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Effects of returning maize straw into field on the Zn forms and their availability in a calcareous soil.

玉米秸秆还田对石灰性土壤Zn形态及其有效性的影响



全 文 :玉米秸秆还田对石灰性土壤 Zn形态
及其有效性的影响*
崔摇 娟摇 田霄鸿**摇 陆欣春摇 任思潮摇 代二战
(西北农林科技大学资源环境学院 /农业部西北植物营养与农业环境重点实验室, 陕西杨凌 712100)
摘摇 要摇 采用尼龙网袋田间填埋的方法,研究了玉米秸秆还田对石灰性土壤 Zn 形态及其生
物有效性的影响.结果表明:与施用 Zn 肥相比,秸秆还田对提高土壤全 Zn 含量贡献较小;施
Zn肥和添加秸秆处理均显著增加土壤有效 Zn(DTPA鄄Zn)含量,且施 Zn肥处理增加的幅度更
大;高锌秸秆还田后释放的 Zn更易转化为土壤 DTPA鄄Zn,转化率达 49. 0% ,秸秆还田后土壤
DTPA鄄Zn转化率呈先减小后增大的趋势,而施 Zn 肥处理的变化不大. 土壤交换态 Zn(Ex鄄
Zn)、碳酸盐结合态 Zn(Carb鄄Zn)、氧化锰结合态 Zn(OxMn鄄Zn)、紧结有机态 Zn(Sbo鄄Zn)和残
渣态 Zn(Min鄄Zn)含量在各处理中差异不大,施 Zn 肥处理的土壤松结有机态 Zn(Wbo鄄Zn)含
量显著大于对照和只添加秸秆处理.尽管玉米秸秆的含 Zn 量较低,但秸秆 Zn 释放后更易转
化为 DTPA鄄Zn,秸秆还田同时施用 Zn肥是提高石灰性土壤供 Zn能力的有效方法.
关键词摇 玉米秸秆摇 施 Zn摇 形态摇 生物有效性 石灰性土壤
文章编号摇 1001-9332(2011)12-3221-06摇 中图分类号摇 S143. 7摇 文献标识码摇 A
Effects of returning maize straw into field on the Zn forms and their availability in a calcare鄄
ous soil. CUI Juan, TIAN Xiao鄄hong, LU Xin鄄chun, REN Si鄄chao, DAI Er鄄zhan (Key Laboratory
of plant Nutrition and the Agri鄄enivronment in Northwest China, College of Resources and Environ鄄
ment, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2011,22(12): 3221-3226.
Abstract: Maize straws were put into nylon mash bags and buried in a calcareous soil to study the
effects of returning maize straw into field on the calcareous soil Zn forms and their availability.
Compared with Zn fertilization, returning maize straw into field had little contribution to the soil to鄄
tal Zn content. Both Zn fertilization and straw returning increased the soil DTPA鄄Zn content signifi鄄
cantly, and the increment was larger under Zn fertilization. As compared to that in low Zn concen鄄
tration straw, the Zn released from high Zn concentration straw after returned into soil was more eas鄄
ily transformed into soil DTPA鄄Zn, with the transformation rate reached 49. 0% . The transformation
rate of soil DTPA鄄Zn had a trend of decreasing first and increasing then after straw returned into
soil, but had little change under Zn fertilization. The soil exchangeable Zn (Ex鄄Zn), carbonate
bound Zn (Carb鄄Zn), manganese oxide bound Zn (OxMn鄄Zn), tightly organic bound Zn (Sbo鄄
Zn), and mineral Zn (Min鄄Zn) contents had no significant differences among the treatments, but
the soil weakly organic bound Zn (Wbo鄄Zn) content was significantly higher under Zn fertilization,
compared with the treatments control and straw addition alone. It was considered that the Zn in
maize straw could be easily transformed into soil DTPA鄄Zn, though the Zn concentration in straw
was rather low. Therefore, Zn fertilization combined with returning maize straw into filed could be
an effective way to improve the Zn supply capacity of calcareous soil.
Key words: maize straw; Zn fertilization; form; bioavailability; calcareous soil.
*国家自然科学基金项目(40971179,31071863)和西北农林科技大学创新团队建设项目(2010)资助.
**通讯作者. E鄄mail: txhong@ hotmail. com
2011鄄05鄄03 收稿,2011鄄08鄄30 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 12 月摇 第 22 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2011,22(12): 3221-3226
摇 摇 Zn 是人体必需营养元素之一,Zn 缺乏会引起
一系列的健康问题[1-2] . 土壤 Zn 缺乏是引起植物
体,进而引起人体缺 Zn的一个重要原因.然而,引起
世界性土壤 Zn缺乏的主要原因并不是全 Zn含量不
足,而是土壤中 Zn 有效性过低[1] .土壤中存在一系
列影响 Zn 生物有效性的因素,如高 CaCO3含量、高
pH值、低有机质含量和低水分含量等[1,3-4] .我国北
方地区的石灰性土壤 Zn有效性较低,严重制约了作
物籽粒锌含量的提高[5] . 研究表明,长期施用 Zn
肥[6]和增加土壤有机物料循环[7-9]可以显著提高土
壤 Zn的有效性.但另有研究表明,Zn 肥施入石灰性
土壤后利用率很低[10] .魏孝荣等[6]在黄土高原长期
定位试验的结果表明,长期施用 Zn 肥会使土壤 Zn
产生较大盈余,作物仅能携出当季 Zn 肥用量的
4郾 11% .因此,研究石灰性土壤中的 Zn行为,进而提
高 Zn肥利用效率具有重要意义.
陕西关中平原石灰性土壤有效 Zn含量较低,是
典型的潜在土壤缺 Zn 地区[11-12] . 该地区采用冬小
麦鄄夏玉米轮作种植的集约化农业生产模式,农田养
分投入高度依赖化肥. 这一地区每年产生小麦秸秆
620郾 9伊104 t、玉米秸秆 416郾 3 伊104 t,将这些秸秆还
田会大大减轻土壤矿质养分的亏缺[13] . 研究表明,
秸秆还田可显著增加土壤有机质含量[14-16],秸秆腐
解既能够提供 Zn 源,又能起到提高土壤 Zn 有效性
的作用[17-18] .因此,秸秆还田是提高土壤有机质含
量、增加微量元素、改善土壤物理性质、维持集约化
农业可持续发展的重要措施.目前,关于秸秆直接还
田是否会影响土壤 Zn 生物有效性存在争议[19],对
于秸秆腐解过程中微量元素的释放规律以及秸秆腐
解后对石灰性土壤 Zn 供应能力的影响等方面研究
较少.因此,本研究采用尼龙网袋田间填埋的方法,
研究了玉米秸秆还田对石灰性土壤 Zn 形态及其生
物有效性的影响,为提高石灰性土壤 Zn 肥利用率、
维持石灰性土壤持续供 Zn 能力和保障农业可持续
发展提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 试验地概况
试验地位于陕西杨凌西北农林科技大学农作一
站(34毅17忆56义 N, 108毅4忆7义 E),海拔 525 m. 该区属
半湿润易旱区,年均气温 13 益左右,年均降水量
550 ~ 600 mm,无霜期 184 ~ 216 d,逸10 益积温
4196郾 2 益 .
1郾 2摇 供试材料
供试土壤类型为土垫旱耕人为土,属黄土母质.
于冬小麦试验休闲期,采集 0 ~ 20 cm 耕层土壤,自
然风干后去除杂质,研磨过 2 mm 筛后备用.其基本
理化性状为 pH 8郾 52,速效磷 6郾 7 mg·kg-1,碱解氮
83郾 3 mg· kg-1,速效钾 138郾 8 mg· kg-1, NH4 + 鄄N
3郾 65 mg·kg-1,NO3 - 鄄N 12郾 9 mg·kg-1,全氮 0郾 94
g·kg-1,全磷 0郾 84 g·kg-1,全钾 20郾 2 g·kg-1,阳离
子交换量 ( CEC) 23郾 8 cmol · kg-1,有机质 15郾 2
g·kg-1, CaCO3 65郾 1 g · kg-1, DTPA鄄Zn 1郾 46
mg·kg-1,全锌 74郾 8 mg·kg-1 .
2009 年 9 月 3—17 日(玉米抽雄期—成熟期),
在 2 m 伊 2 m 常规种植的夏玉米田块上喷施 Zn
(0郾 2% ZnSO4·7H2O),分 3 次喷施,每次间隔 7 d,
总施用量为 2郾 5 kg Zn·hm-2,获得高 Zn 秸秆;以蒸
馏水为对照,获得低 Zn秸秆. 9 月 30 日,玉米成熟,
在每个田块中随机选取 5 株植株,取地上部分,去除
籽粒,70 益烘干后粉碎,利用干灰化鄄原子吸收分光
光度计(AA320CRT型,上海仪器分析总厂)测定秸
秆中 Zn 浓度,其中,高 Zn 秸秆含 Zn 量为(88郾 3 依
2郾 56) mg· kg-1,低 Zn 秸秆含 Zn 量为 ( 70郾 9 依
2郾 09) mg·kg-1 .
1郾 3摇 试验设计
采取尼龙网袋田间填埋的方法,秸秆添加量为
每袋 1郾 8 g, Zn 肥用量为每袋 0郾 0062 g ZnSO4 ·
7H2O (相当于施锌量 7 mg·kg-1,土壤容重 1郾 12
g·cm-3时田间用量 15郾 6 kg·hm-2).试验共设 5 个
处理:对照 (Zn0S0)、低 Zn秸秆(Zn0S1)、高 Zn秸秆
(Zn0S2)、Zn肥(Zn1S0)、Zn肥+低 Zn秸秆(Zn1S1).
将试验各处理与 200 g供试土壤(烘干计)混合
均匀,加入尿素调节 C 颐 N=25 颐 1,加蒸馏水使土壤
含水量为最大田间持水量的 60% ,装入尼龙网袋
(网袋平铺时规格为 10 cm伊15 cm,孔径为 100 目),
每处理重复 24袋,共计 120 袋. 2009 年 11 月 9 日,将
全部尼龙网袋随机埋入冬小麦试验区内的小麦行间,
同一行间相邻网袋距离 1郾 5 m,网袋上端距地面 10
cm.冬小麦常规种植,施氮量为 120 kg·hm-2,行间距
为 30 cm. 分别于第 30、90、120、140、170、185、200 和
230天挖出尼龙网袋,每次取各处理 3个重复.
1郾 4摇 测定项目及方法
将网袋中的土壤除去小麦根系,风干过 1 mm
筛,部分土样过 0郾 25 mm 筛. 土壤全 Zn 含量采用
HCl鄄HNO3 鄄HClO4 鄄HF消化方法,利用原子吸收分光
2223 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
光度计测定.土壤有效 Zn(DTPA鄄Zn)含量采用 DT鄄
PA浸提法、利用原子吸收分光光度计测定.参考魏
孝荣等[6]的土壤 Zn形态分级方法,将土壤全 Zn 划
分为:交换态 Zn ( Ex鄄Zn)、松结有机态 Zn (Wbo鄄
Zn)、碳酸盐结合态 Zn(Carb鄄Zn)、氧化锰结合态 Zn
(OxMn鄄Zn)、紧结有机态 Zn(Sbo鄄Zn)和残渣态 Zn
(Min鄄Zn).
各处理带入土壤的外源锌转化为土壤 DTPA鄄Zn
的比率 A = (处理 DTPA鄄Zn 含量-对照 DTPA鄄Zn 含
量) /处理带入的外源 Zn 量 伊 100% . 各处理中,
Zn0S0 带入的外源锌量为 0 mg·kg-1;Zn1S0 带入土
壤的外源锌量为 7 mg·kg-1;高 Zn 和低 Zn 秸秆含
Zn量分别为 88郾 3 和 70郾 9 mg·kg-1,折合成施锌量
分别为 0郾 79 和 0郾 64 mg·kg-1,因此,Zn0S1 和 Zn0S2
带入的外源锌量分别为 0郾 64 和 0郾 79 mg·kg-1,
Zn1S1 带入的外源锌量为 7郾 64 mg·kg-1 .
1郾 5摇 数据处理
采用 Excel 2003 和 DPS 7郾 05 软件进行数据处
理,采用 SSR(新复极差法)进行多重比较.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 秸秆还田对土壤全 Zn含量的影响
从表 1 可以看出,随时间的推移,各处理中土壤
全 Zn 含量的变化不大,施 Zn 肥处理 ( Zn1S0 和
Zn1S1)的土壤全 Zn含量整体上大于对照(Zn0S0)和
只添加秸秆处理 (Zn0S1 和 Zn0S2). 研究期间,
Zn0S0、Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0 和 Zn1S1的平均土壤全 Zn
含量分别为 (73郾 3 依 1郾 8 )、 (73郾 0 依 3郾 2 )、 (74郾 4 依
1郾 5)、(78郾 4依2郾 5)和(79郾 0依3郾 2) mg·kg-1 .与对照
相比,Zn1S0 和 Zn1S1 的土壤全 Zn 含量分别增加
7郾 0%和 7郾 8% ,Zn0S2 的土壤全 Zn含量增加 1郾 5% ,
Zn0S1 的减少 0郾 4% . 可见,与施用 Zn 肥相比,秸秆
还田对提高土壤全 Zn含量贡献较小.
2郾 2摇 秸秆还田对土壤 DTPA鄄Zn含量的影响
从图 1 可以看出,同一处理的土壤 DTPA鄄Zn 在
不同取样时间之间差异不大,而同一取样时间不同
处理间的土壤 DTPA鄄Zn 差异显著,大小为 Zn1S1 >
Zn1S0 > Zn0S2 > Zn0S1 > Zn0S0 . 其中,施 Zn 肥处理
(Zn1S0 和 Zn1S1 )的土壤 DTPA鄄Zn 显著大于对照
(Zn0S0) 和只添加秸秆处理 ( Zn0S1和 Zn0S2 ),而
Zn1S1 和 Zn1S0 之间差异不显著(除 185 和 200 d 以
外).研究期间,Zn0S0、Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0 和 Zn1S1
的平均土壤 DTPA鄄Zn含量分别为 1郾 10、1郾 27、1郾 49、
3郾 53、和 3郾 68 mg·kg-1,与对照相比,Zn1S0 和 Zn1S1
的土 壤 DTPA鄄Zn 含 量 分 别 增 加 220郾 9% 和
234郾 5% ,Zn0S1 和 Zn0S2 的土壤 DTPA鄄Zn含量分别
增加 15郾 5%和 35郾 5% .可见,施 Zn肥和添加秸秆处
理均显著增加土壤 DTPA鄄Zn 含量,但施 Zn 肥处理
增加的幅度更大.
2郾 3摇 秸秆还田对土壤 DTPA鄄Zn转化率的影响
从表 2 可以看出,研究期间,Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0
和 Zn1 S1处理的外源Zn转化为土壤DTPA鄄Zn的平
图 1摇 不同处理中土壤 DTPA鄄Zn含量的变化
Fig. 1 摇 Changes of soil DTPA鄄Zn content in different treat鄄
ments.
不同小写字母表示处理间差异显著(P<0郾 05) Different small letters
meant significant difference among treatments at 0郾 05 level.
表 1摇 不同处理的土壤全 Zn含量
Table 1摇 Soil total zinc content in different treatments (mean依SD, mg·kg-1)
处理
Treat鄄
ment
时 间 Time (d)
30 90 120 140 170 185 200 230
Zn0S0 75郾 1依0郾 8ab 73郾 4依1郾 3b 72郾 3依0郾 5b 73郾 9依2郾 6b 76郾 3依1郾 0b 73郾 6依2郾 6b 72郾 0依0郾 1c 70郾 0依5郾 4b
Zn0S1 73郾 8依0郾 2b 69郾 4依0郾 4c 71郾 6依0郾 6b 72郾 1依2郾 5b 76郾 1依2郾 1b 79郾 1依1郾 7a 73郾 3依0郾 5bc 68郾 9依3郾 2b
Zn0S2 76郾 7依0郾 6ab 76郾 1依0郾 5b 72郾 1依0郾 8b 72郾 2依1郾 2b 75郾 3依0郾 7b 74郾 5依0郾 8b 74郾 6依2郾 2b 73郾 8依5郾 3ab
Zn1S0 81郾 1依3郾 7a 81郾 1依4郾 2a 77郾 8依0郾 9a 79郾 6依0郾 7a 76郾 5依0郾 2b 79郾 1依3郾 8a 73郾 0依0郾 8bc 79郾 0依1郾 4a
Zn1S1 78郾 0依6郾 0ab 76郾 5依0郾 3b 73郾 6依4郾 7b 79郾 6依1郾 7a 82郾 8依2郾 4a 77郾 5依0郾 8ab 84郾 1依0郾 3a 80郾 3依1郾 3a
同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0郾 05) Different small letters in the same column meant significant difference among treatments at 0郾 05
level郾
322312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔摇 娟等: 玉米秸秆还田对石灰性土壤 Zn形态及其有效性的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
均转化率分别为 27郾 3% 、49郾 0% 、34郾 8%和 33郾 9% ,
可见,高锌秸秆还田后释放的 Zn 更易转化为土壤
DTPA鄄Zn.
随时间的推移,只添加秸秆处理 ( Zn0S1和
Zn0S2)的土壤 DTPA鄄Zn 转化率呈先减小后增大的
趋势,其中,Zn0S1的土壤 DTPA鄄Zn 转化率最小值出
现在第 185 天,第 230 天时最大,为 75郾 2% ,比第 30
天增加 248% ;Zn0S2 处理的土壤 DTPA鄄Zn转化率最
小值出现在第 170 天,第 230 天时最大,为 67郾 2% ,
比第 30 天增加 29郾 8% . 研究期间,施 Zn 肥处理
(Zn1S0和 Zn1S1)的土壤 DTPA鄄Zn转化率变化不大.
2郾 4摇 秸秆还田对土壤各形态 Zn含量的影响
从图 2 可以看出,随时间的推移,各处理的土壤
交换态 Zn(Ex鄄Zn)含量均呈波动变化,培养后期显
著减小;与第 30 天相比,第 230 天时 Zn0S0、Zn0S1、
Zn0S2、Zn1S0 和 Zn1S1 处理的土壤 Ex鄄Zn 含量分别
减少 81郾 4% 、75郾 3% 、84郾 1% 、68郾 1%和 64郾 9% . 研
究期间,施 Zn肥处理(Zn1S0和 Zn1S1)的土壤松结有
机态 Zn(Wbo鄄Zn)含量显著大于对照(Zn0S0)和只
添加秸秆处理(Zn0S1和 Zn0S2);与第 30 天时相比,
第 230 天时 Zn0S0、Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0和 Zn1S1 处
理的土壤Wbo鄄Zn含量分别减少38郾 7% 、92郾 4% 、
表 2摇 外源 Zn转化为土壤 DTPA鄄Zn的比率
Table 2摇 Conversion proportion of exogenous Zn to DTPA鄄Zn (mean依SD, %)
处理
Treat鄄
ment
时 间 Time (d)
30 90 120 140 170 185 200 230
Zn0S1 21郾 6依12郾 9b 32郾 5依15郾 2b 28郾 8依25郾 5a 16郾 4依7郾 4c 27郾 0依36郾 2a 10郾 0依12郾 9c 30郾 9依16郾 1b 75郾 2依31郾 0a
Zn0S2 51郾 8依17郾 2a 61郾 0依6郾 8a 34郾 6依15郾 0a 48郾 9依2郾 7a 20郾 8依6郾 8a 53郾 6依9郾 2a 54郾 1依2郾 8a 67郾 2依5郾 8a
Zn1S0 36郾 7依3郾 2ab 34郾 8依2郾 2b 32郾 3依1郾 0a 35郾 0依2郾 5b 35郾 3依2郾 7a 33郾 0依3郾 2b 36郾 0依1郾 4b 35郾 0依3郾 4b
Zn1S1 35郾 1依1郾 4ab 34郾 5依3郾 0b 29郾 8依2郾 6a 31郾 6依4郾 6b 32郾 6依2郾 5a 34郾 4依2郾 5b 38郾 7依1郾 5ab 34郾 5依1郾 9b
图 2摇 不同处理中土壤各形态锌含量的变化
Fig. 2摇 Changes of different soil zinc forms in different treatments.
4223 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
23郾 1% 、40郾 4%和 13郾 0% .随时间的推移,各处理的
土壤碳酸盐结合态 Zn(Carb鄄Zn)含量呈逐渐增加趋
势,但处理间差异不显著;与第 30 天时相比,第 230
天时 Zn0S0、Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0和 Zn1S1处理的土壤
Carb鄄Zn含量分别增加 218郾 9% 、301郾 0% 、160郾 6% 、
89郾 6%和 127郾 4% .随时间的推移,各处理的土壤氧
化锰结合态 Zn(OxMn鄄Zn)含量呈先减小后增大的
趋势,各处理在第 140 或 170 天时达到最低值;与第
30 天时相比,第 230 天时 Zn0S0、Zn0S1、Zn0S2、Zn1S0
和 Zn1S1处理的土壤 OxMn鄄Zn含量分别减少 35郾 9% 、
15郾 9% 、7郾 8% 、23郾 3%和 17郾 1% . 研究期间,各处理
的土壤紧结合态 Zn(Sbo鄄Zn)含量均呈波动变化,并
在第 120 天时达到最大值. 研究期间,土壤残渣态
Zn(Min鄄Zn)含量变化不大,各处理间的差异不显
著,但其占土壤全 Zn 含量的比例较高,平均为
91郾 1% .
3摇 讨摇 摇 论
秸秆还田对土壤全 Zn 含量影响较小,施入 Zn
肥可以增加全 Zn 含量,但幅度不是很大(表 2). 其
原因可能是,试验中施入 Zn肥较少,为 7 mg·kg-1,
而秸秆含 Zn 量更低,为 0郾 64 和 0郾 79 mg·kg-1,因
此很难对土壤全 Zn含量的提高产生明显影响.
魏孝荣等[6]发现,外源 Zn 进入土壤后会很快
被固定,趋于无效化.本研究中,Zn 肥施入石灰性土
壤后,约 30%的锌转化为土壤 DTPA鄄Zn(表 2),土
壤 DTPA鄄Zn含量显著增加,并长时间内维持在较高
水平(图 1).秸秆还田在一定程度上也促进了土壤
DTPA鄄Zn的增加,从培养第 30 天开始,土壤 DTPA鄄
Zn含量显著增大,与对照相比,低 Zn 秸秆和高 Zn
秸秆处理的土壤 DTPA鄄Zn 含量分别增加 15郾 5%和
35郾 5% .研究期间,低 Zn秸秆和高 Zn秸秆处理的外
源 Zn转化为土壤 DTPA鄄Zn 的平均转化率分别为
27郾 3%和 49郾 0% .可见,尽管秸秆还田对土壤全 Zn
含量的影响较小(表 1),但其转化为土壤 DTPA鄄Zn
的比率较高. 培养期 170 ~ 185 d,只添加秸秆处理
(Zn0S1 和 Zn0S2)的土壤 DTPA鄄Zn 转化率较低,这
可能是由于此时期为小麦灌浆期,小麦根系对土壤
Zn吸收能力较强,使土壤 DTPA鄄Zn 含量降低,导致
计算出的转化率较低,这还有待进一步验证.
本研究中,秸秆进入石灰性土壤后,增加了土壤
DTPA鄄Zn含量的同时,也对土壤 Zn 形态产生影响
(图 2).碳酸盐结合态 Zn(Carb鄄Zn)、氧化锰结合态
Zn(OxMn鄄Zn)和紧结有机态 Zn(Sbo鄄Zn)含量在各处
理中的差异不大,而施用 Zn 肥处理的土壤松结有机
态 Zn(Wbo鄄Zn)含量显著大于对照和单独添加秸秆
处理.其中,土壤 Carb鄄Zn 含量随时间的推移逐渐增
加,这与魏孝荣等[6]和 Han等[20]的研究结果一致.
Han等[20]对我国数十种土壤 Zn 的形态变化进
行研究,发现施入土壤的可溶态 Zn最先转化为活性
高、有效性高的组分,如 Wbo鄄Zn和 Ex鄄Zn,之后才会
向其他有效性低的形态转化.陆欣春等[21]对土壤中
6 种形态 Zn进行研究,发现Wbo鄄Zn占全 Zn比例较
高.本研究中,培养第 30 天,6 种 Zn 形态中,除 Min鄄
Zn外,各处理中土壤 Wbo鄄Zn 含量最高,在 3郾 1 ~
6郾 3 mg·kg-1,其次是土壤 Ex鄄Zn,含量在 0郾 6 ~ 1郾 0
mg·kg-1(图 2).有研究表明,土壤 Ex鄄Zn 具有较大
的生物活性,对植株 Zn 含量的贡献率较大[7,22-23],
Carb鄄Zn、OxMn鄄Zn等也有一定的有效性,均通过 Ex鄄
Zn起间接作用[24-26] . Nogueira 等[27]研究表明,Min鄄
Zn在土壤中的比例最大,但它们对植物基本是无效
的,这与本研究结果一致. 韩凤祥等[28]和 Obrador
等[29]研究发现,土壤Wbo鄄Zn的生物有效性较高,对
活性 Zn的贡献远大于土壤 Sbo鄄Zn. Wbo鄄Zn 供应持
久,可对 Ex鄄Zn 起到很好的补给作用[30-31] . 本研究
中,土壤 Ex鄄Zn含量在整个研究期间呈波动变化,培
养 230 d后急剧减小(图 2),显著低于之前各时期.
其原因可能是由于土壤 Ex鄄Zn 具有较高活性,其含
量变化与植物生长密切相关,而小麦在此阶段已被
收获,地面裸露,Ex鄄Zn可能向其他形态转化.
陕西关中平原石灰性土壤区是典型的潜在缺锌
土壤区,提高土壤全量锌不能真正解决作物缺锌问
题,而且单独施锌肥浪费较大[6,10] .综合考虑,采用秸
秆还田同时施用适量 Zn 肥的模式,是提高这一地区
Zn肥利用率、保证土壤持续供 Zn能力的合理选择.
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作者简介摇 崔摇 娟,女,1986 年生,硕士研究生. 主要从事旱
地养分调控研究. E鄄mail: cuijuan1016@ 163. com
责任编辑摇 孙摇 菊
6223 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷