有机质对土壤高活性铝的影响秦瑞君陈福兴（中国农业科学院土壤肥料研究所北京１０００８１）摘 要以湘南红壤为试材进行模拟试验。结果表明，土壤有机质的大量积累，对铝进行络合、吸附、使 其活性降低，从而削弱铝毒。有机质的品质对固持铝的能力也有影响，腐殖质含量越高，高分子腐 殖酸的芳构化程度越好，则对铝的固持能力越强。施用生理酸性化肥可使土壤对铝的吸附能力减弱 。关键词土壤有机质，活性铝，红壤，模拟试验随着近年来全球环境日益恶化，许多地区已出现酸 雨的危害，我国南方许多地区也不例外。酸雨的频繁沉降，加速了土壤的酸化，导致了土壤铝大量 活化，从而严重地制约了植物的生长。所以有关铝毒及其改良的研究也越来越引起人们的广泛重视 〔１、２、７、８〕。在土壤铝毒的矫正中，研究者们大多侧重于无机物的利用，取得了很好的改 良效果，但也有一定的局限性〔３、４、５、６、９〕。而有关有机物改良红壤铝毒的研究却很少 报道，本文以第四纪红壤为研究对象，对有机质对土壤活性铝的影响进行研究，以探究有机物改良 铝毒的原因。一、试验材料和方法本研究在湘南试验区中国农业科学院红壤实验站进行。试验采用 红壤肥力监测点的不同处理的土壤样品进行。供试土样取自０～２０ｃｍ的土层，经风干后，过１ ｍｍ筛。称２０ｇ置入小烧杯，在每种土样中加入不同浓度的Ａｌ２（ＳＯ４）３溶液：０、５０ 、１００、２００、４００、６００、８００和１０００μｇ／ｇ等。振荡后放置平衡一周，风干 ，再过１ｍｍ筛。测其交换性铝，水溶性铝。试验处理和土壤基本性状见表１。表１处理及土样基 本性质土号土壤处理全Ｎ（Ｎｇ／ｋｇ）全Ｐ（Ｐｇ／ｋｇ）全Ｋ（Ｋｇ／ｋｇ）碱解Ｎ（ｍｇ／ ｋｇ）有效Ｐ（ｍｇ／ｋｇ）有效Ｋ（ｍｇ／ｋｇ）有机质（ｇ／ｋｇ）ｐＨ值（２５∶１）１ 厩肥１．２９０．７３１５．４４９４．０４４．５１６４．７２５．２４６．４２２化肥１．０ ７０．７８１６．５６８１．３３５．９１３５．４１６．２７５．５０３厩肥＋化肥１．４２０ ．９４１５．６７９６．３６５．５２３９．５１７．５８６．３０４１５倍（厩肥＋化肥）１ ．４０１．２１１８．６９１０６．６１１３．４３４２．３１８．５２６．３０５对照０．９９ ０．５２１２．３２８０．２６．９８１．８１３．２９５．９６有关项目的测定方法：水溶性铝 ：０．０１ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２浸提，水土比５０∶１，振荡３０ｍｉｎ。交换性铝：１ｍｏｌ ／ＬＫＣｌ淋洗浸提，水土比２５∶１。以上二种铝均采用试铁灵比色法测定。二、试验结果与讨 论（一）不同土壤有机质含量对土壤高活性铝的影响土壤交换性铝、土壤水溶性铝，以及土壤溶液 中的铝被称为土壤高活性铝，它们对植物生长的影响最大，是导致植物铝中毒的最主要原因。如何 减少土壤高活性铝的量是改良土壤铝毒的关键。为了研究探索土壤有机质在改良铝毒中的作用，我 们进行了土壤有机质对土壤高活性铝影响的模拟试验。从表１可知土样的有机质大小依次为：土样 １＞土样４＞土样３＞土样２＞土样５。模拟试验的结果表明，有机质不同含量的土壤经加入等量 的铝后，土壤能再次浸提出来的活性铝量各不相同，其结果列于表２。从表２中可以看出，各土样 水溶性铝和交换性铝含量均为：土样２＞土样５＞土样４＞土样３＞土样１（图１、图２）。（二 ）不同有机质含量的土壤对铝的固定由图３的结果，我们可以进一步计算出各个处理对土壤活性铝 的固定情况。在以上五个土样中，固铝能力大小依次为：土样１＞土样３、土样４＞土样５＞土样 ２（图３）。表２各土样处理能浸提出的活性铝（ｍｇ／ｋｇ）加入铝量（ｍｇ／ｋｇ）土样１土 样２土样３土样４土样５水溶性铝交换性铝水溶性铝交换性铝水溶性铝交换性铝水溶性铝交换性铝 水溶性铝交换性铝０００３．４６２．３０１．６０３．２０８．０５０００１４．８８９．４０ ２．２０８．００９．６１００００２７．５１９．８０２．６０８．０２．１２５．６２０００ ２．９３３．９１９９．６０９．６３．４９．７２１．２６２．３４０００１２．８１３３．８ ３１２．９０３３．６１８．６５５．９５４．２１７７．２６００６．９３８．４２１７．７４ ６９．４４０．２１４５．３２４．９１８３．６１０８．９３６７．２８００３３．９１１８． ８２７１．２６９６．１６１．８３２０．９４９．１３４４．８１５３．４４４０．６１０００ ８３．４２２２．０３７２．９８４４．４１１０．１５１４．１１６７．４５０４．４３４６． ６７６６．３图１土壤有机质含量与被浸提出的水溶性铝的关系图２土壤有机质含量与被浸提的交 换性铝的关系图３不同土壤有机质对被固持的铝的影响在上述的５个土样中、土样１、３、４因施 用有机肥，其有机质积累要比其它处理高，所以其固持铝的能力强，其中最强的为土样１。上述各 图表说明，土壤有机质、特别是其大分子腐殖酸中含有许多活性基因，可以与铝进行络合反应，降 低铝的活性。又且腐殖质主要带有负电荷，可以大量地吸附阳离子，这也是使铝活性降低的原因。 然而就土样４与土样３比，以及土样２与土样５比；虽然前者的有机质含量较高，但它们固持铝的 能力却与其有机质含量不一致。其原因可能与化肥的施用有关。因为土壤施入化肥后，使得其Ｃ／ Ｎ比值降低，而不利于腐殖质的聚合，且形成的腐殖酸分子芳构化程度差，固持能力较弱。另外化 肥的施入，也会使得土壤腐殖质中许多活性基团为其它元素所占，也影响到了土壤的固持能力。从 图３还可看出，在五条曲线中，除土样１外，其余土壤对铝的固持量已趋近饱和。由此可见，有机 物的施用，可以增加土壤有机质，使得土壤固持铝的能力增强，减轻了铝的活性，从而削弱土壤铝 毒。而化肥的施用却会使土壤对铝的固持能力大大减弱，从而导致土壤铝大量活化，使土壤更易出 现铝毒。所以，化肥施用引起铝毒的问题必须引起注意。三、结论１土壤有机质大量积累，对铝 进行络合吸附，从而可以削弱铝毒。２有机质的品质对活性铝的吸附有很大的影响，腐殖质的含 量越高，芳构化程度越大，越有利于对铝的吸附。３施用生理酸性化肥可使土壤对铝的吸附能力 减弱。参考文献１中国林学会主编．酸雨与农业，北京：中国农业出版社．１９８２刘厚田、 张维平．环境科学学报，１９８８；８（３）：３３１～３９３朱端卫、董元彦等．土壤通报， １９９１；２２（６）：２５７～２５９４孟赐福．浙江农业科学，１９８５；５：２２～２２ ４５黄巧云．酸性土壤铝的形态与转化．华中农业大学博士学位论文，１９９２６Ｈａｙｎｅ ｓＲＪ．ＳｏｉｌＳｃｉ．１９８４；１３８（１）：８～１４７ＫｒｕｇＥＣａｎｄＣＲＦｒ ｉｎｋ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２２１，５２０～５２５８ＳｃｈｏｆｉｅｌｄＣ．Ｌ．Ｓｃｉｅｎ ｃｅ．１９７９；２０４：３０４～３０有机质对土壤高活性铝的影响@秦瑞君@陈福兴$中国农 业科学院土壤肥料研究所土壤有机质，活性铝，红壤，模拟试验以湘南红壤为试材进行模拟试验。 结果表明，土壤有机质的大量积累，对铝进行络合、吸附、使其活性降低，从而削弱铝毒。有机质 的品质对固持铝的能力也有影响，腐殖质含量越高，高分子腐殖酸的芳构化程度越好，则对铝的固 持能力越强。施用生理酸性化肥可使土壤对铝的吸附能力减弱。１中国林学会主编．酸雨与农业 ，北京：中国农业出版社．１９８２刘厚田、张维平．环境科学学报，１９８８；８（３）：３ ３１～３９３朱端卫、董元彦等．土壤通报，１９９１；２２（６）：２５７～２５９４孟赐 福．浙江农业科学，１９８５；５：２２～２２４５黄巧云．酸性土壤铝的形态与转化．华中农 业大学博士学位论文，１９９２６ＨａｙｎｅｓＲＪ．ＳｏｉｌＳｃｉ．１９８４；１３８（１ ）：８～１４７ＫｒｕｇＥＣａｎｄＣＲＦｒｉｎｋ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２２１，５２０～５２ ５８ＳｃｈｏｆｉｅｌｄＣ．Ｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９７９；２０４：３０４～３０６大量地 吸附阳离子，这也是使铝活性降低的原因。然而就土样４与土样３比，以及土样２与土样５比；虽 然前者的有机质含量较高，但它们固持铝的能力却与其有机质含量不一致。其原因可能与化肥的施 用有关。因为土壤施入化肥后，使得其Ｃ／Ｎ比值降低，而不利于腐殖质的聚合，且形成的腐殖酸 分子芳构化程度差，固持能力较弱。另外化肥的施入，也会使得土壤腐殖质中许多活性基团为其它 元素所占，也影响到了土壤的固持能力。从图３还可看出，在五条曲线中，除土样１外，其余土壤 对铝的固持量已趋近饱和。由此可见，有机物的施用，可以增加土壤有机质，使得土壤固持铝的能 力增强，减轻了铝的活性，从而削弱土壤铝毒。而化肥的施用却会使土壤对铝的固持能力大大减弱 ，从而导致土壤铝大量活化，使土壤更易出现铝毒。所以，化肥施用引起铝毒的问题必须引起注意 。三、结论１土壤有机质大量积累，对铝进行络合吸附，从而可以削弱铝毒。２有机质的品质 对活性铝的吸附有很大的影响，腐殖质的含量越高，芳构化程度越大，越有利于对铝的吸附。３ 施用生理酸性化肥可使土壤对铝的吸附能力减弱。参考文献１中国林学会主编．酸雨与农业，北 京：中国农业出版社．１９８２刘厚田、张维平．环境科学学报，１９８８；８（３）：３３１ ～３９３朱端卫、董元彦等．土壤通报，１９９１；２２（６）：２５７～２５９４孟赐福． 浙江农业科学，１９８５；５：２２～２２４５黄巧云．酸性土壤铝的形态与转化．华中农业大 学博士学位论文，１９９２６ＨａｙｎｅｓＲＪ．ＳｏｉｌＳｃｉ．１９８４；１３８（１）： ８～１４７ＫｒｕｇＥＣａｎｄＣＲＦｒｉｎｋ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．２２１，５２０～５２５８ＳｃｈｏｆｉｅｌｄＣ．Ｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９７９；２０４：３０４～３０有机质对土壤高活性铝的影响@秦瑞君@陈福兴$中国农业科学院土壤肥料研究所土壤有机质，活性铝，红壤，模拟试验以湘南红壤为试材进行模拟试验。结果表明，土壤有机质的大量积累，对铝进行络合、吸
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