江汉平原四湖地区不同潜育度水稻土磷素状况及其有效性研究

江汉平原四湖地区不同潜育度水稻土磷素状况及其有效性研究

土壤潜水现象是在碱性条件下产生的铁的另原作用，使土壤呈蓝色和灰绿色，也称为潜水离铁作用。这是水形成土壤的主要形成过程。由于潜育化土壤中的强还原条件及其所产生的过多的还原性物质,不利于农作物的正常生长,使之成为一种分布十分普遍的低产土壤。在我国南方稻区,潜育化土壤的分布面积约有400×104hm2,为主要低产土壤类型。江汉平原四湖地区是潜育化水稻土集中分布的区域,潜育化土壤面积超过水田土壤的40%。一般,潜育化土壤分布在肥水条件较好的地势低洼区域,土壤富含有机质,是一种潜在肥力较高的渍害型低产土壤。因其障碍因素较为单一(主要是水分过多问题),增产潜力大,在后备耕地资源枯竭的平原湖区被认为是增产潜力最大的土壤类型。有关潜育化土壤的的形态特征、肥力状况、潜育化作用发生的条件机理和影响因素等方面有不少报导;有关研究成果表明,潜育化土壤集中反映了还原条件下土壤物质转化的特征(如铁、锰元素迁移、转化,还原性物质的消长),具有有机质含量高、潜在肥力丰富而养分不协调的特点。另一方面,水稻土磷素营养研究也很多,对水稻土的无机磷形态分级也有一些研究成果,但潜育化土壤的磷素形态方面的报导极少。本文针对江汉平原四湖地区普遍存在的潜育化土壤肥力问题,通过研究不同潜育化程度土壤的磷素形态及有效性,探讨潜育化作用对土壤磷素形态及其有效性的影响,为合理利用该区潜育化土壤资源提供依据。1材料和方法1.1试验土壤供试土壤样品取自江汉平原四湖地区的监利、洪湖两地,包括3种不同潜育化程度的水稻土、4个土壤剖面、19个土样,土壤剖面基本情况见表1。1.2实验方法土壤无机磷分级用张守敬—Jackson无机磷分级法;全磷、有效磷、还原性物质等皆用常规方法测定。2结果与讨论2.1不同程度的水稻土壤磷素栽培2.1.1不同地区调查问卷结果比较全磷含量反映了土壤磷素的储备状况,受母质、施肥、耕作制度等影响。从测定结果来看(表2),最高为0.792g/kg,最低为0.667g/kg。但按潜育化程度区分,同一潜育化程度土壤剖面之间全磷含量的差异明显,而不同潜育化程度剖面之间差异也不显著,表明潜育化程度对土壤全磷没有明显的影响。2.1.2不同重度潜育型表土有效磷含量分布情况土壤有效磷状况反映了土壤直接的供磷能力,结果表明(表2),调查样品的有效磷含量范围在6.5～18.5mg/kg,平均含量为12.5mg/kg。从土壤剖面平均含量来看,不同剖面之间存在明显差异,以中度潜育型土壤剖面的有效磷含量较高,而两个重度潜育型土壤剖面的有效磷含量为最低。在同一剖面内部有效磷的分布因潜育化程度而异,潴育型和中度潜育型土壤表现出表集现象,而在重度潜育型土壤剖面中却表现出有效磷表土耗竭的现象;且两个重度潜育型表土中,有效磷含量均小于10mg/kg,为中度缺磷水平。表明,潜育化程度对土壤有效磷有明显的影响。2.1.3量范围及强度用差减法计算所得的土壤有机磷含量结果表明(表2),潜育化程度对土壤有机磷有明显的影响。所分析土壤的有机磷含量范围为94～383mg/kg,平均为195.4mg/kg。不同土壤剖面有机磷含量有明显的差异。随潜育化程度加重,有机磷含量增加;土壤剖面平均的有机磷含量从127.2mg/kg增至322.5mg/kg,有机磷占土壤全磷的百分比由16.2%增至40.7%。表明不同潜育化土壤有机磷含量与土壤有机质含量变化有类似趋势。2.1.4无机磷形态及形态特征无机磷状况明显受土壤潜育化程度的影响。土壤剖面样品的无机磷总量为388～824mg/kg,平均为538mg/kg。不同土壤剖面的无机磷含量,以潴育型最高、重潜育型最低。从土壤剖面无机磷分级结果来看,4个土壤剖面的Al—P和Fe-P含量为较低水平,二者各自的均值分别占土壤无机磷总量的2.2%和7.8%,而O—P和Ca—P为无机磷的主要组分,平均分别占无机磷总量的39.0%和51.0%。不同潜育化土壤剖面无机磷各形态存在一定差异。以Ca—P为例,以潴育型土壤为最高,其次是中度潜育型,以重度潜育型最低,且差异极显著;表明Ca—P有受潜育化程度加重而降低的趋势。O—P虽有相反的趋势,但剖面之间的差异并不显著。而Al—P和Fe-P有所不同,Al—P以1、4号土壤剖面较高,而Fe-P以重潜育化的4号土壤剖面为高。2.2培养程度对土壤磷素有效性的影响2.2.1形态磷相关性分析土壤本身的磷素状况对其有效性的影响较为复杂。从表3所列出的有效磷与各形态磷的相关系数可见,多数相关不显著,且与全部4个剖面合计的各形态磷的相关性皆不显著。不同土壤剖面中,土壤全磷、有机磷、无机磷及其各形态与有效磷的相关性正负相关交错,表明不同潜育化程度土壤的各种形态磷对有效磷的贡献有各自的特殊性。2.2.2土壤条件对土壤各养分含量的影响影响土壤磷素状况及其有效性的因素较多,如母质来源、施肥耕作状况和土壤条件(如有机质)等,因素之间还能相互影响。由于不同潜育化程度土壤的有机质与土壤的潜育化程度密切相关,这里仅以土壤有机质含量为例(表4),分析土壤条件对土壤磷素状况及其有效性的影响。从4个剖面综合的情况看,土壤有机质与全磷相关不显著,而与有效磷呈极显著负相关,与有机磷和Ca-P呈显著正相关。在不同土壤剖面中,土壤有机质与磷素状况的相关性互有正负;以重度潜育型土壤(4号剖面)为例,有机质与有效磷、全磷、无机磷及其Al-P、Fe-P、O-P三形态呈不同程度负相关