[目的]长期过量施用化学氮肥加剧了红壤区农田土壤酸化,严重制约着该区域农业的可持续发展.施用石灰和有机肥是防治红壤酸化的主要措施,我们研究了有机无机肥配合提高红壤抗酸化能力的作用与机理.[方法]本研究基于2009年在湖南祁阳中国农业科学院红壤站开展的有机肥替代化学氮肥长期定位试验,其中4个处理分别为单施化肥(由于酸化严重,于2018年底添加石灰改良)、有机肥替代化肥氮20％、40％和60％,供试有机肥为猪粪.采集2018和2020年的土壤样品,分析各施肥处理红壤pH、交换性酸铝、阳离子交换量、有机质、酸缓冲能力等指标的变化及相互关系.[结果]至2018年,单施化肥处理较试验之初土壤pH降低了 0.48个单位,交换性酸、铝分别增加了 2.74和1.06cmol/kg;添加石灰改良后,土壤pH升高了0.58个单位,交换性酸、铝分别降低了 2.62和1.45cmol/kg.有机肥替代化肥氮40％和60％处理均可有效防治红壤酸化,其中以替代60％处理效果最佳;至2020年60％有机替代处理土壤pH较初始值提高了 0.78个单位,交换性酸和交换性铝分别降低了 1.10和1.25cmol/kg.有机肥替代化肥氮40％和60％处理较单施化肥处理显著提高了土壤阳离子交换量,而石灰改良前后土壤阳离子交换量无显著变化.土壤酸缓冲曲线表明,土壤交换性铝含量随着pH的降低而显著升高,单施化肥、有机肥替代化肥氮20％、40％和60％处理的斜率分别为2.71、2.42、1.93和0.16;土壤交换性铝对pH响应斜率与土壤pH、交换性镁、阳离子交换量、交换性钾、有机质含量呈极显著或显著负相关关系.[结论]有机肥替代40％以上化学氮肥既能防治红壤酸化,又能提升红壤抗酸化能力.土壤阳离子交换量和有机质可能是导致土壤交换性铝对pH响应差异的主要因素,即阳离子交换量和有机质含量高的土壤pH降低1个单位时,交换性铝增幅较小,但其作用机理还有待进一步研究.
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