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在华南地区酸性土壤上,由于pH值较低等原因,存在较多对作物生长不利的障碍因子。目前,这些障碍因子已严重影响甚至制约了大豆产业的持续发展,因此,解决问题的关键是要了解并解除大豆在酸性土壤上生长的主要障碍因子,探索一条既能改良华南地区酸性土壤又能提高大豆产量的途径。本研究首先运用土壤恒温培养试验,研究不同阳离子和阴离子对酸性土壤理化性质的影响,筛选改良酸性土壤上的最佳阴、阳离子。再根据土壤恒温培养试验结果,进行大豆盆栽试验,研究酸性土壤上施用石灰和磷肥对大豆生长的影响,并比较不同基因型大豆对酸性土壤的适应性差异。最后通过田间试验,研究酸性土壤上施用石灰对不同层次土壤的改良效果及对大豆生长的影响。研究结果如下:
(1)土壤恒温培养试验表明,不同阳离子处理都提高了土壤的pH值,降低了土壤交换性酸和交换性铝含量,但对提高土壤速效磷含量和交换性盐基离子饱和度作用大小不一样。其中,Ca2+离子对改良酸性土壤效果最佳。
(2)土壤恒温培养试验表明,不同阴离子处理对土壤pH值的影响是不同的,其中OH-、CO32-、H2PO4-提高了土壤pH值,降低了土壤交换性酸和交换性铝含量,从而也增加了土壤速效养分含量,对酸性土壤起到改良的作用;而SO42-、Cl-离子却加剧了土壤的酸化,增加土壤交换性酸和交换性铝含量,并降低了土壤速效养分含量。其中,H2PO4-对酸性土壤理化性质的改良效果最佳。
(3)盆栽试验结果表明,酸性土壤上施用石灰提高了土壤pH值,降低了土壤交换性铝含量,促进了大豆根系生长,从而也促进了根系对氮、磷、钾养分的吸收,使大豆植株地上部全氮、磷、钾量增加,进而促进了大豆地上部的干物质的积累。
(4)盆栽试验结果表明,施用磷肥可以改善土壤供磷状况,促进大豆根系生长和大豆对氮、磷、钾养分的吸收,增加大豆地上部干物重,但对提高土壤pH值和降低土壤交换性铝效果不如施用石灰明显。石灰和磷肥配合施用,可以起到供磷和降酸的双重作用,对促进大豆根系生长、对氮、磷、钾养分的吸收效果都显著优于单独施用石灰和磷肥。
(5)盆栽试验结果表明,大豆对酸性土壤的适应性具有基因型差异。在不施石灰和不施磷肥的酸性土壤上,7个大豆基因型呈现出华夏3号>桂夏豆2号>华春2号>华夏1号>华春2号>巴西10号>本地2号的趋势,说明这7个品种对酸性土壤的适应性以华夏3号最好,本地2号最差。
(6)田间试验结果表明,在酸性土壤上施用石灰提高了土壤pH值,显著降低了土壤交换性酸、交换性铝,有效锰的含量,施石灰对土壤不同剖面的改良作用大小为0-20cm>20-40cm>40-60cm。
(7)田间试验结果表明,在酸性土壤上施用不同剂量的石灰均能促进大豆生长。其中,施用1500kg/ha的石灰水平效果最好,表现为在此处理下大豆干物重最大。