硫肥对土壤性质、重金属形态和作物生长的影响

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1、华中农业大学博士学位论文硫肥对土壤性质、重金属形态和作物生长的影响姓名：郑诗樟申请学位级别：博士专业：土壤学指导教师：胡红青201206硫肥对土壤性质、重金属形态和作物生长的影响摘要我国长江以南地区是缺硫较严重的地区。施硫可提高作物产量和品质，但施用不当，会造成作物减产和品质降低。硫与其它元素间的交互作用及其效应方面要超过其本身的营养作用，因此，科学施用硫肥至关重要。本文以不同硫肥(单质S、硫酸根硫S042‘．S)为研究对象，采用盆栽方式研究了它们对红壤和黄棕壤上水稻、油菜吸收养分的影响，探讨硫肥施入后土壤氧化还原性、土壤微生物量C、N、S和酶活性的变化，揭示了缩二脲

2、对硫转化及对作物根系活力和养分吸收的效应，分析了硫肥与磷矿粉配施对污染土壤重金属Cd、Cu形态变化和作物生长的影响，旨在为硫肥的合理施用和重金属污染土壤原位固化技术提供科学依据。主要结果如下：1)在相同施硫量的水稻盆栽实验中，黄棕壤有效硫含量相对高于红壤，可能因为前者的Fe(III)含量较高，氧化能力更强。红壤根表Fe含量(胶膜)高于黄棕壤，水稻吸硫量大于黄棕壤，表明根表胶膜中的硫是植物吸收硫的供应库。缩二脲与硫磺配合施用，对硫磺氧化的影响先抑制后促进，在红壤中水稻吸S量降低，黄棕壤中吸S量增加，表明缩二脲抑制了红壤根系的氧化作用，有可能生成FeS或FeS2沉淀。2)

3、单质S在红壤与黄棕壤上的氧化受温度和水分影响。温度低于5。C时硫的氧化速率很低，干湿交替的硫氧化速率较高；随着硫磺施用量增加，其氧化速率增加。土壤氧化还原度pe+pH值在11—12之间。3)土壤pH、Eh和log[S04玉】的多元回归分析表明，红壤pH、Eh与施S量的相关性均达极显著水平。红壤0．49／kgS042。-S处理及黄棕壤0．49／kgSo．S、0．29／kgS04玉-S处理油菜的生物量、根系活力和吸S量均较低。红壤0．49／kgS042。．S和黄棕壤0．29／kgS042。-S处理的氧化还原体系以H2S03／S电对为主，有还原性物质产生，对油菜吸收S有不利

4、影响。黄棕壤0．49／kgSo-S处理虽然是以H2SOdS电对为主，但其氧化还原电位与硫用量间相关不显著。4)以油菜为供试作物，测定了两种硫肥处理间土壤微生物量C、N、S和土壤基础呼吸(C02一C)的变化。随着硫肥用量的增加，土壤微生物量C、N、S和土壤基础呼吸均增加，但在苗期土壤微生物量C则降低。单质S处理油菜吸S量高于S042。-S处理，单质S的增产效果较好。根际土壤微生物量C、N、S和土华中农业大学2012届博士学位论文壤基础呼吸低于非根际土壤，而苗期油菜根际土壤微生物量S大于非根际土壤，硫磺处理的土壤pH值变化与此相似，是影响微生物活性的重要因素。根际土壤蔗糖

5、酶和过氧化氢酶活性低于非根际土壤，脲酶活性高于非根际土壤。土壤微生物量和酶活性对油菜吸收硫起了重要作用。5)重金属Cd、Cu污染土壤中，单施硫肥和磷矿粉时，荆芥的生物量增加的顺序为：磷矿粉处理>S042‘．S处理>单质S处理，硫肥和磷矿粉配施后生物量明显高于单施。土壤重金属污染时，硫肥用量过量对作物可产生双重毒害作用。硫肥与磷矿粉作用比较，单施硫肥时重金属Cd、Cu更易向植物可利用态转变。6)不同硫肥与磷矿粉配施后，污染土壤中水溶态、交换态及残渣态Cu含量降低，水溶和交换态Cd含量增加，残渣态Cd含量降低。0．29／kg单质s+磷矿粉处理在促进Cd2十向潜在可利用态转

6、化的能力好于单施磷矿粉处理。种植小白菜和荆芥两茬作物后水溶和交换态Cu、Cd含量均降低，残渣态Cd、Cu增加，表明硫肥与磷矿粉配施对土壤重金属的固化有良好作用。关键词：硫肥；土壤氧化还原反应；土壤微生物量；重金属Cd、Cu形态Il硫肥对土壤性质、重金属形态和作物生长的影响AbstractSoilsulfurdeficiencyismoreseriousinsouthemoftheYangtzeRiverinChina．SulfurfertilizersCanimprovecropyieldsandquality，andalsodecreasethemifapplied

7、properly．Andthenutritionalroleofsulphurisfarinferiortotheeffectsandinteractionbetweensulfurandotherelements．Therefore，itisessentialthatrationalapplicationofsulfurfertilizer．Potexperimentswerecarriedouttostudyeffectsofdifferentsulfurfertilizers(SoS，S042·。S)onrice，rapeseedandthei