江漢平原四湖地區(qū)不同潛育度水稻土磷素狀況及其有效性研究

江漢平原四湖地區(qū)不同潛育度水稻土磷素狀況及其有效性研究

土壤潛水現(xiàn)象是在堿性條件下產(chǎn)生的鐵的另原作用，使土壤呈藍(lán)色和灰綠色，也稱為潛水離鐵作用。這是水形成土壤的主要形成過程。由于潛育化土壤中的強(qiáng)還原條件及其所產(chǎn)生的過多的還原性物質(zhì),不利于農(nóng)作物的正常生長(zhǎng),使之成為一種分布十分普遍的低產(chǎn)土壤。在我國(guó)南方稻區(qū),潛育化土壤的分布面積約有400×104hm2,為主要低產(chǎn)土壤類型。江漢平原四湖地區(qū)是潛育化水稻土集中分布的區(qū)域,潛育化土壤面積超過水田土壤的40%。一般,潛育化土壤分布在肥水條件較好的地勢(shì)低洼區(qū)域,土壤富含有機(jī)質(zhì),是一種潛在肥力較高的漬害型低產(chǎn)土壤。因其障礙因素較為單一(主要是水分過多問題),增產(chǎn)潛力大,在后備耕地資源枯竭的平原湖區(qū)被認(rèn)為是增產(chǎn)潛力最大的土壤類型。有關(guān)潛育化土壤的的形態(tài)特征、肥力狀況、潛育化作用發(fā)生的條件機(jī)理和影響因素等方面有不少報(bào)導(dǎo);有關(guān)研究成果表明,潛育化土壤集中反映了還原條件下土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化的特征(如鐵、錳元素遷移、轉(zhuǎn)化,還原性物質(zhì)的消長(zhǎng)),具有有機(jī)質(zhì)含量高、潛在肥力豐富而養(yǎng)分不協(xié)調(diào)的特點(diǎn)。另一方面,水稻土磷素營(yíng)養(yǎng)研究也很多,對(duì)水稻土的無機(jī)磷形態(tài)分級(jí)也有一些研究成果,但潛育化土壤的磷素形態(tài)方面的報(bào)導(dǎo)極少。本文針對(duì)江漢平原四湖地區(qū)普遍存在的潛育化土壤肥力問題,通過研究不同潛育化程度土壤的磷素形態(tài)及有效性,探討潛育化作用對(duì)土壤磷素形態(tài)及其有效性的影響,為合理利用該區(qū)潛育化土壤資源提供依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)土壤供試土壤樣品取自江漢平原四湖地區(qū)的監(jiān)利、洪湖兩地,包括3種不同潛育化程度的水稻土、4個(gè)土壤剖面、19個(gè)土樣,土壤剖面基本情況見表1。1.2實(shí)驗(yàn)方法土壤無機(jī)磷分級(jí)用張守敬—Jackson無機(jī)磷分級(jí)法;全磷、有效磷、還原性物質(zhì)等皆用常規(guī)方法測(cè)定。2結(jié)果與討論2.1不同程度的水稻土壤磷素栽培2.1.1不同地區(qū)調(diào)查問卷結(jié)果比較全磷含量反映了土壤磷素的儲(chǔ)備狀況,受母質(zhì)、施肥、耕作制度等影響。從測(cè)定結(jié)果來看(表2),最高為0.792g/kg,最低為0.667g/kg。但按潛育化程度區(qū)分,同一潛育化程度土壤剖面之間全磷含量的差異明顯,而不同潛育化程度剖面之間差異也不顯著,表明潛育化程度對(duì)土壤全磷沒有明顯的影響。2.1.2不同重度潛育型表土有效磷含量分布情況土壤有效磷狀況反映了土壤直接的供磷能力,結(jié)果表明(表2),調(diào)查樣品的有效磷含量范圍在6.5～18.5mg/kg,平均含量為12.5mg/kg。從土壤剖面平均含量來看,不同剖面之間存在明顯差異,以中度潛育型土壤剖面的有效磷含量較高,而兩個(gè)重度潛育型土壤剖面的有效磷含量為最低。在同一剖面內(nèi)部有效磷的分布因潛育化程度而異,潴育型和中度潛育型土壤表現(xiàn)出表集現(xiàn)象,而在重度潛育型土壤剖面中卻表現(xiàn)出有效磷表土耗竭的現(xiàn)象;且兩個(gè)重度潛育型表土中,有效磷含量均小于10mg/kg,為中度缺磷水平。表明,潛育化程度對(duì)土壤有效磷有明顯的影響。2.1.3量范圍及強(qiáng)度用差減法計(jì)算所得的土壤有機(jī)磷含量結(jié)果表明(表2),潛育化程度對(duì)土壤有機(jī)磷有明顯的影響。所分析土壤的有機(jī)磷含量范圍為94～383mg/kg,平均為195.4mg/kg。不同土壤剖面有機(jī)磷含量有明顯的差異。隨潛育化程度加重,有機(jī)磷含量增加;土壤剖面平均的有機(jī)磷含量從127.2mg/kg增至322.5mg/kg,有機(jī)磷占土壤全磷的百分比由16.2%增至40.7%。表明不同潛育化土壤有機(jī)磷含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量變化有類似趨勢(shì)。2.1.4無機(jī)磷形態(tài)及形態(tài)特征無機(jī)磷狀況明顯受土壤潛育化程度的影響。土壤剖面樣品的無機(jī)磷總量為388～824mg/kg,平均為538mg/kg。不同土壤剖面的無機(jī)磷含量,以潴育型最高、重潛育型最低。從土壤剖面無機(jī)磷分級(jí)結(jié)果來看,4個(gè)土壤剖面的Al—P和Fe-P含量為較低水平,二者各自的均值分別占土壤無機(jī)磷總量的2.2%和7.8%,而O—P和Ca—P為無機(jī)磷的主要組分,平均分別占無機(jī)磷總量的39.0%和51.0%。不同潛育化土壤剖面無機(jī)磷各形態(tài)存在一定差異。以Ca—P為例,以潴育型土壤為最高,其次是中度潛育型,以重度潛育型最低,且差異極顯著;表明Ca—P有受潛育化程度加重而降低的趨勢(shì)。O—P雖有相反的趨勢(shì),但剖面之間的差異并不顯著。而Al—P和Fe-P有所不同,Al—P以1、4號(hào)土壤剖面較高,而Fe-P以重潛育化的4號(hào)土壤剖面為高。2.2培養(yǎng)程度對(duì)土壤磷素有效性的影響2.2.1形態(tài)磷相關(guān)性分析土壤本身的磷素狀況對(duì)其有效性的影響較為復(fù)雜。從表3所列出的有效磷與各形態(tài)磷的相關(guān)系數(shù)可見,多數(shù)相關(guān)不顯著,且與全部4個(gè)剖面合計(jì)的各形態(tài)磷的相關(guān)性皆不顯著。不同土壤剖面中,土壤全磷、有機(jī)磷、無機(jī)磷及其各形態(tài)與有效磷的相關(guān)性正負(fù)相關(guān)交錯(cuò),表明不同潛育化程度土壤的各種形態(tài)磷對(duì)有效磷的貢獻(xiàn)有各自的特殊性。2.2.2土壤條件對(duì)土壤各養(yǎng)分含量的影響影響土壤磷素狀況及其有效性的因素較多,如母質(zhì)來源、施肥耕作狀況和土壤條件(如有機(jī)質(zhì))等,因素之間還能相互影響。由于不同潛育化程度土壤的有機(jī)質(zhì)與土壤的潛育化程度密切相關(guān),這里僅以土壤有機(jī)質(zhì)含量為例(表4),分析土壤條件對(duì)土壤磷素狀況及其有效性的影響。從4個(gè)剖面綜合的情況看,土壤有機(jī)質(zhì)與全磷相關(guān)不顯著,而與有效磷呈極顯著負(fù)相關(guān),與有機(jī)磷和Ca-P呈顯著正相關(guān)。在不同土壤剖面中,土壤有機(jī)質(zhì)與磷素狀況的相關(guān)性互有正負(fù);以重度潛育型土壤(4號(hào)剖面)為例,有機(jī)質(zhì)與有效磷、全磷、無機(jī)磷及其Al-P、Fe-P、O-P三形態(tài)呈不同程度負(fù)相關(guān)