全 文 ：沿淮地区土壤有效硫状况及对硫的需求*
於忠祥* * 张成林 王士佳 (安徽农业大学, 合肥 230036)
摘要 分析了由黄土性古河流冲积物、近代黄泛沉积物、下蜀黄土等 3 种成土母质发育的黄褐土、潮土、砂姜
黑土、水稻土等 4 个土类共 44 个土样的有效 S 含量, 并结合土地利用方式和施肥, 研究了土壤有效 S 的丰缺及
输入与输出状况, 预测了对 S 的需求.结果表明, 土壤有效 S 含量高低顺序为水稻土> 砂姜黑土> 黄褐土> 潮
土,不同土地利用方式为水田> 旱地.土壤有效 S 缺乏频率, 按成土母质排序是黄土性古河流冲积物> 下蜀黄
土> 近代黄泛沉积物, 潜在缺 S 频率高低依次是黄土性古河流冲积物> 近代黄泛沉积物> 下蜀黄土;从土壤类
型看,是砂姜黑土> 黄褐土> 潮土> 水稻土,潜在缺 S 是水稻土> 潮土> 砂姜黑土> 黄褐土. 土壤有效 S 缺乏
面积, 以砂姜黑土最大,达 7. 0 ! 104hm2; 其次是黄褐土,为 2. 0 ! 104hm2; 潮土为 6000hm2; 总缺 S 面积为 9. 6 !
104hm2, 占耕地总面积 25. 06% ;潜在缺 S 面积 1. 6 ! 105hm2, 占耕地总面积 42. 04% . 按目前的土壤有效 S 含量
水平和作物高产对 S 的需求, 蚌埠三县一郊 3. 8 ! 105hm2 的耕地, 近期需 S 量为 3. 0 ! 106kg 左右, 远期需 S 量
为 1. 2 ! 106kg左右.
关键词 沿淮地区 有效 S 需求 丰缺 频率分布
文章编号 1001- 9332( 2001) 02- 0210- 03 中图分类号 S158 3 文献标识码 A
State of soil available sulphur and its requirement alongHuaihe River region. YU Zhongx iang , ZHANG Chenglin and
WANG Shijia ( A nhui Agricultural Univer sity , H ef ei 230036) . Chin . J . A pp l. Ecol . , 2001, 12( 2) : 210~ 212.
This paper investig ated the available S contents of yellow cinnamon soil, fluvisol, shajiang black so il and paddy soil,
which w ere developed from loessial ancientriver alluy ium, recent loessflooding deposit, and Xiashu loess. T he input and
output, and the abundance and deficiency o f so il available S w ere studied in combination wit h the mode of land utiliza
tion and fertilization, and the soil demands of S was predicted. The r esults showed that the content of soil available S
was decreased in the order o f paddy soil> shajiang black soil> yellow cinnamon soil> fluvisol, and ther e was more S in
irr igated land than in dry field in case of different land utilization. From the viewpoint of parent material, the deficiency
frequency of soil available S was in the o rder of loessial ancientriver alluvium> Xiashu loess> recent loessflooding de
posit , and the potential deficiency fr equency of S was loessial ancientriver alluvium > recent loessflooding> Xiashu
loess. As for soil type, the deficiency fr equency of soil available S was in t he o rder of deposit shajiang black soil> yellow
cinnamon soil> fluvisol> paddy soil, and the potential deficiency frequency of S was paddy soil> fluvisol > shajiang
black soil> yellow cinnamon soil. Shajiang black soil had the lar gest area of lacking available S, w hich amounted to 7. 0
! 104hm2, yellow cinnamon soil had an area of 2. 0 ! 104hm2, and fluvisol was 6000hm2 . T he total ar ea of lacking S
was 9. 6 ! 104hm2 , accounted for 25. 06% of total cultivated ar ea. The total area of pot entially lacking S was 1. 6 !
105hm2, accounted fo r 42. 04% of the total. According to the current available S content in soils and the S demands for
high yielding crops, the S demands of 3. 8 ! 105hm2 farmland in three counties and one district o f Bengbu was about
3. 0! 106kg and 1. 2 ! 106kg in the recent and far future, r espectiv ely.
Key words Reg ion along Huaihe R iver, Available S, Demand, Abundance and deficiency, F requency distribution.
* 国家农业综合开发办公室农业科技开发基金资助项目(国农综字
[ 1998] 147号) .
* * 通讯联系人.
2000- 10- 17收稿, 2000- 12- 25接受.
1 引 言
随着一些无 S肥料如 CO( NH2) 2等的应用日趋广
泛,以及作物品种的更新、栽培技术的改进和产量的提
高,植物从土壤中携走的 S不断增加;加之有机肥数量
的不足,尤其是作物秸秆大量的焚烧,消耗的S就达 6. 5
~ 13kg∀hm- 2∀a- 1,致使土壤 S的亏缺日益加重.导致土
壤含 S量下降, 许多土壤出现了缺 S或严重缺 S现象,
影响了农作物产量和品质[ 1] . 有关资料表明,在有效 S
含量低的砂姜黑土和潮土上施用( NH4) 2SO4,可使小麦、
大豆和油菜产量增加 3% ~ 16% [ 6] .为此,对地处沿淮淮
北地区的蚌埠三县一郊(蚌埠郊区、怀远县、五河县和固
镇县)的 3. 8! 105hm2耕地的耕层土壤有效 S状况及土
壤S素平衡进行了分析, 以便建立土壤 S素平衡库,为
培肥土壤和配方施肥提供依据.
2 材料与方法
21 土壤样品
供试土壤采自蚌埠三县一郊耕地的耕层, 面积为 3. 8 !
105hm2 ,采取# 均匀∃布点, 共采样品 44 个, 成土母质为黄土性
古河流冲积物、近代黄泛沉积物以及下蜀黄土, 土壤类型为砂
姜黑土、潮土、黄褐土和水稻土(表 1) . 将样品置于室内, 在无 S
污染环境下风干、磨碎, 过 1mm 及 100 目筛, 采用常规法分析
其理化性状[ 2] .
22 土壤有效 S 分析方法
选用 P500g∀ml- 1Ca( H2PO4) 2溶液与土壤按 10%1 比例, 振
荡 30min, 3000r∀min- 1离心分离,清液用 BaSO4比浊法测定[ 7] .
应 用 生 态 学 报 2001 年 4 月 第 12 卷 第 2 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Apr. 2001, 12( 2)%210~ 212
表 1 供试土壤耕层养分平均含量( 2000年 5月)
Table 1 Average nutrient content in arable layer soil
土类
Soil
type
土样数
Samples
number
有机质
O. M.
( g∀kg- 1)
碱解N
Hydrolyzable
N
(mg∀kg- 1)
速效 P
Available
P
(mg∀kg- 1)
速效 K
Available
K
( mg∀kg - 1)
pH
A 9 176 67 5 256 152 682
B 14 169 63 1 249 149 730
C 15 183 67 5 276 174 670
D 6 213 76 5 196 127 667
A黄褐土 Yellow cinnamon soil; B 潮土 Fluv isol; C 砂姜黑土 Shajiang black so il;
D 水稻土 Paddy soil.下同 The same below.
23 土壤有效 S 分级
采用刘崇群的分级标准[ 4] .
24 数据处理
将各土样有效 S 分析结果,按成土母质、土壤类型、土地利
用方式的不同,求取平均值和标准差, 并参考表 2 的标准,求出
土壤有效 S 的丰缺频率.
3 结果与讨论
31 不同母质的土壤有效 S丰缺状况
由表3可见, 土壤有效S平均水平以近代黄泛沉
表 2 土壤有效 S的分级标准
Table 2 Classified standard of available S in soil
有效 S含量 Available S( mg∀kg- 1)
D< 8 8~ 16 16~ 30 > 30
分级标准 极缺 缺乏 潜在缺乏1) 丰富
Class if ied
standard
Exceeding
deficiency
Def iciency Potential
def iciency
Rich
1)潜在缺乏意为目前还不缺,但已处于临界点,若按目前的趋势继续下
去终究会导致缺 S.
积物发育的土壤最低, 为 34. 4mg∀kg - 1, 下蜀黄土母
质发育的土壤最高,为 51. 6mg∀kg - 1.从缺 S频率看,
发育于黄土性古河流冲积物 ( 18. 8%) > 下蜀黄土
( 142%) > 近代黄泛沉积物( 7. 1% ) .潜在缺 S频率高
低依次为: 黄土性古河流冲积物( 43. 8% ) > 近代黄泛
沉积物( 35. 7% ) > 下蜀黄土( 14. 3% ) . 近代黄泛沉积
物发育的土壤, 其有效 S 平均水平最低的原因主要是
与有机质平均水平较低有关. 研究表明,土壤有机质含
量与有效 S含量呈明显的直线相关性, 其回归方程为:
Y = - 0. 016 + 0. 021x
( r = 0. 89* * , n = 44) (1)
表 3 不同母质发育土壤的有效 S分布频率
Table 3 Distribution frequency of available S in soils derived from different parent materials
母质类型
Parent materials
样品数量
S amples number
有效 S含量
Available S( mg∀kg- 1)
丰缺频率Frequency of rich an d def iciency( % )
< 8 8~ 16 16~ 30 > 30
黄土性古河流冲积物 Alluvium 16 41. 8 & 31. 7 6. 3 12. 5 43. 8 36. 4
近代黄泛沉积物 Deposit 14 34. 4 & 31. 5 0 7. 1 35. 7 57. 2
下蜀黄土 Xiashu loess 14 51. 6 & 47. 2 7. 1 7. 1 14. 3 71. 5
32 不同类型的土壤有效 S丰缺状况
由表 4可见,水稻土的有效 S 含量最高, 潮土的有
效 S含量最低.其原因,一是前者的天然素质,即母质
(大都为下蜀黄土)的有效 S含量高,而潮土母质(近代
黄泛沉积物)的有效 S含量低(表 3) ; 二是有机质含量
不同,由表 1可见, 4 个土类中水稻土有机质含量最
高,潮土含量最低,由式( 1)可知,其有效 S含量也必然
出现两个极端. 此外, 黄褐土的母质虽然也是下蜀黄
土,但均为旱地,其氧化铁含量较高,由于土壤对 S 吸
附取决于土壤中粘粒和铁铝氧化物含量, SO2-4 与铁氧
化物表面上的 OH- 交换,从而降低了 S的有效性, 故
此有效 S含量较低[ 3] .
表 4 蚌埠郊县主要土类土壤有效 S含量及分布频率
Table 4 Content of available S and frequency distributionin of main soi ls types in the suburbs and counties of Bengbu
土类
S oil type
样品数
Samples
numbe
有效 S含量
Available S
( mg∀kg- 1)
有效 S丰缺频率
Frequency of rich and lack( % )
< 8 8~ 16 16~ 30 > 30
缺 S面积
Area of S
def iciency
( ! 104hm2)
潜在缺 S面积
Area of potent ial
S def iciency
( ! 104hm2)
A 9 44. 7 & 43. 3 11. 1 11. 1 11. 1 66. 7 2. 0 1. 0
B 14 34. 4 & 31. 5 0. 0 7. 1 35. 7 57. 2 0. 6 3. 0
C 15 46. 7 & 35. 0 6. 7 20 33. 3 40. 0 7. 0 8. 8
D 6 56. 0 & 42. 8 0. 0 0. 0 50. 0 50. 0 0. 0 3. 3
从有效 S 缺乏频率来看, 其高低依次为砂姜黑土
(26. 7%) > 黄褐土( 22. 2%) > 潮土 ( 7. 1%) > 水稻土
(0. 0%) ;潜在缺 S土壤缺乏频率为水稻土( 50%) > 潮土
(35. 7%)> 砂姜黑土( 33. 3%) > 黄褐土( 11. 1%) ,表明水
稻土虽天然素质好,但复种指数高, S的输出> 输入,因此
潜在缺 S频率最高,这在S肥施用上应予以重视.
蚌埠三县一郊缺 S 面积以砂姜黑土为最大, 达 7
! 104hm2; 其次是黄褐土, 为 2 ! 104hm2; 潮土为
6000hm2;总缺 S 面积为 9. 6 ! 104hm2, 占耕地总面积
25. 06% ; 潜在缺 S 面积 1. 6 ! 105hm2,占耕地总面积
42. 04% .潮土有效 S平均含量虽低, 但缺乏频率却不
高,这与潮土主要分布于淮河两岸,经常引淮河水灌溉
有关(淮河污染严重, 河水 S含量较高) .上述状况,应
在 S肥的调配环节上予以高度重视.
33 不同利用方式土壤有效 S状况
由表5可见,不同利用方式下有效 S平均含量是水
2112 期 於忠祥等:沿淮地区土壤有效硫状况及对硫的需求
田> 旱地.水田土壤有效 S含量较高,一是有机质含量
高,二是灌溉携带. 此外,蚌埠郊县无论是水田还是旱
地,其有效 S平均含量均高于全国( 34. 3mg∀kg- 1) ,处于
丰富水平,表明该地区只要从现在开始就重视 S肥的施
用,对于实现土壤持续高产、稳产将有积极意义.
34 土壤 S 素平衡
341 S 的输出与输入 土壤 S 的消耗有不同的途
径,但主要是通过作物的吸收和淋失;土壤S 的补充主
要来自于施肥和降雨、灌溉[ 5] .据此, 对蚌埠三县一郊
表 5 不同利用方式下土壤有效 S含量
Table 5 Content of available S in soils in different land utili zation
利用方式
Land
ut ilizat ion
土样数
Samples
number
平均含量
Contents of
available S
( mg∀kg- 1)
变异系数
Variat ion
coef ficient
水田 Paddy f ield 6 42. 9 & 19. 0 44. 3
旱地 Dry land 38 37. 6 & 20. 4 54. 6
土壤 S的输入与输出进行了调查、分析(表 6) .
34 2 S素平衡分析 调查结果显示, 目前缺S土壤
大都分布于高产田, 潜在缺S 土壤大都分布于中产田,
凡是有效S含量丰富之土壤大都分布于低产田, 表明
表 6 蚌埠郊县土壤 S素平衡
Table 6 Balance of soi l S in the suburbs and counties of Bengbu( kg∀hm- 2∀yr- 1)
输入 Input
化学肥料
Chemical
fert ilizer
人畜粪尿
Human and
animal w astes
降雨
Precipitat ion
灌溉水
Irrigat ion
输出 Output
作物收获
Harvest
秸秆(燃料、饲料)
St raw ( fuel, f eed)
渗漏
S eepage
9. 4 2. 6 7. 4 9. 5 9. 0~ 13. 5 6. 5~ 13. 0 3. 5~ 5. 5
收获量越大,带走的 S素越多.比较表 6中S 的输入与
输出不难发现, 如果取输出的下限, 即粮食产量在
6000kg∀hm- 2左右,土壤 S会出现盈余; 随着农业向集
约经营的目标发展, 粮食产量达现在的高产水平, 即
9000kg∀hm- 2,那么土壤 S 均趋于亏缺.因此, 施 S 不
仅是提高农作物品质,更是提高农作物产量, 实现土壤
平衡施肥的重要途径之一.
343 S素的需求预测 有效 S含量丰富的土壤不需施
S,蚌埠三县一郊有 1. 3 ! 105hm2;潜在缺 S的土壤,只需
补充输入与输出的亏缺,本地区有 1. 6 ! 105hm2;缺 S土
壤不仅要补充输入与输出的亏缺,而且还要提高土壤有
效S含量水平至潜在缺 S土壤含S水平的平均值( 23mg
∀kg- 1) ,本地区有 9. 6 ! 104hm2. 根据表 6可以算出,按
高产水平摄 S量, 输入与输出的亏缺为 3. 1kg∀hm- 2∀
a- 1, 1. 6 ! 105hm2 潜在缺 S土壤约需 S 5. 0 ! 105kg;缺S
土壤( 12mg∀kg- 1,为极缺与缺乏的平均值)要达到潜在
缺S的水平,则需补 S 24. 75kg∀hm- 2∀a- 1,加上输入与
输出的亏缺,需施 S 27. 85 kg∀hm- 2∀a- 1, 9. 6 ! 104hm2
需S 2. 7 ! 106kg. 综上所述,蚌埠三县一郊近期需 S量
约为 3. 0 ! 106kg.土壤有效 S 达潜在缺乏水平时, 每年
只需补充输入与输出的亏缺即可. 故此,蚌埠三县一郊
远期需 S量约为 1. 2 ! 106kg.
4 结 论
41 供试土壤有效 S平均含量为38. 8mg∀kg- 1, 而以
水稻土有效S含量最高, 潮土有效 S含量最低,即有效
S含量高低的次序为水稻土> 砂姜黑土> 黄褐土> 潮
土;从利用方式上看,水田土壤有效 S 含量> 旱地.
42 从母质来分析,黄土性古河流冲积物有效S 的含
量> 下蜀黄土> 近代黄泛沉积物, 潜在缺 S 频率高低
依次是黄土性古河流冲积物> 近代黄泛沉积物> 下蜀
黄土;从土壤类型看,是砂姜黑土> 黄褐土> 潮土> 水
稻土,潜在缺S 是水稻土> 潮土> 砂姜黑土> 黄褐土.
43 土壤有效 S缺乏面积,以砂姜黑土最大, 达 7. 0 !
104hm2;其次是黄褐土,为 2. 0 ! 104hm2;潮土为 6000hm2;
总缺S面积为 9. 6 ! 104hm2,占耕地总面积 25. 06%;潜在
缺S面积1. 6! 105hm2,占耕地总面积42. 04%.
44 如果粮食产量在 6000kg∀hm- 2左右, 土壤 S 会
出现盈余; 如果粮食产量超过 9000kg∀hm- 2,则土壤 S
均趋于亏缺. 研究结果表明, 蚌埠三县一郊 3. 8 !
105hm 2的耕地,近期需 S量为 3. 0 ! 106kg 左右, 远期
需 S量为 1. 2 ! 106kg左右.
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作者简介 於忠祥,男, 1959 年 2 月生,研究生, 副教授,从事土
壤肥力与土地利用规划研究, 发表论文 30 多篇 , 出版专著两
部. Email: aauyjsb@ mail. hf. ah. cn
212 应 用 生 态 学 报 12卷