湖南祁阳县土壤酸化主要驱动因素贡献解析

• 作者: 吴红慧 周海燕 徐明岗 文石林 蔡泽江
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 红壤 土壤酸化 土地利用方式 氮循环过程 湖南祁阳县
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 1400-1412
• 页数: 13页
• 字数: 11345字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.08.010

摘要

[目的]以湖南省祁阳县为例,定量化分析整个县域不同土地利用方式下土壤的致酸因素,为我国的红壤酸化防治提供理论依据.[方法]通过搜集大量公开发表的文献、统计年鉴等,获取施肥量、主要农作物产量和林木生物量,以及地上部不同部位的养分含量等数据,基于经典的H+产生量的计算方法,解析氮循环过程、盐基离子吸收和酸沉降等三个关键过程的相对贡献大小.[结果]对于整个祁阳县域,氮循环(N)过程致酸贡献率为66.5％(65.3％-68.8％),盐基(BC)吸收为33.0％(30.1％-34.4％),酸沉降则仅为0.5％(0.3％-1.7％).无论是农田还是林地,氮循环过程都是产生H+的主要来源,是土壤酸化的主要驱动因素.3种土地利用方式中,单位面积旱地农田的H+净产量(产酸量)最高,达到19.0 kmol·hm-2·a-1,其次为水田(16.5 kmol·hm-2·a-1),林地的产酸量(3.2 kmol.hm-2·a-1)最低,旱地农田产酸量约为林地产酸量的6倍.6种主要农作物体系产酸量存在很大差异,从10.1 kmol.hm-2·a-1到30.0 kmol.hm-2·a-1不等,产酸量从大到小依次为:大豆＞油菜＞花生＞水稻＞玉米＞甘薯,油料作物(油菜、花生、大豆)产酸量普遍大于粮食作物(水稻、玉米、甘薯)的产酸量;6种不同农作物的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为45.3％-78.3％,盐基吸过程为21.4％-54.2％.7种主要林地体系产酸量也存在很大差异,从2.0 kmol.hm-2·a1-到27.8 kmol.hm-2·a-1不等,柑橘＞板栗＞油茶林＞马尾松＞杉木＞竹＞湿地松,经济林(柑橘、板栗、油茶林)产酸量普遍大于用材林(马尾松、杉木、竹、湿地松)的产酸量;7种林木体系的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献率差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为46.1％-80.8％,盐基吸过程为19.0％-53.3％.采用“长期定位试验+土壤缓冲曲线”相结合的方法验证了本研究采用的H+产生量的计算方法,土壤pH的模拟值和实测值呈极显著正相关,均方根误差(RMSE)为0.15,两者之间吻合度较高.[结论]氮循环过程是祁阳县域土壤酸化的主控因素.土壤酸化过程总产酸量差异和致酸因素贡献的大小主要取决于土地利用方式、农作物种类和林地类型.