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在我国,高强度的氮肥施用已经引起了农田土壤的普遍酸化。土壤的酸化范围很大程度上取决于土壤的酸缓冲容量。酸化对土壤其它元素的生物地球化学循环也会产生很大的影响。在连续施用氮肥的情况下,不同类型土壤的酸缓冲容量以及土壤的中微量元素是如何变化的尚缺乏系统的研究。依托3个不同土壤类型(黑土、潮土和红壤)的长期定位试验站为研究平台,探讨了三个方面的问题:(1)不同施肥处理对土壤酸缓冲容量的影响;(2)不同施肥处理对土壤盐基离子以及植物对其吸收的影响;(3)不同施肥处理对土壤微量元素以及植物对其吸收的影响。得出以下研究结果: 1.长期化学肥料(N、P和K)施用显著地降低了3种土壤的pH值,其中红壤降低幅度最大,约降低2个单位,潮土降低幅度最小,约降低0.4个单位。长期有机肥施用能够保持土壤pH维持在稳定的水平。3种土壤的酸缓冲容量存在着较大的差异,从大到小排列顺序依次为潮土>黑土>红壤。回归统计结果表明,长期施用N肥,吉林黑土阳离子交换量(CEC)有所降低,但仍处于相对较高水平,依然是供试黑土的主要缓冲体系;长期施用N肥致使河南潮土CaCO3含量下降,土壤缓冲体系由碳酸盐缓冲体系,逐渐向碳酸盐和CEC缓冲体系转变;长期施用N肥,导致湖南红壤盐基离子大量淋失,土壤盐基饱和度低于30%,土壤酸缓冲性能逐渐从CEC和铁铝氧化物体系向铁铝氧化物体系过渡。施用有机肥和秸秆处理对土壤酸缓冲容量的影响,在不同土壤中的表现有所差异:有机肥和秸秆处理提高了黑土CEC和盐基饱和度,增加了黑土酸缓冲容量;显著地加速了潮土中碳酸盐的溶解速率,降低了潮土的酸缓冲容量;有机肥施用显著提高了红壤的盐基饱和度及酸缓冲容量,但秸秆还田对红壤的盐基饱和度没有显著影响。 2.3种土壤碱土金属Ca和Mg含量从大到小的顺序依次为潮土>黑土>红壤。N肥施用显著的降低了黑土和红壤中全Ca的含量,植物收获带走Ca以及土壤向下淋溶分别是黑土和红壤全Ca降低的主要原因。由于潮土属于石灰性土壤,富含游离的CaCO3,因此长期施氮对潮土全Ca含量无显著影响。N肥施用显著的降低了红壤交换性Ca的含量,但是对黑土和潮土的影响不显著。有机肥施用显著提高了黑土和红壤交换性Ca的含量,而秸秆还田只显著提高了黑土交换性Ca的含量。3种土壤中交换性Ca的含量主要受到土壤pH值和CEC的影响。作物秸秆中Ca的含量要远远高于种子中Ca的含量;无论何种土壤,长期施氮未引起植物Ca的缺乏。长期施用化肥显著降低了潮土和红壤交换性Mg的含量,对黑土交换性Mg没有影响。有机肥配施化肥显著提高了黑土和红壤交换性Mg的含量,但是显著降低了潮土交换性Mg的含量。3种土壤中,秸秆还田配施化肥对土壤交换性Mg的含量无显著影响。红壤试验中,作物组织中Mg的浓度很低,作物生长可能受到Mg的限制。施用K肥有提高秸秆中K的趋势,但是对籽粒中K的含量没有影响。3种土壤交换性Na的含量在有机物料施用的情况下有升高的趋势。 3.长期施肥对土壤全量微量元素Fe和Mn含量无显著影响,主要原因是作物中微量元素的含量较低,植物收获带走的微量元素占土壤中全量微量元素含量的比例较小,不足以对土壤中全量微量元素库产生影响。土壤的pH值是影响黑土和潮土有效态Fe和Mn的主要因素。由于有机肥当中含有大量的Cu和Zn,其施用能够能显著的提高3种土壤中全量和有效态Cu和Zn的含量。