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稻田综合种养模式温室气体排放研究进展
2025,57(4):725-735, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.001
摘要：
稻田生态系统是大气中甲烷与氧化亚氮气体主要人为排放源之一，水稻生产的低碳化转型对于我国实现碳中和目标具有重要意义。“十三五”以来，稻田综合种养作为典型的生态循环农业模式迅速发展，已逐步形成稻鸭、稻鱼、稻虾、稻蛙、稻蟹等多元化生产类型，为我国保障粮食安全、促进农民增收和推进乡村振兴等方面发挥了重要作用。近年来，诸多学者在综合种养模式对稻田温室气体排放的影响方面开展了较为广泛的研究。然而，关于该模式对温室气体排放是促进效应还是抑制效应尚未形成统一定论，不同共作类型下的排放也存在较大差异。本文系统梳理了当前稻田综合种养系统在温室气体减排机理、实际减排效果、主要影响因素以及碳足迹核算等方面的研究进展，总结了当前亟待解决的科学及技术问题，并对未来的研究方向予以展望，以期为我国农业绿色低碳高质量发展提供科学支撑。
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生物质炭改良酸性土壤及缓解植物铝毒害的研究进展
2025,57(4):736-743, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.002
摘要：
本文从植物对铝毒害的响应入手，系统总结了生物质炭对酸性土壤pH和铝形态的调控作用、生物质炭改良酸性土壤结构和肥力的机制及影响因素、生物质炭对酸性土壤微生物群落结构和功能的影响，探讨了生物质炭缓解铝毒的潜在机制，同时针对生物质炭改良酸性土壤过程中潜在的问题对未来研究进行了展望。
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枸溶性钾肥部分替代硫酸钾对抚仙湖流域烤烟生长和提钾的影响
陆欣远，徐勇贤，陈小琴，李冬雪，王一柳，陈志青，钱玭，王火焰，卢殿君，周健民
2025,57(4):744-749, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.003
摘要：
以常规肥分次撒施为对照，设置枸溶性钾肥(简称“枸钾”)替代总钾量的1/4与1/2两种比例，当地常规肥与高钾型烤烟专用肥(二者均以硫酸钾形式供钾)两个肥料品种，探讨了枸溶性钾肥部分替代硫酸钾且根区一次施用对烤烟生长和提钾效果的影响。结果表明：枸钾部分替代硫酸钾显著提升了上等烟叶的比例，枸钾替代比例为1/2时，高钾型烤烟专用肥一次施用与常规肥一次施用相比，产量、产值、上等烟叶的比例分别增加11.9%、9.9%、5.6%，下等烟叶的比例降低77.7%，差异均达显著水平。枸钾替代比例为1/2的专用肥一次施用处理对烤烟不同生长时期的农艺性状也有一定的提升作用，主成分分析表明其对烤烟生长及养分吸收影响的综合效应相对最优。综合可见，高钾型烤烟专用肥中总钾量的1/2以枸钾替代并进行根区一次施用，是值得推荐的烤烟增产增收且轻简化施肥措施。
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洱海流域不同土地利用类型土壤氮素和溶解性有机质特征
2025,57(4):750-759, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.004
摘要：
为了解洱海流域土壤中氮素含量及溶解性有机质(DOM)的组成、来源和结构特征，利用紫外吸收光谱与三维荧光光谱技术，结合平行因子分析法(PARAFAC)，对洱海流域不同土地利用类型(旱地、水田、林地、湿地)表层土壤的氮素与DOM进行研究。结果表明：研究区水田土壤TN含量(1.93 g/kg)、旱地土壤NO3--N含量(32.47 mg/kg)显著高于其他土地利用类型，水田土壤NH4+-N含量仅与林地差异显著，其余土地利用类型间无显著差异。研究区土壤溶解性有机碳含量表现为水田 > 湿地 > 林地 > 旱地，紫外吸收斜率比值(SR)、E2/E3、SUVA254与SUVA260表明相较水田、湿地，旱地和林地土壤DOM分子量更大、芳香化水平更高、疏水性组分更多。荧光光谱自生源指数(BIX)、荧光指数(FI)和腐殖化指数(HIX)共同表明，研究区土壤DOM同时来自微生物活动和枯枝落叶组成的混合源，且偏向陆源输入，整体腐殖化程度较低。PARAFAC结果表明，研究区土壤主要由C1(类胡敏酸)、C2(类富里酸)、C3(类色氨酸)和C4(长波类腐殖质)4种荧光组分组成。对研究区土壤DOM整体平均贡献率最高的为的C1组分32.91%，最低的为C4组分18.13%，其中，C1组分对水田土壤DOM平均贡献率最高，C2组分对旱地、林地和湿地土壤DOM的平均贡献率最高。此外，相关分析表明，研究区土壤DOM受TN和NH4+-N含量的影响相较于NO3--N含量的影响更大，说明其与氮元素的迁移转化密切相关。
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模拟雷竹林覆盖缺氧对土壤氮素转化及微生物群落的影响
2025,57(4):760-770, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.005
摘要：
为探究雷竹林覆盖缺氧对土壤氮素转化及相关酶活性和微生物群落的影响，通过室内建立不同顶空氧含量(0%、5%、10% 和20%)的土壤培养试验，模拟雷竹林覆盖导致的缺氧环境，对培养期间土壤无机氮、氮转化相关酶活性、土壤微生物量及微生物群落进行了分析。结果表明：氧含量对土壤无机氮含量影响较大，培养结束后，0% 和5% 氧气含量的缺氧环境显著降低了土壤中NO3--N含量，使得NH4+-N积累；同时土壤脲酶活性受到抑制，但增强了硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性。0% 氧气含量培养相比于非缺氧条件显著降低了土壤微生物生物量碳16.79% 和微生物生物量氮13.25%。与此同时，土壤微生物群落多样性随氧含量下降呈下降趋势，但5% 氧气含量反而提高了微生物群落的多样性；另外，不同氧含量下土壤微生物群落优势菌门和优势菌属组成类似，但组成丰度存在显著差异。综上可见，雷竹林缺氧会导致土壤中各形态氮素组成、相关酶活性及微生物群落发生转变，从而使土壤氮损失风险增加，不利于雷竹林的生长经营。
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饲蚓固废对设施小白菜生长及土壤微生物特性的影响
2025,57(4):771-776, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.006
摘要：
采用温室盆栽试验，以小白菜为供试作物，以未施用饲蚓固废处理为对照(CK)，设置2%(T1)、4%(T2)、6%(T3)、8%(T4)、10% (T5)饲蚓固废施用量5个处理，探究了设施土壤施用饲蚓固废对小白菜生长、品质、产量及土壤改良效果的影响。结果表明：与CK处理相比，T3处理小白菜株高、叶数、根长、地上部鲜重、地下部鲜重分别增加30.9%、37.9%、41.2%、78.3%、255.6%，维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加96.5%、109.7% 和65.7%，硝酸盐含量降低73.8%；T3 ~ T5各处理，随着饲蚓固废施用量增加，小白菜生长及品质的各项指标有所改善，但处理间差异不显著。与CK处理相比，T3处理土壤pH降低0.18 ~ 0.31个单位，电导率下降56.3%，铵态氮含量增加146.4%，土壤微生物生物量碳、基础呼吸、微生物熵及蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性分别是CK处理的6.7倍、2.9倍、4.6倍、1.8.倍、3.0倍、2.4倍、2.3倍，差异显著，且各处理中T3处理土壤代谢熵最小。另外，各处理间土壤有机质、有效磷、硝态氮含量存在显著性差异，随饲蚓固废施用量的增加而增加。综上，施用饲蚓固废能够提高土壤肥力、微生物生物量，促进小白菜生长并提高其品质，6% 饲蚓固废施用量是种植设施小白菜的理想用量。
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宜宾市烟区土壤肥力指标及综合肥力评价
孙良虎，杨洋，梁辉，余佳敏，杨懿德，谢子煜，史子涵，李建刚，鄢敏
2025,57(4):777-784, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.007
摘要：
为探明四川省宜宾市烟区土壤主要肥力指标和综合肥力状况，在市辖4个烟区采集了94个表层(0 ~ 20 cm)土壤样品，测定分析了土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾和有效硫9个指标，并采用描述性统计法、主成分分析法和模糊综合评价法对烟区土壤肥力进行了评价。结果表明：宜宾市烟区土壤pH平均为6.29，86.17% 的烟田处于最适宜范围；有机质总体上较为丰富，但仍有10.64% 的烟田缺乏；56.38% 的烟田全氮含量过高；35.11% 的烟田碱解氮含量适宜；31.91% 的烟田全磷含量适宜，但仍有10.64% 的烟田缺乏；78.72% 的烟田有效磷含量适宜；54.26% 的烟田全钾含量过高；速效钾含量很丰富，68.09% 的烟田过高；有效硫含量也很丰富，94.68% 的烟田过高。4个烟区土壤综合肥力指数(IFI)存在差异，表现为：兴文县(0.62，Ⅱ级) > 筠连县和珙县(0.59，Ⅲ级) > 屏山县(0.56，Ⅲ级)。因此，宜宾烟区施肥上应精准控氮，合理调磷，分类施用有机肥，严控含硫肥料施用。
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抚仙湖流域典型烟区土壤中养分失衡对烟叶品质的影响
徐勇贤，梁强，钱玭，陈志青，宗同凯，帅京彤，曾雪娇，王火焰，黄标
2025,57(4):785-791, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.008
摘要：
以云南抚仙湖流域北部澄江市烟区为研究对象，选择107个典型烟田，调查分析了土壤大中微养分和烟叶元素含量与品质指标，利用土壤其他养分含量与有效磷含量之间的比值作为土壤养分失衡的评价指标，通过这些比值与烟叶元素含量和品质指标之间的相关性，分析了土壤养分失衡对烟叶养分吸收和品质的影响。结果显示：研究区土壤养分含量整体偏高，碱解氮、有效磷和速效钾含量均值分别为103.75、59.72和195.72 mg/kg，有效铜含量均值为3.68 mg/kg；烟叶中钾平均含量达26.1 g/kg。随着土壤有效磷含量增加，土壤的碱解氮、速效钾，交换性钙、镁，有效铜、铁和锰含量与有效磷含量比值均呈现指数下降趋势，存在养分严重失衡的现象。土壤养分失衡增加了烟叶对氮、钾和烟碱的吸收，但明显降低了对铜、锰、锌等微量元素的吸收，减少了烟叶还原糖的积累，对烟叶的品质有明显影响。因此，今后烟草种植过程中应根据土壤养分失衡状况和烟叶品质变化特点，精准优化施肥技术，以提高研究区烟叶品质。
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植烟土壤有机质含量与烤烟质量关系研究
2025,57(4):792-798, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.009
摘要：
为探究植烟土壤中有机质含量与烤烟质量间的关系，在云南文山州采集代表性烟田土壤样品和烟叶样品，检测土壤有机质(SOM)含量以及烟叶的外观质量、物理特性、常规化学成分及感官评吸质量，分析SOM含量与烟叶质量指标之间的相关性以及SOM不同含量分级土壤所产烟叶质量的差异性。结果表明：①在外观质量方面，SOM含量与烟叶身份和色度得分分别呈显著的正相关和负相关(P < 0.05)；SOM Ⅱ级(10 ~ 20 g/kg)所产烟叶的颜色得分最高且显著高于SOM Ⅳ级(30 ~ 40 g/kg)。②在物理特性方面，SOM含量与烟叶的填充值和平衡含水率得分分别呈极显著正相关和负相关(P < 0.01)，与含梗率得分呈显著负相关(P < 0.05)；烟叶含梗率得分在SOMⅠ级(≤10 g/kg)较高且显著高于SOM Ⅴ级(> 40 g/kg)。③在常规化学成分方面，SOM含量与烟叶两糖比和糖碱比分别呈显著正相关和负相关(P < 0.05)，与总糖含量呈极显著负相关(P < 0.01)。④在感官质量方面，SOM含量与烤烟细腻柔和程度和余味得分均呈显著负相关(P < 0.05)，与圆润感得分和评吸总分均呈极显著负相关(P < 0.01)；SOM Ⅰ级所产烤烟的细腻柔和程度得分最高且显著高于SOM Ⅳ级；SOM Ⅰ级所产烤烟的圆润感得分最高且显著高于Ⅲ(20 ~ 30 g/kg)、Ⅳ和Ⅴ 3个级别(P < 0.05)。总体而言，随着SOM含量的增加，烟叶质量多数指标呈先增后减的趋势，SOM Ⅱ ~ Ⅲ级所产烤烟质量较高，可依据SOM含量高低适当增减有机肥用量。
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河套灌区农田土壤有机碳向无机碳酸盐转移的定量研究
2025,57(4):799-805, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.010
摘要：
以河套灌区农田土壤为研究对象，结合稳定碳同位素技术，测定土壤有机碳、无机碳、土壤CO2气体同位素值(δ13C值)，并对原生碳酸盐和次生碳酸盐进行区分，量化次生碳酸盐形成过程中固定CO2气体的量及来源比例，最后定量计算土壤有机碳向无机碳酸盐的碳转移量。结果表明，在河套灌区农田土壤中，40 ~ 60、60 ~ 80、80 ~ 100 cm土层次生碳酸盐占比分别为46.59%、28.09%、30.39%，次生碳酸盐质量分别为35.88、20.15、21.35 g/kg；在次生碳酸盐的形成及重结晶过程中，3个土层固定的CO2的量分别为7.73、4.43、5.04 g/kg，其中来自大气CO2的量分别为4.43、2.70、3.41 g/kg，来自土壤呼吸的量为3.30、1.73、1.64 g/kg，大气CO2为主要贡献源；土壤有机碳向无机碳酸盐转移的碳量分别为1.65、0.87、0.82 g/kg。本研究对土壤内碳的转移进行初步探究，对于了解河套灌区土壤碳动态及维系生态系统稳定性具有重要意义。
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不同种植模式对烤烟根际土壤微生物群落多样性、酶活性及理化性质的影响
刘士瑶，金江山，李虎林，郭兴柱，陈巍，张大志，刘誉，王国徽，李玉娥，金洪石，金哲，南力
2025,57(4):806-814, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.011
摘要：
为明确轮作与连作对吉烟九号根际土壤微生物群落多样性、酶活性及理化性质的影响，试验以烤烟连作(N-N)、玉米–烤烟轮作(Z-N)、大豆–烤烟轮作(G-N)的根际土壤为研究对象，测定土壤养分及酶活力，根据高通量测序结果，分析微生物群落结构及多样性，计算烤后烟叶经济性状。结果表明：①轮作提升土壤有机质和全氮，连作富集土壤速效钾和有效磷；G-N处理土壤脲酶、Z-N处理土壤酸性磷酸酶表现最优。②Z-N种植模式中细菌和真菌均表现出最高的Chao1指数与Shannon指数，Z-N土壤中细菌的变形菌门和酸杆菌门及真菌的担子菌门相对丰度最高；属水平分析中，Z-N土壤中细菌芽单胞菌属及G-N土壤中真菌腐质霉属相对丰度最高。③PCA分析显示，不同种植模式下的烤烟根际土壤细菌与真菌群落结构均存在显著差异。④Spearman相关性分析揭示土壤理化指标与细菌、真菌属水平群落结构间存在显著相关性。⑤不同种植模式下，Z-N模式烤烟经济性状最优，产量、产值及上等烟比率均高于其他模式，N-N模式最低。本研究认为Z-N轮作模式表现较好，可以作为一种新型的种植模式在吉林省不同烟区进行推广，并进一步探索轮作机制及改良土壤的方法。
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生草栽培与除草剂控草对柑橘园土壤生化特性的影响
2025,57(4):815-823, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.012
摘要：
以柑橘园为研究对象，在生草栽培和除草剂控草处理5年后，对比了土壤氮磷养分含量、酶活性和微生物功能基因丰度的差异。结果表明，相对于除草剂控草，生草栽培显著提高了柑橘园土壤氮磷养分含量，提高了土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性；生草栽培显著提高了土壤微生物α多样性，并增加了土壤氮循环中反硝化过程和有机降解合成过程以及土壤磷循环中氧化磷酸化、运输过程等功能基因丰度；土壤养分含量、酶活性和功能基因丰度之间呈显著正相关关系。由此可见，生草栽培能够通过正向调控土壤氮、磷转化过程中关键功能基因丰度和酶活性来促进土壤养分循环并增加土壤养分的可利用性；相较于使用除草剂控草，生草栽培将有利于维持柑橘园的土壤健康。
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玉米与不同覆盖作物长期轮作对黑土有机碳积累及其在不同团聚体中分布的影响
2025,57(4):824-834, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.013
摘要：
本研究以位于哈尔滨典型黑土的5年田间长期试验为研究平台，比较了玉米单作(CK)、黄花草木樨–玉米轮作(F1)和绛三叶–玉米轮作(F2)对土壤有机碳及其在不同粒级团聚体中分布的影响，并从细菌、真菌、丛枝菌根真菌组成变化角度挖掘其微生物机制。结果表明，F1和F2处理提升土壤有机碳效应类似，平均显著提升约28.9%，F1处理的土壤有机碳提升主要通过招募Glomerales、Glomeromycota和Glomeromycetes等球囊菌门物种驱动有机碳固存于 > 2 mm和0.25 ~ 2 mm粒级团聚体所致，该两粒级团聚体碳占土壤总有机碳的63.6% 以上。而F2处理的土壤有机碳提升主要通过招募Glomerales，驱动有机碳固存于0.25 ~ 2 mm粒级团聚体；同时通过抑制Glomeromycota，增加 < 0.053 mm粒级碳固存；该两粒级团聚体碳占土壤总有机碳的62.5% 以上。上述各粒级碳固存的增加均通过同时增加团聚体质量占比及团聚体有机碳含量来实现，从而导致F1比F2处理土壤具有更强的结构稳定性，主要表现为F1比F2处理土壤具有更高的团聚体平均重量直径和几何平均直径。研究结果揭示了丛枝菌根真菌在覆盖作物/主作物轮作系统中提升土壤有机碳的重要性，并表明不同覆盖作物提升土壤有机碳的微生物机制不同。
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补充土壤有机碳消减大蒜连作障碍的作用和机制
2025,57(4):835-844, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.014
摘要：
本研究通过农户调查和不同连作年限的土壤取样及测定分析，解析了大蒜连作障碍的成因。在此基础上，为验证提升土壤有机碳措施(施用有机肥)对该类障碍的修复效果和机理，在等氮磷钾养分的条件下设置了传统施肥(CF，单施化肥)、常规有机肥(OF)和生物有机肥(BOF)3个处理，探究补充土壤有机碳对土壤活性有机碳、团聚体稳定性、微生物群落结构及大蒜根腐病发病率和产量的影响。农户调查和土样测定分析结果表明，连续种植大蒜超过15年的典型田块的土壤总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)含量随连作年限的增加而降低；同时，土壤板结、根腐病发生和产量降低的现象逐渐加剧；大蒜产量与土壤TOC和DOC的含量水平呈显著正相关关系。施用有机肥试验结果表明，OF和BOF处理均显著增加了DOC、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)等活性有机碳的含量； > 2 mm大团聚体的比例分别增加至25.66% 和37.68%，同时其平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)等稳定性指标显著提高。OF和BOF处理的土壤放线菌、芽孢杆菌和假单胞菌的拷贝数增加，而尖孢镰刀菌和木贼镰刀菌等致病菌的丰度受到抑制。有机肥处理的球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量，以及β-葡萄糖苷酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性也有不同程度提高。OF和BOF处理的根腐病发病率由CF处理的26.67% 分别降低至18.67% 和15%；蒜薹产量比CF处理分别增加16.64% 和25.73%，鳞茎产量分别增加12.55% 和18.79%。综上所述，本研究表明在长期连作大蒜土壤中，有机碳亏缺是引起大蒜连作障碍的重要因子；施用有机肥以投入有机碳是消减大蒜连作障碍的有效措施，有利于该模式的可持续发展。
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贵州典型富硒茶园土壤中Se(Ⅳ)的吸附特征及含氧阴离子影响
2025,57(4):845-852, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.015
摘要：
以贵州典型富硒茶园土壤和非富硒土壤为研究对象，探究两种土壤对Se(Ⅳ)的吸附特征及其影响因素。结果表明，富硒茶园土壤具有较高的有机质、全硒和铁铝氧化物含量，表现出较强的Se(Ⅳ)固定能力。动力学模型拟合结果显示，伪二阶动力学模型(R2 > 0.85)和Elovich模型(R2 > 0.97)均能有效描述Se(Ⅳ)的吸附过程，且富硒土壤的初始吸附速率(α=25.4)显著高于非富硒土壤。Langmuir模型更适合描述Se(Ⅳ)的等温吸附过程(R2 > 0.99)，且富硒土壤的理论最大吸附量(Qm)为1.53 mg/g，高于非富硒土壤的1.18 mg/g。相关性分析表明，土壤pH、有机质及铁铝氧化物是影响Se(Ⅳ)在土壤上吸附的重要因素。常见含氧阴离子中，磷酸盐对土壤吸附Se(Ⅳ)的抑制作用最为显著，1 mmol/L PO43-溶液可使土壤对Se(Ⅳ)的去除率降低80%。傅里叶红外光谱结果表明，磷酸盐导致了土壤硒的解离，而硝酸盐与硫酸盐均未影响Se(Ⅳ)在两种土壤上的吸附。
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钝化剂对两种水稻砷及营养元素吸收的影响
李仁英，李傲，刘雨霏，徐向华，黄利东，简静，李玉聪，芦文皓，段盛芹，普布次松
2025,57(4):853-861, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.016
摘要：
筛选高效钝化剂并揭示其降砷(As)机制是As污染农田土壤治理修复的研究重点之一。本文以南粳9108和内5优8105两个水稻品种为供试植物，通过盆栽试验研究施用3% 的玉米秸秆生物质炭(MBC)、花生壳生物质炭(PBC)、凹凸棒石(ATP)和羟基磷灰石(HAP)对水稻各部位As含量的影响，并比较不同钝化剂处理下土壤理化性质及水稻各部位氮磷含量的差异，由此分析有关降As机制。结果表明，钝化剂处理显著降低了水稻茎叶和籽粒的As含量(P < 0.001)。对于南粳9108，不同处理籽粒As的降低效果顺序为HAP>ATP>PBC>MBC；对于内5优8105，则为HAP>MBC>ATP>PBC。另外，水稻茎叶和籽粒的As含量水平与水稻品种有关，内5优8105茎叶和籽粒的As含量均大于南粳9108(P < 0.05)。MBC和PBC处理显著增加了土壤有机质和速效钾含量，MBC和HAP处理显著增加了土壤有效磷含量。同时，MBC、PBC、HAP和ATP处理增加了内5优8105茎叶和籽粒氮含量及南粳9108茎叶和内5优8105籽粒磷含量。相关分析表明，南粳9108籽粒As含量与茎叶磷含量呈显著负相关关系，内5优8105籽粒As含量与土壤有效磷、根和茎叶磷含量呈显著负相关关系，这表明钝化剂可能通过影响土壤有效磷含量及水稻磷吸收而抑制水稻对As的吸收。综上可知，施用MBC、PBC、ATP和HAP不同程度降低了水稻各部位As含量，其中HAP处理对水稻籽粒As的降低效果最佳，可在As污染农田土壤的修复中推荐应用。
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植物源生物质炭对酸化茶园土壤质量和茶叶品质的影响
王婷，杨青，倪凯伦，张海娟，邵赛男，丁耿伟，徐君，李章涛，单胜道，孟俊
2025,57(4):862-869, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.017
摘要：
通过田间试验，研究了不同植物源生物质炭(水稻秸秆生物质炭、玉米秸秆生物质炭、竹炭)对茶园土壤基本理化特性、养分活性、茶叶养分吸收以及茶叶品质的影响。结果表明：与不施用生物质炭的对照处理相比，施用水稻秸秆生物质炭、玉米秸秆生物质炭、竹炭后土壤pH分别提升了1.12、1.02和0.77个单位。3种生物质炭均显著降低了土壤交换性氢和交换性铝含量，但显著增加了土壤有机质、水解性氮、速效钾、有效磷、交换性钙和交换性镁等含量及阳离子交换量。施用水稻和玉米秸秆生物质炭对茶叶中养分元素吸收无显著影响，而施用竹炭可增加茶叶对镁的吸收，降低茶叶对钙、锰、铁等养分的吸收。施用生物质炭对茶叶产量及茶多酚、咖啡碱、游离氨基酸和水浸出物等含量的影响差异不显著。总体上，水稻秸秆生物质炭在提升酸性茶园土壤pH、降低土壤交换性氢和交换性铝含量，以及提升土壤矿质养分元素活性等方面优于玉米秸秆生物质炭和竹炭。
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单色激发高精度XRF技术在土壤汞检测中的应用
2025,57(4):870-877, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.018
摘要：
本文采用风干、研磨、过筛、混匀和压实的制样方式，利用单色激发高精度X射线荧光光谱(XRF)技术，建立了土壤样品中痕量汞(Hg)的检测方法。选用11种土壤和沉积物有证标准物质绘制Hg元素校准曲线，线性相关系数可达0.997 6；采用背景法和重复测定法测定土壤中Hg，其检出限可分别达到0.05 mg/kg和0.2 mg/kg。参考HJ780—2015中规定的质控标准Δlgω作为评估依据，对29个不同土壤样品中Hg进行高精度XRF检测与实验室方法对比，方法相关性可达0.995，其中Hg含量在0.5 mg/kg以上的样品准确度合格率大于90%。相对于实验室测定方法，单色激发高精度XRF技术在现场只需风干、研磨和过筛即可实现痕量Hg元素的快速精准检测，是一种简单、快速、准确的现场检测方法。
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桉树单宁对土壤可溶性铁铝锰锌浸出量的影响
2025,57(4):878-884, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.019
摘要：
为探究乡土林改为桉树人工林后单宁输入增加对土壤主要可溶性金属迁移的影响，本研究通过21 d的室内培养试验，分析不同水分含量(50%、70%、90% 饱和持水量，记作W5、W7、W9)及等碳量但单宁含量差异的分解液处理(桉树叶EU、稻草RS及空白CK)对土壤可溶性铁铝锰锌浸出的影响。结果表明：①土壤水分显著影响土壤金属离子释放，W9可促进土壤可溶性铝和可溶性锰浸出，W7显著抑制土壤可溶性铁浸出，W5抑制土壤可溶性锰锌浸出；②高单宁的EU处理显著抑制土壤可溶性铁铝锰锌的浸出，不同分解液处理可溶性金属离子浸出量表现为EU < RS≤CK；RS、CK处理与EU处理相比，土壤pH显著升高，表明EU处理相较RS、CK能维持土壤pH的稳定；③可溶性铁铝锰锌浸出含量动态变化呈现时间异质性，可溶性铁铝锰锌的浸出量分别在15、15、3、0 d最高，在21、21、10、15 d最低，可溶性锰锌浸出量峰值早于可溶性铁铝。综上，桉树单宁输入通过维持酸性土壤pH和络合作用，显著抑制了可溶性铁铝锰锌的迁移，且土壤水分条件影响桉树单宁对可溶性金属释放的抑制强度。
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不同类型覆盖作物与玉米套作对紧实红壤的响应
2025,57(4):885-891, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.020
摘要：
在江西省吉安市井冈山农高区设置了红壤不压实和压实处理，以玉米单作为对照，进行夏季覆盖作物(大豆、田菁和苏丹草)与玉米套作试验，分析了不同类型覆盖作物与玉米套作对紧实红壤的响应。结果表明：土壤压实限制了大豆根系的生长，总根长减少了26%，而苏丹草的根系直径较粗，受土壤压实影响相对较小。不压实处理下，玉米套作苏丹草的土壤含水量比玉米套作田菁和大豆分别增加16% 和21%；与玉米单作相比，玉米套作苏丹草、田菁或大豆均显著提高了玉米地上生物量，其中玉米套作大豆能促进玉米对有效氮的吸收，致使土壤中碱解氮含量降低22%，其玉米地上生物量最高。压实处理下，玉米套作田菁或大豆相对于玉米单作显著增加了玉米地上生物量，而玉米套作苏丹草则没有显著促进玉米生长；与玉米套作田菁或大豆相比，土壤压实对玉米套作苏丹草下的玉米地上生物量没有显著影响。因此，在不压实土壤中，玉米套作大豆是南方红壤区较为适宜的种植模式，可以促进玉米的生长；在压实土壤中，玉米套作田菁或大豆可以提高玉米地上生物量，而玉米套作苏丹草则对紧实红壤不太敏感。
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外源有机物对盐碱地土壤大团聚体形成的影响
2025,57(4):892-902, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.021
摘要：
以蚯蚓粪和醋渣为原料，通过大田试验探究外源有机物添加下滨海盐碱地土壤大团聚体形成特征。结果表明，施用蚯蚓粪和醋渣促进了土壤大团聚体的形成，提高了各粒级土壤大团聚体有机碳、全氮和全磷含量，并降低pH和盐分含量。其中，最高施用量下(200 t/hm2)，蚯蚓粪和醋渣处理土壤大团聚体盐分平均降低34.0% 和46.5%。施用蚯蚓粪和醋渣提高了土壤大团聚体酶活性，并显著改变其微生物群落组成和结构。相同施用量下，蚯蚓粪更有利于大团聚体形成和肥力的提高，而醋渣更有利于盐分的降低。结构方程模型结果表明，土壤有机碳和电导率或盐分是影响大团聚体形成的主要因素，但土壤肥力、酶活性和微生物群落结构的变化，也对土壤大团聚体的形成产生不同影响。
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浙江安吉三种典型林分类型下土壤入渗特征及其影响因素
郭峰，杨思思，张林，邱朝伟，魏侃俐，郭衍瑞，赵天衡，范长江，齐实
2025,57(4):903-910, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.022
摘要：
本研究利用表置式双环测定仪测定了浙江安吉3种典型林分类型(毛竹纯林、毛竹–杉木混交林、杉木纯林)的入渗性能，并分析了土壤性质和根系特征对土壤入渗速率的影响。结果表明：①初始入渗速率(947.7 ~ 1 220.5 mm/h)、第1阶段入渗速率(612.6 ~ 751.6 mm/h)、第2阶段入渗速率(479.0 ~ 591.3 mm/h)、第3阶段入渗速率(352.9 ~ 433.4 mm/h)、稳定入渗速率(272.0 ~ 369.0 mm/h)、平均入渗速率(373.1 ~ 498.2 mm/h)均随着毛竹入侵程度的增加而增加，除初始入渗速率外，其他入渗速率总体上表现为毛竹纯林 > 毛竹–杉木混交林 > 杉木纯林。②初始入渗速率、第1阶段入渗速率和平均入渗速率主要受0 ~ 10 cm土层黏粒含量以及10 ~ 20 cm土层细根(< 2 mm)生物量和土壤容重的影响；第2阶段、第3阶段和稳定入渗速率主要受0 ~ 10 cm土层非毛管孔隙度和细根(< 2 mm)生物量以及10 ~ 20 cm土层细根根长密度影响。③细根(< 2 mm)生物量和根长密度可通过影响土壤非毛管孔隙、容重和黏粒含量间接影响土壤入渗速率。④Kostiakov模型是描述不同林分类型下土壤入渗过程的最佳模型。
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团聚体粒径分布对土壤导热率的影响
章建伟，颜栋，汪凯华，吴华山，徐聪，许仙菊，王学军，张永春，汪吉东
2025,57(4):911-918, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.023
摘要：
采用室内模拟试验，利用热脉冲技术测定大(0.25 ~ 2 mm)、中(0.053 ~ 0.25 mm)、小(< 0.053 mm)团聚体6种配比(100-0-0、0-100-0、0-0-100、50-25-25、25-50-25、25-25-50)的土壤导热率，研究不同团聚体粒径分布下土壤导热率的变化特征。结果表明：含大、中团聚体比例高的土壤干土导热率显著高于含小团聚体比例高的土壤，50-25-25或25-50-25团聚体配比的非饱和土壤导热率和导热率变化值最低；土壤有机质含量随含中团聚体比例增加而增加。回归分析显示，干土导热率与小团聚体比例呈显著线性负相关，土壤导热率变化值与大、中团聚体比例存在一元二次关系、与有机质含量呈线性负相关。
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分层多孔介质剖面中优先流运动特征
2025,57(4):919-926, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.024
摘要：
通过染色示踪技术，研究了均质细质地、均质粗质地、细质地覆盖粗质地、粗质地覆盖细质地、细质地含粗质地水平夹层和粗质地含细质地水平夹层6种不同多孔介质剖面结构中的水分分布规律与优先流运动特征。结果表明：水流从粗质地介质进入细质地介质时产生的水力屏蔽作用抑制了细质地层中优先流的形成和发展，而水流从细质地介质进入粗质地介质时产生的毛管屏蔽作用促进了粗质地层中优先流的形成和发展；水力屏蔽作用和毛管屏蔽作用均对灌水入渗产生减渗作用，降低了水流在分层多孔介质剖面中的入渗深度，并导致分层多孔介质剖面的含水率沿深度方向呈现出明显的不连续分布状态；均质细质地剖面中的优先流运动非均匀程度最高，粗质地覆盖细质地剖面中的优先流运动非均匀程度最低，含水平夹层剖面中的优先流运动非均匀程度高于水平两层分层结构中的优先流运动非均匀程度。
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基于MaxEnt模型的青海省枸杞潜在适宜性区划
2025,57(4):927-935, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.025
摘要：
为了探明青海省枸杞种植的适宜区域，并识别出限制枸杞生长的关键环境因子，采用MaxEnt模型，通过相关性分析从气候、土壤、地形等多维度筛选出16项关键环境因子，并结合98份枸杞分布点数据，对青海省枸杞的潜在适生区进行了预测。研究结果通过受试者工作特征(Receiver operating characteristic，ROC)曲线验证，模型精度高达AUC=0.987，确保了预测结果的可靠性。研究揭示，≥10 ℃年积温(贡献率50.2%)、坡度(10.9%)、土壤有机碳含量(10.2%)、最干月份降水量(6.3%)、土壤全氮含量(5.1%)、8月平均降水量(4.9%)、土壤全磷含量(4.8%)等核心环境因子对枸杞的分布具有决定性影响，累计贡献率达92.4%。预测结果表明，高适宜区面积为1 769 km2，主要集中于海西蒙古族藏族自治州的都兰县、乌兰县和德令哈市；中适宜区面积为2 659 km2，主要分布在都兰县和乌兰县；低适宜区面积为6 065 km2，广泛分布于都兰县、格尔木市和共和县等地。这些空间分布特征揭示了枸杞在研究区域内不同行政与环境梯度上所展现的生态适应性层级结构。
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黄土高原聚湫/淤地坝沉积旋回的冻融过程模拟及理化特征演变
2025,57(4):936-945, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.026
摘要：
基于黄土洼聚湫流域内坡面土模拟沉积旋回的分选成层和冻融循环过程，通过测量不同冻融状态下各模拟沉积旋回的含水量、颗粒组成、元素组成、有机质和碳酸盐含量等理化特征，表明本研究模拟的3个沉积旋回层理清晰，具备黄土高原坝库内沉积旋回的典型特征。冷冻后，模拟的3个旋回细颗粒层水分、碳酸盐及Ca元素均向上富集，而热融后，在下伏的第1和第2旋回细颗粒层中则向下迁移，但在顶部第3旋回细颗粒层受土水势驱动而逆向移动。研究证实，沉积旋回细颗粒层中Ca和Fe高含量和高相关性是鉴别年际冻融层的有效地球化学指标，而XRF连续扫描的Ca和Sr元素高含量和反相关性可视作辅助指标。
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轮作黑麦可提升植烟土壤肥力、促进烤烟生长发育和提高烟叶产质量
王毅，刘志刚，王冠，管恩森，赵清海，王刚，徐艳丽，高凯，王德权，刘中庆
2025,57(4):946-951, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.04.027
摘要：
为解决山东省潍坊烟区近年来烤烟连作障碍日益加重的问题，开展烤烟与黑麦、油菜轮作的大田试验，设置烤烟常年连作(CK)、烤烟-黑麦(冬牧70)轮作(T1)、烤烟-油菜轮作(T2)3个处理，比较了黑麦和油菜的产量、产值及饲用品质差异，分析了轮作对土壤肥力、烤烟生长发育及烟叶产质量的影响，旨在筛选出适合潍坊烟区的冬季填闲作物。结果表明，黑麦的产量、产值和饲用营养价值均高于油菜，种植黑麦和油菜可分别增收1.70万元/hm2和1.51万元/hm2。轮作黑麦在改良土壤和提高烟叶产质量方面优于油菜，与CK相比，轮作黑麦的土壤有机碳、可溶性有机碳、速效钾含量分别增加20.81%、188.90% 和50.68%，氯含量降低21.36%；烤烟中后期叶片发育加快，轮作黑麦烟叶经济效益增加5 904元/hm2，烟叶结构、油分及外观质量明显提高，烟叶钾含量提高14.10%，氯含量降低40.28%。烤烟-黑麦(冬牧70)轮作值得在潍坊烟区推广。
专论与综述
研究报告
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主办单位：中国科学院南京土壤研究所
主编：颜晓元
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