摘要
作为植物生长的三大必需营养元素之一,钾盐的施入在显著提高作物抗病能力,改善品质的同时,还对土壤胶体、土壤团聚体等性质产生不同的影响。本文利用培养实验,研究了不同钾盐对土壤水稳性团聚体比例/稳定性、土壤钾素形态、胶体电位、土壤微生物多样性等的影响,旨在为钾盐的施用和土壤保护提供理论依据。 选用KCl、KNO3、KH2PO4三种钾盐(用分析纯代替化学肥料),采用常温培养方法,供试土壤为自然黑土,设置3个浓度,分别是50mg·kg-1、100·mg·kg-1、200mg·kg-1,培养40d,每10d取样,分析测定土壤水稳性团聚体比例、土壤钾素形态、胶体电位、土壤微生物多样性等指标,探究不同钾盐施用对土壤性质的变化规律,以期为钾盐的施用和土壤保护提供理论依据。实验结果如下: (1)添加钾盐对土壤团聚体比例、稳定性均有不同影响。KCl处理下,各浓度水平土壤大团聚体一直保持较高比例,土壤团聚体重量直径(MWD)增幅明显,土壤团聚体破坏率(PAD)也较低,表明在自然黑土中添加KCl,可促进土壤大团聚体的形成,土壤大团聚体含量显著增加,土壤团聚体稳定性显著提高。 添加KH2PO4处理下,随着培养时间的延长,土壤大团聚体比例下降,土壤大团聚体结构遭到破坏;PAD值随培养天数增加而增加。说明在自然黑土中添加KH2PO4,不利于土壤大团聚体的形成,一定程度的破坏了大团聚体的凝聚力。 添加KNO3处理下,随着培养时间延长,土壤大团聚体比例呈现先上升后下降的趋势,在20d时达到峰值,MWD值显著提高,PAD值显著降低;表明长期施用KNO3不利于土壤大团聚的形成。 (2)在KCl为电解质的胶体溶液中,Zeta电位值呈现先上升后下降的趋势,200mmol·L-1时,Zeta电位绝对值最大值,胶体粒径逐渐增大,胶体开始变的不稳定;300mmol·L-1浓度时,Zeta电位绝对值最低,胶体凝聚明显,说明各种粒径都分布,且以大颗粒为主。 在KH2PO4为电解质的胶体溶液中,Zeta电位绝对值呈现下降再上升有降低的趋势,与KCl体系中表现相反变化。浓度150mmol·L-1时Zeta电位绝对值最低,胶体处于凝聚状态;250mmol·L-1Zeta电位绝对值最大,胶体粒径增大,且分布各个粒级。 在KNO3为电解质的胶体溶液中,Zeta电位绝对值呈现先下降后上升趋势。在200mmol·L-1时Zeta电位值最低,胶体直径变大,胶体处于凝聚状态;在50mmol·L-1时Zeta电位值最高,胶体呈现分散不稳定状态。 (3)添加KCl对土壤水溶性钾和交换性钾含量的增加效果最显著;添加KNO3对土壤速效钾和有效钾含量的增加效果最显著; (4)与对照相比施加200mg·kg-1KNO3和200mg·kg-1KH2PO4处理细菌、真菌α多样性指数均显著降低;不同钾盐处理下不同菌门细菌真菌的丰度的分布比例不同,KCl处理,子囊菌门(Ascomycota)明显降低,但其丰度值增加;KH2PO4处理中被孢子菌门(Monierellomycota)丰度比例显著增加,被孢子菌门(Mortierellomycota)和放线菌门(Actinobacteriota)丰度值显著下降。