长期施肥对红壤性水稻土含钾黏土矿物组成和钾吸附的影响

摘要

通过优化水稻植株对钾的吸收和减少钾在环境中的损失,提高K+吸附性能有效增加土壤有效钾库容量.推测长期不同施肥水稻土化学和矿物学特性的变化可能导致了K+吸附的响应变化.本研究的目的是采用X-射线衍射和分解光谱方法确定稻田土壤中不同黏土粒级的矿物组成;测定未经氧化[-H2O2]前(未除去有机质)和经氧化[+H2O2]后(除去有机质)的K+吸附等温线;探讨K+吸附与土壤的化学和矿物特征变化之间的相关性.结果表明:30年长期不同施肥处理间土壤有机碳(SOC)的差异较少,但黏土矿物组成的差异较大.＜5μm黏粒部分比＜1μm黏粒部分与施肥处理土壤中伊利石的峰面积百分比变化更加对应.＜5μm黏粒部分总蛭石-绿泥石的峰面积百分比与总伊利石峰面积百分比呈显著负相关(r=-0.946,p=0.0006).不同施肥处理之间的K+吸附差异明显.SOC氧化试验表明在低K+浓度(≤120mg/L)时有机碳(SOC)对K+吸附呈正效应,而在较高的K+浓度(240mg/L)时有机碳(SOC)效应为负值.经SOC氧化后土壤黏土矿物的K+吸附量占未经SOC氧化土壤的60％～158％,表明土壤黏土矿物对K+吸附效应比有机碳对K+吸附效应强.K+的吸附潜力与结晶不良伊利石的数量呈显著正相关(r=0.879,p=0.012).吸附K+对水稻植株生长的有效性有待进一步深入研究.