东北地区黑土硫素形态分布及其有效性的研究

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1、沈阳农业大学博士学位论文东北地区黑土硫素形态分布及其有效性的研究姓名：迟凤琴申请学位级别：博士专业：土壤学指导教师：张玉龙2003.6.10沈阳农业大学博士学位论文摘要+硫在植物生长发育及代谢过程中发挥着重要的作用。在缺硫土壤上施用硫肥能明显提高作物产量，改善作物品质。黑土是我国重要的商品粮基地，也是我国肥力较高的土壤之～，近年来出现了缺硫现象。本文采用GPS定位取样、室内分析以及田间试验、盆栽试验和室内培养相结合的方式，系统地研究了我国东北地区黑土全硫和有效硫的含量分布、无机硫和有机硫的形态特征、有机硫矿化规律、各形态硫的生物有效性以及在黑土上施用硫肥对作物产量和品质的影响lI黑土耕层(

2、结果如下：)全硫平均含量为405mg／kg，变化幅度为190—1210mg／kg。在亚表层中(20—40cm)，全硫的平均含量为295mg／kg，变化幅度在295—160mg／kg之间。黑土是硫含量比较丰富的土壤，硫素的潜在肥力较高，容量大。三个黑土采样区中，随着纬度的升高，全硫含量增加，依次为北安(北部黑土)>海伦(中北部黑土)>公主岭(南部黑土)2．黑土耕层土壤有效硫平均含量为27．70mg／kg，变化幅度为7．09-109．14mg／kg；亚表层土壤中有效硫含量平均为18．17mg／kg，变化幅度为0．43—68．90mg／kg。三个地点的黑土中有效硫含量北安>公主蛉>海伦。3．黑土

3、耕层无机硫占全硫的比例平均为22％，其中H：o．S占6％，吸附态硫(Adsorbed—S)占3％，Hc卜S占13％。H20—s和Adsorbed—S含量依次为海伦>北安>公主岭，HCl-S含量为公主岭>海伦>北安。黑土区有机态硫占全硫的比例平均为78％．其中C—o_S占23％，C-S占18％，OO—S占38％；表层土壤三种形态有机硫含量均为北安>海伦>公主岭。4．公主岭和海伦两个取样地点，在O～160cm土层范围内，土壤全硫含量剖面分布自上而下呈下降的趋势，但在140cm深处，其含量再度升高。有效硫、地0_s、Adsorbed—S、C-O-S、C-S含量随剖面深度增加逐渐降低；HCl一S、

4、‘本文得到国家重点基础研究发展规划项目(G1999011810)资助UO—S含量剖面分布和全硫呈相同的趋势，自上而下逐渐下降，至140cm处升高。5．北安地区黑土全硫含量在开垦的前期，随开垦年限增加而呈下降趋势，以后逐渐趋于稳定。海伦和公主岭地区黑土全硫含量随时间变化没有明显的规律性。海伦地区黑土有效硫含量随开垦年限增长而下降．两者间相关关系达到了5％显著水平，其它两地有效硫含量随时间变化没有明显的规律性。海伦地区黑土H，旷S、Adsorbed—S和Hc卜S含量随开垦时间的增长有明显的下降趋势，C—o_S、C—S和UO—S比开垦初期稍有降低。6．土壤全硫、无机硫及其组分、有机硫及其组分与土

5、壤有机质、CEC、<0．002mEn粘粒含量以及pH都达到了显著或极显著相关水平。7．在好气培养条件下，黑土有机硫累积矿化量随培养时间而增长，但增加速度逐渐下降，即两者之间的数量关系遵从化学反应一级方程式；前4周黑土有机硫矿化量占14周矿化总量的50-62％。8．黑土有机硫的矿化速度常数k、矿化势鼠随温度增高而增大，矿化势的半衰期to。随温度升高而缩短。三个地点的黑土中，以公主岭黑土有机硫的供硫潜力最．大，而且矿化速度快，供硫强度较其它两地黑土要高。9．长期肥料定位试验地土壤有机硫的矿化势以旌用有机肥处理(1If)为最大，其次为MNPK处理，再次为NPK处理，而以未施肥处理cK为最小，即施

6、用有机肥数量越多，土壤中有机硫含量越高，其矿化势也越大，即供硫潜力越大。有机硫矿化势的半衰期与施用有机肥与否有关，MNPK处理的矿化势半衰期“；最长，CK处理的最短，两者相差0．78周(约5．5天)。说明施用有机肥对于提高黑土的供硫能力、延长供硫时间具有积极作用。10．在黑土上种植玉米，玉米植株吸硫量和土壤有效硫、H20—S和C-O—S含量里极显著或显著相关关系，说明在黑土上这些形态硫的有效性高于其它组分。11．在黑土上连续种植三茬玉米，施硫和不施硫植株吸硫总量及其地上部吸硫量都逐茬下降。施硫能明显增加植株的吸硫量。在长期定位肥料试验2沈阳农业大学博士学位论文地的无肥、施用化肥、化肥加有机

7、肥三个处理土壤上，无论旖用硫肥与否，土壤的全硫含量都呈下降趋势，以第二茬下降最多；施硫以后各处理全硫在第三茬除了cK保持不变外，其它三个处理都有增加，以有机肥(M)增加最多。无论施硫与否，连续种植玉米后各处理土壤中的有效硫、有机硫含量都呈下降的趋势。12．在满足作物对氮、磷、钾需要的条件下，施用硫肥能够明显改善作物产量构成。施硫能使水稻千粒重增加0．2-1．69，大豆和玉米百粒重分别增加0．2-0．59、0．6-1．69