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第 21 卷 第 1期
1 9 5; 年 2 月
土 壤 学 报
A C T A P E D O LO G I C A S IN I C A
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2 1
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沪
稻草 、紫云英对土壤复合体性质的影响*
刘忠翰 蒋剑敏 熊 毅
(中国科学院南京土城研究所 )
大家都知道 ,有机物质有改土培肥的作用 , 但其中过程十分复杂 , 一般对氮素供应方
面的研究较多 , 有机物质改善土壤团聚性和供肥保肥性的研究较少 。 本文拟就稻草 、 紫云
英对黄棕壤和红壤的有机无机复合体性质的影响进行初步研究 , 并用氨化风化煤与聚乙
烯醉作对比。
一 、 实验材料和方法
本实验采用的土壤有二种 : 江西进资第四纪红色粘土发育的.红城和南京江宁下蜀黄土发育的黄棕
坡底土 。 这两种土壤有机质含 t 低 , 分别为 。 . 50 % 和 0 . 铭% 。 试验用有机物质有四种 : 稻草、 紫云英 、
风化煤和聚乙烯醉 。 稻草秸杆经粉碎 ,紫云英剪成 5 毫米左右 ,风化煤 (含有机质 9 1 . 20 % ) 采自山西大
同 ,经氨化处理 2呼小时 (煤 : 17 % 氨水 。 1 0 : 1 0 ) , 氮化后风布长谋全 N 含 t 由 。 . 8 % 提高到 3 . 07 % ,
PH ( H刀) 由 4 . 4 5 提高至 8 . 8 6 。 土壤分别与有机物质均匀混合 ,其中稻草 、 紫云英加人最为 5% , 氨化风
化煤为 10 % , 聚乙烯醇为 。 . 05 % 。 于温室培育 (以淹水为主 ,间歇落干 )一年半后 ,分别提取其微团聚体
(加水振荡 2 小时后用筛分法与沉降法提取 ) 、重组 (比重大于 2 的部分 ) , < 2微米的复合胶体 (超声波分
散后提取 )与不同结合形态腐殖质 (以 0 . 1 N N a 0 H 提取的为松结态 , 0 . I N N aO H 与 o . I M Na 尹: q
混合液提取的为联结态 ,加 。 . 1 N aN 0 H 与 0 . I M N a’ P刀 , 再用超声波处理提取的为稳结态 , 残余部
分为紧结态 )。 阳离子交换量系用罗义真修改的 aB cl 一 H声。 . 法” , 。 电泳 : 。 . 。 2% aN 质复合胶休于振
荡机上振荡 1小时 ,在蒋剑敏修改的 M at sot n 微电泳仪上测定「弓’ 。 粘度 : 1% N 。 质复合胶体振荡 l 小
时并放置一昼夜 , 测粘度前再在 2 1 . 5 千赫兹 30 0毫安下超声 20 分钟 , 然后在温度 30 ℃ 下用乌氏粘度
计测定。 总表面积 : 用 H ile m料 等的乙二醉乙醚法` ” 。 其余按常规方法分析。
.
二 、 结 果
(一 ) 有机物质对土镶结构性的影响
良好土壤结构的评价依据是团聚体的机械稳定性和水稳性 , 以及孔隙性。 实验所用
的红壤和黄棕壤 , 由于铁铝等的胶结作用 , 已具有很高的团聚度 , 结构系数分别为% 多和
” 多。 因此 , 在微团聚体分析中 < .0 0 01 毫米粘粒含量远比机械分析的结果为低 。 人工
合成的结构改良剂聚乙烯醇在黄棕壤和红壤中都有增加微团聚体水稳性的作用 , 0 . 25 一
0
.
05 毫米团聚体显著增加 , l一 0 . 25 毫米微团聚体适量增加 , 并降低了分散系数。 稻草 、
. 本文系第一作者硕士论文的一部分 (作者巳调至云南省环保所 )实验材料的制备承马毅杰同志热忱帮助 , 特此
致谢。
.
刘忠翰等 :稻草 、 紫云英对土壤复合体性质的影响
母 紫云英对结构系数没有影响
,但在黄棕壤中 , 稻草有团聚作用 , 增加 0 . 25 一 0 . 05 毫米微团
聚体 , 在红壤中 , 稻草和紫云英表现出局部分散作用 , 使 0 . 25 一 0 . 05 毫米微团聚体含量减
少 , 0 . 05 一 0 . 01 毫米微团聚体含量增加 。 氨化风化煤在两类土壤中都表现 出分散作用 ,在
红壤中尤为强烈 , < 0 . 0 01 毫米粘粒含量显著超过对照红壤和黄棕壤 (表 1 ) 。
裹 1 供试土样橄团雄体组成
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a 曰 e 1 T h e m i e r o a g g r e g a t e c o m p o s i r i o n o f : 0 11 . a m p l e
处 理 微团聚体的含最 (% ) 分散系数 结构系数编 号 , 》 % o f v a r i o u , s i z e , o f m ic r o ag g r e g a t e (% ) (% )
T r e a tm e n t C o e f f i e i e n t C o e f f i e i e n !
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s p e r s i o n S t f U C t U f e
l (黄照 ) l 。 0 6 。 3 5碑。 斗 14 。 9 15 . 5 7 。 8 3 8。 2 2 3。 0 7 7 . 0
2 (黄稻 ) l 。 2 9 。 5 5 1 . 4 13 。 0 17 。 0 7 。 9 37 。 9 2 3 . 1 7 6 。 9
3 (黄紫 ) l 。 3 7 . 1 5 3 . 9 1斗。 0 1 6 。 1 7 。 6 3 7 . 7 2 2 。 碑 7 7。 6
呜 (黄煤 ) 1 。 5 5 。 3 4 4 。 l 1 2 。 8 1 8 。 5 17 。 8 斗9 。 1 5 2 。 月 4 7 . 6
5 (黄烯 ) 2。 0 1 8 。 6 4 8 . 5 . 1 2 。 2 12 。 6 6 。 l 3 0 。 9 1 8。 0 8 2 。 0
1 1 (红照 ) 呼。 0 2 8 . 8 6 3 。 8 l 。 0 0 。 6 l 。 8 3 。 月 3。 7 9 6 . 3
12 (红稻 ) 6。 3 1 7 。 3 7 1 . 9 0 . 8 1 。月 2 。 3 4 。 5 4 。 7 9 5 。 3
13 (红紫 ) 4 。 7 l书。 l 7 7 。吕 · 0 。 l , 1 。 , 1。 8 3。呼 3。 6 9 6 。 4
1 4 (红煤 ) 3。 0 8。 0 1 8。 8 9。 3 13 。斗 呼7。 5 7 0。 2 9 7。 3 2。 7
1 5 (红烯 ) 1 1。 8 3 3 . 4 f 0。 6 0。 8 0。 8 2。 2 l 。 6 9 8 . 月52 。 6
. 1) 1
.黄棕壤对照 : 2 . 黄棕坡 + 5% 稻草 ; 3 .黄棕墩+ 5% 紫云英 ; 斗.黄株壤 + 10 % 氮化风化煤 : 5 .黄棕坡
+ 0
.
05 % 聚乙烯醇 。
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e d s % m i压 v e t e h , 4, Y e llo w · b r o w o e at ht ad d e d 10% a m m o n i a c a l w e a ht e r e d
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. 红坡对照 ; 12 . 红壤+ 5% 稻草 : 13 .红城 + 5% 魏云英 : l斗. 红城 + 10 % 氮化风化煤 ;
聚乙烯醉 。
1 1
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巧 . 红壤 + 0 . 05 %
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o o i鱿 a l w e a t h e r e d e o a l书 1 5 . R e d ea r t h a d d e d
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所试验的有机物质加人土坡后 ,一般都降低土壤容重 , 尤以稻草 、 紫云英处理为显著 ,
黄棕壤容重由 1 . 34 克 /厘米 3分别降至 1 . 21 和 . 1 . 2 4 克 /厘米、 红壤容重由 1 . 36 克 /厘米 ,分
别降至 1 . 17 和 .1 2 克 /厘米 , 。 风化煤使黄棕壤 、 红壤的比重分别由 2 . 7 4 和 2 . 80 降至 2 .石4
和 2 . 7 0 , 聚乙烯醇对土壤比重的影响不大 。 稻草 、 紫云英和聚乙烯醇可增加土壤的有效
孔隙 , 对黄棕壤的作用较红壤尤为显著 , 在黄棕壤中主要增加 0 . 2一 0 . 1毫米和 0 . 1一 0 . 05
毫米传导孔隙 ,而在红壤中则主要增加 0 . 05 一 0 . 01 毫米和 0 . 01 一 0 . 0 5 毫米贮藏孔隙 。 在
黄棕壤中稻草处理增加土壤有效孔隙的作用似较紫云英显著 ,而在红壤中 , 稻草提高土壤
有效孔隙的作用似较紫云英低。 风化煤处理虽增加了红壤的总孔隙 , 但所增加的都是无
效孔隙 (表 2 ) 。
争 l (=) 有机物质对土镶保蓄养分的影响
有机物质施人土壤所产生的有机无机复合作用 , 不仅改变土壤微团聚体的情况 , 而且
也改变土壤养分的保蓄能力。
又
土 墩 学 报 2 1 卷
农 2 土. 孔橄容积分析绪果
T . `1. 2 T h e an a lyt ie r e , u l t s o f 5 0 11 加 r e v o lu m e , .
处理编号 ’ ) 大孔隙 > 0 。 2 m m 0 。 2一 0 。 l 0 。 l一 0 。 05 0 。 0 5一 0 。 Dl 0 。 0 1一0 。 0 0 5 < 0 。 0 0 5 > 0 . 2一 0 . 0 0生
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P o t e C o n t e o t o f
S P Z C e e f f e e d v e
Po r e B P a c e
l (黄照 ) 2 . 0 2土 0 . 5 2 1 . 0 5士 Q. 18 0 . 3 0士 0 . 2 0 0 . 52土 0 . 2 0 4 . 1 5土又. 0 7 2 。 2 3土 0 . 8 8 4 2 . 55土 1 . 71 8 . 2 5土 2 . 1 9
2 (黄稻 ) 2 . 2 3土 0 . 9 7 1 . 5 2土 0 . 2 4 2 . 9 7土 0 . 3 1 1 . 4 8士 0 . 0 6 6 , 10士 0 . 18 2 . 8 0土 0 . 1 8 4 1 . 4 5土 0 . 5 0 14 . 8 7土 0 . 6 7
3 (黄紫 ) 3 . 0 2土 1 . 7 4 1 . 0 1土 0 . 2 9 2 . 0 5士 0 . 0 9 1 . 0 2士 0 . 0 3 4 . 85士 0 . 6 1 l 39 . 0 8土 1 . 0 5 12 . 4 4士 0 . 50咚 (黄煤 ) 2 . S D土 0 . 7 5 2 , 0 1土 1 . 0 5 0 . 85士 0 . 0 9 0 。 5 5土 0 . 0 5 2 . 7 2土 0 . 10 3 . 5 2士 0 . 3 9 呼3 . 13土 1 . 5 7 8 . 10士 1 . 3 3
5 (黄烯 ) 3 . 3 0士 0 . 6 2 1 . 0 4土 0 . 4 4 2 . 7 0土 0 . 4 8 1 . 0 0士 0 . 0 3 4 . 9 0士 1 . 4 7 2 . 0 5土 0 . 月8 3 7 . 8 3士 1 . 3 3 12 . 6 4士 1 . 1 2
1 1 (红照 ) 3 。 7 0土 1 . 5 6 1 . 35士 0 。 4 2 0 . 43土 0 . 6 0 0 . 43土 0 . 0 4 1 . 朽士 0 . 0 7 3 . 0 2士 0 . 8 8 4 4 . 2 5土 0 . 3 5 4 . 斗5士 0 . 5`
12 (红稻 ) 3 . 6 3士 0 . 4 4 0 . 3 9土 0 . 19 0 . 2 2土 0 . 16 0 . 3 2土 0 . 0 8 3 . 0 8士 0 . 4 3 0 . 8 0土 0 . 56 4 5 . 8 5士 1 . 7 9 6 . 3 3土 0 . 35
1 3 (红紫 ) 4 . 3 3土 1 . 2 5 1 . 0 0士 0 . 3 1 0 . 17士 0 . 0 3 0 . 月3士 0 . 1 2 3 . 3 7士 0 . 2 3 1 . 8 2士 0 . 0 3 斗1 . 13士 2 . 1 3 7 . 2 2士 1 . 2 9
1 4 (红煤 ) 1 . 3 5士 0 . 2 5 0 . 8 8士 0 . 3 4 0 . 2 0士 0 . 18 0 . 3 7土 0 . 1 8 0 . 9 2土 0 . 5 3 2 . 2 5土 1 . 13 5 6 . 0 6土 2 . 0 2 3 . 0 6士 1 . 2 3
1 5 (红烯 ) 3 . 2 5士 1 . 7 2 1 . 6 2土 0 . 5 0 0 . 45土 0 . 15 0 . 7 8士 0 . 2 0 月. 17士 0 。 77 0 . 65士 0 . 15 斗3 . 4 1士 1 . 6 0 9 . 3 8士 1 . 8 4
2
。
2名士 0 . 5 2
1 ) 见表 1。 s e e t a b l。 ] .
黄棕壤和红壤施人各种有机物质后 ,在土壤复合体中 ,有机质含量一般有随颗拉减小
而降低的趋势 ,在 。 . o 5we 0 . 0 02 毫米粒级中最低 ,但粘粒部分 ( < 0 . 0 02 毫米 )的有机质含 t
反又提高。 全氮含量呈类似的规律 , 而紫云英和氨化风化煤处理的各粒级复合体中均有
较高的全氮含量。 碳氮比随拉级细小而降低 , 紫云英处理的碳氮比最低。 粘拉有机复合
体中 ,碳和氮的含最都较高 (表 3 ) ,有机质几乎全部与粘粒复合 ,其复合度为 10 拓士 5外。
在 ” . 。 ,一 。 . 0 0 2毫米微团聚休中 , 稻草 、 紫云英和聚乙瑞醉的有机碳也基本上为粘拉所结
合 ,其复合度为 10 0拓士 7多 , 复合量占总复合 t 的 60 一 70 拓。 聚乙烯醇有最高的追加复
合度 , 接近 工0 拓 , 稻草和紫云英处理在黄棕壤中的追加复合度比在红壤中的高 , 在二种
试验土壤中 , 稻草处理的追加复合度都高于紫云英处理 , 风化煤处理有一定的追加复合度
(表 4 ) 。
在水稳性微团聚体中 , 0 . 05 一 0 . 002 夸米的微团聚体的数量最多 , 因此进一步研究了
.9 05 一 .0 002 奄米微团聚体中腐殖质的结合形态 。 分析结果表明 , 黄棕壤和红坡中结合的
脚殖质主要是紧结态的 , 可占总最的一“ 一 85 拓。 红壤中游离松结态腐殖质较多 , 黄棕壤
中联结态腐殖质含 t 较多。 稻草 、 紫云英的加人 , 对稳结态的含 t 影响不大 , 但显著地增
加了游离松结态的含全 , 腐殖质含里越高 , 游离松结态腐殖质越多。 加有机物质后 , 联结
态 、 紧结态腐殖质的绝对含t 都有增加 , 但紧结态的百分含里有明显的降低 ,联结态的百
分含量墓本不变 (表 5) 。
稻草 、 紫云英和风化煤都可以影响土壤阳离子交换量 . 一般地说 ,土坡有机质含 t 越
高 , 土壤的阳离子交换量越大 , 但在粘粒有机复合体中却不一定 , 随有机质含量增加 , 其交
换最有增有减 ; 在 0 . 25 一。 . 05 毫米微团聚体中 , 这三种处理的阳离子交换量均比对照的
高。 黄棕壤各处理的阳离子交换量随粒级的细小而降低 , 在 0 . 0 ,一 。 . 0 02 毫米粒级中最
小 , 粘校 ( < 。 . 002 毫米 )的阳离子交换量又急剧增加 ,但在红壤中的情况则不同 , 阳离子交
换量随粒级的细小而增加 (表 6 ) 。
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期 刘忠翰等 : 稻草 、紫云英对土壤复合休性质的影响 l 3
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处理编号 , 》 原土有机质” (% )
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2 (黄稻 )
3 (黄紫)
4 (黄煤 )
5 (黄烯)
11 (红照)
12 (红稻)
1 3 (红蒙 )
1 4 (红煤 )
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1) 见表 1。 s e e t a lb e l ·
2 ) 原土有机质含 t 是红外灯下 4 0一 50 ℃ 供干样测定结果。
T h . e o n t e n t o f o r g a n i e m a t e r o f 50 11
s a m p l e w a s d r i e d a t 4 0一 50℃ u n d e r i n f r a 一r e d l a m 卜
衰 ` 。 · OS e 劝 . 0 2 布米水粗性徽团获体启抽质结合形态
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1 (黄照 )
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1 1 (红照 )
1 2 (红稻 )
1 3 (红紫)
1 4 (红煤 )
1 5 (红烯 ) 0 。 0 1
l ) 见表 l 。 s e e at b le
(三 ) 有机物质对土镶盆合体胶体性质的影响
有机物质加人土壤后 , 黄棕壤和红壤复合胶体的比表面积 (表 7 ) 有减少的趋势 , 但稻
草处理的黄棕壤 ,期七表面积反略有增加 , 原因不明 , 有待今后继续研究 。
稻草等有机物质似不影响黄棕壤复合胶体的电泳速度 ,但在红壤中 ,风化煤处理的电
泳速度有显著的增加 , 稻草和紫云英处理的电泳速度也有增加的趋势 (表 7 ) 。
稻草等有机物质对黄棕壤和红壤复合胶体的粘度影响不同 。 黄棕壤各处理与对照相
确
期 刘忠翰等 : 稻草 、 紫云英对土壤复合体性质的影响 l 5
表 ` 有机物质对土滚和微团聚体的阳离子交换 t的影响 ( 单位盯m q e八。。 g)寸 T a bl e6 T h ei n l fu en c o e f
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l ) 见表 l 。 s e e at b l e
表 7 有机物质对土城复合胶体性质的影响
T a b .l 7 T h
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令
处理编号` ) 比表面 ( m , / g ) 表面电荷密度 电泳速度 (尸m / , 。 e ) 粘度 (厘泊 )
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2 (黄稻 ) 峪9 2 1 . 0 0 30士 5 . 2 7 ( 5 0 ) 0 . 8 5 2 q * 士 0 . 0 0 07 ( 6 )
3 (黄紫) 4 6 2 1 . 0 2 3 1士 4 . 8 2 (碍7 ) 0 . 8 4 5 9土 0 . 0 0 2 2 ( 6 )
4 (黄煤 ) 呼3 2 1 . 斗S 3 1士 4 . 8 5 ( 5 2 ) 0 . 8 3 7 5* 土 0 . 00 12 ( 6 )
5 (黄烯 ) 4 6 3 1 . 0 5 3 0士 5 . 2 7 ( 4 9 ) 0 . 8 4 8 2士 0 . 00 19 ( 6 )
1 1 (红照 ) 2 13 1 。 7 6 2 2士呼 . 3 2 ( 51 ) 1 . 0 4 0 2。士 0 . 0 4 15 ( 1 0 )
1 2 (红稻 ) 2 0 3 2 80土 4 . 17 ( 53 ) 0 . 8 3 2 6* *士 0 . 0 0 62 ( 6 )
1 3 (红紫 ) 1 93 2 9。士呼. 7 8 ( 5 4 ) 0 . 8 2 2 4* * 士 0 . 0 0 1 1( 7 )
1 4 (红煤 ) 2 17 3 3* 士 4 . 9 9 ( 5 0 ) 0 . 8 2 2 5* * 土 0 . 0 0 13 ( 8 )
1 5 (红烯 ) 1 9 9 2 6士 5 . 4 9 ( 5 6 ) 0 . 9 8 7 1吞士 0 . 0 1 19 ( 6 )
石
1 ) 见表 1。 * 显著。 * 很显著。
s e e t a b l e 1
.
M
a r k e d ly v e r萝 m a rk e d l了·
0 有一定影响。 △ 发生聚沉 。
T h e r e 15 a f e w in f lu e n c e
.
P r e e iP i at t i o n o e e u r ,
.
比 ,稻草处理的粘度增加 ,风化煤处理的粘度降低 , 紫云英和聚乙烯醇处理的粘度变化不
明显。 总之 , 黄棕壤的粘度与表面积的变化一致 ( r 一 .0 9 5 8 , p < .0 02 .) 在红壤中 , 对
照与聚乙烯醇处理的粘度很大 , 加稻草 、 紫云英和风化煤后 , 都可使胶体分散而造成粘度
显著下降 (表 7 ) 。
令 (一 ) 有机物质改替土粒团聚的作用
土壤团聚体的研究既要考虑 > .0 25
讨 论
毫米的团聚体 , 也要研究 < 0 . 2 5 毫米的微团聚体。
l` 土 · 坡 学 报 21 卷
土壤中的微团聚体往往集中在 0. 25 一。 . 1 0毫米这一级 , 一般不受耕作的影响。 水稻土在
淹水时大团粒的含量减少 , 而含有大量的微团聚体 。 黄棕壤中加人稻草和聚乙烯醉后 , 可
增加大粒径的微团聚体 , 降低土壤容重 , 并显著地增加总有效孔隙 ,主要是 0 . 2一心 . 05 毛米
传导孔隙 , 对土壤结构性的改善十分有利 1[J 。
氨化风化煤有腐殖酸按的分散作用叫 , 可使黄棕壤的结构系数减少 ,红坡的结构系数
的减少更为明显 。 黄棕壤经风化煤处理后的追加复合度最低 , 只 26 多 , 或可说明其分散
作用 。 聚乙烯醉处理的追加复合度最高 , 可达 10 关。 稻草处理的追加复合度约 80 . 4务
(表 4 ) 。 看来 , 聚乙烯醇和稻草都有较高的复合能力。
在本实验中 , 黄棕壤 0 . 25 一 0 . 05 毫米水稳性团聚休含量与复合度无显著的线性关系 ,
但随着复合度的增加 , 该粒级的含量有增加的趋势 (图 1 ) 。
今
. 黄棕城 丫 e l ! o w · bor w n 七 a r l h
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图 1
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黄棕壤 0 . 25 一。 . 05 m m 微团聚体与
复合度的关系
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2 5一 0 。 0 5
丫 e l lo w 一 b r o w o e a r ht i n r e la it o n
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图 2 两种土坡阳离子交换 t 增值
与追加复合度的关系
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e o m P l e xa t i
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(二 ) 有机物质改善土滚的供肥保肥作用
土壤中施用有机物质的种类和数量不同 , 被土壤留存的数量也不同 , 从而引起全氮含
量的不同 (表 3 ) 。 在 < 0 . 0 2 毫米复合体中 , 全氮含量受复合的有机质数量和腐殖化程度
的影响〔l0] ,复合休中有机质含量变化并不与全氮含量变化呈比例 , 复合体的碳氮比随粒径
的细小而降低 , 氮素发生浓缩 。 T cur he n ke 和 。 . d。 『” , 也报道 : 碳和氮多集中于粘粒复合
体 , 粘粒复合体中有机质碳氮比低于土壤中的碳氮比 。
土壤复合体氮素含量高低 , 还与加人的有机物质类型有关。 加紫云英的土坡 , 氮素含
量比加稻草的高。 因为紫云英的粗蛋白质含量 ( 2 . 9肠) 比稻草的粗蛋白质 ( 3 . 6多 ) 大
得多囚 。 尽管稻草处理的土壤追加复合度大于紫云英处理 , 也不能改变这个趋势。 这可能
是受蛋白质与土壤粘粒有较强复合作用的影响 习` 。 氨化风化煤处理的氮素 , 集中在粘粒
复合体中 ,其氮素不全是有机质的氮素 , 很大一部分是无机氮素。 .
.
尸 ,
刘忠翰等 : 稻草 、 紫云英对土堆复合体性质的影响
寸 土壤氮素含量还受游离有机质的影响
, 这种有机质主要存在于一> 。. 25 毫米和 0 . 25 一
0
.
05 毫米水稳性微团聚体中 ,这种有机质易水解释放出氮素 ,其量的大小与有机质类型密
切相关 , 紫云英比稻草和风化煤更富含氮素。
紫云英 、 稻草和风化煤加人土壤 ,可增加土壤的阳离子交换量 , 尤以风化煤处理为最
显著` 土壤阳离子交换量的增值 (△ C E c ) 似与各处理的土壤追加复合度有关 (图 2 ) , 追
加复合度大 , 说明新加入的有机物质与土壤的复合量大 ,覆盖交换点多 , 使阳离子交换最
增值变小。 紫云英处理的微团聚体有较高的阳离子交换量 , 这可能和游离的有机质含量
较高有关。 在粘粒复合体中 , 阳离子交换量并不随有机质的增加而增加 , 而是有增有减 ,
说明有机无机复合的复杂性 , 主要取决于有机质对粘粒表面的交换点覆盖情况 。
综上所述 ,从保肥供肥的观点出发 , 如只考虑有机质本身而不考虑外加无机氮素 , 贝纽
以紫云英的效果为最好 。
称
.
(三 ) 有机物质引起土壤胶体性质的变化
稻草 、 紫云英 、风化煤和聚乙烯醇等有机质与无机粘粒复合后 , 都会引起粘粒比表面
积的改变 ,降低红坡和黄棕壤胶体的比表面积 , 这个结果与 B 切汪。记 和 D份 hanP de 等 〔` ,的实验结果相似。 粘粒与有机物质复合后降低比表面积的原因 , 可能是有机质覆盖了粘粒
晶格间的外表面 。 eP er z R od 喊 , e z t,1 实验证明 , 钙蒙脱只让分子量低的蛙精阮进人层
间 , 而溶菌酶和白蛋白却被吸附在蒙脱的外表面 , 可能象抛锚一样抛在蒙脱层 的周 围。
cS hn itz er 与 K od am al Z ] 证明富里酸可进人蒙脱的层间 。 这些复合方式 , 都有可能造成晶
层间的堵塞 ,减少比表面积 。 当有机分子较大 、 数量较多 、 2 :l 层状硅酸盐含量较高时 , 这
种减少就可能明显 , 因此黄棕壤中风化煤有机质减少的比表面积最多 。
众a . on [,1 认为 : F。 和 lA 的氢氧化物是 “ 碱性胶体 , 勺“两性胶体 , ) , 硅酸 、 磷酸 、 腐
殖酸是 “ 酸性胶体 a, ,二者互相反应可产生各种化学成分的溶胶 , 这些溶胶的电动行为和其
他物理化学性质与酸性胶体与两性胶体的比率有关 ,比率越大 ,龟动电位就越大 。 一般认
为 ,红壤有比较明显的两性胶体特征 ,加人有机物质后 , `可增加土滚胶体中酸性胶体的含
量 ,即增加复合体的负电性 。 所以 ,风化煤 、 紫云英和稻草处理红壤 , 使电泳速度分别由对
照的 2 微米 /秒提高到 3 、 29 和 28 微米 /秒 。 有机粘粒复合胶体电泳速度的大小 , 会影
响胶体体系的稳定性 , 这种影响在红壤中表现很显著 。 从表 7 中可看到 , 对照和聚乙烯醉
处理的电泳速度小于 26 微米 /秒 , 胶体体系极不稳定 , 易发生聚沉 。 但经稻草 、 紫云英和
氨化风化煤处理后 , 因受有机胶体“ 保护作用 ” 的影响 , 使土壤复合胶体电泳速度增加而易
于分散 。 从而使粘度的读数降低 , 这时它们的粘度大小主要受水化的影响。 电泳速度 (二 )
与土壤分散度 ( , ) 呈显著的相关性 , r 一 0 . 7 9 9 * * ( l o g y ~ o . 1 3x 一 2 . 7 5 , n ~ 10 ) (图 3 ) 。
电泳速度的增加与胶粒负电荷增加有关 (图 4 ) 。 在红壤中 , 粘粒被氧化铁所胶结 ,加人氨
化风化煤后 ,其腐殖酸钱通过铁 、铝键桥的作用与粘位结合 , 这时复合体表面负电性增强 ,
已不可能保持原有的胶结状态 , 并使原来被 eP 、 iA 等氧化物胶结而掩蔽的负电荷位置
释放 , 粘粒复合体变得更荷负电切 , 增加了电泳速度。 稻草 、 紫云英虽然也有这种作用 ,
但程度远不如氨化风化煤 , 大概是和参与复合的有机质数量和与有机质结合的 阳 离予
有关。
2 1卷
令
r已 0 .了的二
· 黄徐坡
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· 加。二 e aft 如
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1叩 , 二 0 。 13 , 理一 75 ( . 二 10 )
触320湘2426舰
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2 2 24 26 邓 30 32 3 4
电泳速度 (脚 / s e e .)犯l e e t or pob 份 t i e 帕】o c i t y
5 10 1乐 20 25 30 ; 污5
土坡阳离子交换皿 ( m冈似 0 . 》
50 1班 e a t i o n e x e h a n . e e a醉 c右. y
图 3 土壤胶粒电泳速度与
分散度的关系
图 4 土墩胶粒电泳速度与土坡
阳离子交换 t 的关系
F i g
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3 E l e e tr o p h or e t ie v e loc i yt o f 拍 11 F i g . 4 E I亡e tr o p h o r e血 v e lo e i钾 o f 侧浦l
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c o m p l e x e , in r e la it o n 协
d i : P e r e s iyt
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一 e o m p l e x e 。 访 r e la it o n ot 犯11
e a t宜0 0 e xc h a n g e c a Pa e i yt
四 、 小 结 价
红壤和黄棕壤的物理性状都不好 , 养分含量很低 , 并缺少必要的表面活性 , 其中以红
壤的保肥供肥性能更差。 根据本文研究结果 ,这二类土壤中施用有机物质后 , 可促进有机
无机复合体的形成 , 改善土壤的结构性和保肥供肥性能 。 本实验所用的四种有机质对这
两类土壤的结构性 、 保肥供肥性和颗粒表面活性都有着不同的作用 。 稻草有利于有机无
机复合体的形成 , 可造成更多的毛管孔隙 , 是改良土壤的一种理想材料。 紫云英的改土效
果虽不如稻草 , 但在提高土坡阳离子交换量和全氮含最上有显著的效果 , 也是一种良好的
改土材料和肥料。 氨化风化煤和聚乙烯醉的使用有利有弊 ,要根据实际需要而定 , 风化煤
要注意施用量 。
今 考 文 献
t l ]
[ 2 ]
工3 1
〔心 1
1 5 ]
[ 6 ]
【7 ]
【8 1
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B u r f o r d
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r ia ls o n 伍 e d e t er m i n a it on o f th e s P e e if e su r f耽 e ar e as o f 5 0 红. J . 即U 氏1. , 1 5 : 1 9冬一2 0 1 .
H a r t o r
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1 期 刘忠翰等 :稻草、紫云英对土壤复合体性质的影响 !9
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P e r e 名 R o d r i gU
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& L a g a】y , G . , 1 9 7 7 : N a t u r目 c la y o r g a n ie e o m P le x f r o m an 血 ·
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lo n iet
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5 0 11 s e i
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8舰 . A m份 . r r加 . , 3 1 : 6 3 2一63 6 .
T ur 比e n ek , L . W . , 出 o a d e s , J . M . , 1 9 7 8 : 夕r a e t i o n a it o n o f o r g an o ·而 n e r a l e o m P l ex b浮 . e d幻n e n t a .
it o n a n d d e n s i ty te 比址q u es . G eo d e rm a . , 2 1 : 3 l l e 3拐 .
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[ 1 3 ]
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