湖北省不同地区水稻土对几种养分的吸附能力研究.pdf

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1、第2 5 卷 第 4 期 2 0 0 6 年8 月 华中 农业大学学报 J o u rna l o f H u a z h o n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y Vo l . 2 5 No . 4 Au g . 2 0 0 6 , 3 8 5 -3 8 8 文章编号1 0 0 0 - 2 4 2 1 ( 2 0 0 6 ) 0 4 - 0 3 8 5 - 0 4 湖北省不同地区水稻土对几种养分的吸附能力研究 廖志文1 ) 邹娟 ， 胡承孝1 ) ”巩细民2 ) 鲁君明3 ) ( ” 华中 农业大学资源与环境学院， 武汉4 3 0 0

2、 7 0 ; 2 ) 湖北省土壤肥料工作站， 武汉4 3 0 0 7 0 3 ) 湖北省荆州市大同湖管理区农科所， 荆州4 3 4 3 0 0 ) 摘要对湖北省4 个不同地区典型水稻土的磷( P ) 、 钾( K ) 、 硫( S ) 、 硼( B ) 、 锌( Z n ) 的吸附能力进行了研究。 4 种水稻土对P 的吸收能力大小顺序为: 洪湖市油一 稻两熟区近代河流冲积物母质发育的水稻土( 4 ” 土) 襄樊 市麦一 稻两熟区龟母质发育的水稻土( 3 # 土) 荆门油一 稻两熟区q母质发育的水稻土( 2 # 土) 薪春县油一 稻一 稻 三熟制区花岗片麻岩母质发育的水稻土( 1 # 土) ;

3、对 K的吸收能力大小顺序为: 3 # 4 # 1 # 2 # ; 对 S 的吸收 能力大小顺序为: 3 # 2 # 4 # 1 卜对Z n 的吸收能力大小顺序为: 3 # 4 # 2 # 1 # ; 对B的吸收能力大小顺 序为: 3 # 4 # 1 # 2 # 。田间养分管理策略应根据不同地区土壤对养分的吸附能力大小进行相应调整。 关键词水稻土; 养分; 吸附能力 中图法分类号S1 5 5 . 2 十 9 2 ; S 1 5 8文献标识码A 水稻是湖北省种植面积最大、 总产量最高的农 作物川。国内外大量的研究和实践证明， 科学施肥 对改善水稻的品质和提高产量有着显著的作 用 2 - 3 1 。

4、 由 于 土 壤具有复杂的 物理、 化学及生物学 特性， 当植物营养元素以肥料的形式施人到土壤中 后， 可能会被土壤组分吸附或固定而导致其有效性 和利用率降低。土壤对养分的吸附固定能力因土壤 组分的不同和各营养元素的特征而异 4 - 6 。因而， 在实际生产中， 往往就会遇到这样的问题， 向2 种土 壤施人等量的肥料时， 一种土壤上的作物对施肥有 显著反应， 而另一种土壤上的 作物则无任何反应， 因 此， 人们很容易认为后一种土壤不缺养分， 就认定种 作物时不用施肥， 但事实上， 如果施人足够多的养 分， 种植在这种土壤上的作物对养分会产生显著的 增产作用， 这是因为足量养分的施用超过了该土壤

5、 对养分的吸附固定量， 养分就能产生作用川。由此 可见， 只有了解土壤对施人其中养分的吸附固定能 力， 才有可能避免这类错误结论的产生， 科学地指导 施肥。根据前人的研究， 土壤一般对磷、 钾、 硫、 硼和 锌的吸附固定较强1 8 1 ， 同时， 在湖北省的农田中这几 种养分的缺乏已逐渐成为限制作物生产的限制因 子 9 .)0 。 本 研 究对湖 北 省4 个 不同 地区 水稻主 要 种 收稿日 期: 2 0 0 6 - 0 3 - 0 9 植模式下的水稻土对磷( P ) 、 钾( K ) 、 硫( S 、 硼( B ) , 锌( Z n ) 的吸附能力进行了探讨， 以期为科学施肥提 供依据。

6、 1 材料与方法 1 . ， 供试土坡 供试水稻土分别采自 鄂东南的薪春县、 鄂中的 荆门市、 鄂北的襄樊市以及江汉平原的洪湖市， 分别 代表该地区的油一 稻一 稻种植模式、 油一 稻种植模式、 麦一 稻种植模式和油一 稻种植模式。土壤样品的取样 深度为0 - 2 0 c m， 取样时间为2 0 0 5 年 1 . 1 月上中旬 水稻收获后。 其基本情况见表l , 1 .2 吸附试验 土壤养分的吸附试验采用 P O R T C H 和 H U N T E R方法 8 1 。 分别取2 . 5 m l - 土壤放人小烧杯中， 依次加人 2 . 5 m I , 表2 中的吸附处理溶液， 其中第1

7、个吸附处 理加人2 . 5 m l , 去离子水。2 次重复。 使处理溶液与土壤充分混合， 然后将烧杯在无 尘房间风干3 d 。土壤风干后， 用土壤养分系统研究 法( A S I 法) 浸提， 测定P , K , S , B , Z n 的含量。其中 P、 K、 Z n 用0 . 2 5 m o t % 1 , N a H C q 一 0 . 0 1 m o t i I , 国家粮食丰 产科技丁程项目 ( 2 0 0 4 B A 5 2 0 A 0 2 ) 资助 二 通讯作者 廖志文， 女， 1 9 6 9 年生， 华中 农业大学资源与环境学院硕士研究生， 武汉4 3 0 0 7 0 3 8

8、6华 中农 业 大 学 学 报第 2 5 卷 表1 4 种水稻土的甚本性状 T a b le 1 T h e b a s i c p r o p e rt ie s o f t h e f a x p a d d y s o i ls 土样编号 S o i l No . 采样地点 L o c a t i o n V春 Q i c h u n 荆门J i n g m e n 襄樊 X ia n g f a n 洪湖 H o n g h u 轮作制度 C r o p p i n g s y s t e m 油一 稻分 稻R a p e s e ly r i c e - l a t e r ice

9、油一 稻R a p e s e e d - r i c e 麦 书 W h e a t - r ic e 油一 稻R a p e s e e d - r i c e 成土母质 P a r e n t ma t e r i a l 花岗 片 麻岩G r a n i t e g n e i s s p a r e n t m a t e r ia l 第四 纪粘土( q 第四纪粘土( q 纪粘土( q) Q u a t e r n s r y d a y ( Q pe n t m a t e ri a l ) ) Q 旧 t 图. 砂山以q 近代河流冲积物A l l u v i a l d e p

10、 o s i t p a r e n t 们 p a r e n t 材并并材 .19，d4 E D T A - 0 . 0 1 m o l / L N H 4 F 联合浸提剂浸提， P 用铂 锑抗比色法测定， K , Z n 用原子吸收分光光度计测 定。S , B 用0 . 0 8 m o l / L C a ( H Z P 0 4 ) : 溶液浸提， S 用 氯 化 钡比 浊， B 用 姜黄 素比 色 法 测 定8 1 表2 吸附处理溶液中5 种营养元素的含f T a b l e 2 C o n t e n t i n f ixa t i o n t r 4 A t me n t s o

11、l u t i o n o f r i v e n u t r i e n t e l e m e n t s。 习L 1 6 0 洲尹3#矿 十+十个 1 2 0 8 0 曰助日屯。二.d洞县骤d nS n抽11 4SO 元素 Nu t r i e n t 养分元素的含量 C o n t e n t o f f i v e n u t r i e n t e l e me n t s 1 2 3 4 5 6 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 P 加人量 P a p p li e d l m g .L 2 5 . 4 25 0 . 8 3 1 0 1 . 6 62 0 3 . 3 2 1

12、 6 0 8 0 2 0 2 4 0 6 . 6 4 3 2 0 1 6 0 4 0 4 图1 4 种水稻土对 F ig . l P f ix a t io n c u r v e s 户的吸附曲线 f o r f o u r p a d d y 000 R4，1 40205 005 212. n曰0 KpsZn B 0 0 . 2 5 0 . 5 1 1 . 3 数据处理 通过各养分不同加人量与提取量的数据， 以养 分加人量为横坐标， 养分提取量为纵坐标分别作出 土壤对K , P , S , B , Z n 的吸附曲线， 并用吸附曲 线拟 合为y = a +b x 直线回归方程， 方程的斜率

13、b 表示相 对吸附能力。 2 结果与分析 2 . 1 P的吸附特征 P加人量与提取量的回归方程依次为: 1 ” 水稻 土: y =0 . 4 1 7 2 x +0 . 5 0 7 7 ( r =0 . 9 9 4 4 *) , 2 ” 水稻 土: y =0 . 3 2 8 4 x 十1 1 . 6 7 9 ( r =0 . 9 9 1 1 *) ， 3 # 水稻 土: y =0 . 2 7 1 x +6 . 9 8 8 ( r =0 . 9 9 7 4 ) , 4 # 水稻土: y = 0 . 2 4 8 7 x +6 . 4 5 0 6 ( r =0 . 9 9 3 0 * * ) 。4 个

14、水稻 土对P的吸附趋势为: 4 # 3 # 2 # 1 # ( 图1 ) 。 若 P的提取量为 8 0 m g / L时， 4 ” 水稻土的加人量为 2 9 5 . 7 m g / L ， 吸附率为 7 2 . 9 0 o ， 而 1 # 水稻土为 1 9 0 . 5 m g / l , ， 吸附率为5 8 . 0 % 3 ” 和2 # 水稻土的 加人量为2 6 9 . 4 m g / L 和2 0 8 . 0 m g / L ， 吸附率分别 为7 0 . 3 % 和6 1 . 5 % 0 。 施以 等量的 磷肥， 其肥料的有 效量以1 # 水稻土最高， 4 # 水稻土最低。 . 呻 1 ,

15、. 奋.2 # . 咭. 3 “ . . 卜 4 # 005000500 ，1.立 一闷幼日屯。1。弓x。园圳屠彩吕 0 1 0 0 2 0 03 0 0 4 0 0 5 0 0 K加入量 K a p p l i e d / m g -L - 图2 4 种水稻土对K的吸附曲线 F i g . 2 K f ix a t i o n c u r v e s f o r f o u r p a d d y s o i ls 2 .2 K的吸附特征 K加人量与提取量的回归方程: 1 ” 水稻土: Y = 0 . 2 2 4 3 x +5 1 . 6 6 4 ( r =0 . 9 7 9 6 ”) ，

16、2 ” 水稻土: Y = 0 . 2 3 2 4 x +8 9 . 7 1 7 ( r =0 . 9 9 7 6 ) , 3 ” 水稻土: Y = 0 . 1 3 4 3 x +7 4 . 5 7 8 ( r =0 . 9 9 8 9 * * ) , 4 # 水稻土: Y = 0 . 2 1 0 6 x 十7 9 . 5 4 ( r = 0 . 9 4 6 1 ) 。4 种水稻土对K 的 平均吸附趋势为: 3 # 4 # 1 # 2 11 ( 图2 ) 。 例 如， 若当提取量为1 9 6 m g / L 时， 3 # 水稻土的加人量 为9 0 4 . 1 m g / L ， 吸附率高达7 8

17、 . 3 Y， 而2 ” 水稻土 的加人量为4 5 7 . 3 m g / 1 . ， 吸附率则为5 7 . 1 %. 4 # 和1 ” 水稻土的加人量为 8 3 6 . 6 m g / 1 . 和 6 4 3 . 5 m g / 1 - ， 吸附率分别为7 6 . 6 %和6 9 . 5 %。施以等量 第 4 期廖志文等: 湖北省不同地区水稻土对几种养分的吸附能力研究 的钾肥， 其肥料有效量以2 ” 水稻土最高， 3 # 水稻土 最低。 2 .3 S的吸附特征 S 加人量与提取量的回归方程如下: 1 ” 水稻土: y =0 . 7 6 5 5 x +5 8 . 2 3 9 ( r =0 .

18、9 9 6 0 *) , 2 ” 水稻土: y =0 . 6 5 5 7 x +8 0 . 1 1 5 ( r =0 . 9 9 6 1 ) , 3 # 水稻土: y =0 . 5 7 1 9 x 十8 5 . 8 9 9 ( r =0 . 9 9 6 5 *) , 4 ” 水稻土: y =0 . 6 9 9 8 x +4 8 . 6 1 3 ( r =0 . 9 8 6 0 *) 。 4 个水稻 土对S的平均吸附能力为: 3 # 2 # 4 # 1 # ( 图 3 ) 。 施用等量的硫肥， 其肥料的有效量以3 # 水稻土 最显著， 1 # 水稻土最差。 量以1 # 水稻土最显著， 3 # 水

19、稻土最差。 2 . 5 日的吸附特征 B加人量与提取量的回归方程依次为: 1 # 水稻 土: y =0 . 5 6 1 1 x +0 . 0 2 6 9 ( r =0 . 9 9 7 5 ) , 2 # 水稻土: y =0 . 6 0 1 3 x +0 . 1 4 1 7 ( r =0 . 9 9 8 7 *) , 3 ” 水稻土: y =0 . 4 5 6 9 x +0 . 4 3 3 1 ( r =0 . 9 9 4 0 *) , 4 # 水稻土: y =0 . 4 6 8 5 x +0 . 2 5 6 6 ( r =0 . 9 9 5 4 * * ) 。4 种水稻土 对B的 平均吸附能力

20、为: 3 # 4 # 1 # 2 # ( 图5 ) 0 施用等量的硼肥， 其肥料的有效量以2 ” 水稻土最显 著， 3 ” 水稻土最差。 _3 . 0 r 叫卜 l a . 月 2 # . 渔 3 a 叫 卜.4 a 八U工Un 0自10 曰的日屯。巴侧减。山叫澎蛆山 2 3 4 5 2001601208040 一曰爹七。lu弓x。5啊澎昭5 B加人量 B a p p l i e d / m g .L - 1 5 0 S加人量 S a p p l ie d / m g -L 4 种水稻土对 S的吸附曲线 f ix a t io n c u r v e s f o r f o u r pe改 匆

21、 图 5 4 种稻土对 B的吸附曲线 F ig . 5 B f ix a t io n c u rv e s f o r f o u r p a d d y s o i ls 3 小结与讨论 通过对湖北省4 个不同地区典型水稻土对部分 养分吸附特性的研究， 结果表明， 4 种不同种植模式 下的水稻土对养分的吸附能力存在明显差异。 其中 取自 襄樊的麦一 稻种植模式下的3 ” 水稻土对K , S , B , Z n 的吸附能力最强， 当施用等量养分时， 与其它 土壤相比， 其肥料的有效量可能较低。该土壤对P 也有较强的吸附力。取自 洪湖油一 稻种植模式下的 4 # 水稻土吸附能力居中。相比而言，

22、 2 # 和 1 # 水稻 土的吸附能力较弱， 其中取自薪春油一 稻一 稻种植模 式下的1 # 水稻土对P S 和Z n 的吸附能力最弱， 而 取自 荆门油一 稻种植模式下的2 ” 水稻土对K , B的 吸附能力最弱， 当施用等量养分时， 其肥料的有效量 可能较好， 但当肥料一次性施用或用量过大时， 可能 会出现养分流失现象， 在实际生产中应注意肥料的 分次施用。 当几种土壤的有效基础养分相近时， 由于土壤 本身对施人肥料中的养分吸附量不同而导致能给作 物提供的养分量存在差异， 甚至有时存在一种土壤 的基础养分量比另一土壤高， 但由于土壤对这种养 分的吸附量多， 在施用相同量肥料时能提供给作物

23、 0IS 20.501 侧拟汀却 1，产llj4 十今十十 3S 图3 Fig504030 1.曰叻日七。1。弓x。 00 绷县骡uZ 1 0 2 0 3 0 4 0 Z n加人量 Z n a p p l i e d / m g -L 图4 4 种水稻土对Z n 的吸附曲线 F ig . 4 Z n f ix a t i o n c u r v e s f o r f o u r p a d d y s o i ls 2 .4 Z n 的吸附特征 Z n 加人量与提取量的回归方程如下: 1 ” 水稻 土: y =1 . 0 4 3 3 x -1 . 2 5 6 6 ( r =0 . 9 7 9

24、 2 * * ) , 2 # 水稻 土: y =0 . 9 7 9 1 x -0 . 6 7 8 6 ( r =0 . 9 8 4 7 * * ) , 3 # 水稻 土: y =0 . 6 3 5 x 十1 . 0 9 6 9 ( r =0 . 9 9 7 1 ) ， 4 ” 水稻 土: y =0 . 7 2 9 3 x +0 . 5 7 8 6 ( r =0 . 9 9 3 4 ) 。4 种水 稻土对 Z n的吸附能力为: 3 # 4 # 2 # 1 # ( 图 4 ) 。而且随着提取量的逐渐增加， 4 种水稻土加人 量的差异越来越大。施用等量的锌肥， 其肥料有效 3 8 8华 中农 业 大

25、 学 学 报第2 5 卷 的有效养分反而比后一种土壤少的现象。例如， 从 Z n 的吸附曲线图中可看出， 4 种土样的基础量依次 分别为1 . 7 , 1 . 5 , 2 . 1 5 和1 . 9 5 g / L ， 但由于不同土 壤对Z n的吸附能力不同， 当想提取 2 0 m g / 1 . Z n 时， 要加人的Z n 量依次为2 0 . 4 , 2 1 . 1 , 2 9 . 8 和2 6 . 6 g / 1 . ， 结果显示， 尽管3 ” 土的有效Z n 基础量最高， 但要达到2 0 m g / 1 二 提取量时其加人量最大。本研 究结果说明土壤养分吸附测定在评价土壤的供肥能 力和指

26、导科学施肥意义重大， 近年来其他人的研究 也 说 明 了 这 一 点 5- 7 , 121 有研究结果表明 7 . 1 1 1 ， 土壤对营养元素的吸附 特性受土壤矿物组成成分影响， 并与土壤粘粒含量 呈显著正相关。但本研究中4 种水稻土的吸附能力 差异的确切原因尚有待作进一步研究。然而， 无论 如何， 在实际生产中， 不同地区及相应种植模式下的 养分管理策略应根据土壤特性包括土壤对养分的吸 附能力大小而进行调整。 参考文献 1 徐大勇， 金军， 杜永， 等.N P K肥运筹对水稻籽粒蛋白质和氨基 酸含量的影响 J . 植物营养与肥料学报， 2 0 0 3 , 9 ( 4 ) : 2 6 -

27、2 9 . 2 H I R O S H I H . H ig h - y i e l d i n g r i c e c u l t i v a r s p e r f o r m b e s t e v e n a t r e d u c e d n i t rog e n f e r t i l iz e r r a t e J . C r o p S c i e n c e , 2 0 0 3 , 4 3 : 9 2 1 - 9 2 6 . 3 胡曙鉴， 陈云明， 方兆伟， 等. N P K肥施用量和运筹对稻米加 工品质和外观品质的 影响 J . 江苏农业科学， 2 0 0 5 , 3

28、: 2 6 - 2 9 . 4 符建荣， 詹长庚， 姜丽娜. 土坡中作物障碍因子的的系统诊断研 究 C / / 土壤养分状况系统研究法学术讨论会论文集. 北京: 中 国农业科技出版社， 1 9 9 5 : 5 8 - 6 5 . 仁 5 谭雪明， 石庆华， 李木英， 等.江西省抚州地区水稻土壤养分限 制因 子的研究 J . 江西农业大学学报， 2 0 0 1 , 2 3 ( 1 ) ; 5 0 - 5 3 . 6 阮云泽， 孙桂芳， 唐树海. 土壤养分状况系统研究法在菠菜平 衡施肥上的 应用 J . 植物营养与肥料学报， 2 0 0 5 , 1 1 ( 4 ) : 5 3 0 - 5 3 5

29、. 7 鲁剑巍， 鲁君明， 陈防， 等. 江汉平原玉米施用P 肥效果研究 J . 玉米科学， 2 0 0 4 , 1 2 ( 2 ) : 1 0 2 - 1 0 4 . 8 P O R T C H S , H U N T E R T A. 评价与改 善土壤 肥力的 系统研究 法 M . 北京: 中国 农业出版社， 2 0 0 5 : 7 - 1 0 . 9 张德才， 罗颖， 刘涛. 湖北省主要耕地土壤地力监测结果分析及 对策C J . 湖北农业科学， 2 0 0 4 , ( 3 ) : 5 3 - 5 5 . 1 0 曹凑贵， 蔡明历， 张似松， 等. 湖北省水稻生产现状及技术对策 J 7 .

30、 湖北农业科学， 2 0 0 4 , ( 4 ) ; 2 8 - 3 0 . 1 1 张漱茗， 阎华， 张军， 等. 山东主要土坡养分状况的系统研究 C/ / 土壤养分状况系统研究法学术讨论会论文集. 北京: 中国 农业科技出版社. 1 9 9 5 : 8 2 - 8 9 . 1 2 张炎， 王讲利， 刘骤.新吸棉田土壤养分的吸附特征与有效性 研究 i l . 水土保持学报， 2 0 0 5 , 1 9 ( 5 ) : 4 7 - 5 1 . S t u d y o n S o me N u t r i e n t s F i x a t i o n C a p a c i t y b y P

31、 a d d y S o i l s L I A O Z h i - we n ) i n D i f f e r e n t R e g i o n s o f H u b e i P r o v i n c e Z O U J u a n H U C h e n g - x i a o “ G O N G X i- m i n “ ( ” C o l l e g e o f R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ， L U J u n - m i n g 3 Hu a z h o n g A g

32、r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 0 , C h i n a ; “ S o i l a n d F e r t i l i z e r S t a t i o n o f H u b e i P r o v i n c e ， Wu h a n 4 3 0 0 7 0 , C h i n a ; ) A g r i c u l t u r a l R e s e a r c h I n s t i t u e o f D a t o n g h u ， J i n g z h o u 4 3 4 3 0

33、0 , C h i n a ) A b s t r a c t P h o s p h o r u s ( P ) ， p o t a s s i u m ( K ) ， s u l f u r ( S ) ， b o r o n ( B ) a n d z i n c ( Z n ) f i x a t i o n c h a r a c - t e r i s t i c s b y f o u r t y p i c a l p a d 衡 s o i l s i n d i f f e r e n t r e g i o n s i n H u b e i P r o v i n c

34、e w a s s t u d i e d . T h e o r d e r o f P f i x a t i o n c a p a c i t y w a s t h e p a d d y s o i l f r o m a l l u v i a l d e p o s i t p a r e n t m a t e r i a l u n d e r r a p e s e e d - r i c e r o t a t i o n i n H o n g h u C i t y ( 4 # s o i l ) t h a t f r o mq p a r e n t m a t

35、 e r i a l u n d e r w h e a t - r i c e r o t a t i o n i n X i a n g f a n C i t y ( 3 “ s o i l ) t h a t f r o mq p a r e n t m a t e r i a l u n d e r r a p e s e e d - r i c e r o t a t io n i n J i n g m e n C i t y ( 2 # s o i l ) t h a t f r o m g r a n i t e g n e i s s p a r e n t m a t e

36、 r i a l u n d e r r a p e s e e d - e a r l y r i c e A a t e r i c e r o t a t i o n i n Q i c h u n C o u n t y( 1 # s o i l ) . T h e o r d e r o f K f i x a t i o n c a p a c i t y w a s 3 # s o i l 4 # s o i l 1 # s o i l 2 # s o i l . T h e o r d e r o f S f i x a t io n c a p a c - i t y w a

37、 s 3 # s o i l 2 # s o i l 4 # s o i l 1 # s o i l . T h e o r d e r o f Z n f i x a t i o n c a p a c i t y w a s 3 # s o i l 4 # s o i l 2 # s o i l 1 # s o i l . T h e o r d e r o f B f i x a t i o n c a p a c i t y w a s 3 # s o i l 4 # s o i l 1 # s o i l 2 # s o i l . F i e l d n u t r i - e n t s m a n a g e m e n t s h o u l d b e r e g u l a t e d a c c o r d i n g t o s o i l f i x a t i o n a b i l i t y o n t h e n u t r i e n t s . K e y w o r d s p a d d y s o i l ; n u t r i e n t s ; f i x a t i o n c a p a c i t y ( 责任编辑: 张志枉)