22精准养分管理系统-离子交换脂膜田间原位提取土壤养分地地地研究

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1、实用标准文案精准养分管理离子交换脂膜田间原位提取土壤养分的研究程明芳，金继运，杨俐苹，黄绍文（中国农业科学院土壤肥料研究所，北京，100081）　　肥料在作物生产中具有十分重要的作用。为了科学合理地施用肥料，必需通过土壤测试了解土壤的养分状况。尽管化学测试方法已得到广泛使用，在了解土壤养分状况和推荐施肥中发挥了积极作用,但化学测试方法也存在许多弊病，如不能适用于各种类型的土壤、方法烦琐等。　　近年来，用离子交换树脂来测定土壤中养分释放及对植物的有效养分供应的研究日渐增多[1~5]。它从土壤中提取养分的机制与植物根的养分吸收十分相似[6]。所以，将离子交换树脂膜镶嵌

2、在塑料框中的装置被称为“植物根系模拟器”。用植物根系模拟器可以方便地实现土壤养分的田间原位提取。但迄今为止，国内外对土壤养分田间原位提取的研究报道较少，且主要用于磷的有效性[7]和氮的有效性测定[8]。本文探讨了用植物根系模拟器田间原位提取土壤磷素和钾素的结果，并分析了变异程度。　　1材料与方法　　植物根系模拟器(PRS)采用英国产的树脂膜和上海产的树脂膜制成。进口膜的厚度为0.12mm，国产膜的厚度为0.36mm。树脂膜的规格为6cm×2cm，有效面积按10cm2计算。使用前先用0.5mol/LNaHCO3溶液饱和（浸泡24h），使阳离子膜被Na+充分饱和，阴离

3、子膜被HCO3-充分饱和。田间土壤先浇蒸馏水至饱和后插入PRS，提取1h后取出，洗净后带回实验室用0.5mol/LHCl解吸1h。解吸液中的磷用钼锑抗比色法测定，钾用原子吸收分光光度计测定。用根系模拟器进行了以下两项研究。　　1.1钾肥定位试验土壤钾素肥力测定　　1992~1993年通过中国-加拿大合作项目在中国北方布置了25个钾肥定位试验，我们于2000年用上海产和英国产的阳离子交换树脂膜制成的根系模拟器在田间原位提取了其中3个试验的土壤钾，提取的处理为NP和NPK，每个小区插5片PRS。　　1.2田间土壤磷钾供应能力测定　　2000年5月24日小麦灌浆期，我们

4、在河北玉田县4个乡镇的15块地用进口树脂膜根系模拟器在田间原位提取了土壤磷钾含量，提取土壤磷时每块地插5片PRS，提取钾时每块地插4片PRS。　　2结果与讨论　　2.1精彩文档实用标准文案施用钾肥对提高土壤钾素肥力的作用　　钾肥定位试验结果表明，与只施氮磷肥的处理相比，经过7~8年的连续施用化学钾肥使土壤含钾量有了明显提高。在青海一个栗钙土上用国产树脂膜根系模拟器测定，两个NP区含钾量分别只有5.6和4.1μg/cm2，而NPK区的土壤含钾量则分别达到了7.0和7.3μg/cm，比相应的NP区含钾量分别提高了1.4μg/cm2和3.2μg/cm2，即25.0%和7

5、8.0%，平均为51.5%。从测定结果可以看出，同一小区内土壤含钾量也有较大差异，变异系数在22.1%-45.4%之间（表1）。产生这种变异的主要原因可能是土壤肥力的空间变异，也有部分可能来自提取和测定误差，有待于作进一步研究。　　(表：表1施用钾肥对青海钾肥定位试验国产膜PRS提取土壤含钾量的影响(K,μg/cm2))重复Replication处理Treatment土壤含钾量potassiumcontentinsoil平均含钾量meanvalue变异系数（%）C.V.IIIIIIIVV1NP4.26.44.28.05.05.629.31NPK4.210.44.6

6、5.210.47.045.42NP3.63.44.43.65.64.122.12NPK8.44.88.65.69.27.327.0　　在天津水高庄的一个潮土上进行的蔬菜钾肥定位试验中，无论用国产膜PRS田间原位提取，还是用进口膜PRS田间原位提取，施用钾肥对土壤含钾量的提高均有显著效果（表2）。用国产膜PRS提取试验中的两个小区重复，土壤含钾量从9.0μg/cm2提高到15.2μg/cm2，以及从7.0μg/cm2提高到19.2μg/cm2，平均从8.0μg/cm2提高到17.2μg/cm2，即平均提高了9.2μg/cm2，也就是1.15倍。这与蔬菜年施钾量高有关

7、。用进口膜PRS提取土壤钾，施用钾肥分别使土壤含钾量从5.4μg/cm2提高到7.8μg/cm2，以及从4.8μg/cm2提高到8.0μg/cm2，平均从5.1μg/cm2提高到7.9μg/cm2，即平均提高了2.8μg/cm2，也就是54.9%。测定值的变异系数在15.2%~33.8%之间。按面积计算，用国产膜PRS提取的土壤钾明显高于用进口膜PRS提取的土壤钾，如重复1的NP处理，两者分别为9.0μg/cm2和5.4μg/cm2，前者是后者的1.7倍。这主要是因为国产膜的厚度明显高于进口膜，相应的提取能力也强。　　(表：表2施用钾肥对天津钾肥定位试验树脂膜提取

8、土壤含钾量