酸化紅壤施石灰后根際土壤鉀素轉(zhuǎn)化特征與機制.pdf

1、我國南方紅壤地區(qū)面臨著土壤酸化和鉀素缺乏兩大難題，嚴重制約著該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的提高和健康可持續(xù)的發(fā)展。本試驗依托祁陽典型旱地紅壤長期定位施肥試驗（始于1990），選取施肥酸化以及施石灰改良處理，分析玉米不同生育時期根際與非根際鉀素的變化特征。利用分室根箱盆栽試驗，探究不同石灰用量下各施肥酸化處理玉米和小麥鉀含量、吸鉀量和根際與非根際不同距離鉀素的動態(tài)變化。從鉀素的吸附解吸角度研究石灰對鉀素有效性的驅(qū)動機制，為南方酸化紅壤進行石灰改良和鉀

2、素的培育提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)不同生育期土壤速效鉀含量表現(xiàn)為:苗期＞收獲期＞灌漿期≈拔節(jié)期，根際速效鉀含量均處于虧缺狀態(tài)，拔節(jié)期和灌漿期虧缺最嚴重。與NP處理相比，NPK和NPKS處理玉米根際與非根際土壤速效鉀含量均顯著提高。與不施石灰相比，NPCa處理在石灰當季和后效作用下玉米根際與非根際土壤速效鉀均無顯著變化;NPKCa和NPKSCa處理速效鉀含量隨玉米生育期延長呈先降低后升高趨勢，緩效鉀含量均呈先緩慢降

3、低后微弱升高的趨勢，玉米根際土壤速效鉀的盈虧率升高，鉀素的虧缺程度減緩。在氮磷鉀肥配施下（NPK和NPKS）增施適量的石灰以后，根際土壤速效鉀含量降低，降低到一定程度（玉米42.6 mg/kg，小麥51.5 mg/kg）后趨于穩(wěn)定。
　　(2)相比NP處理，NPK和NPKS處理增施石灰后，鉀素的吸附平衡常數(shù)和最大緩沖容量均降低，鉀素的最大吸附量增大。隨石灰用量的增加，NPK處理鉀素吸附平衡常數(shù)和最大緩沖容量均出現(xiàn)增加趨勢，最大緩沖

4、容量的相對變化量與速效鉀含量相對變化量呈顯著負相關(guān)關(guān)系。與不施用石灰相比，施石灰后土壤pH提高0.5-1.0個單位，根際與非根際土壤交換性鋁含量平均降低3.9 cmol/kg，土壤交換性鈣鎂含量平均增加2.8 cmol/kg。速效鉀含量與緩效鉀含量、鉀飽和度、K+/(Ca2++Mg2+)和K+/Al3+均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　(3)在偏施肥（N、NP和NK）下隨石灰用量的增加，相同施肥處理玉米-小麥干物重、鉀含量、鉀素吸收效率

5、和鉀生理效率均無顯著差異;在氮磷鉀肥配施下增施適量的石灰（1.41 g/kg），顯著提高土壤pH和降低交換性鋁含量，增加玉米-小麥生物量和吸鉀量，提高鉀素吸收效率和鉀生理效率。同時促進鉀素從非根際逐漸向近根際的遷移，距離根際越近，對作物吸鉀量影響越大。根際緩效鉀對作物吸鉀量有一定的貢獻。
　　綜上所述，在長期施鉀肥下石灰通過提高土壤pH，增加根際鉀飽和度、交換性鈣鎂含量和減少交換性鋁含量，促進玉米-小麥良好生長，提高干物重、鉀素吸