稻作对酸性硫酸盐土酸分布及迁移的影响

• 作者: 付弘婷 唐拴虎 张发宝 易琼 李苹 杨少海 黄巧义 黄旭
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 学科: 农学
• 关键词: 酸性硫酸盐土 稻作 酸 迁移
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 353-361
• 页数: 9页
• 分类号: S156.4+2
• 字数: 7647字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.14392

摘要

【目的】酸性硫酸盐土（ ASS）酸含量极高，Fe、Al、 Mn、As等有毒金属移动性强。许多开发利用方式不仅影响其成土母质黄铁矿的氧化程度并可能带来生态风险，稻作利用被认为是生态风险较低的方式。本研究开展水田和荒地两种利用条件下ASS中酸含量调查研究，探讨稻作利用方式对ASS酸含量的影响。【方法】于2013年8月，在广东省台山市发育于珠江三角洲滨海ASS的水稻田和严重酸化的长期撂荒地采集土壤样品，从土表向下0—300 cm范围内采用宽45 mm的土钻每20 cm采集1个样品，每个剖面共采集15个样品。比较两种利用方式下ASS各土层土壤pH值、水溶性酸、交换性酸、吸持性酸含量，探讨稻作利用方式对ASS酸分布及运移的影响。【结果】珠江三角洲平原ASS的酸含量极高，在0—80 cm深度范围内，总存在酸含量随着土层深度加深而提高，土层深度每下降20 cm，总存在酸含量就平均提高61.62％；80 cm以下土层总存在酸含量随着土层深度下降逐渐降低，其中80—180 cm深度范围内的降幅较大，土层深度每下降20 cm，总存在酸含量就平均降低61.62％；当土层深度下降至220 cm时，pH值上升到6.0，酸含量非常低。稻作利用方式显著影响ASS的酸含量及其在土壤剖面的迁移情况。与荒地比较，稻田0—80 cm土层的总存在酸含量显著降低，其中水溶性酸、交换性酸和吸持性酸含量平均降幅分别为77.01％、36.75％、27.74％，水溶性酸和交换性酸的差异达到显著水平，吸持性酸仅在0—20 cm和60—80 cm土层的差异达到显著水平；100—120 cm深度范围内稻田的总存在酸含量显著高于荒地，其中水溶性酸、交换性酸和吸持性酸含量的增幅分别为128.19％、54.87％、154.96％，120—240 cm土层中，稻田的交换性酸和吸持性酸含量稍高于荒地，但差异不显著；240—300 cm土层中，稻田的酸含量与荒地基本相同。总体上，稻作方式改变了ASS中酸在土壤剖面的分布，其中0—80 cm土层中酸含量显著降低，而100—120 cm土层的酸含量显著提高，并以吸持性酸为主要形式固定累积下来。稻田在0—80 cm深度范围内的水溶性硫含量显著低于荒地；而稻田100—120 cm土层的水溶性硫含量则显著高于荒地，其他土层的差异不显著。水溶性硫与水溶性酸、交换性酸和吸持性酸均显著正相关，表明稻作利用方式可能通过影响硫酸盐矿物的转化过程而改变ASS的酸分布及迁移。【结论】稻作利用方式显著降低上层土壤酸含量，并加强了酸淋洗下移作用，使100—120 cm土层中的酸含量大幅提高，并以黄钾铁矾等羟基硫酸盐次生矿物暂时吸持固定下来。因此，稻作利用方式有效降低ASS酸含量水平，降低ASS对实地作物的危害作用，但因其强淋溶作用可能加大了对地下水体污染的风险。