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土壤铝毒害是酸性土壤地区限制作物生产的主要因素,了解和掌握土壤活性铝的变化情况是缓解土壤铝毒害的前提,也是提高酸性土壤地区农业生产的基础。本研究以第四纪红土为研究对象,通过长期定位试验、盆栽土培试验以及培养试验,研究不同利用模式和施肥管理对土壤活性铝形态变化的影响,以及这些变化在作物生长上的表现。在获得上述试验资料的基础上,对结果进行分析,主要新进展如下:
(1)在同种母质发育的地带性恢复林地、农作区、人工林茶园和桔园4 种不同利用模式下,人工林地茶园和桔园相对于地带性恢复林地,土壤交换性铝含量增加。
农田系统土壤交换性铝含量则下降,吸附态羟基铝和有机络合态铝含量提高。土壤交换性铝与土壤pH、有机质含量呈显著负相关。土壤pH 是影响吸附态羟基铝的重要因素,而有机质的含量则关系到有机络合态铝含量的高低。
林地土壤表层pH 值低于下层,由于枯枝落叶的影响土壤有机质表层含量较高,表层土壤交换性铝含量较低,有机络合态铝含量较高。下坡位土壤表现为堆积,土壤pH 值和有机质含量均高于上坡位,降低了铝的毒性。表层土壤受人类活动和外界影响较大,表现出的差异要大于下层土壤。
(2)在酸性红壤中,铝盐导致土壤活性铝的含量明显增加,降低了作物地上部和地下部的生物量。施用酸性化学肥料具有两面性,一方面可以提高土壤中营养元素的含量,另一方面降低了土壤的pH 值,导致铝离子的溶出,不利于作物的健康生长。
(3)施用稻草,土壤水溶性有机碳在第一天达到最大值,之后开始下降直至趋于平衡。土壤pH 值在前10 天内维持不降低或提高,添加的稻草量越高,提高的幅度也越大,之后缓慢下降至第30 天渐趋平衡;土壤交换性铝含量先降低,10 天后逐渐增加至稳定状态,与土壤水溶性有机碳呈显著负相关。有机络合态铝在可溶性有机碳和有机酸等小分子化合物的联合作用下,先增加而后降低。在稻草分解的前30 天,土壤水溶性碳、小分子化合物和土壤pH 值对铝形态的影响均较大,而到实验后期,土壤pH 值发挥着主导作用。
(4)虽然稻草可以在短期内引起土壤水溶性有机碳和土壤pH 值的变化,但无法使土壤有机质积累,故有机络合态铝不稳定,在外界环境变化时,易分解,不能起到很好的络合铝的作用。对玉米来讲,吸附态羟基铝是次于交换性铝的又一活性较大的铝化合物。土壤铝毒害降低后,玉米植株地上部和根吸收的P、K 量增加,干物质量增加。