【正文】 糞和小麥秸稈對(duì)緩解鋁毒的作用比用碳酸鈣更明顯[18]。測(cè)定結(jié)果表明，羽扇豆莖和葉所含灰化堿的量是小麥秸稈的7倍多[20]。 其它改良劑近年來，人們還開發(fā)出營(yíng)養(yǎng)型酸性土壤改良劑，即將植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素、改良劑及礦物載體混合，制成營(yíng)養(yǎng)型改良劑。對(duì)于具有潛在酸化趨勢(shì)的土壤，通過合理的土壤管理可以減緩?fù)寥赖乃峄M(jìn)程，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。作物的秸稈還田不但能改善土壤環(huán)境，而且還能減少堿性物質(zhì)的流失，對(duì)減緩?fù)寥浪峄怯幸娴?。因此，通過合理的水肥管理，以盡量減少NO3的淋失也是減緩?fù)寥浪峄挠行Т胧邕x擇合理的施肥時(shí)間，讓施入土壤的肥料盡可能為植物吸收利用。豆科植物的固氮作用增加了土壤有機(jī)氮的水平，有機(jī)氮的礦化及隨后的硝化也是加速土壤酸化的原因[27]。開發(fā)新型高效、廉價(jià)和綠色環(huán)保的酸性土壤改良劑是今后的一個(gè)重要研究方面。1994年所測(cè)定的江蘇句容高廟、宜興新街和高淳青山茶場(chǎng)的表層土壤pH(H2O)、[5]，2004年測(cè)得江蘇句容高廟、宜興新街和高淳青山茶場(chǎng)的表層土壤pH(H2O)、[6]。傳統(tǒng)、有效的改良酸性土壤的方法是撒施石灰粉和白云石粉等無機(jī)礦物，但是大面積的長(zhǎng)期施用不僅會(huì)消耗寶貴的礦物資源，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，特別是在一些發(fā)展中國(guó)家，而且長(zhǎng)期使用石灰還會(huì)引起表層土壤板結(jié)和養(yǎng)分失衡，因此需要尋求一種廉價(jià)高效的替代酸性土壤改良劑[10]。植物物料中的灰化堿以及有機(jī)氮的礦化作用是引起土壤pH升高的主要因素，而礦化氮的硝化過程則造成了土壤pH的降低[14,16]。 cmol(+)/kg，(+)/kg，交換性鉀、鈉、鈣、(+)/kg。另取植物物料灰化樣品的酸溶溶液，用原子吸收光譜法測(cè)定植物物料鈣、鎂含量，火焰光度計(jì)法測(cè)定鉀、鈉含量。然后將塑料杯置于25℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每隔3天稱重1次補(bǔ)充水分，以保持土壤含水量恒定。培養(yǎng)結(jié)束后將土壤樣品取出風(fēng)干，磨細(xì)過1mm篩供測(cè)定。 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析采用SPSS 。豆科物料處理土壤的pH相對(duì)對(duì)照處理均顯著提高(P)，而非豆科物料處理的改良效果相對(duì)對(duì)照處理均不顯著。有機(jī)氮的礦化會(huì)提高土壤pH，而礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化作用則會(huì)降低土壤的pH[14]。土壤pH值的升高是植物物料中氮、鹽基離子和灰化堿引起的，且植物物料中氮的作用最大。我們發(fā)現(xiàn)土壤pH變化受植物物料氮影響最大，其次是灰化堿和鹽基離子，這是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)土壤初始pH極低，硝化作用受到嚴(yán)重抑制。在達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的自然條件下，土壤交換性氫量很低，僅占總酸度的不到4%，其余全為交換性鋁[29]。非豆科物料中玉米秸稈處理的土壤交換性鋁降幅最大，%，其次為稻草處理，%。(+)/kg，因此土壤的鹽基飽和度有不同程度提高，豆科物料處理土壤鹽基飽和度的增幅高于非豆科物料處理(表3)。豆科物料顯著提高了土壤pH，直接降低了土壤可溶性鋁的濃度。土壤中對(duì)植物有毒害作用的鋁濃度的大小順序?yàn)椋盒←溄斩挕钟筒私斩挬儗?duì)照≈稻草﹥玉米秸稈≈蠶豆秸稈﹥大豆秸稈≈花生秸稈﹥豌豆秸稈﹥紫云英；土壤中對(duì)植物無毒害作用的鋁濃度的大小順序?yàn)椋盒←溄斩挕钟筒私斩挕值静荸儗?duì)照﹥蠶豆秸稈≈玉米秸稈﹥大豆秸稈≈花生秸稈﹥豌豆秸稈﹥紫云英。有機(jī)單核鋁也是土壤可溶性鋁的主要形態(tài)，豆科和非豆科物料均增加了土壤有機(jī)單核鋁的量；植物物料分解形成的可溶性有機(jī)碳、土壤pH和土壤溶液中Al3+的量都對(duì)土壤有機(jī)單核鋁有影響。AlF絡(luò)合物在土壤可溶性鋁中占據(jù)著主導(dǎo)地位，豆科物料對(duì)土壤Al3+和AlF的降低較多，但是豆科和非豆科物料都一定程度上增加了土壤有機(jī)單核鋁的量，這與植物物料分解產(chǎn)生的可溶性有機(jī)碳有關(guān)。 Salinas, . Lowinput technology for managing oxisols and ultisols in tropical America. Advanves in Agronomy, 1981, 34: 279406[11] Noble AD, Zenneck T, Randall PJ. Leaf litter ash alkalinity and neutralization of soil acidity. Plant and Soil, 1996, 179: 293302[12] Tang C, Yu Q. Impact of chemical position of legume residues and initial soil pH on pH change of a soil after residue incorporation. Plant and Soil, 1999, 215: 2938[13] Yan F, Schubert S. Soil pH changes after application of plant shoot materials of faba bean and wheat. Plant and Soil, 2000, 220: 279287[14] Xu RK, Coventry DR. Soil pH changes associated with lupin and wheat plant materials incorporated in a red–brown earth soil. Plant and Soil, 2003, 250: 113119[15] Pocknee S, Sumner ME. Cation and N contents of organic matter determine its soil liming potential. Soil Science Society of America Journal, 1997, 61: 8692[16] Xu JM, Tang C, Chen ZL. The role of plant residues in pH change of acid soils differing in initial pH. Soil Biology and Biochemistry, 2006, 38: 709719[17] Hue NV, Amien I. Aluminum detoxification with green manures. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 1989, 20: 14991511[18] Kretzschmar RM, Hafner H, Bationo A. Long and shortterm effects of crop residues on aluminum toxicity, phosphorus availability and growth of pearl millet in an acid sandy soil. Plant and Soil, 1991, 136: 215223[19] Bessho T, Bell LC. Soil solid and solution phase changes and mung bean response during amelioration of aluminum toxicity with organic matter. Plant and Soil, 1992, 140: 183196[20] Naramabuye FX, Haynes RJ. The liming effect of five organic manures when incubated with an acid soil. Journal of plant nutrition and soil science, 2007, 170: 615622[21] Slattery WJ, Ridley AM and Windsor SM. Ash alkalinity of animal and plant products. Australian Journal of Experimental Agriculture, 1991, 31: 321324[22] 魯如坤主編. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 2000[23] 宋歌, 孫波, 教劍英. 測(cè)定土壤硝態(tài)氮的紫外分光光度法與其他方法的比較. 土壤學(xué)報(bào), 2007, 44(2): 288293[24] 徐仁扣, 季國(guó)亮. 用氟離子電極測(cè)定土壤溶液中無機(jī)單核鋁的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證. 環(huán)境化學(xué), 1998, 17(1): 7278[25] 徐仁扣, 季國(guó)亮. pH對(duì)酸性土壤中鋁的溶出和鋁離子形態(tài)分布的影響. 土壤學(xué)報(bào), 1998, 35(2): 162171[26] 李九玉, 徐仁扣, 季國(guó)亮. 8羥基喹啉()分光光度法測(cè)定酸性土壤中的可溶性鋁. 土壤, 2004, 36(3): 307309[27] Robson AD, Abbott LK. The effect of soil acidity on microbial activity in soils. In:Robson AD.(Ed.), Soil acidity and plant growth. Academic press Australia, sydeny, pp, 1989, 139165[28] 李永梅, 杜彩瓊, 林春苗, 等. 銨態(tài)氮肥施入土壤中的轉(zhuǎn)化. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 18(1): 2629[29] Yu TR. Chemistry of Variable Charge Soils. Oxford University Press, New York, 1997[30] Parker DR, Kinraide TB, Zelazny LW. On the phytotoxicity of polynuclear hydroxylaluminum plexes. Soil Science Society of America Journal, 1989, 53: 789796[31] Kochian LV. Cellular mechanisms of aluminum toxicity and resistance in plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1995, 46: 237260[32] Konishi S, Miyamoto S. Alleviation of aluminum stress and stimulation of tea pollen tube growth by fluorine. Plant and Cell Physiology, 1983, 23: 857862第三章 不同植物物料對(duì)酸性茶園紅壤的改良效果在上一章中，我們使用了油菜秸稈、小麥秸稈、稻草、玉米秸稈、大豆秸稈、花生秸稈、蠶豆秸稈、紫云英和豌豆秸稈等9種植物物料研究了其對(duì)酸性茶園黃棕壤的改良效果，發(fā)現(xiàn)9種植物物料均能普遍提高土壤的pH、交換性鹽基，降低土壤交換性酸及可溶性鋁，豆科物料的效果比非豆科物料更顯著。土壤pH(water) =， g/kg， cmol(+)/kg，交換性氫、(+)/kg，交換性鉀、鈉、鈣、 cmol(+)/kg。然后將塑料杯置于25℃的恒溫培養(yǎng)箱中，每隔3天稱重補(bǔ)充水分1次，以保持土壤含水量恒定。表1 供試植物物料的化學(xué)成分Table 1 Some chemical properties and ash alkalinity of plant materials植物物料灰化堿CaMgKNa總C總Ncmol(+)/kg%油菜秸稈小麥秸稈稻草玉米秸稈花生秸稈大豆秸稈蠶豆秸稈紫云英豌豆秸稈 培養(yǎng)結(jié)束后土壤樣品分析測(cè)定土壤性質(zhì)測(cè)定方法與第二章相同，本章不再贅述。圖1 加入植物物料后土壤pH隨培養(yǎng)時(shí)間的變化趨勢(shì)(左側(cè)為加入非豆科物料培養(yǎng)，右側(cè)為加入豆科物料培養(yǎng))Fig. 1 Effect of the incorporation of plant materials on soil pH. SE of each point is shown with a bar (Left: nonlegume plant materials。除玉米秸稈外，其它非豆科物料中氮含量很低(表1)，因此土壤pH變化主要由灰化堿的釋放引起。圖2 加入非豆科物料土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮隨培養(yǎng)時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig. 2 Dynamics of soil NH4+N and NO3N during the incubation of the soil with the nonlegumes added for 75 days. SE of each point is shown with a bar.豆科物料的花生秸稈和蠶豆秸稈處理土壤pH在培養(yǎng)期間波動(dòng)較小(圖1右)，與非豆科物料處理土壤pH的變化趨勢(shì)相似(圖1左)。土壤pH在培養(yǎng)開始的第3天即有明顯上升，大豆秸稈和豌豆秸稈處理在第12天、紫云英處理在第19天時(shí)土壤pH上升至最大值，然后迅速降低(圖1右)，這三個(gè)處理土壤pH變化趨勢(shì)與前人研究羽扇豆與酸性土壤作用時(shí)pH的變化趨勢(shì)相似[3]。這與前一章中酸性黃棕壤上使用相同植物物料處理得到的結(jié)果不同[4]，紫云英、大豆秸稈和豌豆秸稈對(duì)黃棕壤酸度改良效果優(yōu)于非豆科物料，這是因?yàn)辄S棕壤的初始p