土壤酸化、有機(jī)碳偏低和鉀素匱缺,是我國(guó)南方旱地紅壤資源可持續(xù)利用的突出問題。有機(jī)肥和化肥長(zhǎng)期配合施用,可通過緩解土壤酸化和增加土壤有機(jī)碳影響土壤礦物鉀釋放和解鉀菌特性進(jìn)而改善土壤鉀素狀況。然而,對(duì)于土壤酸化和有機(jī)碳水平影響鉀素形態(tài)轉(zhuǎn)化的機(jī)理缺乏深入研究。因此,本研究在南方丘陵區(qū)選取江西省和湖南省2個(gè)具有典型紅壤分布的省份,依托位于江西省紅壤研究所（江西省南昌市進(jìn)賢縣張公鎮(zhèn)）和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院祁陽紅壤實(shí)驗(yàn)站（湖南省永州市祁陽縣文富市鎮(zhèn)）的2個(gè)紅壤長(zhǎng)期施肥定位試驗(yàn)（分別始于1981年和1990年）,分別選取不施肥對(duì)照（CK）、施氮磷肥（NP）、施氮磷鉀肥（NPK）、氮磷鉀配施有機(jī)肥（NPKM）和氮磷鉀配施秸稈（NPKS）處理。在2015年采集各處理耕層（0–20 cm）的原狀土壤進(jìn)行團(tuán)聚體分組,分析0–20 cm土層各團(tuán)聚體組分中的鉀素含量和儲(chǔ)量,從而揭示長(zhǎng)期不同施肥下土壤團(tuán)聚體組分中鉀素含量和儲(chǔ)量的分配規(guī)律;結(jié)合室內(nèi)模擬試驗(yàn),通過調(diào)控各施肥土壤的pH和有機(jī)碳水平（控制土壤其他屬性一致）,探明土壤pH和有機(jī)碳水平與團(tuán)聚體鉀素的相關(guān)關(guān)系;并結(jié)合玉米根際土壤樣品,在解析長(zhǎng)期不同施肥處理下解鉀菌的... 

【文章來源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

土壤中鉀素形態(tài)轉(zhuǎn)化（楊振明等，1998，略有修改）

咄寥繣K含量（Zhaoetal.,2014），進(jìn)而有效補(bǔ)充土壤鉀庫。但是，作物秸稈的鉀肥替代效果受土壤初始條件的影響較大，當(dāng)土壤EK含量較高時(shí)，作物秸稈對(duì)鉀肥的替代效果不顯著（Suietal.,2015）。1.2.2長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤團(tuán)聚體組分及其碳氮磷等元素含量的影響在常規(guī)的土壤質(zhì)地分級(jí)中，根據(jù)土壤黏粉砂分級(jí)（AjiboyeandOgunwale,2013）的結(jié)果表明，鉀素主要集中在黏粒中，其次為粉粒和砂粒（王巖和楊振明,2000;Najafi-GhiriandJaberi,2013;Ghirietal.,2012）。然而，在土壤的形成過程中，黏粉粒常常通過各種有機(jī)無機(jī)物質(zhì)膠結(jié)成團(tuán)聚體（圖1.2，ZhangandHorn,2001）。關(guān)于土壤鉀素分析測(cè)試，常規(guī)的分析方法往往是將土壤粉碎后過1mm篩測(cè)定EK和NEK含量，過0.15mm篩測(cè)定TK含量，而團(tuán)聚體組分（2-0.053mm）中鉀素的形態(tài)和含量則不明晰。因此，作為土壤物理結(jié)構(gòu)的基本單位，研究和分析土壤團(tuán)聚體中鉀素含量對(duì)于指導(dǎo)具體的土壤結(jié)構(gòu)改良意義重大。前人研究（Huangetal.,2010；Yuetal.,2012；劉震等，2013；Zhangetal.,2018a）表明，不同施肥措施顯著改變土壤的物理結(jié)構(gòu)，特別是配施有機(jī)肥。這主要是由于有機(jī)肥帶入了較多有機(jī)碳，而這些有機(jī)碳對(duì)于土壤團(tuán)聚體和膠體的形成起到了至關(guān)重要的作用。Huang等（2010）研究表明有機(jī)無機(jī)肥配施顯著提高了土壤中大團(tuán)聚體含量（>2mm）；李叢蕾等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，紅壤旱地施用生物質(zhì)炭與過氧化鈣后，>0.25mm團(tuán)聚體含量比不施肥對(duì)照增加了16.1%-75.7%。同時(shí)，作為衡量土壤養(yǎng)分存儲(chǔ)和供應(yīng)能力的重要指標(biāo)，團(tuán)聚體各組分的養(yǎng)分分配顯著影響作物的養(yǎng)分吸收（王經(jīng)緯等，2017；Huangetal.,2010）。圖1.2土壤團(tuán)聚體的形成過程Fig.1.2Formationprocessofsoilaggregates然而，目前有關(guān)團(tuán)聚體組分中的養(yǎng)分研究主要集中在碳、氮、磷（王經(jīng)緯等，20

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文第一章引言6圖1.3解鉀菌的解鉀機(jī)理（李新新，2013，略有修改）Fig.1.3Potassium-dissolvingmechanismofpotassium-dissolvingbacteria(modified,Li,2013)1.2.4土壤pH和有機(jī)碳對(duì)鉀素形態(tài)及含量的影響土壤pH和有機(jī)碳含量是表征土壤的重要屬性，二者對(duì)于全土及團(tuán)聚體中鉀素形態(tài)轉(zhuǎn)化具有重要作用。一般認(rèn)為，較低的土壤pH不利于植物的生長(zhǎng)，從而嚴(yán)重抑制植物的吸鉀能力（黎成厚等，1999；孫小茗等，2006），進(jìn)而導(dǎo)致鉀素在土壤中的累積和淋溶。因此，土壤pH和有機(jī)碳的變化與土壤鉀素形態(tài)和含量密切相關(guān)。HeandChen（2013）通過路徑分析表明，土壤pH和有機(jī)碳是控制根際土壤水溶性鉀、NEK和EK含量的重要影響因子。在低pH條件下土壤膠體的鉀離子飽和度，由于土壤H3O+和鋁離子與鉀離子競(jìng)爭(zhēng)而降低，隨著鉀離子飽和度的降低，土壤鉀的有效性亦降低（黎成厚等，1999；孫小茗等，2006）。熊柳梅等（2006）研究表明，香蕉（MusaparadisiacalL.）種植區(qū)土壤EK與pH存在極顯著的正相關(guān)。同時(shí)，有機(jī)碳含量增加可以顯著促進(jìn)土壤鉀素供應(yīng)能力（蔡澤江等，2011），相反，去除土壤有機(jī)碳則顯著降低了紅壤性水稻土鉀的吸附量，從而不利于土壤鉀素的保蓄（Liaoetal.,2013）。目前，有關(guān)pH與土壤鉀素的研究主要集中在（根系分泌的）低分子量有機(jī)酸對(duì)土壤根際鉀素釋放的影響上。很多研究（涂書新等，1999；江長(zhǎng)勝等，2002；王東升等，2006和2007；叢日環(huán)等，2009a）證實(shí)，外源低分子有機(jī)酸可以顯著增加土壤礦物鉀的釋放，江長(zhǎng)勝等（2002）研究認(rèn)為，在反應(yīng)初期，土壤中EK和黏土礦物層間靠近外緣部位的鉀離子易通過擴(kuò)散離開黏土礦物晶格束縛進(jìn)入液相，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，NEK釋放速度降低。何冰等（2015）研究認(rèn)為，根系分泌物進(jìn)入根際土壤時(shí)，EK釋放主?

【參考文獻(xiàn)】：
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