温室土壤酸化评估的不同pH测定方法比较研究

王嫒华; 段增强; 董金龙; 赵宇; 汤英; 李汛

文章摘要

王嫒华,段增强,董金龙,赵宇,汤英,李汛.温室土壤酸化评估的不同pH测定方法比较研究[J].农业环境科学学报,2014,33(11):2164-2170.

温室土壤酸化评估的不同pH测定方法比较研究

Comparative Study of Different pH Determination Methods for Assessing Soil Acidification in Greenhouse System

投稿时间：2014-04-17

DOI：10.11654/jaes.2014.11.014

中文关键词: pH 测定酸化评估设施土壤盐分积累次生盐渍化

英文关键词: pH determination acidification assessment greenhouse soil salt accumulation secondary salinization

基金项目:国家科技支撑计划(2014BAD14B04);国家自然科学基金(41401257);江苏省自然科学青年基金(BK20141054)

作者	单位	E-mail
王嫒华	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008 中国科学院大学, 北京 100049
段增强	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008	zqduan@issas.ac.cn
董金龙	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008 中国科学院大学, 北京 100049
赵宇	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008
汤英	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008 中国科学院大学, 北京 100049
李汛	中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008

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中文摘要:

为筛选出适合于温室土壤酸化评估的pH测定方法,以温室中常见的褐土、潮土和水稻土为研究对象,设置不同的KNO₃和复合肥(N-P₂O₅-K₂O, 15%-15%-15%)梯度,用五种方法:水浸提测定pH(pHw)、0.01 mol·L^-1 CaCl₂浸提测定pH[pH(CaCl₂)]、饱和泥浆测定pH(pHw”)、田间浓度模拟测定pH[pH(salt)]以及石灰位(pHw-0.5pCa),测定各处理土壤的pH值,并对添加KNO₃和复合肥后土壤的酸化状况进行评估。结果表明, KNO₃累积在土壤中,虽然没有引入H⁺,却使pHw下降0.34~1.41个单位,盐分含量越高,pH下降程度越大;复合肥施入土壤中,氮肥转化过程中净释放H⁺,加之盐分积累的影响,导致pHw下降0.78~2.01个单位。对于其余四种pH测定方法,KNO₃使pH(CaCl₂)、pHw”、pH(salt)、pHw-0.5pCa分别下降了0~0.06、0.36~0.64、0.17~0.74、0.07~0.19个单位,复合肥使pH(CaCl₂)、pHw”、pH(salt)、pHw-0.5pCa分别下降了0.28~1.49、0.51~1.87、0.57~1.89、0.53~1.56个单位。因此,温室中有盐分积累时,若用pHw作为酸化评判标准,计算质子引入量,不考虑盐分的影响,会高估土壤的酸化速率。五种pH测定方法中,pH(CaCl₂)与pHw-0.5pCa值比较稳定,受土壤盐分含量影响较小。考虑到盐分积累对pH测定的影响、土壤酸化评估的准确程度以及测定的简易程度,认为pH(CaCl₂)与pHw-0.5pCa是用于温室土壤酸化评估的最佳选择。

英文摘要:

Five methods for pH determination were compared to seek an optimal assessment method of greenhouse soil acidification. Various amounts of KNO₃ were added to obtain soils with a series of salinity without introducing foreign H⁺, while compound fertilizer(N-P₂O₅-K₂O, 15%-15%-15%) was applied to get soils with a series of salinity with foreign H⁺ inputs. These soils were subjected to incubation in greenhouse for three months. After that, soil pH was determined in distilled water without CO₂(pHw), 0.01 mol·L^-1 CaCl₂ solution[pH(CaCl₂)], saturated paste(pHw”), various concentrations of CaCl₂ solution equal to salt concentration in field moist soil solution[pH(salt)], and lime potential(pHw-0.5pCa). The pHw, pH(CaCl₂), pHw”, pH(salt), and pHw-0.5pCa values dropped by 0.02~1.41, 0~0.06, 0.36~0.64, 0.17~0.74, and 0.07~0.19 unit by KNO₃ addition, and by 0.78~2.01, 0.28~1.49, 0.51~1.87, 0.57~1.89, and 0.53~1.56 unit by compound fertilizer addition, respectively. Hence, the pHw method over-estimated net acid addition and acidification in greenhouse systems. pH(CaCl₂) and pHw-0.5pCa would be the best methods for assessment of greenhouse soil acidification.

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