不同有机物料对新垦低丘红壤酸度的动态影响

2020-02-06 11:27姜铭北吕晓菡章明奎

浙江农业科学 2020年1期

姜铭北，吕晓菡，章明奎

(1.淳安县农业技术推广中心植保土肥站，浙江淳安 311700； 2.杭州市农业科学研究院，浙江杭州 310024；3.浙江大学环境与资源学院，浙江杭州 310058)

强酸性是南方低丘新垦红壤的特点，也是限制其耕地生产力的主要障碍因素，因此，降低酸度是低丘新造耕地改良的重要内容[1]。传统上，酸性土壤改良主要采用施用石灰、磷矿粉等碱性矿物质的方法进行校治[2-3]。施用石灰可有效中和土壤的活性酸和潜性酸，生成氢氧化物沉淀，消除铝毒，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复酸化现象，且会引起营养元素的失衡[4]。低丘新造耕地同时存在土壤有机碳和养分低下等问题，施用有机物料是这类土壤改良中必不可少的措施[5]。近年来，有研究建议利用有机物料来降低土壤酸性，其机理是某些有机物料含有高量的灰化碱，可降低土壤酸度[6-11]；同时，有机物料能与单体铝复合，降低土壤交换性铝的含量。但文献报道的有机物料对酸性土壤的降酸效果有较大的不确定性[11-13]，可能与不同研究中有机物料的性状差异等有关。为此，特选择水稻秸秆、鸡粪、菜籽饼、紫云英、沼渣和生物质炭等6种常用的有机物料，采用培养方法比较研究了有机物料的组成、C/N对其降酸效果的影响。

1 材料与方法

1.1 供试土壤与有机物料

研究选择的酸性土壤为第四纪红土母质发育的黄筋泥，采自浙西丘陵区，为新开垦的耕地表层土壤，土壤质地为黏土，基本理化性状：pH 4.35，交换性酸5.76 cmol·kg-1，有机碳5.24 g·kg-1，全氮0.39 g·kg-1，有效磷7.65 mg·kg-1，速效钾64 mg·kg-1。采集的土壤样品经风干、磨细后过2 mm土筛备用。

试验收集了水稻秸秆、鸡粪、菜籽饼、紫云英、沼渣和生物质炭等6种常用的有机物料用于试验。试验前所有有机物料经低温烘干、磨细后过2 mm土筛备用，其基本性状如下：水稻秸秆，有机碳398 g·kg-1，全氮7.98 g·kg-1，C/N 49.87，灰化碱31.24 cmol·kg-1，pH 7.62；鸡粪，有机碳398 g·kg-1，全氮34.52 g·kg-1，C/N 11.53，灰化碱72.45 cmol·kg-1，pH 8.14；菜籽饼，有机碳411 g·kg-1，全氮54.26 g·kg-1，C/N 7.57，灰化碱71.25 cmol·kg-1，pH 6.57；紫云英，有机碳435 g·kg-1，全氮27.34 g·kg-1，C/N 15.91，灰化碱54.23 cmol·kg-1，pH 5.85；沼渣，有机碳298 g·kg-1，全氮18.43 g·kg-1，C/N 5.32，灰化碱64.52 cmol·kg-1，pH 5.64；生物质炭，有机碳656 g·kg-1，全氮7.12 g·kg-1，C/N 92.13，灰化碱123.41 cmol·kg-1，pH 10.14。

1.2 处理设计

1.3 测定方法

2 结果与分析

2.1 土壤pH

在湿润条件下，各处理培养初期土壤pH都有上升的过程，培养10～20 d时土壤pH达到最高，之后土壤pH呈现下降的趋势。但不同有机物料加入后的土壤pH变化幅度有一定的差异，其中，对照处理土壤在整个过程中pH变化较小，在培养初期土壤pH增值较小，之后的下降也较小；施用生物质炭处理的土壤pH增值最大，之后基本保持较高的水平，后期下降不明显；施用水稻秸秆处理的土壤，在初期土壤pH有明显的增加，高值后pH虽有下降，但下降量较小；其他有机物料(包括鸡粪、菜籽饼、紫云英、沼渣)在培养初期均可导致土壤pH明显增加，但在高值后均有明显的下降过程。

至培养结束时，与对照比较，湿润培养条件下添加水稻秸秆、鸡粪、菜籽饼、紫云英、沼渣和生物质炭处理的土壤pH分别增加0.35、0.25、0.12、0.14、0.20和0.55个pH单位，而在淹水培养条件下，添加水稻秸秆、鸡粪、菜籽饼、紫云英、沼渣和生物质炭处理的土壤pH分别比空白增加0.13、0.20、0.17、0.10、0.03和0.62个pH单位。从土壤pH增量来看，以施用生物质炭处理的效果最好(图1)。