river-bed sediments and release of interlayer potassium in irrigated arid soils

Abstract. Crop responses to applied potassium fertilizers are erratic in many arid and semi-arid soils. The potassium supplying potential of river-bed sediments and release of interlayer potassium from eleven alkaline soils were measured in two separate experiments. Sediments from the Chenab and Ravi Rivers in Pakistan were exhausted of potassium by successively growing wheat, maize, mungbean, and wheat in them for a total of 200 days, using Hoagland solution to supply optimum amounts of other nutrients. Cumulative plant dry matter yield was significantly greater on the Chenab sediments. The quantities of potassium supplied to plants from the sediments of the two rivers were also significantly different. Interlayer potassium was extracted for 1230 minutes from a Udic Haplustalf (Pindorian series) by twelve different solutions each with the same electrolyte content (100 cmol). The sodium adsorption ratios (SAR) of the solutions were adjusted to 5, 10, 25, and 50, each with Ca: Mg ratios of 25:75, 50: 50 or 75:25, using solutions of sodium, calcium and magnesium chloride. The potassium released from the soil was inversely related to solution SAR. Increasing proportions of magnesium relative to calcium in solution favoured the release of potassium, except in the SAR 50 solution. Significantly different quantities of potassium were extracted by various solutions. Maximum potassium (442 mg/kg) was extracted by SAR 5 solution with a Ca: Mg ratio of 25:75. Interlayer potassium subsequently removed by this solution from 11 alkaline soils ranged from 407 to 499 mg/kg. The potassium released from all but three of the soils was related to their clay content (r= 0.72; n= 8). The release of potassium from the soils followed the Elovich function. The intercept (X₁) and slope (X₂) estimated for the function was related to potassium released (y) by the equation: y=?1.13 + 2.74X₁?0.014X₂ (r= 0.998; n= 8) The results imply that river sediments treated with irrigation water containing magnesium and sodium ions can contribute substantial amounts of available potassium for plant growth.     

Kinetics of phosphorus release from calcareous soils under different land use in Iran

The rate of phosporus (P) release from soils can significantly influence P fertility of soils. The objectives of this study were to investigate the effects of land‐use types on the kinetics of P release under different management practices and the relationship between kinetic parameters and soil physical and chemical properties from calcareous soils. The kinetics of P release in 0.01 M CaCl₂ was studied in surface samples of 30 calcareous soils planted to garlic, garden, pasture, potato, vegetables, and wheat. Trend in P‐release kinetics was similar between land‐use types. Significantly different quantities of P were released under different land use. The maximum amount (average of five soils) (46.4 mg kg^–1) of P was released in soil under potato and the minimum amount (10.4 mg kg^–1) under pasture. The kinetics of P release from soils can be described as an initial rapid rate followed by a slower rate. Different models were used to describe P release. In general, parabolic diffusion and power equation were found to be appropriate for modeling P release. The P‐release rate for the soils was estimated by parabolic equation for the studied land‐use types. The constant b was lower for pasture and wheat than for garlic and potato. The relationship between the rate of P release with Olsen‐P was linear, while it was curved with respect to the CaCl₂‐P, indicating that release of P was diffusion‐controlled. When the kinetic parameters of models were regressed on soil properties, CaCl₂‐P and CaCO₃ appeared to be the most important soil properties influencing P‐release rates in these soils.