吉林省主要耕作土壤中钾的固定与释放

通过X—射线衍射、室内模拟实验及常规分析研究了吉林省主要耕作土壤中钾的固定与释放。结果表明,土壤对钾的固定与释放与土壤的矿物组成有关,3种土壤的固钾量均随钾加入量的增加而增大,而固钾率则随施钾量的增加而逐渐下降。随钾加入量的增加,固钾量和固钾率均有黑土>白浆土>黑钙土的趋势。土壤释钾量有黑钙土>黑土>白浆土的趋势。相关分析表明,蒙脱石、蛭石为主要的固钾矿物,而伊利石为主要的释钾矿物。     

我国南方一些土壤的钾素状况及其含钾矿物

本文研究了我国南方一些土壤的钾素状况及其含钾矿物。结果表明，土壤含钾矿物的含量和种类因成土母质和土壤发育程度而异。花岗岩发育土壤的含钾矿物随粒烃增大而增加（＞５０μ除外），沉积岩发育的土壤情况相反。土壤的非交换性钾与云母类矿物含量呈较好的相关性（ｒ＝０．６６９＾＊），交换性钾与土壤ＣＥＣ呈极显著正相关（ｒ＝０．８０８＾＊＊）。不同粒级对土壤全钾量贡献不一，花岗岩发育土壤的全钾量主要集中于１０－５０     

冀东滨海平原稻区土壤钾库状况与变化

通过对大面积土壤各形态钾的定位监测,研究了1982～2016年30余年间冀东滨海平原稻区土壤钾库的现状、变化及其影响因素,分析了成土母质、耕种施肥等对该区域土壤钾库的影响。主要结果:(1)冀东滨海平原稻区土壤全钾、缓效钾、速效钾平均含量分别为23.04 g/kg、1 615.94 mg/kg、247.37 mg/kg。种稻40～70余年间,各年限土壤全钾、速效钾分别维持在23.96 g/kg、257.41 mg/kg左右。与种稻40年相比,缓效钾年均减少20.19 mg/kg。(2)不同母质土壤全钾、缓效钾、速效钾含量大小顺序为:海相沉积物、泻湖沉积物河流冲积物;土壤缓效钾/全钾和速效钾/全钾均为海相沉积物、泻湖沉积物河流冲积物,3种母质发育的土壤速效钾/缓效钾差异不显著;海相沉积物、泻湖沉积物二者之间的各形态钾含量及比值均无显著差异。(3)土壤速效钾与土壤盐分、有机质均呈显著正相关关系;土壤速效钾与有效磷无显著相关关系。主要结论:随种植年限增加,土壤全钾、速效钾无显著变化,缓效钾显著下降。海相沉积物、泻湖沉积物发育的土壤全钾、缓效钾、速效钾的含量均显著高于河流冲积物,土壤速效钾与盐分呈显著正相关关系。稻区土壤钾输入量小于水稻钾的输出量,随着种稻年限的增加,逐渐消耗土壤缓效钾。     

几种粘土矿物和一些土壤的钾固定

6种矿物和10个土壤样本固定的钾随加入的钾浓度增加而增加。所有样本固定的迟缓效钾很低,固定的缓效钾随矿物性质和土壤组成而变化,固定能力的顺序是:高岭石<云母<伊利石<蛭石;砖红壤和赤红壤<红壤<潮土和黄土<黄棕壤。以高岭石和蒙脱石为主并含一定量的伊利石和云母的土壤,其粘粒含量明显地影响土壤的固钾力,含较粗粒蛭石多的土壤,固钾力也明显。根据土壤的固钾率,可计算出5种施钾水平的各类土壤固钾量,为合理施用钾肥提供参考意见。     

浙江省丘陵旱地土壤供钾能力的研究

浙江省主要丘陵旱地土壤的全钾量随母岩中长石和云母的含量增加而增加,幅度为0.57—3.13%,速效钾和缓效钾的含量分别为33—216ppm和80—638ppm,与土壤中高岭石及伊利石的相对含量有关。以化学试剂连续提取、电超滤(EUF)和强度/数量关系研究结果表明:高岭石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)较低,有效钾数量较少,且缓效钾释放慢,在黑麦草耗竭试验中,经1—2次收获后,产量和吸钾量明显下降。以伊利石为主的土壤,其缓冲容量(PBC^k)高,黑麦草试验可得到连续的高产和吸取较多的钾。黑麦草试验还表明土壤的供钾特性较之其有效钾储量更有实践意义。     

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。     

连续施肥对土壤磷钾组分变化的影响

以 10年肥料定位试验土壤为材料 ,研究了连续施肥对 3种土壤磷钾组分含量的影响。结果表明 ,连续施用NPK化肥、化肥基础上增施有机肥 ,均可提高土壤有机磷总量、无机磷总量、全钾含量及其它各组分 (形态 )的含量。有机磷总量平均分别提高 0.34倍和 1.08倍 ,其中AOP提高 1.71倍和 2.45倍 ;无机磷总量分别提高 0.40倍和 0.47倍 ,其中Ca2-P提高 6.3倍和 7.69倍 ;全钾含量提高很少 ,但水溶性钾提高 6.88倍和 11.17倍。连续 10年不施肥土壤磷钾总量及各组分含量均降低。连续施钾与不施钾 ,土壤粘粒X射线衍射图谱没有明显差异 ,但不施K肥土壤粘粒 ( 2 m)全钾含量降低     

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。     

应用生物法研究土壤含钾矿物与土壤供钾能力间关系

本文主要通过矿物鉴定，生物试验方法，辅以电超滤（ＥＵＦ）法及常规化学分析研究了黄潮土，黄棕壤，灰潮土和红壤的含钾矿物类型，含钾量及其不同粒级中分布与土壤供钾能力间关系。研究表明，四种壤的含钾矿物，全钾量主要分布于土壤０－５０μｍ部，并以０－２μｍ部分的最丰富。随着土壤粒径增大，土壤含钾矿物组成逐渐简单化，含量逐渐降低。通过生物试验证明，土壤中三个粒级的供钾能力亦是０－２μｍ＞２－１０μｍ＞１０－５     

不同施肥措施提高南方黄泥田供钾能力及钾素平衡的作用

【目的】基于连续 30 年南方低产黄泥田培肥定位试验,研究土壤全钾、速效钾、缓效钾含量与钾素盈亏特性,明确钾肥投入量与产量的关系,以期为黄泥田钾素肥力定向培育及水稻钾肥施用提供科学依据。 【方法】定位监测不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK)、化肥 + 牛粪 (NPKM)、化肥 + 全部稻草还田 (NPKS) 四种施肥处理代表性年份耕层土壤钾素含量动态变化,分析各形态钾素间及与有机碳含量的关系,并于相邻集中年份 2010、2011、2013、2014 年采集植株样品以评价土壤钾素水平、土壤钾素盈亏、植株养分对钾肥投入量的响应。 【结果】30 年施肥处理下,土壤全钾含量平均较 CK 增加 2.2%～5.0%,且双季稻年份不同处理差异较单季稻年份大,速效钾含量历年平均较 CK 增加 43.9%～102.4%,以 NPKS 增加最为明显,而不同处理的土壤缓效钾含量无明显差异。土壤速效钾含量与全钾呈显著正相关,土壤全钾、速效钾含量与有机碳均呈极显著正相关。各施肥处理提高了收获期植株钾含量与累积量。NPKS 处理每年盈余钾素 (K₂O) 101.1 kg/hm2,其余处理每年亏缺幅度为 –89.4～–18.6 kg/hm2。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量相互间呈极显著正相关,可推算出外源钾肥 (K₂O) 每年投入量达到 161.8 kg/hm2 时,土壤钾素处于持平状态,其对应的土壤速效钾含量为 95.3 mg/kg。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量及籽粒钾含量均与植株产量呈显著正相关。 【结论】水稻增产效果与土壤钾肥投入量、速效钾含量及钾素盈亏量有关。黄泥田土壤速效钾较缓效钾、全钾更直接反映生产力水平。长期施肥提高了黄泥田土壤全钾与速效钾含量,NPK 化肥加秸秆还田对增加土壤钾素盈余与提升速效钾效果要明显优于单施 NPK 化肥或 NPK 肥配合粪肥。     

吉林省玉米种植区土壤真菌群落多样性特征研究

为了探索吉林省玉米主要种植区土壤微生物的真菌群落多样性特征,采用Illumina MiSeq技术,对吉林省玉米主产区的72个土壤样品进行真菌群落多样性分析,通过土壤理化性质、酶活性特征、多样性指数、冗余分析(RDA)、偏最小二乘法(PL-SDA)等分析玉米种植区土壤微生物群落结构的特征及其与土壤理化性质的关系.结果表明...     

长期玉米连作下不同产量水平0—100 cm土层黑土与淡黑钙土理化性状差异

[目的]比较长期玉米连作条件下,0—100 cm土层黑土和淡黑钙土土壤物理和化学性状的差异,分析影响产量的主导因素,为黑土地保护与利用提供理论指导.[方法]在吉林省中部黑土区和西部淡黑钙土区,各选取玉米连作种植年限超过15年的代表性地块18个,在每个地块采集深度为0—10、10—20、20—30、30—50、50—70...     

土壤有效钾的吸附特征与钾肥有效性的研究

应用化学分析、吸附试验和生物诊断方法及田间验证,系统研究了3种土壤钾的丰缺状况及钾的有效性和利用率。结果表明,3种土壤有效钾含量和对钾吸附能力为黑土＞淡黑钙土＞风砂土。由于土壤有效钾含量和吸附反应不同,钾生物有效性表现出较大差异。施钾风砂土增产49.4％,淡黑钙上增产273％,黑土增产13.1％。田间试验亦有相同趋势,在风砂土、淡黑钙土和黑土试验地上施用钾肥分别使玉米增产39.1％、24.5％和14.9％。最大产量钾肥施用量,黑土和谈黑钙土为100kg／hm2,其利用率为33.1％和38.9％,风砂土为50kg／hm2,其利用率为61.0％。     

土壤含钾矿物的释钾研究进展

介绍土壤中含钾矿物的类型、结构特点、钾素含量与钾素释放的关系,区分了含钾矿物在土壤中的构成及分布特点,同时对国内外关于含钾矿物钾素释放规律的研究状况,钾素释放的作用机理、动力学特性,以及影响土壤含钾矿物钾素释放的因素做了综述。     

Potassium release characteristics and mineralogical characteristics of some delaware soils

Abstract

Twenty‐eight agriculturally important Delaware soils were cropped intensively in a greenhouse experiment. There was no consistent positive correlation between K uptake and percent sand, silt, clay, clay minerals of the clay fraction, K‐feld‐spars of the sand fraction or K‐feldspar weathering of the soils from the A horizon. Only potassium feldspar from the sand fraction and K‐feldspar weathering correlated with K uptake in the soils of the B horizon. This correlation was only significant at the latter part of the experiment when nonexchangeable K was probably the source of plant available K.     

Simulation of rill erosion in black soil and albic soil during the snowmelt period

Snowmelt-induced rill erosion could bring serious harm for soil quality and agricultural productive conditions of slope farmland in the black soil zone of Northeast China. In this study, we conducted laboratory experiments to investigate the effects of the freeze-thaw (FT) temperature, number of FT cycles, water content, flow rate, and thaw depth on rill morphology and erosion amount in two common soil (black soil and albic soil). The thaw depth obtained the maximum range, which was the primary factor for the width-to-depth ratio of rills in the black soil; whereas, the flow rate obtained the maximum range as the primary factor for rill erosion in black soil and albic soil. The number of FT cycles had a minor effect on rill erosion in the two soils. Under the same conditions, the rill morphology showed a large difference between the two soils, and higher rill erosion occurred in albic soil than black soil. Rill erosion was relatively high in black soil and albic soil when the FT temperature fluctuated around 0°C during freezing-thawing. The water content exhibited a greater effect on rill erosion in black soil than in albic soil. The unthawed frozen layer could promote rill erosion during snowmelt period to some extent. The results could provide some reference for future study snowmelt-induced rill erosion mechanism and preventive measures.     

吉林省农田耕层土壤pH的时空变化特征

本研究通过分析2005~2013年测土配方施肥项目在吉林省采集的大量土壤样品,明确了不同地区农田耕层土壤pH的空间变异特征,并与第二次土壤普查数据对比探讨了土壤pH的变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤pH分布在3.8~9.1之间,平均值为6.5。不同类型农田土壤pH的高低顺序为:黑钙土风沙土草甸土黑土白浆土≈暗棕壤水稻土。空间上,吉林省农田耕层土壤呈现自西向东逐渐降低的分布特征,以西部白城市的通榆县最高而东部延边朝鲜族自治州的汪清县最低。时间上,与第二次土壤普相比,吉林省各种土类的pH存在共性的土壤酸化趋势。不同土类间pH的降幅存在较大差异,代表性的黑土下降约0.5个单位,酸化程度较大的草甸土和水稻分别下降了1.4和1.6个单位,而酸化程度较小的白浆土下降了0.1个单位。吉林省农业生产中应控制化肥用量,调整肥料品种,合理增施有机肥,大力推广秸秆还田,从而缓解土壤酸化趋势,改善土壤肥力。     

Potassium supply capacity response to K-bearing mineral changes in Chinese purple paddy soil chronosequences

Purpose

Purple paddy soils are important for food production. Their potassium (K) supply capacity affects rice yields through its effect on nutrient availability. We hypothesize that changes in soil mineralogy can influence the K supply capacity and the efficiency of K fertilizer. Designing management practices that optimize crop yield while minimizing environmental impacts is a major challenge in agriculture. For this, it is necessary to understand the evolution of, and interaction of, minerals and different chemical forms of K in the soil system.

Materials and methods

Taking advantage of the long-term paddy cultivation history in China, two purple paddy soil chronosequences, one in Guang’an, Sichuan Province (P sequence) and the other in Longsheng, Guangxi Autonomous Region (PS sequence) in Southwest China, were investigated.

Results and discussion

Depotassification is prevalent in both paddy soil chronosequences, which is consistent with the decrease of illite and K-feldspar in the P sequence and with the decrease of muscovite in the PS sequence. K-bearing primary minerals are the long-term stable source of non-exchangeable K (interlayer K) in both chronosequences. Illite in clay fractions acts as the main sources of non-exchangeable K in the P sequence. In contrast, clay minerals derived from muscovite are the main sources of non-exchangeable K in the PS sequence. Clay mineral authigenesis is an important process in the purple paddy soils rich in K-bearing minerals.

Conclusions

The changes in mineralogy of purple paddy soils do not conform to the usual sequence found in the well-drained natural soils. Artificial submergence promotes the conversion of mineral K (lattice-bound K) to non-exchangeable K and enhances the availability of mineral K. The disintegration of K-bearing primary minerals thus controls the K supply capacity in purple paddy soils.

     

我国北亚热带白浆化土壤矿物学特性的研究

本文对北亚热带地区七个白浆化土壤的原生矿物和次生矿物的特性进行了研究。重，轻矿物含量表明土壤继承了母质的特性，粘淀层与漂白层的母质沉积是间断的，前者风化强度大于后者。石英颗粒表现特征显示漂白层物来来源于黄土物质再堆积，粘土矿物以水云母为主，其结晶度较差，氧化铁类型以针铁矿和赤铁矿为主，也有非晶质氧化铁和硅酸盐中的Ｆｅ＾２＋，其形成条件与现代化成土条件一致。