不同镁肥在中国南方三种缺镁土壤中的迁移和淋洗特征

镁淋溶是导致南方土壤缺镁的关键因素之一。通过室内土柱模拟实验探究了四种镁肥(氧化镁、改性硫酸镁、钙镁磷肥和硫酸钾镁)在中国南方三种酸性缺镁土壤(黄壤、紫色土、红壤)中的有效性、迁移和淋洗特征以及土壤对镁素的固持,以期为南方缺镁土壤科学施用镁肥提供依据。结果表明,施用镁肥(折合MgO 100 mg·kg~(-1))后,三种土壤施镁土层(0～15 cm)交换性镁含量提高了2倍～15倍。氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁在三种土壤中均表现出较强的迁移能力,经过60 d淋洗(模拟降雨量1 000 mm),未施用镁肥土层(15～50 cm)中有效镁含量均较对照增加17.9～105.4mg·kg~(-1)。黄壤上不同镁肥处理镁累积淋失量在104.9～243.8 kg·hm-2,与紫色土接近,但较红壤高2倍～3倍。实验结束后,黄壤和紫色土上施用氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁的淋失率均超过三分之一,而红壤中均低于7%;施用钙镁磷肥增加了土壤对镁的固持,减缓了镁向下淋洗,淋失率在三种土壤中均为负值。综合四种镁肥在土壤中的有效性、土壤对镁素的固持、镁在土壤中的淋洗特征以及土壤酸化阻控,钙镁磷肥在三种酸性缺镁土壤中施用效果均较好。     

土壤镁素和镁肥施用的研究

本文综述了土壤镁素，植物镁素营养以及镁肥施用方面的研究成果，土壤镁素可分为矿物态、非交换态、交换态、水记和有机态等５种形态，它们对植物的有效性不同，非交换性镁的释放量很低，难以满足作物对镁素的需求，在酸性较强的土壤上施用缓产性镁肥对作物具有良好的效应。镁对碳水化合物，蛋白质，脂肪等物质代谢及能量转化有相当重要的作用，作物对镁素的吸收受到环境因素，特别是阳离子竞争效应的影响。     

红壤地区土壤镁素状况及镁肥施用技术的研究

从南方各地采集７种不同类型土壤１２６个样品,测定土壤有效镁含量。结果表明,平均有效镁含量３７．２ｍｇ／ｋｇ。几种土壤类型供镁能力排序为：水稻土〉棕色石灰土〉蝉泥质砖红壤〉泥质红壤〉麻硅质红壤〉硅质红壤〉红土质红壤。同样母质发育红壤,其有效镁的含量与植被种类覆盖、土壤侵蚀程度有关,说明植被生态环境对土壤质量产生重要作用。盆栽试验表明,不同镁肥用量对玉米生物量均有不同程度增加,施镁的增产幅度受土壤施钾     

三种镁肥在酸性土壤柑橘园中的施用效果

土壤酸化会加剧土壤和柑橘树体缺镁,施用镁肥是解决柑橘园缺镁的主要措施。目前农业生产中常以硫酸镁(MgSO4)等价格较低、溶解性较高的镁肥形态为主。但其水解性较强且为速效性镁肥,养分易淋洗损失,难以满足柑橘等多年生作物的生长所需。因此,在柑橘园中施用何种镁肥的效果更好则需进一步研究。以降低土壤酸度、补充土壤和柑橘树体镁素、提高柑橘产量和品质为主要指标,评价了酸性缺镁土壤上MgSO4、碳酸镁(MgCO3)和氧化镁(MgO)3种常用镁肥的施用效果。连续两年的田间试验表明,不施镁处理的耕层(0～40 cm)土壤交换性镁含量从27.7 mg/kg降低至22.5 mg/kg,与不施镁肥处理相比,施用镁肥则增加至29.2～34.5 mg/kg,且土壤pH与交换性镁含量呈极显著正相关关系;其中,MgCO3对降低土壤酸度和增加土壤交换性镁的效果优于MgSO4和MgO。另外,施用镁肥显著提高了叶片镁含量,降低了钾含量,使叶片钾镁比和钙镁比趋于合理,其中以MgCO3施用效果最佳。此外,酸性缺镁土壤施用3种不同镁肥均能增加柑橘挂果量并提高果实产量,MgSO4、MgCO3和MgO处理分别比不施镁处理增产5.7%、28.4%和12.5%。同时,与不施镁处理相比,施用MgCO3及MgO的果实风味品质得到进一步提升。各施镁处理中果实可溶性固形物和维生素C含量分别平均增加8.41%和1.46%。酸性缺镁土壤柑橘园中,MgCO3在协同调酸、补镁、增产和提质方面的效果较好,MgO次之,MgSO4较低。这些结果为酸性缺镁土壤上有效解决柑橘园的缺镁问题提供了有益的探索和技术支撑。     

基于土壤钙镁比的毕节植烟区镁肥施用分区研究

当前植烟区土壤镁肥施用主要依据土壤有效镁含量水平及其空间分布特征确定,但很少考虑到土壤钙镁比(有效钙含量/有效镁含量)对土壤镁素供应的现实影响,这必然对镁肥施用效果产生不利影响。本研究以毕节植烟区为例,基于大样本土壤采样数据,综合考虑土壤有效镁含量水平、土壤钙镁比及两者的空间分布特征,通过图形叠加和栅格运算,科学划定植烟区土壤镁肥宜施等级及分区。研究表明,毕节植烟区土壤有效镁平均含量为278.1 mg·kg^-1,土壤钙镁比均值为14.5,空间上均呈现较强的波动性。从空间插值图看,土壤有效镁含量以适宜等级为主,占到毕节植烟区面积的69%,土壤钙镁比分布以10～20和5～10两等级为主,且各等级交错分布。基于土壤有效镁含量和钙镁比获得的土壤镁肥宜施等级图中,适宜和较适宜施用镁肥面积分别为69.0%和10.5%,不适宜施用面积为19.0%,而极适宜和极不适宜面积比例仅分别为1.3%和0.2%。若仅考虑土壤有效镁含量得到的宜施等级分布与考虑钙镁比的宜施等级分布存在很大差异,这说明在制定镁肥施用方案时,若不考虑钙镁比对土壤镁素供应的影响,得到的镁肥宜施等级分区会产生较大的偏...     

闽东南旱地土壤镁肥肥效与钾镁平衡施肥技术研究

闽东南旱地土壤的24个代表性土样测定结果表明,缺镁土样占71%;花生增施镁肥增产幅度为3.7%～25.8%,大豆和柑桔则为7.5%～15.7%;在钾肥最佳用量基础上配施镁肥,镁肥的增产作用最大,钾镁平衡施肥才能大幅度提高花生、大豆和柑桔产量.     

山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果

采用田间调查、土壤盆栽和大田试验相结合的方法,研究山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果.结果表明,山西省主要类型土壤耕层(0-20 cm)交换性镁含量在78.1～641.8 mg/kg范围内.平均含量为255.1 mg/kg.不同类型土壤交换性镁含量高低依次为潮土>褐土>栗褐土>石灰性褐土>黄绵土>褐土性土.土壤交换性镁含量与土壤主要化学性质密切相关.生物消耗试验表明,褐土和石灰性褐土的镁生物有效性较高,其次是褐土性土和黄绵土,栗褐土和潮土的镁生物有效性最低.与不施镁肥相比,施镁大豆增产2.77%～9.04%,玉米增产2.98%～10.21%;大豆籽粒粗蛋白含量提高4.56%～7.52%,玉米籽粒粗蛋白、总淀粉和总糖含量分别提高9.96%～15.36%,2.41%～6.42%和8.52～12.50%.相关分析表明,大豆籽粒中镁含量与籽粒产量、粗蛋白和粗脂肪含量呈显著线性正相关;玉米籽粒中镁含量与籽粒产量呈显著线性正相关,与粗蛋白含量呈曲线关系,而与粗脂肪含量呈现显著线性负相关.研究表明,山西省主要类型土壤交换性镁含量处于较高水平,不同类型土壤交换性镁含量及生物有效性存在显著差异,籽粒中镁与籽粒蛋白质和脂肪含量密切相关,适量施用镁肥可提高农作物产量、改善营养品质.     

植物镁素营养诊断及镁肥施用

本文对近些年来有关植物镁素营养诊断及镁肥施用问题作了综述.主要内容包括:缺镁时植物的外部形态表现及内部结构变化、植物镁素化学分析诊断和生物化学方法诊断以及镁肥施用技术和国内镁肥使用状况.     

酸性土壤早稻施用钙镁磷肥效益试验初报

通过在酸性土壤上早稻施用钙镁磷肥与过磷酸钙比较，证明施用钙镁磷肥较过磷酸钙能促进早稻提早分蘖，增强稻株抗纹枯病性能，增加产量，提高经济效益，并能缓解土壤酸化，根据试验结果，拟定在本地条件下钙镁磷肥施用方法。     

用土柱淋溶实验研究水杨酸对酸性土壤铝迁移的影响

选择2种可变电荷土壤和1种酸性恒电荷土壤用土柱淋溶实验研究了水杨酸对土壤铝迁移的影响。结果表明，不同土壤由于矿物组成的差异，它们对有机酸的吸附容量有很大的不同，因此有机酸对不同土壤中铝的迁移有不同的影响。富铁土游离氧化铁的含量低于铁铝土，它对有机酸的吸附量也低于铁铝土的，因此在淋溶实验初期，有机酸对铝迁移的影响较小，在淋溶实验后期，由于土壤对有机酸的吸附达饱和状态，有机酸对铝的迁移表现出很强的促进作用，特别在有机酸初始浓度较高的情况下。铁铝土含有大量铁、铝氧化物，对有机酸有很高的吸附容量，有机酸对这类土壤铝迁移的影响很小。淋溶土对有机酸的吸附量很小，当有机酸的初始浓度较高时，淋溶实验开始后不久，有机酸就对铝的迁移表现出明显的促进作用。实验结果还表明，铝的迁移还与体系pH有关，低pH条件有利于土壤铝的溶解和迁移。     

新型大球包膜控释肥在土壤中的淋溶特征

通过土柱淋溶模拟试验研究果树专用新型大球包膜控释肥在土体中的淋溶特征以及对土壤淋滤液pH、EC变化和N、P、K、Mg等养分淋失的影响.结果表明,新型大球包膜控释肥处理淋滤液pH值显著高于未包膜肥料处理,但与不施肥处理和其他2种控释肥处理差异不显著.在整个淋溶过程中,新型大球包膜控释肥处理淋滤液EC值和淋滤液中无机态氮、水溶性磷、水溶性钾含量在淋溶前期显著低于速效肥料处理,但在淋溶后期显著高于其他2种控释肥处理.新型大球包膜控释肥无机态氮、水溶性磷和水溶性钾的淋溶损失率分别为38.72％,1.91％和24.76％.新型大球包膜控释肥与未包膜肥料相比显著减少了养分的淋溶损失,降低了施肥对地下水质的影响.     

磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究

采用土柱培养的模拟试验方法研究了在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及影响机理。结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥或有机肥土壤CaCl2-P、Olsen—P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥或有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平。在施用磷肥的基础上增施有机肥可以提高土壤CaCl2-P、Olsen—P含量和土壤渗漏液中可溶性磷的增长幅度。土壤磷的渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤渗漏磷量随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。Olsen—P含量与土壤磷吸持指数（PSI）呈显著负相关关系,与土壤磷的吸附饱和度（DPS）呈显著正相关关系。     

Soil Boron Migration as Influenced by Leaching Rate and Soil Characteristics: A Column Study

ABSTRACT

Soil boron (B) supply is usually used by farmers to correct B deficiency in many crops. The excessive application of this fertilizer may threaten environment components particularly underground water and soil. This study was undertaken to evaluate B migration at different soil characteristics and leaching levels. Three soils were collected from different southwestern Mediterranean areas. Then, three annual leaching rates were tested for each soil: 35 mm, 237 mm, and 565 mm in a sandy soil; 35 mm, 103 mm, and 247 mm in a silty-clay soil; 35 mm, 70 mm, and 140 mm in a clay-calcareous soil. The experiments were conducted in PVC columns filled with 30 cm of the studied soils. 0.5 mg kg^?1 of B was applied to the surface of each soil. The results showed that B migration is mainly related to leaching rate and clay content. The soil B losses (y) can be predicted using the regression model: y (mg kg^?1) = 0.001a–0.01b+0.14 (adjusted R² = 0.92) where a = leaching rates (mm) and b = soil clay content (%). The B leaching threat is higher on sandy soil compared to other soils. However, soil B accumulation risk seems to occur particularly in silty-clay and clay-calcareous soils. Further, bioavailable B enrichment was recorded only on silty-clay soil.     

引黄灌区灌淤土氮素淋失特征土柱模拟研究

采取土柱模拟实验的方法研究了不同施氮强度对宁夏引黄灌区灌淤土中氮素淋洗损失特征,以期为氮素淋失控制和合理施用提供科学依据。试验设5个氮水平,分别为对照处理(N0)、常规氮水平300 kg·hm-2(N300)、优化氮水平(N240)、2倍常规氮水平(N600)、2倍优化氮水平(N480)。试验结果表明:不同施氮水平淋洗液中NO3--N的浓度表现出先升高后降低的趋势,浓度峰值出现的时间随施氮水平增加逐渐后移,NO3--N是氮素淋洗损失的主要形态,而NH4+-N的淋失损失主要出现在淋洗前期,增加施氮量可以推迟各形态氮素峰值出现时间,增加淋失风险。N240,N300,N480和N600处理总氮累积淋失量分别为94.53、128.02、222.06 kg·hm-2和268.6 kg·hm-2,淋洗损失比例分别为39.38%、42.67%、46.26%和44.77%,当季施入稻田土壤的氮肥极易淋洗到100 cm深度以下,成为浅层地下水的潜在威胁。施入到灌淤土的氮素有39.38%~46.26%通过淋洗途径损失,各处理总氮累积量淋失规律服从对数方程Yt=a+blnt(R2=0.927~0.975)。     

控释肥硫膜对酸性棕壤淋溶特性的影响

为预测硫包膜控释肥施用后大量硫膜残留对土壤生态系统造成的危害，设置硫膜材料添加量不同的室内淋溶试验，以研究控释肥硫膜材料对土壤淋溶特性的影响。研究结果表明；成分和量等同于硫膜的粉状硫磺可显著改变酸性棕壤淋溶液的pH和EC值及K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、SO42-的浓度，5次淋溶累计淋失的K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、SO4^2-随粉状硫磺加入量的增加而增加。而硫包膜尿素处理除对土壤SO4^2-、K^＋淋溶影响不明显外，对其他指标的影响较明显。试验同时发现，由于硫膜和粉状硫磺的物理形态不同，短期内对土壤淋溶特性的影响也有较大差异，但粉状硫磺的表现可以反映硫膜积累并转化后对土壤的影响。     

不同调控措施对酸性富硒土壤硒有效性及水稻产量性状的影响

通过盆栽试验,研究了钙镁磷肥与氨基酸叶面肥混施共5种不同调控处理对酸性富硒土壤有效硒、水稻各部位硒含量以及其籽粒有机硒含量的调控效果。试验共分为6个处理:(1)CK,常规钙镁磷肥用量,0.2 g/kg;(2)P_1,单施低量钙镁磷肥,0.4 g/kg;(3)P_2,单施高量钙镁磷肥,0.6 g/kg;(4)B,单施氨基酸叶面肥,1 500 ml/hm~2;(5)P_1+B,单施低量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥,0.4 g/kg+1 500 ml/hm~2;(6)P_2+B,单施高量钙镁磷肥并配施氨基酸叶面肥,0.6 g/kg+1 500 ml/hm~2。结果表明:在无外源硒素添加的前提下,不同调控措施均能有效提高酸性富硒土壤中硒的有效性。高用量的2个处理(P_2,P_2+B)对提高土壤硒有效性的效果最佳,分别使土壤有效硒的含量提高了43.54μg/kg和42.16μg/kg,使水稻籽粒有机硒含量分别相应提高了39.27μg/kg和28.65μg/kg,5种处理的增幅均达到了极显著水平(P_0.01)。     

有机肥配施保水剂对紫色土水分入渗及氮素淋溶的影响

以有机肥、保水剂(聚丙烯酰胺PAM、高分子吸水树脂SAP和沃特)为供试材料,通过室内土柱模拟试验,研究有机肥配施保水剂对紫色黏土水分入渗及氮素淋溶的影响。结果表明:有机肥配施保水剂可有效增加土壤的保水保肥能力,是控制土壤水分和养分淋失的有效措施。单施有机肥和有机肥配施保水剂均降低了湿润锋运移深度和入渗速率。与对照相比,单施有机肥和有机肥配施保水剂处理的湿润锋运移深度降低了33.33%～46.49%,入渗速率降低了22.73%～31.82%,累计淋溶液体积降低了1.25%～6.78%。施用有机肥有一定增肥保肥能力,但随淋洗次数增加保肥能力逐渐降低,与对照相比,在持续淋溶条件下单施有机肥的硝态氮和全氮累计损失率分别升高了12.00%,17.51%。有机肥配施保水剂可有效减少氮素淋失量,降低氮素淋失率,提高土壤保肥能力。与施用有机肥相比,有机肥配施保水剂硝态氮损失率降低了35.49%～78.46%,全氮损失率降低了35.53%～71.85%,其中有机肥配施PAM处理保水保肥效果最好。     

An Improved Procedure for Determining Magnesium Fertilizer Dissolution in Field Soils

Abstract

The sequential extraction procedure currently used to measure magnesium (Mg) fertilizer dissolution in soils consists of removing dissolved Mg (step 1), and partially dissolved Mg (step 2), followed by an 18‐h extraction with 2 M HCl at room temperature to determine undissolved Mg (step 3). This procedure is satisfactory for soluble and moderately soluble Mg fertilizers but is not an accurate procedure for slightly soluble fertilizers, such as serpentine. When step 3 is replaced by a digestion procedure using 2 M HCl for 4 h at 90–95°C (improved step 3), the total serpentine Mg recovery (dissolved and undissolved Mg) from soil samples, either immediately after serpentine was added to soil or after a 21‐day incubation with moist soil, was about 100% compared to 40–50% by the original procedure. The improved procedure also increased the recovery of serpentine Mg applied to field soils. Therefore, this study recommends that the third step of the sequential extraction procedure be replaced by a 4 h digestion using 2 M HCl (90–95°C).     

氮肥对水稻不同生长期土壤不同深度氮素渗漏的影响

为了探明太湖地区氮肥施用对水稻不同生长期稻田土壤氮素渗漏的影响,利用渗漏管进行了原位监测。结果表明：①土壤各层(20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80和80 ~ 120 cm)渗漏液中铵态氮(NH4+-N)的平均浓度在水稻分蘖期较高,而硝态氮(-N)和全氮(TN-N)的平均浓度则在苗期相对较高。渗漏液中NH4+-N和TN-N浓度随土壤深度增加基本呈降低趋势。②以土壤80 ~ 120 cm深处渗漏量为进入地下水的氮素渗漏量,发现TN-N渗漏量占施肥量的比例为1.69% ~ 2.04%。分蘖期的NH4+-N渗漏量相对较多,而苗期-N和TN-N相对较多,总TN-N渗漏量中NH4+-N和-N基本无差异。③氮肥用量增加降了氮肥利用效率,加剧了土壤各层氮素渗漏风险。当施氮量由N 200增至270 kg/hm2时,氮肥表观利用率下降7.14%,下渗至地下水中的TN-N增加12.3%。     

镁肥对小白菜产量、矿质元素吸收及土壤肥力的影响

中国南方红壤区菜地普遍存在缺镁现象,蔬菜生产上适量添施镁肥具有重要的现实意义。目前有关蔬菜施用镁肥的效应研究报道尚不多,尤其是我国南方红壤区菜地的相关研究则更少。采用田间小区试验方法,在农户常规施用化肥的基础上,对红壤菜地添施不同剂量的镁肥,研究施镁对蔬菜产量、营养元素吸收及菜地土壤基本肥力状况的影响规律。结果表明:在常规化肥施用的基础上,适量地添施镁肥(施硫酸镁112.5~450.0 kg hm~(-2)),小白菜增产幅度为12.4%~20.4%,氮、磷、钾及镁等营养元素的吸收量分别提高27.7%~42.5%、30.1%~84.9%、38.0%~80.3%和53.2%~131.9%,蔬菜收获后土壤全镁和交换性镁含量分别提高15.8%~68.4%和29.0%~119.0%。小白菜产量与施镁肥量可用一元二次方程y=-0.53x2+60.61x+9093(R2=0.961**)较好地线性拟合,由该方程可以得出,当施硫酸镁量为381.2 kg hm~(-2)时,小白菜可获得最高产量,即10825.8 kg hm~(-2)。