全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章编号 :100028551 (2000) 0120049207
植物动力 2003 对土壤微量元素
和 p H 值的影响
杨俊诚1 　朱永懿1 　武淑霞 3 　陈景坚1 　刘学莲1
杨　帆2 　李　荣2
(11 中国农业科学院原子能利用研究所　北京　100094 ;21 全国农业技术推广服务中心　北京　100036)
摘要 :本文报道了植物动力 2003 中的微量元素、稀土元素的成分和含量 ,研究了在恒
温条件下 ,植物动力 2003 对北京褐土表土、生土、东北黑土和广东红壤中微量元素和
土壤 p H 值随培养时间的变化。结果表明 : PP2003 原液中含有多种元素。其中主要
有中量元素硫和微量元素锌 , 其含量分别为 16180mg/ L 和 12550mg/ L 。施用
PP2003 后可以提高土壤的缓冲能力 ,使土壤 p H 值变化缓慢 ,保持相对稳定。对土
壤中交换态微量元素含量变化的影响则随土壤类型不同而异。
关键词 :植物动力 2003 　土壤微量元素 　土壤 p H
收稿日期 :1998210226
基金项目 :农业部全国农业技术推广服务中心资助项目
作者简介 :杨俊诚 (1955 - ) ,男 ,陕西横山人 ,中国农业科学院原子能利用所副研究员 ,从事放射生态学及农业生态环境
相关的研究3 现在中国农业科学院土肥所工作
植物动力 ( Plant Power) 2003 ,也称 PP2003 ,是近几年从德国引进的一种新型液体肥料。
据有关资料报道 ,施用“PP2003”能使植株吸收土壤和水分中营养物质的能力大大加强 ,从而
获得增产、增收的效果。本研究的目的在于探讨在我国的自然条件下 , PP2003 液肥对土壤中
有效态营养元素含量及 p H 值的影响 ,为这种新的液肥在我国的应用提供试验依据。
1 　材料和方法
111 　PP2003 由农业部全国农业技术推广服务中心提供。
112 　供试土壤为北京褐土 ,中等肥力表土和深层 (112～115m) 生土 (分别写为褐土 1 和褐土
2) 、东北黑土、南方红壤。
113 　分别取上述 4 种土壤各 100g ,设 3 次重复。以拌入 15mL 浓度为 1 %的 PP2003 溶液为
处理 ,以拌入清水为对照 ,在 25 ℃的条件下 ,含水量保持在田间持水量的 80 %左右 ,培养 5、
10、15d 后分别取样 ,进行土壤中微量元素和 p H 值的测定。
114 　土壤样品微量元素分析是采用等离子体光谱法 (用 D TPA 溶液浸提) 。
115 　PP2003 中稀土元素含量分析是用 ICP2MS 法进行 ;伴生放射性核素分析是采用 HPGe
GC23018γ谱仪进行分析。
94　核 农 学 报　2000 ,14 (1) :49～55Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
2 　结果与讨论
211 　PP2003 中微量元素含量分析
为了解 PP2003 本身所含各种微量元素的成分及浓度 ,试验采用了等离子体光谱法进行
了分析 ,结果见表 1。可见 PP2003 原液中含有多种元素 ,其中主要有中量元素硫和微量元素
锌 ,其含量分别为 16180mg/ L 和 12550mg/ L 。其次是钾、铜、锰、钠 ,其含量比硫和锌低一个数
量级。硼的含量为 380mg/ L ,同时还有少量的磷、铁、镁等营养元素。在有害元素方面 ,主要
是有一定量的铅 (原液中含量为 13128mg/ L)和微量的镉。
212 　PP2003 中稀土元素含量
通过等离子体光谱法对 PP2003 原液中稀土元素的分析 ,结果 (表 2) 表明 ,PP2003 原液中
含有少量的稀土元素镧和铈 ,其浓度分别为 293μg/ L 和 263μg/ L 。
目前国内稀土农用中通常的施用浓度 La2O3 为 100ppm、CeO2 为 300ppm。PP2003 的施
用按照 1/ 1000 的推荐浓度计算 ,这时随 PP2003 的施用 ,稀土元素 La2O3 和 CeO2 的浓度仅为
0129ppb 和 0126ppb ,并不能达到通常稀土农用所要求的有效浓度。
表 1 　PP2003 原液中微量元素含量
Table 1 　Concentration of t race element in PP2003 (mg/ L)
Na Ca K Mn Fe Co Ni Cu Zn
2374 81067 8316 3396 5715 01397 21526 6106 12550
B P S Cd Mo Pb Mg Cr Ba
38015 88103 16180 01359 91728 13128 46168 / /
表 2 　PP2003 原液中稀土元素含量
Table 2 　Concentration of rare earth element in PP2003 (μg/ L)
Y La Ce Pr Nd Sm Eu Gd
< 0101 293 263 26 72 110 < 0101 511
Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
< 0101 < 0101 011 011 < 0101 < 0101 < 0101
213 　PP2003 中伴生放射性核素含量
经γ谱仪测量分析结果表明 ,PP2003 原液中没有检出伴生放射性成分。
214 　PP2003 中可培养微生物
将 PP2003 原液分别以 1/ 100 和 1/ 10000 的浓度 ,均匀涂板 ,在 25 ℃条件下 ,培养 25h 后
进行观察 ,均没有发现可培养微生物。
215 　PP2003 对土壤 pH值的影响
p H 是土壤重要的基本性质 ,也是影响肥力的因素之一。它直接影响土壤养分的存在形
态、转化和有效性。p H 对土壤中 N 素的硝化作用和有机质的矿化等都有很大的影响 ,因此对
植物的生长发育有直接影响。
表 3 给出 PP2003 对土壤 p H 值的影响的试验结果 ,由此可见 ,在褐土表土、黑土和红壤中
随培养时间的增加 ,土壤的 p H 值均有所下降 ,其中施用 PP2003 处理组土壤的 p H 值下降幅
度小于对照组。而在褐土 (生土) 中则表现为土壤 p H 值随培养时间而上升。同样 ,施用
05 核　农　学　报 14 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
“PP2003”处理组土壤的 p H 值上升幅度小于对照组 (图 1～4) 。t 测验结果表明 ,在两种褐土
中 ,处理组与对照组之间的差异达到显著水平。这可能说明施用 PP2003 后可以提高土壤的
缓冲能力 ,使土壤 p H 值变化缓慢 ,保持相对稳定。
表 3 　PP2003 对土壤 pH值的影响
Table 3 　Effect of PP2003 on soil p H value
培养时间
Time
(d)
褐土 1
Drab soil 1
褐土 2
Drab soil 2
黑土
Black soil
红壤
Red soil
CK PP2003 CK PP2003 CK PP2003 CK PP2003
0 71650 71690 61950 51530
5 71513 71543 71830 71777 61680 61600 51400 51430
10 71520 71537 71900 71863 61660 61760 51420 51400
15 71510 71543 71893 71837 61560 61770 51360 51380
　　注 :褐土 1 为农田表土 ;褐土 2 为生土 ,下同。
Note :Drab soil 1 is surface soil , Drab soil 2 is raw soil , the same as follows.
图 1 　PP2003 对褐土 1 p H 的影响
Fig. 1 　Effect of PP2003 on drab
soil 1 p H value
图 3 　PP2003 对黑土 2 p H 的影响
Fig. 3 　Effect of PP2003 on black
soil p H value
图 2 　PP2003 对褐土 2p H 的影响
Fig. 2 　Effect of PP2003 on drab
soil 2 p H value
图 4 　PP2003 对红壤 p H 的影响
Fig. 4 　Effect of PP2003 on red
soil p H value
216 　PP2003 对土壤有效态营养元素含量的影响
土壤中植物必须的矿质元素 ,目前已知有 N、S、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Mo、Cu、Cl、B 等
十多种 ,这些元素有些属于原生质的基本组分 ;有些是酶的组分或活化剂 ;有些调节原生质膜
透性 ,参与细胞缓冲体系以及维持细胞的渗透势。植物缺乏这些元素便会引起生理失调 ,影响
15　1 期 植物动力 2003 对土壤微量元素和 p H 值的影响
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
生长发育 ,并出现特定的缺素症状[1 ,2 ] 。所以 ,研究施用 PP2003 对土壤中有效态营养元素的
含量的影响具有十分重要的意义。
试验对经过培养不同时间的土壤进行土壤中钾、钠、钙、镁、铜、锰、铁、锌、钼、铬、镉、钴、
镍、铅、钡、磷、硫、硼共 18 种元素的交换态含量的分析 ,结果表明 ,在 4 种土壤中 18 种元素含
量随培养时间而变化的规律 ,对大多数元素来说 ,处理组和对照组基本一致。但是 ,在土壤中
一些元素交换态含量会出现较大差异 :t 测验结果表明 ,经“PP2003”处理的褐土表土中交换态
磷、铜、镉的含量比对照组高 ,两者差异均达到显著水平。其中磷的含量高 6ppm 左右 ,差异达
到极显著水平。在褐土生土中则表现为铁、铜、镁的有效态含量得到显著提高 ,其中处理组土
壤中有效铁的含量比对照组高 4ppm 以上 ,差异十分显著。在黑土中施加“PP2003”则表现为
有效硫、钙、钴显著增加 ,培养 15d 时 ,黑土中有效钙含量比对照增加 10ppm。而在红壤中则表
现为代换性铁含量显著减少 ,在培养 15d 时有效铁含量比对照组减少约 8ppm (见表 4、5) 。
表 4 　不同处理土壤中几种元素交换态含量的变化
Table 4 　Changes of element content in different soil t reated by PP2003 (ppm)
土壤
Soil
褐土 1
Drab soil 1
褐土 2
Drab soil 2
黑土
Black soil
红壤
Red soil
处理 Treatment CK PP2003 CK PP2003 CK PP2003 CK PP2003
元素
Element
培养时间
Time
Ca 0 (d) 38616 34714 17717 29718
5 33518 37213 32410 31214 15712 17217 35113 36114
10 38618 37716 31513 33117 21914 19219 35719 36315
15 39019 39614 33513 31810 18616 18013 35018 36018
Mg 0 11184 23119 3148 22120
5 10115 12103 23132 23180 3183 4110 24115 25114
10 11147 12136 22171 23164 4110 3176 24159 23136
15 11153 12113 22127 23106 4105 3151 23195 24135
P 0 55189 29181 48144 44172
5 27132 34121 24139 25118 39197 30138 36170 44149
10 30148 36159 23194 29114 36158 32174 39163 40165
15 32175 39152 25197 31195 32130 31162 40165 42112
S 0 88188 36128 242130 43143
5 74173 86143 39123 40150 270127 267117 45192 51103
10 81195 88117 38185 44169 254170 255140 47100 50135
15 88123 91194 41104 40175 284107 231110 46113 48140
Fe 0 34113 25109 37137 29186
5 42166 46153 38134 42183 51137 36135 35172 38162
10 46170 46159 36197 41101 47172 34153 34107 35127
15 50151 49109 37109 41181 41113 33128 37188 39125
Co 0 0121 0121 4141 0145
5 0118 0121 0115 0121 5128 5101 0125 0126
10 0121 0121 0118 0121 4161 4138 0123 0124
15 0118 0119 0113 0121 4152 3160 0122 0123
Cu 0 6157 4139 4121 4139
5 6198 7108 5107 5142 5115 5118 6199 6182
10 7123 7134 5118 4192 4180 4162 5183 5110
15 7161 7170 4171 5154 4175 4115 5166 5118
25 核　农　学　报 14 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
表 5 　不同处理土壤中交换态元素含量和 pH值变化的显著性检验( t 测验)
Table 5 　T2test of the changes of p H value and element content in different soil
土壤
Soil
褐土 1
Drab soil 1
褐土 2
Drab soil 2
黑土
Black soil
红壤
Red soil
Mn 11165 01368 11310 - 01536
Fe - 01489
- 221211 3 3 51588 3 - 31363
K - 21230 - 21847 11022 01131
Ca - 01813 01397 01473
- 51856 3
P
- 26187 3 3 - 21469 11803 - 11567
B 21587 - 31949 31778 - 21000
Cu
- 191389 3 3 - 41321 3 11376 - 21832
S - 31052 - 11234 11067
- 41323 3
Mo - 01297 - 11512 11672 - 11653
Mg - 21950
- 51424 3 01828 - 01076
Na - 1160 - 31360 11488 - 31576
Cr
- 51132 3 - 11383 01631 - 21342
Co - 11908 - 31556 21125
- 26100 3 3
Ni - 21492 - 21985 21588 - 11782
Cd - 0170 - 11898 01291 01113
Ba - 11406 01287 - 01676 01599
Pb - 01349 - 01974 31971 01123
Zn - 31773 0 11361 0
p H
- 51431 3 81252 3 - 01782 - 01871
　　3 t 0105 = 41303 　　3 3 t0101 = 91925
　　众所周知 ,土壤中营养元素含量的变化主要和土壤质地、土壤理化性状、培养条件、土壤中
微生物体系等有关 ,本试验的处理和对照组均是在相同的环境条件进行土壤培养的 ,可以认
为 ,施加“PP2003”溶液后 ,对土壤中某些营养元素有效态含量产生一定的影响 ,但是在不同土
壤上的表现是不一样的 (图 5～10) 。以上结果表明 ,“PP2003”在褐土和黑土中对提高营养元
素的有效态含量的效果表现比较好。
图 5 　褐土 1 中 P 的变化
Fig. 5 　Changes of P content
in drab soil 1
图 6 　褐土 2 中 Cu 的变化
Fig. 6 　Changes of Cu content
in drab soil 2
35　1 期 植物动力 2003 对土壤微量元素和 p H 值的影响
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 7 　褐土 2 中 Mg 的变化
Fig. 7 　Changes of Mg content
in drab soil 2
图 8 　褐土 2 中 Fe 的变化
Fig. 8 　Changes of Fe content
in drab soil 2
图 9 　褐土 2 中 Cu 的变化
Fig. 9 　Changes of Cu content
in drab soil 2
图 10 　红壤中 Fe 的变化
Fig. 10 　Changes of Fe content
in red soil
3 　结 　论
311 　应用土壤培养方法研究“PP2003”对土壤中微量元素交换态含量和土壤 p H 值变化的影
响 ,结果表明 ,“PP2003”对土壤 p H 值的变化表现有一定的缓冲作用 ,使其变化速度比对照缓
慢。而对土壤中交换态微量元素含量变化的影响 ,则随土壤类型不同而异。在褐土和黑土中
对提高营养元素的有效态含量方面有比较好的表现。
312 　分析结果表明 ,“PP2003”主要含有硫和锌 ,以及钾、锰、硼、铜等营养元素和微量元素。
在有害元素方面 ,主要含有一定量的铅和微量的镉。稀土元素含量甚微。“PP2003”不含伴生
放射性核素。
313 　PP2003 原液中不含可培养微生物。
45 核　农　学　报 14 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
参考文献 :
[ 1 ] 　钟永安. 微量元素与食物链研究的生态学基础 ,微量元素与食物链 ,1990 , (1) :1～5
[ 2 ] 　李绍玉. 微量元素与酶 ,微量元素与食物链 ,1990 , (1) :9～11
[ 3 ] 　朱永懿等. 稀土微肥对春小麦吸收氮磷钾素的影响 ,稀有金属 ,1995 ,19 (2) :143～146
[ 4 ] 　危克周. 食物链中微量元素与浓度 ,微量元素与食物链 ,1990 , (1) :35～37
[ 5 ] 　张福锁. 环境胁迫与植物营养 ,北京 :北京农业大学出版社 ,1993. 1
EFFECT OF PLANT POWER 2003 ON SOIL
NUTRIENT AND pH VAL UE
YAN G J un2cheng 　ZHU Yong2yi 　WU Shu2xia 　CHEN Jing2jian 　L IU Xue2lian
( Instit ute f or A pplication of A tomic Energy , CA A S , Beiji ng 　100094)
YAN G Fan 　L I Rong
( Development and Service Center of A gricult ure Technology , Beiji ng 　100036)
ABSTRACT :The present paper analyzed the composition and concentration of nutrients and rare
earth elements in Plant Power 2003( PP2003) . Effects of PP2003 on the changes of nutrient con2
centration and rare earth element in drab soil ,black and red soil varied with the culturing time.
The results showed that PP2003 contained many nutrients but sulphur and zinc were the main
elements with the concentration of 16180mg/ L and 12550mg/ L , respectively. Buffering com2
pancity of soil could be improved by using PP2003 ,and the effect on available nutrient in soil
varied with soil types.
Key words :Plant power 2003 ;soil nutrient ;soil p H
55Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2000 ,14 (1) :49～55