将化肥施入20cm长的土柱,通过测定NO3--N渗漏的类型和渗漏N中δ15N值对化肥氮的硝化和反硝化过程进行了研究。供试土壤pH为4.1,试验共2个,在温室中进行。试验一:放入土柱中的硝酸铵加硝化抑制剂双氰胺,以不加双氰胺作对照。结果表明,渗漏液中的NO3--N浓度是NH4+-N的十几倍,加双氰胺可降低NO3--N的浓度;渗漏N中δ15N值起始时为0.7/ml,此后不断降低,加双氰胺处理最低值为-3.8/ml,对照为-1.5/ml。表明15N的渗漏随着NH4+-N向NO3--N的转化而发生,15N的比例在双氰胺存在时较高。在第二个试验中,4种缓释肥:isobutyriden diurea(IB)、草酰胺、树脂包尿素(100天型,PCU)和菜饼放入土柱中,以不施肥作对照。试验结束时,施草酰胺和菜饼的处理,渗漏的N分别占52%和44%,表明有机氮在酸性土壤中有强的矿化作用。渗漏N中δ15N值通过15N和来自土壤中的N比较后计算出来,假设来自土壤中的N在施肥和不施肥时相同。从δ15N的累计值和残留在土壤的肥料N说明,PCU能降低N的移动性;IB、草酰胺和菜饼处理时有较高的反硝化速率,这可能是导致有机肥如菜饼改良土壤中普遍存在的N2O释放有关。
茶树土壤是茶树籍以吸收养分、生长发育的物质基础之一,是地面上能够生长茶树的疏松的表层。茶树适宜在土质疏松、土层深厚、排水良好、呈酸性或微酸性反应的砾质、砂质土壤中生长。土壤的理化性质影响着茶树对营养物质的吸收活动。
土壤物理性质:凡砂岩、页岩、花岗岩、片麻岩和千枚岩风化物所形成的土壤,都适宜种茶。茶树要求土层深厚,最好有1m以上。如果底土有粘土层或硬盘层,或者地下水位高的,都不适合种茶。生长在排水较好的砾质、砂质壤土或粘性壤土的茶树,产量和品质均优。土壤的质地与结构的好坏,对土壤中固相、液相、气相三相比率及土壤水、肥、气、热状态等都有影响。团粒结构是造成良好水、肥、气、热条件最理想的结构,是土壤的肥力基础。高产茶园土壤三相比分布:在20cm以上的表土层疏松、孔隙度大、有利于积蓄降水和保持水分,也有利于空气交流,即液相加气相应稍大于固相。如这一土层深,能达到30-40cm,对茶树吸收根发育和土壤微生物活动更加有利。茶园地下水位一定要低于80cm。倘若地下水位高,由于土壤孔隙被水充满堵塞,根系进行无氧呼吸,以致酒精中毒引起烂根。在降雨时,会因土壤渗透作用降低而产生地表径流,造成大量的水土流失,形成跑水、跑土、跑肥的现象。
土壤化学性质:茶树对土壤酸碱度(pH值)的反应很敏感,它喜酸性土壤。适宜种茶的土壤pH值为4.5-6.5。硫酸铵等生理酸性盐的长期施用,会使土壤酸化。茶树生长需要一个酸性土壤环境。茶树根的汁液中含有较多的柠檬酸、苹果酸、草酸及琥珀酸等有机酸,这些有机酸所组成的汁液,对酸性的缓冲力较大,对碱性的缓冲力较小,这是茶树在生理上适应酸性土壤的原因之一;其次,酸性土壤有两个重要性质:一是酸性土壤含有铝离子,酸性越强,铝离子越多。在中性及碱性土壤中,铝不溶解,就没有铝离子存在。健壮茶树含铝量高达1%左右。铝在磷的一定浓度条件下,有促进茶树生长发育的作用。茶树的耐铝性是在系统发育过程中形成的。二是酸性土壤不含游离石灰,虽是茶树生育的必需元素,但需要量低。土壤中含有少量的游离石灰(0.2%)时,有害类于茶树生长,酸性土壤不含游离石灰,也正是茶树生育所需要的。肥力的主要营养元素指标是氮、磷、钾、有机质的含量,这些元素在土壤中含量的多少,直接间接影响茶树生长发育和制茶品质。高产茶园土壤肥力指标为:在耕作层内,有机质含量1.5%以上,全氮的含量0.1%以上,水解性氮含量100mg/kg以上,速效磷(P2O5)含量10mg/kg以上,速效钾(K2O)含量80mg/kg以上。
茶树是喜酸植物,只有在酸性土壤中才能正常生长。较适宜种茶的土壤pH为4.0~6.5;最适pH为4.5~5.5。在中性土壤中茶树生长不良,甚至不能成活。
茶树喜酸的机理如下:
1.物种系统进化造就的遗传特性
由于茶树原产地中国云贵高原的原始森林地区,属酸性土壤,长期的系统发育使其逐渐形成了喜酸的遗传特性。因此,只有在酸性环境下,许多土壤养分才能被顺利地吸收。例如,经用32P同位素示踪研究表明,茶树对P的吸收,在酸性条件下比中性条件下几乎高1倍。
2.与茶树根的生化特性有关
据研究,茶树根中含有丰富的有机酸,如柠檬酸、苹果酸、草酸和丙酮酸等,而无机酸盐含量很低,所以茶树根液对酸性的缓冲能力强,而对碱性的缓冲能力相对较弱。这种根液特性也是茶树喜酸的原因之一。
3.与茶树喜铝厌钙有关
在酸性土壤中,含有丰富的活性铝离子,酸性愈强,活性铝离子就愈多。健壮茶树含铝量高达1%,而中性土壤中无活性铝离子存在。茶树是厌钙植物。茶园土壤一般含钙量很低,仅0.15%~0.32%,土壤含钙量与土壤pH值正相关。所以,茶树在高pH值、高钙含量的土壤中无法正常生长。
4.与菌根菌共生有关
茶树吸收根中有许多真菌类的菌丝或菌根侵入,这些菌根能分解土壤中的有机物质,吸收养分与水分供给茶树生长需要。而这些菌根菌本身只有在酸性环境才能生长。
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