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1、第44卷第2期土壤学报Vol144,No122007年3月ACTAPEDOLOGICASINICAMar.,2007*湖南几种耕地土壤固定添加铵的动力学研究123111张杨珠万大娟黄顺红彭杰吴名宇周卫军(1湖南农业大学资源环境学院,长沙410128)(2湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙410081)(3中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083)摘要通过野外调查取样、室内培养试验和分析测定,研究了湖南省几种成土母质发育的旱地土壤和稻田土壤固定添加铵的动力学特性。结果表明,供试土壤对添加铵的固定速度很快,尤其在反应的前8~12h内速度
2、更快,12h后速度逐渐变慢,24h以后,土壤对外源铵的固定已基本达到平衡。数学拟合表明,一级动力学方程和Elovich方程两种动力学模型能较好地拟合供试土壤固定添加铵的动力学特性,经统计均达极显著水平,抛物扩散方程也有较好的拟合效果,零级方程较差。由一级动力学方程求得的不同土壤固铵动力学参数:理论最大固铵量(A)、反应速率常数(b)以及反应半时值明显不同。耕型石灰性紫色土、耕型酸性-1紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的理论最大固铵量和反应半时值分别为212.3mgkg、-1-1-1179.0mgkg、142.9mgkg、13.7mg
3、kg和29.75h、25.96h、27.18h、23.49h;紫泥田、河沙泥、灰泥田和红-1-1-1-1黄泥的理论最大固铵量和反应半时值分别为86.2mgkg、68.7mgkg、31.8mgkg、19.1mgkg和14.50h、15.10h、15.51h、18.43h。耕型石灰性紫色土、耕型酸性紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的反应速-1-1-1-1率常数分别为0.0233h、0.0267h、0.0255h、0.0295h;紫泥田、河沙泥、灰泥田和红黄泥的反应速率常-1-1-1-1数分别为0.0478h、0.0459h、0.0447
4、h、0.0376h。除耕型石灰岩红壤以外,旱地土壤的理论最大固铵量和反应半时值均明显大于水田土壤,而反应速率常数明显小于水田土壤。关键词湖南省;耕地土壤;铵的矿物固定;动力学中图分类号S153文献标识码A土壤固定态铵是土壤氮素的一种重要形态。自中位于亚热带温暖湿润气候条件下的红壤带土壤固[1]从20世纪50年代Rodrigues首次发现热带土壤中定态铵含量仅次于黄棕壤带,由此表明我国亚热带红有相当部分的氮是以固定态铵形态存在的以后,国壤地区土壤固定态铵是该地区土壤氮素的重要源。[1~25]内外对于土壤固定态铵的研究已有不少报道。湖南省地处
5、中亚热带湿润气候区,是我国的农业大国外已有不少研究者对世界各地的耕地土壤固定态省。根据第二次湖南省土壤普查结果,该省由各种成铵含量与影响因素及其对作物的有效性进行了大量土母质发育的水稻土和丘岗旱地土壤均是该省最主[1~13][14]要的农业土壤资源,全省共有水稻土和旱地土壤面积研究。在我国,自1983年郭鹏程就东北地4242区棕壤土固定态铵含量及其有效性进行了首次报道分别为275.6@10hm和75.68@10hm,分别占全省[15,19][17][18][25]之后,文启孝等、赵明宇等、韩晓日等、总耕地面积的78.45%和21.55%。
6、关于该地区耕地[20][21,26][22]陈家宙等、孙艳等、Zhang等、万大娟土壤固定态铵的含量及其影响因素已有较多研[23][24][22~24]等和黄顺红等先后对我国太湖地区、东北地究,但关于该地区耕地土壤对铵固定的动力学[26]区、湖北省、西北的地带性土壤和耕地土壤以及湖南研究则少见报道。土壤对铵固定的动力学研究可省等地土壤固定态铵的含量和生物有效性及其影响以揭示土壤对铵固定的反应速度和反应机理,以便进因素等进行了研究。研究表明,我国不同地区不同一步弄清不同土壤对铵固定的特性,阐明其在土壤保[16]土壤固定态铵的含量差异很大,据
7、此可将全国除高氮和对作物供氮方面的意义。本研究采用振荡平[19]山土带和亚高山土带外的土壤分成不同土区,其衡法对湖南省几种代表性旱地土壤和稻田土壤对铵*国家/十五0重大科技攻关项目(2004BA520A01)和湖南农业大学稳定人才基金项目(WD0612)共同资助作者简介:张杨珠(1956~),男,汉族,湖南安仁县人,教授,博士生导师,主要从事土壤肥力与作物施肥研究。联系方式,手机:13786178369;E-mail:zhangyangzhu2006@163.com收稿日期:2005-12-31;收到修改稿日期:2006-04-282期张
8、杨珠等:湖南几种耕地土壤固定添加铵的动力学研究259固定的动力学特性进行了初步探讨,并选择4种动力用较多,且适宜于描述土壤对铵、钾离子固定特征的学方程拟合,根据线性化的相关系数(r)与标准误动
