湖南主要耕地土壤固定态铵含量与最大固铵容量的剖面变化特征

通过野外调查取样、室内培养试验和分析测定,研究了湖南主要旱地土壤和稻田土壤固定态铵含量与最大固铵容量的剖面变化特征及其影响因素.结果表明:(1)水田土壤剖面中固定态铵含量大致有3种变化模式:固定态铵含量随剖面深度的增加而升高,固定态铵含量随剖面深度的增加而减少以及亚表层固定态铵含量明显增大或减少;旱地土壤剖面中固定态铵含量大致有2种变化模式:大部分土壤剖面中固定态铵含量在0～40 cm无明显变化,在40 cm以下固定态铵含量明显升高;少数土壤剖面中固定态铵含量无明显的垂直变化,比水田土壤固定态铵含量的垂直变化要小得多.土壤固定态铵占土壤全氮的相对含量均随深度增加而增大:水田土壤表层(0～20 cm)平均为(15.1±6.6)%,亚表层(20～40 cm)为(25.9±11.7)%,表下第三层(40～75 cm)为(34.6±16.3)%;旱地土壤表层(0～20 cm)平均为20.6%;亚表层(20～40 cm)为32.4%;表下第三层(40～75 cm)为48.2%.(2)水田土壤剖面中土壤最大固铵容量仅2种变化模式:随剖面深度的增加而升高以及亚表层最大固铵容量均大于表层及表下第三层;旱地土壤剖面中最大固铵容量随深度的变化无一定规律,但同一土壤剖面中上下土层最大固铵容量的差异均较水田土壤小.(3)土壤粘粒含量和粘土矿物组成是决定土壤固定态铵含量及最大固铵容量的两个主要因素.供试水田土壤粒径<0.02 mm粘粒中2∶1型粘土矿物以水云母为主,其中,0.002～0.02 mm粘粒的水云母含量远高于粒径<0.002 mm粘粒的水云母含量.相关分析表明,水田土壤的固定态铵含量和最大固铵容量均与粒径<0.02 mm粘粒的2∶1型粘土矿物总量和水云母含量以及粒径0.002～0.02 mm粘粒的2∶1型粘土矿物总量和水云母含量均呈极显著或显著正相关,表明供试土壤的固铵基质主要是粘粒中的水云母矿物.