不同有機物料對新墾低丘紅壤酸度的動態(tài)影響

姜銘北，呂曉菡，章明奎

(1.淳安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 植保土肥站，浙江 淳安 311700； 2.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310024；3.浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310058)

強酸性是南方低丘新墾紅壤的特點，也是限制其耕地生產(chǎn)力的主要障礙因素，因此，降低酸度是低丘新造耕地改良的重要內(nèi)容[1]。傳統(tǒng)上，酸性土壤改良主要采用施用石灰、磷礦粉等堿性礦物質(zhì)的方法進行校治[2-3]。施用石灰可有效中和土壤的活性酸和潛性酸，生成氫氧化物沉淀，消除鋁毒，迅速有效地降低酸性土壤的酸度。但研究表明，施用石灰后土壤存在復(fù)酸化現(xiàn)象，且會引起營養(yǎng)元素的失衡[4]。低丘新造耕地同時存在土壤有機碳和養(yǎng)分低下等問題，施用有機物料是這類土壤改良中必不可少的措施[5]。近年來，有研究建議利用有機物料來降低土壤酸性，其機理是某些有機物料含有高量的灰化堿，可降低土壤酸度[6-11]；同時，有機物料能與單體鋁復(fù)合，降低土壤交換性鋁的含量。但文獻報道的有機物料對酸性土壤的降酸效果有較大的不確定性[11-13]，可能與不同研究中有機物料的性狀差異等有關(guān)。為此，特選擇水稻秸稈、雞糞、菜籽餅、紫云英、沼渣和生物質(zhì)炭等6種常用的有機物料，采用培養(yǎng)方法比較研究了有機物料的組成、C/N對其降酸效果的影響。

1 材料與方法

1.1 供試土壤與有機物料

研究選擇的酸性土壤為第四紀紅土母質(zhì)發(fā)育的黃筋泥，采自浙西丘陵區(qū)，為新開墾的耕地表層土壤，土壤質(zhì)地為黏土，基本理化性狀：pH 4.35，交換性酸5.76 cmol·kg-1，有機碳5.24 g·kg-1，全氮0.39 g·kg-1，有效磷7.65 mg·kg-1，速效鉀64 mg·kg-1。采集的土壤樣品經(jīng)風(fēng)干、磨細后過2 mm土篩備用。

試驗收集了水稻秸稈、雞糞、菜籽餅、紫云英、沼渣和生物質(zhì)炭等6種常用的有機物料用于試驗。試驗前所有有機物料經(jīng)低溫烘干、磨細后過2 mm土篩備用，其基本性狀如下：水稻秸稈，有機碳398 g·kg-1，全氮7.98 g·kg-1，C/N 49.87，灰化堿31.24 cmol·kg-1，pH 7.62；雞糞，有機碳398 g·kg-1，全氮34.52 g·kg-1，C/N 11.53，灰化堿72.45 cmol·kg-1，pH 8.14；菜籽餅，有機碳411 g·kg-1，全氮54.26 g·kg-1，C/N 7.57，灰化堿71.25 cmol·kg-1，pH 6.57；紫云英，有機碳435 g·kg-1，全氮27.34 g·kg-1，C/N 15.91，灰化堿54.23 cmol·kg-1，pH 5.85；沼渣，有機碳298 g·kg-1，全氮18.43 g·kg-1，C/N 5.32，灰化堿64.52 cmol·kg-1，pH 5.64；生物質(zhì)炭，有機碳656 g·kg-1，全氮7.12 g·kg-1，C/N 92.13，灰化堿123.41 cmol·kg-1，pH 10.14。

1.2 處理設(shè)計

1.3 測定方法

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH

在濕潤條件下，各處理培養(yǎng)初期土壤pH都有上升的過程，培養(yǎng)10～20 d時土壤pH達到最高，之后土壤pH呈現(xiàn)下降的趨勢。但不同有機物料加入后的土壤pH變化幅度有一定的差異，其中，對照處理土壤在整個過程中pH變化較小，在培養(yǎng)初期土壤pH增值較小，之后的下降也較小；施用生物質(zhì)炭處理的土壤pH增值最大，之后基本保持較高的水平，后期下降不明顯；施用水稻秸稈處理的土壤，在初期土壤pH有明顯的增加，高值后pH雖有下降，但下降量較小；其他有機物料(包括雞糞、菜籽餅、紫云英、沼渣)在培養(yǎng)初期均可導(dǎo)致土壤pH明顯增加，但在高值后均有明顯的下降過程。

至培養(yǎng)結(jié)束時，與對照比較，濕潤培養(yǎng)條件下添加水稻秸稈、雞糞、菜籽餅、紫云英、沼渣和生物質(zhì)炭處理的土壤pH分別增加0.35、0.25、0.12、0.14、0.20和0.55個pH單位，而在淹水培養(yǎng)條件下，添加水稻秸稈、雞糞、菜籽餅、紫云英、沼渣和生物質(zhì)炭處理的土壤pH分別比空白增加0.13、0.20、0.17、0.10、0.03和0.62個pH單位。從土壤pH增量來看，以施用生物質(zhì)炭處理的效果最好(圖1)。

圖1 培養(yǎng)過程中土壤pH的變化

2.2 土壤交換性酸和對酸的緩沖性

培養(yǎng)試驗結(jié)束時，不同處理下土壤的交換性酸和對酸的緩沖容量如表1所示。與對照相比，有機物料處理后土壤交換性酸含量均有一定的下降，下降程度與pH的變化趨勢較一致，以施用生物質(zhì)炭的處理最為明顯，以施用紫云英的處理交換性酸含量下降最少。淹水培養(yǎng)條件下土壤的交換性酸含量較低。

表1 培養(yǎng)試驗結(jié)束時土壤的交換性酸和對酸的緩沖容量

本研究中，對酸的緩沖容量指土壤pH下降一個單位消耗的酸量。施用有機物料后，土壤對酸的緩沖容量有一定的增加，并以施用生物質(zhì)炭的增幅最高，其次為施用水稻秸稈的處理。

2.3 土壤和

圖2 濕潤條件下培養(yǎng)過程中土壤和的變化

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