• 2017年第49卷第5期文章目次
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    • >专论与综述
    • 农田土壤中生物质炭的老化及其对有机污染物吸附-解吸影响的研究进展

      2017, 49(5):859-867. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.001

      摘要 (1571) HTML (0) PDF 267.47 K (2346) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质炭独特的表面性质、形貌结构及丰富而离散的孔隙系统使其对有机污染物具有良好的持留与吸附作用,可望用于土壤污染控制与修复。在田间条件下,进入土壤的生物质炭自身不稳定组分会发生转化、淋溶,并与土壤发生相互作用出现老化现象,导致生物质炭的化学与物理性质发生显著变化。生物质炭在土壤中的老化过程具有复杂性和多样性,主要包括:生物质炭化学性质的变化,如无机元素的流失、表面官能团组成的变化以及部分矿化反应;生物质炭物理性质的改变,主要是土壤有机质和矿物质对生物质炭的包覆作用造成生物质炭的孔隙特征发生改变。生物质炭在土壤中的老化可能会导致有机污染物的吸附-解吸行为发生改变,且受土壤、生物质炭以及污染物性质的影响较大。本文综述了生物质炭在农田土壤中的老化机理及主要影响因素研究方面的进展,总结了生物质炭在土壤中的老化对有机污染物吸附-解吸行为的影响,提出了尚待解决的相关前沿科学问题。

    • >研究报告
    • 根区一次施氮提高水稻氮肥利用效率的效果和原理

      2017, 49(5):868-875. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.002

      摘要 (1483) HTML (0) PDF 287.57 K (2074) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国水稻氮肥施用量大,农民习惯氮肥表面撒施,氮肥通过氨挥发以及径流等途径损失严重,造成经济损失和环境污染。农村劳动力缺乏,土地流转迅速,省时省力、节肥高效的施肥方式亟待探索和推广。大田条件下,在环太湖水稻高施氮区,比较常规氮肥用量下(225 kg/hm2)的农民习惯分次施用(40%:30%:30% 分次施用)与根区一次施用(偏根系5 cm,土表下10 cm穴施)两种施肥方式对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明不种植水稻的前提下,习惯施氮处理表层土壤NH4+-N最高,自表层向下逐渐降低,各层养分均随时间推移而下降。根区一次施氮可显著提高施肥点周围土壤中的NH4+-N含量及其贮存时间,施肥后30,60和90 d,根区施氮处理NH4+-N最高值分别达到542.6、412.1和39.8 mg/kg。且根区一次施氮处理施肥点周围土壤高NH4+-N含量至少可保持60 d。种植水稻后,相对习惯分次施氮而言,根区一次施氮显著提高水稻分蘖数、各器官的氮含量、氮积累量及氮肥利用效率。根区一次施氮处理水稻氮积累量高达196.7 kg/hm2,相对习惯施氮增加34.9%。氮肥表观利用率分别达到59.8%(差值法)和42.5%(15N标记法),相对习惯施肥分别增加22.6和30.6个百分点。肥料氮损失由分次施用的73.0% 下降到29.7%。根区一次施氮显著增加肥料养分在土壤中的贮存时间,降低肥料养分损失的风险,提高水稻氮肥利用效率,是一种节肥高效的施肥方式,值得进一步研发施肥机械和推广应用。

    • 硝化抑制剂影响小麦产量、N2O与NH3排放的研究

      2017, 49(5):876-881. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.003

      摘要 (1539) HTML (0) PDF 289.17 K (1891) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间小区试验研究不同施氮水平下,施用硝化抑制剂CP对小麦产量、氮素利用率、氧化亚氮(N2O)排放与氨(NH3)挥发的综合影响规律。结果表明:在施氮水平为140 kg/hm2与180 kg/hm2时,施用CP促使小麦产量分别显著增加17.8% 和15.4%,在同一施氮水平下,施用CP促进小麦氮素利用率提高11.3% ~ 25.2%。施用硝化抑制剂CP可以降低麦季(特别是基肥与穗肥施用时期)土壤N2O的排放速率,并显著减少39.3% ~ 53.7% 的累积N2O排放量。但是在两个施氮水平下,施用CP导致麦季NH3挥发量增加1.46 ~ 1.75倍,而且此效应主要发生于基肥与穗肥观测期。本研究说明:在麦季施用硝化抑制剂CP可以提高氮素利用率,从而提高小麦产量,并且能减少N2O排放,但同时会导致一定程度的NH3挥发增加,需加以控制。

    • 不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻 生长及农学效率的影响

      2017, 49(5):882-887. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.004

      摘要 (1202) HTML (0) PDF 220.56 K (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:冷浸田为福建省主要低产田类型之一。基于福建省浅脚烂泥田、青泥田与锈水田主要冷浸田类型,通过田间3个点试验研究不同氮肥用量(105、150与195 kg/hm2)与施用时期(基蘖肥:穗肥 = 10:0与基蘖肥:穗肥 = 7:3) 运筹组合对单季稻生长的影响。结果表明,增施氮肥促进了各类型冷浸田水稻分蘖期分蘖生长速率。不同氮肥组合的锈水田、青泥田与浅脚烂泥田水稻籽粒产量分别较不施肥(CK)增幅14.5% ~ 45.5%、9.4% ~ 13.5% 和10.4% ~ 15.9%,但在105 kg/hm2用量基础上再进一步增施氮肥,籽粒增产效果明显放缓。施用氮肥显著增加了成熟期水稻有效穗数,但对每穗实粒数及千粒重影响不明显。105、150、195 kg/hm2 3种氮肥用量下各类型冷浸田的农学效率均值分别为17.4、13.3与12.8 kg/kg。除浅脚烂泥田施用穗肥的秸秆产量有显著差异外,其余氮肥不同施肥时期的籽粒与秸秆产量均无显著差异。增施氮肥有提高籽粒氮的趋势,但同时降低了籽粒钾含量。鉴于冷浸田土壤氮素水平较高,单季稻氮肥经济用量宜控制在105 ~ 150 kg/hm2中低水平,超过150 kg/hm2,农学效率递减,且无明显增产效果。另从人工成本及效益考虑,宜选择基蘖肥:穗肥=10:0的施氮方式。

    • 生物质炭施用对马铃薯产量和品质的影响

      2017, 49(5):888-892. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.005

      摘要 (1466) HTML (0) PDF 195.68 K (2059) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间试验,观测分析不同生物质炭用量(0、20 和40 t/hm2) 下马铃薯产量、品质和土壤肥力的变化及其年际效应,为生物质炭在马铃薯生产过程中的应用提供理论依据。结果表明,低剂量生物质炭施用(20 t/hm2)显著提高了马铃薯总产量和商品率,生物质炭施用后第一年马铃薯总产量比对照提高了41.08%。当生物质炭用量为40 t/hm2时,马铃薯产量与对照没有显著差异但降低了一些品质指标,其中2016年干物质和淀粉含量比对照降低了18.47% 和24.03%。生物质炭施用显著提高了土壤有机碳、有效磷和速效钾含量,并增加了土壤C/N和电导率;而对土壤pH和全氮含量的影响与生物质炭施用年限有关。生物质炭施用量和施用年限显著影响马铃薯产量和品质。低剂量生物质炭施用能显著提高马铃薯产量,但第二年无增产效果;随着生物质炭用量增加马铃薯增产效果消失,还可能会降低马铃薯品质。生物质炭施用后马铃薯产量变化与土壤紧实度改善无必然联系。

    • 产CO2气肥残余物对番茄产量和品质的影响

      2017, 49(5):893-896. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.006

      摘要 (1239) HTML (0) PDF 242.55 K (1469) 评论 (0) 收藏

      摘要:为通过田间试验,研究和比较了商品有机肥和产CO2气肥残余物对番茄生长和品质的影响。试验结果表明,施用商品有机肥和产CO2气肥残余物均可促进番茄产量的增加,分别较CK处理增加了24.02% 和28.59%,但二者之间没有达到显著性差异;通过对各处理中番茄品质指标的结果分析,可以得知,产CO2气肥残余物显著降底了番茄坏果率,比有机肥和CK处理分别降低了18.18% 和33.33%。产CO2气肥残余物促进了番茄可溶性糖和维生素C含量的提升。由此可知,产CO2气肥残余物较商品有机肥,可以增加番茄产量、显著降低番茄果实坏果率并改善番茄果实的品质。

    • 重庆市柑橘园土壤养分现状研究

      2017, 49(5):897-902. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.007

      摘要 (1545) HTML (0) PDF 215.88 K (2221) 评论 (0) 收藏

      摘要:采集了重庆市柑橘主产区104个柑橘园0 ~ 30 cm的土壤样品进行土壤养分状况分析。结果表明,重庆有90.5% 柑橘园土壤pH适合柑橘生长;有87.5% 的柑橘园土壤有机质含量偏低;土壤速效氮和有效磷缺乏的柑橘园分别占到77.9% 和 55.8%,土壤速效钾缺乏和过量并存;柑橘园土壤缺乏有效硫、钙、镁、硼、锰、铜、铁和锌的比例分别为24.0%、13.5%、44.2%、92.4%、35.6%、45.2%、41.3% 和72.1%;部分柑橘园的土壤有效钙、镁、铁、锰和铜含量存在过量现象,分别占所有调查柑橘园的54.8%、6.7%、21.2%、16.4% 和4.8%;除土壤pH与有效硼外,大部分柑橘园土壤农化样的有机质与其他有效养分含量均高于土壤背景样。因此,该区柑橘生产需根据果园所处地形、土壤养分与管理措施等条件合理施肥,建议在柑橘园增施 硼、锌肥,同时要控制含微量元素的农药施用量。

    • 翻压不同绿肥品种对植烟土壤肥力及酶活性的影响

      2017, 49(5):903-908. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.008

      摘要 (1354) HTML (0) PDF 184.51 K (1507) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确不同绿肥品种与土壤肥力及酶活性的关系,通过田间试验及简单相关分析、典型相关分析和主成分分析,研究种植翻压不同品种绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响。结果表明,不同品种绿肥种植翻压均可显著改善土壤的物理性状,提高土壤养分含量和土壤酶活性,在效应上具有相似的特点,主要影响土壤脲酶、过氧化氢酶与酸性磷酸酶活性及碱解氮和有效磷的含量,主要差异是土壤体积质量、孔隙度、pH、有机质、全氮、速效钾、过氧化氢酶的变化;脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶 4 种土壤酶不仅两两之间均呈极显著正相关,而且与土壤肥力指标均呈极显著相关;土壤肥力与土壤酶活性存在极显著的典型相关关系;此结果对当前的烤烟生产和土壤改良具有较大的意义。

    • 改良剂对旱地红壤活性有机碳及土壤酶活性的影响

      2017, 49(5):909-918. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.009

      摘要 (1653) HTML (0) PDF 486.51 K (1877) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对江西旱地红壤肥力低下、生产力不高等突出问题,基于长期野外旱地红壤定位试验,研究了改良剂(生物质炭和过氧化钙)对旱地红壤活性有机碳及与碳代谢相关酶活性的影响。试验设置生物质炭施用量0(C0)、758(C1)、1 515(C2) kg/hm2和过氧化钙施用量0(Ca0)、61(Ca1)、121(Ca2)kg/hm2,生物质炭和过氧化钙单施和配施共9个处理,即CK、C0Ca1、C0Ca2、C1Ca0、C1Ca1、C1Ca2、C2Ca0、C2Ca1、C2Ca2。结果表明,生物质炭单施和配施均在一定程度上提高了旱地红壤有机碳及活性碳组分,且效果优于单施过氧化钙。C2Ca0、C2Ca1和C2Ca2处理土壤有机碳增加较显著。生物质炭和过氧化钙显著提高土壤活性有机碳组分,与对照(CK)相比,其中C1Ca0处理的微生物生物量碳平均增加了45.22%,C1Ca2处理的可溶性有机碳平均增加了21.34%,C1Ca0处理的颗粒有机碳平均增加了20.72%,C2Ca2处理的易氧化有机碳平均增加了22.19%。生物质炭和过氧化钙对提高碳库管理指数均有较好的效果,0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层分别平均增加了11.09%、14.07%。添加生物质炭对旱地红壤酶活性均有促进作用,且对0 ~ 10 cm土层土壤酶的影响较10 ~ 20 cm土层明显;配施C2Ca2明显提高旱地红壤淀粉酶、纤维素酶和β-葡糖苷酶活性,C1Ca1明显提高红壤蔗糖酶活性。因此,生物质炭和过氧化钙能有效改善旱地红壤活性有机碳组分以及与碳代谢相关酶活性,且生物质炭与过氧化钙配合施用对土壤改良的效果更好。

    • 纤维素降解菌CMC-4的分离鉴定、诱变和酶学特性研究

      2017, 49(5):919-925. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.010

      摘要 (1050) HTML (0) PDF 349.73 K (1485) 评论 (0) 收藏

      摘要:从秸秆还田土壤中初筛获得一株高效纤维素降解菌CMC-4,根据菌株形态、理化性质及16S rDNA序列分析,初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。以此为出发菌株,经亚硝酸钠诱变获得一株稳定高产纤维素酶突变株CMC-4-3。对CMC-4和CMC-4-3的产酶条件和酶学性质进行比较分析,结果表明:CMC-4-3纤维素酶活力较CMC-4提高67.5%;其最适产酶条件是:37℃、pH 6.0、葡萄糖为碳源、蛋白胨为氮源、接种量2.0%、装液量60 ml/250 ml。该菌株所产纤维素酶的最适反应pH为6.0,且在4.0 ~ 7.0酶活力较稳定;最适反应温度为50 ℃,在20~80 ℃范围内均保持稳定;金属离子Fe2+、Mg2+、Co2+、K+ 对酶有激活作用,其余离子均有不同程度抑制作用,而Cu2+和Ca2+抑制作用最强,酶活力减弱近50%,是该酶的强效抑制因子。诱变前后菌株产酶条件和酶学性质等部分表型发生了变化,而突变菌株显示出了更宽泛的环境适应范围。据此,获得一株高效产纤维素酶、耐受范围广的具纤维素降解能力的地衣芽孢杆菌,而CMC-4-3和CMC-4的表型可作为深入探讨基因型变化的线索。

    • 苏州市农田-畜禽-家庭系统废弃物氮的量化及其环境影响

      2017, 49(5):926-934. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.011

      摘要 (1281) HTML (0) PDF 386.38 K (1904) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解食物链过程废弃物氮流情况及其环境影响,以我国经济发达地区苏州市为对象,基于农田生产-畜禽养殖-家庭消费系统,使用清单核算方法,估算了该市农田种植、畜禽养殖及家庭食物消费活动产生的废弃物氮量,并对废弃物氮的资源化利用水平及环境影响状况进行了评价。结果表明:苏州市农田生产-畜禽养殖-家庭消费系统一年共产生废弃物氮5.35万t,其中59.76% 来自居民食物消费活动,57.53% 损失进入环境。秸秆氮、畜禽粪尿氮、餐厨垃圾氮和人粪尿氮的资源化率分别为84.03%、49.26%、37.72% 和21.99%。1.70万t废弃物氮进入水环境,造成的水体氮浓度达到4.3 mg/L,是 Ⅲ 类水环境质量标准的4.3倍;大气环境废弃物氮负荷量0.58万t,其主要来自粪尿废弃物,并以氨氮形态为主;废弃物氮的农田负荷警戒值为0.15 ~ 0.22,属Ⅰ级无污染水平。通径分析表明人口因素和政策科技因素是影响废弃物氮环境排放的两个最主要驱动因素。本文建议苏州市在农业生产中增施粪尿有机肥,在废弃物管理中通过秸秆多样化利用、粪尿科学管理以及餐厨垃圾专门处理等综合措施来改善当地环境污染状况。

    • 菲对秀丽隐杆线虫、中杆属和拟丽突属线虫毒性效应研究

      2017, 49(5):935-940. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.012

      摘要 (1452) HTML (0) PDF 301.98 K (1613) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用悉生培养系统,研究不同浓度菲对秀丽隐杆线虫、拟丽突属与中杆属线虫的毒性效应,以及3种线虫对菲的去除作用。结果表明:①随着菲浓度的增加,3种线虫存活率逐渐降低。秀丽隐杆线虫在不添加菲的处理中,48 h内出现繁殖,而在添加菲的处理中,即使在最低浓度5 mg/L下,繁殖现象也会消失。中杆属与拟丽突属线虫由于世代时间较长,在本试验周期内均未出现繁殖现象。②暴露24 h时,比较不同浓度菲处理下线虫的相对死亡率,得到3种线虫的耐性依次为中杆属线虫≥秀丽隐杆线虫≥拟丽突属线虫,且随菲浓度的增加,秀丽隐杆线虫耐性水平逐渐降低;暴露48 h时中杆属线虫耐性依旧高于拟丽突属,而72 h时中杆属与拟丽突属线虫的耐性趋于一致。③3种线虫受菲胁迫后均失去头部正常摆动能力,且秀丽隐杆线虫与拟丽突属线虫体长随菲浓度的增加而逐渐降低。④不同种类线虫的添加均能促进菲的去除,不同线虫之间无显著差异。因此,菲会显著抑制3种线虫的存活率和生长发育,抑制秀丽隐杆线虫的繁殖。线虫的存活率受线虫种类、暴露时间、菲浓度及其交互作用的影响显著,其中中杆属线虫对菲的综合耐性最强,3种线虫均能促进溶液中菲的去除。

    • 镉污染水稻土中水稻氮素营养的SPAD诊断

      2017, 49(5):941-950. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.013

      摘要 (1225) HTML (0) PDF 530.34 K (1465) 评论 (0) 收藏

      摘要:治理和安全利用重金属污染水稻土过程中,氮素营养的快速诊断是制定合理施肥措施的基础。叶绿素测定仪SPAD已广泛应用于非污染耕地土壤中玉米、小麦和棉花等作物的氮素营养诊断,然而针对镉污染条件下的不同类型水稻土,SPAD在诊断水稻氮素营养的适应性方面仍然缺乏系统研究。本研究采集了我国水稻主产区的21种典型水稻土,以德农2000为供试水稻品种,设置无镉污染、轻度镉污染、重度镉污染处理的水稻盆栽试验,研究水稻叶片SPAD值对镉污染水稻土氮素供应诊断和水稻产量预测的能力。结果表明:水稻土类型影响了水稻叶片SPAD值对不同水平镉污染的响应,土壤pH是主控因子,其相对影响的平均值为20%。水稻叶片SPAD值与不同生育期水稻籽粒氮素含量显著正相关,其中拔节期的相关系数最大;同时水稻叶片SPAD值与水稻营养生长期(苗期至拔节期)土壤溶液总氮和铵态氮含量呈显著正相关,且不受镉污染程度和土壤类型的影响。总体上,不同生育期(尤其是拔节期)水稻叶片的SPAD值可以表征镉污染条件下不同类型水稻土氮素养分供应对水稻氮素营养的影响。

    • 土壤紧实度对伴矿景天生长及镉锌吸收性的影响研究

      2017, 49(5):951-957. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.014

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 361.56 K (1484) 评论 (0) 收藏

      摘要:采集黏土、壤黏土和砂质壤土,分别设置无压实、低紧实度及高紧实度3种处理,通过盆栽试验研究了土壤紧实度对Cd、Zn超积累植物伴矿景天生长和Cd、Zn吸收性的影响。结果表明,与无压实处理比较,砂质壤土、壤黏土和黏土中伴矿景天地上部生物量在低紧实度下显著下降66.8% ~ 83.5%、59.9% ~ 60.4% 和57.9% ~ 71.4%;高紧实度处理却显著提高了伴矿景天的根系活力(142% ~ 241%)。高紧实度处理显著降低了壤黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量,但低紧实度对砂质壤土和黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量无显著影响。与无压实处理比较,低紧实度显著降低了砂质壤土、壤黏土和黏土上伴矿景天的Cd吸取量,分别下降50.4% ~ 73.8%、61.4% ~ 74.9% 和43.4% ~ 63.3%,Zn吸取量下降48.7% ~ 79.5%、73.6% ~ 79.0% 和46.1% ~ 63.5%;土壤紧实度对壤黏土上伴矿景天的镉锌吸取效率影响最明显。

    • 纳米碳溶胶对碱性土壤pH和养分含量的影响

      2017, 49(5):958-962. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.015

      摘要 (1143) HTML (0) PDF 656.07 K (1823) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用土柱淋洗试验和土盆试验,研究了浓度分别为10、20和40 mg/L的纳米碳溶胶对碱性土壤pH、EC值和速效养分含量的影响。结果表明:纳米碳溶胶能够明显降低碱性土壤pH和EC值,最大降低幅度分别达到0.49个单位和0.14 mS/cm,且纳米碳溶胶浓度越高,降低效果越明显。纳米碳溶胶能够明显增加0 ~ 80 cm各土层硝态氮含量,3个处理平均增幅分别达到21.99%、27.34% 和25.57%;但对铵态氮含量影响较小。纳米碳溶胶淋洗可提高各土层中有效磷含量,但不同浓度纳米碳溶胶在不同土层中表现效果不同,3个处理有效磷含量平均增加10.10%、13.72% 和12.30%。纳米碳溶胶对土壤钾素有较好的活化效果,各土层速效钾含量均有明显增加,3个处理平均增幅分别达到6.62%、12.54% 和13.18%。上述结果表明纳米碳溶胶能够明显降低碱性土壤pH和EC值,提高速效养分含量,对碱性土壤有较好的改良效果。

    • 沙蒿生物质炭在沙土中的降解特征

      2017, 49(5):963-968. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.016

      摘要 (1058) HTML (0) PDF 241.41 K (1529) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同炭化条件下沙蒿生物质炭的有机组分、炭化过程和降解特性。于不同炭化条件下无氧炭化制备沙蒿生物质炭并进行沙地封存。结果表明:H、O和N元素的质量分数及H/C、O/C 和( N + O)/C均随炭化温度的升高和炭化时间的延长呈先降低后稳定的变化趋势,升温速率对其无显著影响。而C则呈相反趋势且均在炭化温度>600 ℃、炭化时间>60 min以后基本达定值,上述指标(H、O、N、H/C、O/C 、( N + O)/C和C)的稳定值分别约为29.3 g/kg、79.8 g/kg、11.2 g/kg、0.40、0.07、0.08和879.7 g/kg。生物质炭的降解速率随着炭化温度的升高、炭化时间的延长和施用量的增大而降低,其半衰期为2 ~ 12年。综上,沙蒿的炭化既是有机组分富碳、去极性官能团的过程,同时也是芳香性增强、亲水性和极性减弱的过程,施用量和炭化温度是影响生物质炭降解的决定性因素。

    • 后续施肥措施改变对水稻土团聚体有机碳分布及其周转的影响

      2017, 49(5):969-976. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.017

      摘要 (1449) HTML (0) PDF 279.51 K (1465) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用一个长达30 a且已进行适当变更的长期定位施肥试验,改施C4玉米秸秆以替代C3水稻秸秆,运用δ13C自然丰度方法,研究长期施用高量有机肥、常量有机肥、化肥及当其施肥措施改变(化肥改为常量有机肥、常量有机肥改为高量有机肥、高量有机肥改为化肥、常量有机肥改为化肥)3a后对红壤性水稻土团聚体有机碳分布及其周转的影响。结果表明:在所有施肥处理条件下红壤性水稻土团聚体分布以大团聚体(>0.25 mm)为主,占72.48% ~ 86.3%。与施用化肥30 a相比,长期施用常量有机肥、高量有机肥有利于促进红壤性水稻土粗大团聚体(>2 mm)的形成,并提高团聚体平均重量直径(MWD)。团聚体中有机碳含量随着团聚体粒径的增大而增大,大团聚体更有利于有机碳富集。长期常量有机肥、高量有机肥处理下红壤性水稻土中有机碳主要贮存在粗大团聚体(>2 mm)中,而长期化肥处理下以细大团聚体(2 ~ 0.25 mm)对土壤有机碳贡献率最高。外源新碳施入量越多,全土和各粒径团聚体新碳含量越高,且外源新碳主要分布在大团聚中。在后续施肥措施改变3年后,增加有机肥施入量(化改常、常改高)>2 mm粗大团聚体、MWD、全土及各粒径团聚体中有机碳含量将分别显著提高7.08% ~ 73.13%、5.38% ~ 44.22%、14.53% ~ 38.50%、0.70% ~ 35.86%;而减少有机肥施入量(高改化、常改化)则与之相反,分别降低28.17% ~ 43.20%、21.17% ~ 31.54%、17.54% ~ 27.30%、11.49% ~ 29.77%。因此,在我国南方红壤性稻作区的农业生产过程中应继续或加大施用有机肥,从而进一步维持或改善土壤结构,提高土壤有机碳含量。

    • 煤矿复垦区重构土壤溶解性有机碳空间分布特征

      2017, 49(5):977-981. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.018

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 223.46 K (1421) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究煤矿复垦区重构土壤中溶解性有机碳(DOC)含量的空间分布特征,以淮南潘一矿区煤矸石山和周边复垦区林地土壤为研究对象,从空间分布和颗粒组成上,分析了煤矸石山山顶、山腰和山脚的煤矸石风化物及周边林地土壤中DOC的含量。结果表明:自上而下山顶、山腰、山脚的煤矸石风化物中DOC含量呈递减趋势,并随采样深度的增加而增大;但林地土壤中DOC含量随采样深度的增加而减少。不同粒径颗粒物中DOC含量分布不同,煤矸石风化物和林地土壤均以细砂(0.2 ~ 0.05 mm)DOC含量最高,石砾(10 ~ 2 mm)DOC含量最低。在雨水淋溶作用下,煤矸石风化物对周边土壤DOC含量贡献较大,距离山脚1 ~ 100 m范围,随着距离的增加,土壤中DOC含量由325.46 mg/kg减少至177.89 mg/kg,煤矸石风化物对周边土壤DOC含量的贡献率由85.78% 降低到1.54%,在距离山脚100 m处土壤中DOC含量已接近正常对照土壤含量。

    • 基于理想亩的耕地资源价值评分模型的构建——以上海崇明区建设镇为例

      2017, 49(5):982-986. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.019

      摘要 (1045) HTML (0) PDF 425.97 K (1394) 评论 (0) 收藏

      摘要:综合采用农用地分等理论和内梅罗指数法,将地力指数(基于基础养分含量)和清洁指数(基于重金属含量)作为2个限制性因素,提出了耕地资源价值评分模型,采用该模型对上海市崇明区6个乡镇的典型耕地进行评分,结果表明6个乡镇得分介于81.90 ~ 91.80,平均为86.05,均达到良好线标准(≥80),差异是由清洁指标和地力指标共同均衡作用的结果,尤其是建设镇,清洁指数得分较低。在此基础上,以现状理想亩为基准,对耕地几何面积进行修正。与仅采用地力指标或清洁指标的单一判定法相比,本模型能更真实地反映耕地的价值,可为相关行政部门提供便捷有效的管理手段,达到提升耕地质量和保障农产品健康的目标。

    • 太仓市郊大棚菜地土壤盐分累积与分布特征研究

      2017, 49(5):987-991. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.020

      摘要 (1159) HTML (0) PDF 218.91 K (1433) 评论 (0) 收藏

      摘要:以太仓市郊大棚菜地土壤为研究对象,研究了太仓市典型大棚菜地土壤盐分累积现状及变化规律。结果表明:太仓市郊大棚菜地土壤全盐含量平均值为 3.38 g/kg,已达轻度盐化水平;大棚菜地土壤盐分累积区域分布差异较大,最小值为0.42 g/kg,最大值达 12.6 g/kg,变异系数达65.7%;大棚菜地土壤盐分累积量有69.84% 超过安全水平,其中51.59% 为轻度盐土,10.32% 为中度盐土,5.56% 为重度盐土;大棚菜地土壤盐分累积分布具有明显的地域性,以浏河镇、沙溪镇和新区发生盐化现象最为严重,盐化土所占比例分别达91.4%、91.0% 和83.0%;八大离子组成中,阳离子以Ca2+ 为主,其次为Na+ 和K+,阴离子以NO3-为主,其次为Cl-和SO42-;相关性分析表明,影响太仓市郊菜地土壤发生盐化的主要因素是全盐含量、NO3-、Cl-、Ca2+ 等指标,造成土壤发生次生盐渍化的主要原因是不合理施肥、种植及管理模式等人为外在因素;太仓市郊菜地土壤盐分含量随着大棚种植年限的增加而显著提高,在种植年限为4 ~ 5 a时达到峰值,平均值为3.64 g/kg,是种植年限为1 a的大棚土壤含盐量的1.29倍。

    • 黄河三角洲县域尺度的盐渍化土壤化学参数特征研究

      2017, 49(5):992-1000. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.021

      摘要 (1168) HTML (0) PDF 693.25 K (1944) 评论 (0) 收藏

      摘要:地处黄河三角洲的山东省垦利县土地资源丰富、土地利用率低,但区域内土壤盐渍化程度高,理化性质空间变异大,严重制约土地的有效开发利用。本研究通过在县域范围内进行面上布点采样及实验室化学分析,系统研究了垦利县县域尺度 0 ~ 20及20 ~ 40 cm土层土壤盐分及其化学参数间的通径关系及土壤盐渍化的空间分异特征。结果表明:调查期间的垦利县0 ~ 20 cm土层土壤盐分高于20 ~ 40 cm土层,除pH外两层土壤各项化学参数的变异系数都在中等变异以上;影响0 ~ 20及20 ~ 40 cm 两层土壤盐分(EC5:1)的直接土壤化学参数为Cl-、Na+、Ca2+,4个参数有非常好的线性回归曲线;0 ~ 20 cm土层土壤沿海岸线表现出强烈的盐化和钠质化现象,而20 ~ 40 cm土层整体上盐分和钠吸附比均小于表层土壤,盐化和钠质化较弱;土壤pH则表现为20 ~ 40 cm 土层高于0 ~ 20 cm土层,其碱化现象较为明显。研究结果为垦利县土壤盐分研究提供可靠的基础数据及经验公式,同时可为垦利县土壤盐渍化治理提供科学依据及理论指导。

    • 新疆伊犁察南灌区土壤盐分特征

      2017, 49(5):1001-1006. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.022

      摘要 (1504) HTML (0) PDF 792.89 K (1888) 评论 (0) 收藏

      摘要:以察南灌区土壤为研究对象,对不同含盐量土壤进行盐化程度分级,并对该地区土壤盐分特征进行相关分析和主成分分析,以及对土壤盐分因子区域影响因素进行探讨。结果表明:察南灌区以碱性土壤为主,HCO3- 是影响该灌区土壤pH最强的因子;对灌区0 ~ 100 cm土体土壤的分析表明,灌区盐化土面积约为总灌溉面积的1/4,盐渍化风险较大;相关性分析显示,HCO3- 、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+ 为盐分主要组成离子,总盐分与各离子之间均呈正相关关系,与总盐分相关性最强的阴离子为SO42-,相关性最强的阳离子为Mg2+;主成分分析显示,HCO3- 、Cl-、K+ 为影响该灌区土壤盐分特征的主导因子;通过盐分因子区域影响因素定性分析可知,除HCO3- 和pH是由河流以及地下水综合作用影响外,其他盐分因子均主要受河流影响。

    • 新疆克里雅绿洲土壤盐分、pH和盐基离子空间异质性分析

      2017, 49(5):1007-1014. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.023

      摘要 (1150) HTML (0) PDF 14.45 M (1109) 评论 (0) 收藏

      摘要:以克里雅绿洲盐渍化土壤为研究对象,以野外调查与实地数据为基础,采用空间自相关分析与径向基函数插值法,定量分析了克里雅绿洲土壤的含盐量、pH及盐基离子的空间异质特征。结果表明:绿洲盐渍土表聚性强、呈碱性,土壤含盐量从南至北呈现逐渐增大趋势。土壤含盐量、Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-均属于强空间变异,HCO3-属于中等强度的空间变异,而pH属极弱变异。土壤盐分含量、pH和盐基离子的Moran’s I指数均通过了显著性检验,研究区土壤含盐量、pH与盐基离子在空间上呈现低聚集性。Pearson相关性分析结果显示,土壤盐分含量与Na+、K+、Cl-和SO42-含量具有强正相关性(P <0.01),与Ca2+和Mg2+ 含量中等程度正相关(P <0.05);土壤pH与土壤含盐量及盐基离子含量极弱相关。该研究结果可为绿洲水资源合理开发与农业可持续发展提供科学依据,同时可作为盐渍土改良和沙漠化防治等环保工作的决策支撑。

    • 重庆市近郊区可调整地类开垦适宜性评价研究

      2017, 49(5):1015-1022. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.024

      摘要 (1012) HTML (0) PDF 590.13 K (1781) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解重庆市近郊区可调整地类基础地力详情,划分可调整地类开垦为耕地的适宜性级别,本文以重庆市九龙坡区的可调整地类为研究对象,借助3S技术,结合野外调查、采样分析等方法获得可调整地类相关信息,运用层次分析法、模糊数学法进行综合评判,用总分值频率曲线法划分地力等级,用四象限法划分适宜性区域。结果表明:九龙坡区2 353.05 hm2的可调整地类中,肥力一级地、二级地、三级地、四级地和五级地面积分别为403.96、519.47、617.86、625.46和187.29 hm2,分别占全区可调整地类总面积的17.16%、22.07%、26.25%、26.57% 和7.95%;最适宜开垦、基本适宜开垦、较适宜开垦和不适宜开垦的区域面积分别为243.42、983.55、556.64和660.42 hm2,分别占全区可调整地类总面积的10.34%、37.96%、23.65% 和28.05%。评价结果与实际调查结果吻合度较高,因此,可参照本次评价结果对可调整地类进行适当改良,从而为重庆市九龙坡区耕地占补平衡提供依据和参考。

    • 不同改良措施下砂质土壤肥力的微形态评价——以内蒙古科尔沁沙地为例

      2017, 49(5):1023-1031. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.025

      摘要 (1051) HTML (0) PDF 279.70 K (1791) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以内蒙古通辽市科尔沁左翼后旗巴胡塔镇乌旦塔拉村为试验区,选取13个土壤微形态指标,利用Photoshop、土壤切片图像处理分析系统、Image-pro plus 6.0软件对土壤微形态图像进行处理,采用定性、定量相结合的方法对不同改良处理后的砂质土壤肥力进行评价,在此基础上建立了砂质土壤肥力评价的微形态指标最小数据集(MDS)。得出以下结论:与对照组单元1相比,其他各个单元的土壤结构体、粗骨颗粒等微形态特征变化不显著。单元10(黏土、有机肥、腐殖酸施加量分别为3.00×105、3.00×104、7.50×103 kg/hm2)中土壤黏粒最多、基质比最大、有机物质频率最高;土壤孔隙状况以及毛管孔隙发育最好的单元分别是单元8和单元13(黏土、有机肥、腐殖酸施加量分别是单元8:1.50×105、3.00×104、1.125×104 kg/hm2,单元13:7.50×104、3.00×104、3.75×103 kg/hm2)。准则层指标土壤基质、土壤孔隙、有机物质、土壤结构体、粗骨颗粒的权重分别为0.336、0.253、0.203、0.124、0.084。砂质土壤肥力评价的最小数据集包括基质比、基质类型、基质颜色、毛管孔隙占比、孔隙类型、有机物质类型、粗骨颗粒平均粒径7个指标,MDS评价结果与原始评价结果呈显著的线性相关关系,因此实际评价砂质土壤肥力时,可以MDS的7个微形态指标代替原始的13个指标。

    • 澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土磁性矿物特性

      2017, 49(5):1032-1037. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.026

      摘要 (1263) HTML (0) PDF 313.48 K (1478) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明埋藏古水稻土磁性矿物特征,采用环境磁学方法研究了澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土的磁性矿物含量、组成和粒度。结果表明,埋藏古水稻土的磁化率平均值为6.2×10-8 m3/kg,饱和等温剩磁平均值为16338× 10-5Am2/kg,软剩磁平均值为773×10-5Am2/kg,退磁参数S300平均值为72%。埋藏古水稻土亚铁磁性和不完全反铁磁性矿物含量随土层深度增加不断降低,其含量均低于现代耕作水稻土层;埋藏古水稻土磁化率主要来源于亚铁磁性矿物和不完全反铁磁性矿物,且亚铁磁性矿物占相对主导地位;相对于现代耕作水稻土层,埋藏古水稻土层中磁性矿物以较粗的磁铁矿颗粒为主。

    • 古人类活动对土壤理化性质的影响——以河南仰韶村文化遗址为例

      2017, 49(5):1038-1048. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.027

      摘要 (1204) HTML (0) PDF 6.58 M (1854) 评论 (0) 收藏

      摘要:在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过分析土壤的粒度、磁化率、色度、矿质全量、全磷含量和容重特征,比较两剖面差异,从而获取古人类活动对土壤理化性质的影响。研究结果显示:文化剖面土壤各理化性质变异系数均较自然剖面大。文化剖面通体粒度组成偏砂,在灰烬层砂粒含量达到最大,但在文化层黏粒含量达到峰值,平均粒径和分选系数变化明显,均在灰烬层和文化层出现峰值和极大值;低频磁化率(χlf)高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值,频率磁化率(χfd)略低于自然剖面;红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)低于自然剖面,在灰烬层均出现最小值;各矿质元素变异系数大于自然剖面,但含量几乎相近,脱硅富铝化程度较弱于自然剖面,在灰烬层中CaO、MnO含量达到最大值,在文化层中除SiO2几乎无变化外,其余氧化物或出现最大值或波峰;容重平均值小于自然剖面,并且在文化层出现最小值;全磷含量高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值和最大值。

    • >研究简报
    • 土壤质地对柱花草生长发育、生物量及土壤肥力变化的影响

      2017, 49(5):1049-1052. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.028

      摘要 (1381) HTML (0) PDF 258.75 K (1566) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用大田试验的方法,在云南省元谋县小雷宰流域内壤土、砂壤土和重壤土 3 种质地土壤上,以热研5号柱花草为材料,研究土壤质地对柱花草生长发育、生物量及土壤有机质、有机碳、全氮和全磷的影响。试验结果表明:3种土壤质地上种植柱花草,柱花草地上部和地下部生长量和生物量表现幼苗期增加缓慢,而分枝期后增加快的趋势。壤土耕性好,兼有砂土和重壤土的优点,有利柱花草地上部分的生长发育,柱花草地上部生长量、生物量及改善土壤肥力方面显著高于重壤土。砂壤土有利于柱花草根系向深层土壤生长,柱花草地下部生长量、生物量及根瘤显著高于种植在重壤土。在3种土壤质地种植柱花草后,土壤有机质、有机碳、全氮和全磷均有上升趋势。综合而言,通气性和保肥保水能力居中的壤土更适合柱花草的生长发育及干物质的积累。

    • 黄顶菊入侵对土壤氨氧化古菌群落多样性的影响

      2017, 49(5):1053-1057. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.029

      摘要 (936) HTML (0) PDF 881.93 K (1778) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确入侵植物黄顶菊对土壤氮循环关键过程硝化作用的影响机制,本研究通过对其入侵地和未入侵地、根围土和根际土氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)的群落多样性分析,探讨了AOA对黄顶菊入侵的响应规律。结果表明:黄顶菊入侵增加了入侵地根围土AOA的多样性,AOA的Shannon指数表现为:入侵地根围土>入侵地根际土>未入侵地土壤,且差异显著。铵态氮含量与pH的变化都会影响土壤AOA的群落结构。系统发育树分析表明,土壤AOA主要隶属于氨氧化古菌的Nitrososphaera cluster。黄顶菊入侵导致的AOA的多样性水平的提升主要是由于入侵地氨氧化菌群种类增加所致。

    • 西瓜膨大肥适宜施用时期研究

      2017, 49(5):1058-1061. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.030

      摘要 (1016) HTML (0) PDF 171.48 K (1727) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择早佳三号(8424),在西瓜授粉后每间隔5 d施用膨大肥,研究不同时期施用膨大肥对产量和品质的影响。结果表明:西瓜适宜时期施用膨大肥,可促进西瓜生长,显著提高产量,并增加单果重、中心可溶性固形物含量,改善品质。早佳3号西瓜膨大肥适宜施用时期为授粉后13 ~ 14 d。

    • 不同浸提剂提取的土壤磷铝与油茶各器官磷铝含量的相关分析

      2017, 49(5):1062-1066. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.05.031

      摘要 (961) HTML (0) PDF 559.55 K (1706) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Mehlich3、ASI、Bray、DTPA、HCl等5种浸提方法测定油茶林地土壤磷、铝含量,并分析其与叶片等器官磷、铝含量的关系。结果表明:ASI法提取的磷含量最高,平均值达4.12 mg/kg,Bray法提取的磷含量最低;铝提取量依次为HCl-Al>Bray-Al>M3-Al>ASI-Al>DTPA-Al。5种方法提取的磷、铝含量分别存在较好的正相关关系。油茶叶片的磷含量和铝含量最高,其中铝含量达14.22 g/kg,是其他器官铝含量的11.5 ~ 28.1倍。叶片磷含量与HCl-P、叶片铝含量与HCl-Al分别呈显著正相关。该研究表明0.01 mol/L HCl提取法具有应用于同时测定土壤磷、铝含量和评价其对油茶生物有效性的可行性。

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