施用石灰与钙蒙脱石对酸性土壤硝化动力学过程的影响

摘要

土壤酸化是粘土矿物缓慢风化的自然过程,但近年来随着人类高强度的农业利用,土壤酸化现象逐渐加剧,而铵态氮肥的硝化作用是土壤酸化的主要贡献者之一。传统的施用石灰改良酸性土壤,常常会有反酸现象,并可能导致土壤板结。蒙脱石是碱性或中性土壤的主要粘土矿物组分,而在土壤酸化的过程中,蒙脱石被进一步风化掉。本文通过室内模拟实验,采用硝化动力学拟合及对净硝化速率的计算,分别研究了蒙脱石（Ca-M）和石灰（Ca-OH）对酸性黄壤硝化作用的影响。结果表明：酸性黄壤添加石灰或蒙脱石后,土壤均发生了显著的硝化作用,且硝化过程符合一级动力学模型N_（NO3）=N_0＋N_p（1-exp（-k_1t））（P〈0.001）。Ca-OH处理土壤样品的净硝化速率（3.429 mg·kg~（-1）·d~（-1））显著大于Ca-M处理（2.381 mg·kg~（-1）·d~（-1））;Ca-OH处理土壤样品的潜在硝化速率（V_p）和平均硝化速率（V_a）在pH值5.7和6.2时分别为6.42、8.58 mg N·kg~（-1）·d~（-1）和2.71、3.87 mg N·kg~（-1）·d~（-1）,均显著大于钙基蒙脱石处理（pH值5.7和6.2时分别为3.40、4.56 mg N·kg~（-1）·d~（-1）和2.36、3.04 mg N·kg~（-1）·day~（-1））。结果表明采用石灰改良酸性土壤发生复酸化现象的可能性及程度大于钙基蒙脱石,本研究为酸性土壤改良提供了新的参考。