• 2020年第52卷第3期文章目次
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    • >专论与综述
    • 基于热脱附法的汞污染土壤修复研究进展

      2020, 52(3):433-438. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.001

      摘要 (1096) HTML (976) PDF 1.06 M (1634) 评论 (0) 收藏

      摘要:以汞为代表的重金属土壤污染已成为当前最受关注的环境议题之一。为去除土壤中的汞成分、使土壤满足工农业使用要求,人们已提出了多种技术手段,其中热脱附法以其诸多优点受到了大量关注。本文详细介绍了热脱附法的装置和工作原理,并根据已有研究和工程案例总结了该方法用于汞污染土壤修复应注意的问题,以及后续技术发展的方向。

    • 土壤pH对镉形态影响的研究进展

      2020, 52(3):439-444. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.002

      摘要 (1259) HTML (2102) PDF 418.97 K (2331) 评论 (0) 收藏

      摘要:镉作为生物体的一种非必需元素,因其在土壤中的强迁移性和对人体的高度危害性而被列为国家重点关注的五大毒性重金属元素之一。镉在土壤中的迁移性及毒性与其形态密切相关,而土壤pH是影响镉形态的最重要因素之一,因此,本文综述了土壤镉形态的分析方法,阐述了土壤pH对镉形态的影响,并深入探讨了土壤pH对镉形态的影响机制,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为镉污染土壤的修复与治理提供参考。

    • 地球化学工程技术修复农田土壤重金属污染研究进展

      2020, 52(3):445-450. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.003

      摘要 (1072) HTML (644) PDF 430.25 K (1362) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国农田土壤重金属污染的加剧,传统的物理、化学和生物修复方法不能完全满足农田土壤修复的要求,亟待寻找高效稳定、成本低廉且无二次污染的农田土壤修复技术。地球化学工程技术即是遵循这一理念的修复技术之一。本文就地球化学工程技术在农田土壤修复中的应用现状与阶段性成果进行了回顾,着重概述了地球化学材料固定与钝化,地球化学工程阻隔,地球化学转化、吸收与浓集以及地球化学自然降解与衰减等4类技术在土壤修复中的研究进展和实践成果。并在此基础上讨论了应用地球化学工程技术进行农田土壤修复的优势和不足,展望了地球化学工程技术修复农田土壤的应用前景和发展趋势,提出注重多种修复技术的联合使用、开发功能化纳米材料与磁性纳米复合材料进行修复及加快土壤修复理论成果转化的研究方向。

    • >研究报告
    • 长期施用有机物料对旱地红壤磷组分及磷素有效性的影响

      2020, 52(3):451-457. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.004

      摘要 (1078) HTML (844) PDF 601.83 K (1331) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤旱地,建立了玉米单作系统等碳量投入有机物料的田间试验,利用不同的磷分级方法研究了不同有机物料施用对土壤磷组分的影响,构建了不同磷组分的含量与土壤全磷及有效磷之间的回归方程,明确了不同磷组分对土壤磷活化系数(PAC)及磷肥(表观和经济)利用率的影响。连续7 a的试验结果表明:施用有机物料可以增加土壤PAC和磷肥利用率,并以秸秆猪粪9∶1配施(NPKS/M)处理效果最佳,显著高于常规施肥处理(NPK);施用有机物料显著提升了土壤有机磷含量,且与土壤有效磷含量显著正相关,其对土壤PAC及磷肥(表观和经济)利用率影响显著。施用有机物料通过影响土壤有机碳、全氮、碱解氮、交换性K+以及交换性Al3+含量影响土壤磷的有效性。

    • 黑龙江春玉米最佳施氮方式的研究

      2020, 52(3):458-463. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.005

      摘要 (886) HTML (648) PDF 382.34 K (1095) 评论 (0) 收藏

      摘要:以“乐玉一号”玉米品种为试验材料,探究了不施氮处理(T1)、100% 基施尿素处理(T2)、基追比1∶1施尿素处理(T3)、37.5% 尿素+62.5% 控释尿素配施处理(T4)、70% 尿素+30% 有机无机复混肥配施处理(T5)、37.5% 尿素+30% 有机无机复混肥+32.5% 控释尿素配施处理(T6)对土壤各养分利用、玉米氮磷钾养分吸收、玉米产量及其构成因素以及氮肥利用率的影响,从而找出了黑龙江省春玉米最佳施氮方式。除T1处理外,T6处理土壤中铵态氮、硝态氮含量在成熟期均最低;除拔节期外,3个时期T6处理玉米叶片、茎秆的氮积累量及干物质量均最高;其产量为1 1428 kg/hm2,增产率为24.82%,氮肥农学效率及氮肥偏生产力均最高。因此,黑龙江省春玉米生长所需的最佳施氮方式为37.5% 尿素+30% 有机无机复混肥+32.5% 控释尿素配施。

    • 烤烟专用有机肥的优选及肥效验证

      2020, 52(3):464-469. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.006

      摘要 (1048) HTML (641) PDF 396.17 K (1158) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择重庆市山地烟区就地取材的有机物料进行堆肥试验,优选出有机物料最佳配比的烤烟专用有机肥产品,明确不同配比有机肥产品对烤烟的产、质效应。结果表明:各种参试有机肥与对照相比均显著提高了烤烟上中等烟的比例、产量和产值,C/N比较高的有机肥(M3、M4和M5)与饼肥和常规有机肥相比,显著提高烟叶上中等烟比例,3种高C/N比有机肥对烤烟生长、烟叶品质和烟叶协调性的作用都优于饼肥或常规有机肥。这可能是高C/N比有机肥对土壤微生物数量和土壤肥力改善的综合作用结果。因此,在重庆市烟叶生产中,根据产区实际情况,推荐施用高C/N比的有机肥代替现行的饼肥和常规有机堆肥,应用有机物料与烟杆一起发酵生产的有机肥是一种肥效较好、环境友好的有机肥。

    • 秸秆还田配施氮肥对宁夏扬黄灌区滴灌玉米产量及土壤物理性状的影响

      2020, 52(3):470-475. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.007

      摘要 (963) HTML (541) PDF 528.24 K (1221) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对宁夏扬黄灌区土壤质地黏重、土壤水分匮乏等导致作物产量低下等问题,研究秸秆还田配施氮肥对土壤物理性状的改良效应。本试验设计在玉米秸秆全量粉碎还田(12 000 kg/hm2)的同时配施4种纯氮施用水平(0、150、300、450 kg/hm2),以秸秆不还田常规施氮225 kg/hm2 为对照,研究秸秆还田配施不同量氮肥对玉米产量及土壤物理性状的影响。结果表明:与处理前相比,施用纯氮300 kg/hm2 和450 kg/hm2 可分别降低0 ? 20 cm土层土壤容重1.25% 和3.20%,土壤孔隙度2.69% 和1.89%。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田配施氮肥300 kg/hm2 和450 kg/hm2 可使0 ~ 20 cm土层2 ~ 5 mm、>5 mm机械稳定性团粒结构显著增加。秸秆还田配施氮肥可显著增加土壤含水量,尤其在作物生长前期,秸秆还田配施氮肥300 kg/hm2 较对照可显著增加土壤含水量13.64%。秸秆还田配施氮肥条件下玉米产量及产量构成因素较秸秆不还田均有增加趋势,秸秆还田配施纯氮300 kg/hm2 可提高玉米产量20.21%,增加玉米百粒重9.37%,以及增加穗粒数37.91%。可见,秸秆还田配施纯氮300 kg/hm2 具有较好的蓄水保墒效果,其增产效果显著,可为该区土壤培肥提供参考。

    • 长期施肥对典型潮土钙、镁形态转化及其环境行为的影响

      2020, 52(3):476-481. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.008

      摘要 (955) HTML (716) PDF 442.05 K (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了长期(1989—2009年)不同施肥处理下潮土钙、镁累积特征及形态转化规律,探讨了两种典型盐基阳离子及其碳酸盐在农田土壤酸碱缓冲性能、有机质累积等环境过程中的作用。田间试验设置7个处理:有机肥(OM)、OM+无机化肥氮磷钾(NPK)、NPK、NP、PK、NK和不施肥(CK), OM+NPK处理为有机肥和无机化肥氮磷钾各施一半。气量法结合BCR形态分析结果显示,不同施肥条件下潮土耕层(0 ~ 20 cm)钙、镁元素均出现持续累积过程,不同处理的累积量表现为:NK

    • 播种量对晚播紫云英生长及养分积累的效应

      2020, 52(3):482-486. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.009

      摘要 (639) HTML (429) PDF 393.58 K (942) 评论 (0) 收藏

      摘要:大田试验条件下,研究了不同播种量(22.5 ~ 75.0 kg/hm2)对晚播紫云英生长状况、产草量以及养分积累等的影响。结果表明:随着播种量的增加,紫云英每公顷株数显著增加;播种量在30.0 ~ 75.0 kg/hm2范围内单株鲜重和干重随播种量增加而降低;不同处理单株分枝数差异不显著。鲜草和干草产量随播种量的增加呈先增加后减少的趋势,播种量为45.0 kg/hm2的处理产草量最高,鲜草和干草产量分别为48.34 t/hm2和5.70 t/hm2。不同播种量处理的植株地上部碳、氮、磷、钾含量差异不显著,其养分积累量随播种量的增加则先增加后减少,播种量为45.0 kg/hm2时紫云英养分积累量最高,继续增加播种量则差异不显著。综上,晚播紫云英的适宜播量为45.0 kg/hm2,即可获得较高的产草量及养分积累量。

    • 云南玉溪柑橘园土壤养分状况与分布特征

      2020, 52(3):487-493. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.010

      摘要 (1253) HTML (659) PDF 390.43 K (1527) 评论 (0) 收藏

      摘要:在云南省玉溪市华宁南盘江低热河谷区、华宁山地丘陵区、元江干热河谷区和新平山地丘陵区4个柑橘生态区,选取一个月内未施肥的101个代表性柑橘园采集土壤进行分析。结果表明:玉溪柑橘园土壤pH变幅在3.98 ~ 8.07,52.48% 的土壤pH基本适宜柑橘生长,14.85% 的土壤pH适宜柑橘生长;土壤有机质匮乏,59.40% 的土壤低于15 g/kg。土壤碱解氮、有效磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌、铜、硼的平均含量分别为78.64、53.95、273.15、3 240.37、233.39、23.21、43.82、5.67、2.89、0.50 mg/kg。总体上,土壤碱解氮和有效硼含量不足(低量和缺乏),比例分别为78.22% 和66.34%;有效钾、钙、锰和铜含量以超标(高量和过量)居多,比例分别为64.36%、51.48%、56.44% 和83.17%;有效磷、铁、锌含量以丰富(适宜、高量和过量)为主,比例分别为67.31%、75.24% 和88.12%;有效镁不足、适宜和超标的果园各占约1/3。在土壤养分状况的区域特征方面,华宁优于新平,新平优于元江。土壤pH与有效钙、镁含量的正相关性极显著,与有效锰、铜含量的负相关性极显著,土壤有机质与大部分养分含量正相关且达到显著水平。因此,云南玉溪柑橘园生产上应注意调节土壤pH,增施有机肥和氮、硼肥,适度少施钾、磷肥,注意钙、锰和铜肥的控制。

    • 土壤消毒结合施用生物有机肥对西瓜病土改良效果的影响

      2020, 52(3):494-502. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.011

      摘要 (773) HTML (554) PDF 1.59 M (1140) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取西瓜枯萎病发病严重的大棚,设置5个处理:对照、棉隆熏蒸、棉隆熏蒸后种植西瓜过程中施用不同次数生物有机肥,研究棉隆消毒土壤及配合不同生物有机肥施用次数对土壤理化和生物学性质及西瓜枯萎病发病率的影响。结果表明:棉隆熏蒸土壤后,施用生物有机肥虽未减缓尖孢镰刀菌增长速率、降低西瓜枯萎病发病率,但显著增加了土壤细菌和真菌数量,改变了细菌和真菌群落结构。此外,施用生物有机肥会降低土壤pH,过量施用会导致土壤NO3-累积、盐分增加。从改良土壤微生物群落结构和避免NO3-累积及土壤盐渍化加重角度出发,种植西瓜过程中生物有机肥最佳施用方式为移栽时施用1次 + 种植过程中追施1 ~ 2次。

    • 生物质炭施用量对旱地酸性红壤理化性质的影响

      2020, 52(3):503-509. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.012

      摘要 (896) HTML (562) PDF 1.55 M (1216) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国南方旱地酸性红壤区,土壤酸化与干旱等问题突出。近几年生物质炭在土壤改良方面的研究应用已有较多的文献报道,但针对南方旱地酸性红壤区土壤改良方面的研究与应用相对较少。对此,本研究设置了生物质炭施加量分别为1%、2%、3%、4% 及对照CK共5个处理,每个处理5次重复的室内盆栽试验;每盆一次性均匀浇洒1 L蒸馏水后在温室内自然放置,模拟干旱30 d,随后测定土壤含水量、pH、电导率与氮、磷含量。结果表明:土壤pH、电导率、有效磷含量随生物质炭施加量的增加而显著提高,NH4+ -N含量降低,而NO3--N含量无显著影响;模拟干旱后的土壤含水量与生物质炭施加量呈二次函数曲线关系,施加低量生物质炭(1%)显著降低了土壤含水量,而高量生物质炭(4%)的施加则使土壤含水量显著提高。本研究为生物质炭在我国南方旱地酸性红壤区土壤改良方面的应用提供了试验依据。

    • 城市绿地类型对土壤线虫多样性的影响及生物指示值分析

      2020, 52(3):510-517. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.013

      摘要 (732) HTML (688) PDF 960.75 K (1454) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨城市绿地土壤线虫群落多样性特征及其生物指示意义,揭示不同绿地类型中土壤线虫群落的生物多样性和功能多样性分布规律。调查了重庆市永川区道路绿地、居住绿地、公园绿地和风景名胜区绿地中土壤线虫的群落特征,分析了线虫群落的生物多样性和功能多样性特征并利用生物指示值法分析了线虫物种指示值。研究调查共发现线虫46属,不同绿地类型明显改变了线虫群落生物多样性和功能多样性(P<0.05);风景名胜区绿地的生物多样性水平最高,其次为公园绿地,居住区绿地最低;线虫成熟度指数和通路指数在道路绿地中最低,在居住绿地和公园绿地中增加,风景名胜区中最高(P<0.05)。AphelenchoidesCylindrolaimusEpidorylaimus是道路绿地的指示生物;Bastiania是公园绿地的指示生物;Leptonchus MonhysteraClarkus是风景名胜区绿地的指示生物。不同城市绿地对线虫群落多样性产生了明显的影响,研究结果进一步明确了线虫类群对城市生态系统绿地生境的指示意义,为城市生物多样性保护提供了理论依据。

    • 不同浸提剂处理森林土壤溶解性有机碳含量比较

      2020, 52(3):518-524. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.014

      摘要 (910) HTML (1182) PDF 543.94 K (1127) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解亚热带森林土壤溶解性有机碳(DOC)的特征规律,采用培养离心的方法获取土壤溶液测得DOC含量,对比传统水溶性有机碳 (WSOC) 提取法间的差异。选取湖南大山冲森林公园保存完好的3种亚热带典型次生林地,按10 cm一层采集剖面土壤,采用不同方法提取测定土壤DOC和WSOC含量,分析与土壤理化指标的相关性及方法间的显著性关系。结果表明:①典型森林土壤 DOC或WSOC含量随土壤剖面深度的增加,呈显著下降趋势。培养离心提取测得的土壤DOC含量明显较低,仅0.82 ~ 9.52 mg/kg,超纯水浸提的风干土WSOC含量达10.56 ~ 249.19 mg/kg,而0.5 mol/L K2SO4提取的鲜土WSOC含量达155.70 ~ 576.94 mg/kg,0.5 mol/L K2SO4浸提的干土WSOC含量最高,达158.94 ~ 797.56 mg/kg,含量表现为:DOC<干土超纯水浸提WSOC<鲜土 K2SO4浸提WSOC<干土 K2SO4浸提WSOC;②3种次生林土壤DOC或WSOC含量存在显著差异,不同方法测定的含量均表现为针叶林<常绿阔叶林<落叶林;③培养离心法测得土壤DOC含量与其他测定方法间存在极显著正相关(P<0.01),并且土壤DOC和WSOC均与土壤pH、总有机碳、胡敏酸、富啡酸、全氮、全磷、速效态氮以及微生物生物量碳氮达到极显著相关 (P<0.01),与土壤含水率和容重显著相关(P<0.05)。培养离心法测得土壤DOC含量远低于水溶液提取WSOC含量,该方法下的测得值更接近于原位土壤溶解性有机碳实际值。

    • 不同金属离子对稻田自然生物膜磷酸酶活性的影响

      2020, 52(3):525-531. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.015

      摘要 (643) HTML (802) PDF 2.75 M (1182) 评论 (0) 收藏

      摘要:以稻田自然生物膜为研究对象,研究不同浓度金属离子对生物膜酸性和碱性磷酸单酯酶(ACPase和ALPase)活性与酶反应动力学参数的影响。发现K+ 和Na+ 在0 ~ 1.0 mmol/L浓度下均对ACPase和ALPase无明显影响,Ca2+ 和Mg2+ 对ACPase和ALPase活性均有激活效应,可使磷酸酶活性最大提高14.1% 和46.7%;Zn2+、Cu2+、Mn2+、Al3+ 和 Ag+ 对ACPase和ALPase活性均有抑制作用。Co2+ 在低浓度时对ACPase和ALPase活性有一定的激活作用,高浓度时变为抑制作用;Cr6+ 在 0.1 mmol/L时对ACPase活性有促进作用,而在离子浓度0.25 ~ 1 mmol/L的范围内,均对ACPase活性产生抑制作用。通过酶反应动力学分析发现,Mg2+ 的加入使ACPase与底物的亲和力与催化效率增强,Cu2+ 对ACPase和ALPase的抑制作用主要是非竞争性抑制作用,Zn2+ 虽然提高ACPase与底物的亲和力,但是降低了ALPase与底物的亲和力与催化效率。金属离子对酶活性的影响因金属离子种类、浓度和磷酸酶类型而异,主要通过与酶活性位点或底物结合,改变酶的活性、对底物的亲和力,以及影响酶基因的表达等实现的。研究结果将为评估自然生物膜在稻田磷的生物地球化学循环中的作用,以及稻田受重金属污染的可能风险提供理论依据。

    • 硫酸根自由基高级氧化技术对污染场地多环芳烃的修复效果研究

      2020, 52(3):532-538. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.016

      摘要 (1018) HTML (854) PDF 726.36 K (1249) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫酸根自由基高级氧化技术(sulfate radical (SO42-) based advanced oxidation processes, SR-AOPs)是一种被广泛应用于降解土壤有机污染物的原位氧化修复技术。然而,关于SR-AOPs降解土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的报道相对较少。本研究以南京某炼钢厂附近土壤作为试验样本,通过设置不同比例混合体系的过硫酸钠(Na2S2O8)和亚铁离子(Fe2+)以及反应不同时间,探究SR-AOPs对土壤中16种PAHs的修复效果以及最佳技术方案。结果表明:Na2S2O8和Fe2+ 的配比会显著影响土壤PAHs的降解效果,当两者比例达到10:1时,即Na2S2O8用量为5 mmol/g,Fe2+ 用量为0.5 mmol/g,反应时间为24 h时,PAHs总降解率最高,可达到29.32%;不同环数的PAHs决定了SR-AOPs的降解效果,其中SR-AOPs对四环PAHs降解效率最高,总降解率达到37.32%;此外,降解效率随反应时间增加而增加,在24 h达到效果最佳。因此,本研究结果可为SR-AOPs修复土壤PAHs提供理论依据。

    • 盐酸羟胺促进分级Fenton氧化土壤长链原油的试验研究

      2020, 52(3):539-544. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.017

      摘要 (660) HTML (468) PDF 792.89 K (1053) 评论 (0) 收藏

      摘要:H2O2分次投加可以提高石油烃(total petroleum hydrocarbons, TPH)去除率,本试验选用900 mmol/L H2O2分3次投加的方式进行分级Fenton氧化修复长链原油污染土壤。在Fe2+、固相铁、Fe2+ +盐酸羟胺、固相铁+盐酸羟胺4种催化体系下进行试验,发现在向Fe2+ 体系和固相铁体系加入盐酸羟胺后,后两级反应?OH强度明显增强,是未加入盐酸羟胺体系下的3倍 ~ 4倍,TPH及长链烃氧化量也大幅提高。采用向Fenton体系中加入盐酸羟胺的方式,克服了分级Fenton氧化过程中由于Fe2+不足导致?OH强度较第一级显著降低、TPH及长链烃氧化量大幅下降的缺陷,促进了后两级反应过程中?OH的产生,从而大大提高了后两级TPH及长链烃的去除效果,使后两级去除效果与第一级接近,能够维持在较高水平,为急需短时间进行的土壤修复提供了一定的理论依据。

    • 不同质地土壤对镉的吸附特性及影响因子研究

      2020, 52(3):545-551. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.018

      摘要 (799) HTML (778) PDF 595.64 K (1227) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过Cd2+ 吸附解吸试验,探究了初始Cd2+浓度、pH、有机质、土壤质地和枯草芽孢杆菌-生物质炭复合体对土壤吸附Cd2+ 影响。结果表明:土壤对Cd2+ 的吸附能力随着溶液浓度、pH的升高而增加,土壤有机质可显著提高土壤对Cd2+ 的固定能力,壤土对Cd2+ 的吸附能力显著高于砂质壤土。土壤施加枯草芽孢杆菌-生物质炭复合体后,土壤对于Cd2+ 的吸附能力显著提高,并且施加枯草芽孢杆菌-生物质炭复合体为20 ml/kg时对Cd2+ 的吸附量提高11.7%;Freundlich模型(R2=0.997)可以很好地拟合 Cd2+ 吸附过程。枯草芽孢杆菌-生物质炭复合体的施加降低了土壤表面Cd2+ 的解吸能力,进一步证明复合体能加强土壤对Cd2+ 的固定稳定化,具有作为钝化剂修复土壤重金属污染、降低食品污染风险的潜力。

    • 大气CO2浓度升高对矿质元素在水稻中分配及其根际有效性的影响

      2020, 52(3):552-560. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.019

      摘要 (704) HTML (429) PDF 925.70 K (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:在开放式空气CO2浓度升高(free-air CO2 enrichment, FACE)条件下,研究了籼稻IIY084与粳稻WYJ23根际土壤矿质元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Ca和 Mg)有效态含量及其在水稻各组织中的吸收与分配,结合前期稻米矿质元素含量下降的研究结果,探讨了其下降的机制。结果表明:大气CO2浓度升高,显著增加水稻穗、茎、根和整株生物量,两个品种平均增加19.4%、9.3%、23.4%、16.0%;根际土壤中矿质元素的有效态含量大体呈增加趋势;除Ca吸收量增加外,水稻其他矿质元素总吸收量未发生显著变化;显著促进大部分矿质元素在穗中的吸收与分配,而降低其在茎中的分配比;在穗内有增加大部分矿质元素在壳梗中滞留的趋势,相应地减少其在糙米中的分配比。品种效应分析显示,IIY084的茎和整株生物量,以及穗中Fe、Mn、Cu,叶中Zn、Mg,茎中Cu的吸收量与分配百分数均显著高于WYJ23,而叶中Mn、茎中Fe和根中Cu、Zn则呈相反趋势。可见,大气CO2浓度升高条件下,碳水化合物与矿质元素从植株营养器官到籽粒的不平衡转运以及在壳梗中的滞留可能是导致两水稻品种糙米中矿质元素含量降低的重要原因。

    • “绿色革命”以来大气CO2浓度升高对C3作物营养品质的影响

      2020, 52(3):561-566. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.020

      摘要 (674) HTML (442) PDF 652.17 K (993) 评论 (0) 收藏

      摘要:自20世纪60年代“绿色革命”以来,育种技术和农耕技术的发展促进了农作物产量的大幅提升,然而作物的营养品质出现下降趋势。在相似的遗传背景下,大气CO2浓度升高会使单位体积农作物产品的营养元素含量下降,因此“绿色革命”至今,农作物产品的营养元素下降可能受大气CO2浓度升高影响。通过植物生长箱模拟“绿色革命”初期和目前的大气CO2浓度水平(310 μmol/mol和400 μmol/mol),针对主要C3作物水稻、小麦和大豆,研究“绿色革命”以来大气CO2浓度升高对其籽粒的C、N、Fe、Zn元素含量的影响,结果表明:CO2浓度升高对3种作物籽粒的C元素含量几乎没有影响,变化幅度在 ±1.5% 之间;籽粒的N、Fe、Zn元素含量普遍呈现下降趋势,但均未达到显著水平。

    • 平原区水田改林地后土壤黏土矿物及氧化铁的变化

      2020, 52(3):567-574. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.021

      摘要 (749) HTML (703) PDF 1021.92 K (1161) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来水田改为林地在我国南方地区非常普遍,为了解这种转变对土壤矿物(黏土矿物和氧化铁)演变的影响,在浙江省平原地区构建了4个水田改林地系列土壤,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究水田改林地后土壤剖面中氧化铁形态和黏土矿物类型的演变规律。结果表明,改林地后,土壤剖面中全铁含量变化不明显,耕作层和犁底层土壤游离氧化铁有轻微增加趋势。改林地15 ~ 20 a后,4个系列土壤耕作层活性铁和活化度降幅分别在18.0% ~ 38.4% 和24.7% ~ 48.9%;耕作层土壤铁氧化物的晶胶比增幅在0.73 倍 ~ 1.62倍;耕作层土壤亚铁含量明显下降,降幅最高达95.8%,变异系数达到143.9%;耕作层络合铁降幅在21.3% ~ 36.2%,并与有机质呈极显著正相关(P<0.01)。改林地后,犁底层土壤中绿泥石相对含量及其与高岭石的比值都呈降低趋势,其他黏土矿物相对含量变化规律不明显,土壤有机质显著下降,土壤明显酸化。土壤铁氧化物形态和数量的变化对土壤结构以及土壤重金属的迁移转化等产生重要影响。

    • 植物多酚与低分子量有机酸联合作用对紫色土铁形态分布的影响

      2020, 52(3):575-580. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.022

      摘要 (814) HTML (541) PDF 562.88 K (1001) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物多酚(PP)和低分子量有机酸(LMWOA)对土壤铁形态转化有重要影响。以酸性、中性和石灰性紫色土为研究对象,采用不完全随机区组试验,用2种PP(即表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和芦丁)和2种LMWOA(即柠檬酸和草酸)溶液浸提供试土壤,测定其可溶铁(Fes)、游离铁(Fed)、活性铁(Feo)、络合铁(Fep)含量,探讨了PP与LMWOA对紫色土铁形态分布的影响。结果表明:PP与LMWOA各自单独作用均能使酸性紫色土Fes增加、中性紫色土Fes减少;对于石灰性紫色土,PP会促进其Fes增加,而LMWOA作用相反。EGCG与LMWOA联合作用,在酸性和石灰性紫色土上均表现为LMWOA通过促使本应转化为Fes的转化为Fep而掩蔽EGCG对铁的溶解作用;芦丁与LMWOA联合作用,在酸性紫色土铁的溶解上表现为协同效应,在石灰性紫色土上则表现为LMWOA会抑制芦丁对铁的溶解作用;对于中性紫色土,PP与LMWOA联合作用可促进Fed向Fes转化而削弱PP对铁溶解的抑制作用。

    • 四川盆地西缘土壤阳离子交换量的特征及影响因素

      2020, 52(3):581-587. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.023

      摘要 (738) HTML (826) PDF 610.72 K (1222) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤阳离子交换量(CEC)因其对土壤肥力保护及污染评估具有重要意义而受到日益重视。对四川盆地西缘黄壤、黄棕壤、水稻土、紫色土、潮土和石灰土CEC进行系统比较及影响因素研究,结果表明:黄壤、水稻土和紫色土CEC显著低于黄棕壤(P<0.05),显著高于潮土(P<0.05)。同时,土壤CEC与年均温、积温呈负相关关系(P<0.01),而与年均降水量和湿润指数呈二次函数关系(P<0.01);山地土壤的CEC显著高于平原和丘陵土壤(P<0.05),且土壤CEC随海拔增加而极显著上升(P<0.01);冰碛物发育土壤的CEC显著高于河流冲积物和紫色粉砂岩发育土壤(P<0.05)。主成分分析结果表明,温度和降水组成的气候因素为该区土壤CEC的决定性影响因素。

    • 粉垄耕作对红壤理化性质及红薯产量的影响

      2020, 52(3):588-596. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.024

      摘要 (898) HTML (623) PDF 673.66 K (1078) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善红壤板结状况,缓解红壤区季节性干旱对作物的胁迫,本研究在江西省选择发育于第四纪红黏土的典型红壤设置传统旋耕15 cm(RT)和粉垄耕作20 cm(FL20)、30 cm(FL30)、40 cm(FL40)等4种耕作处理,通过监测土壤耕层厚度、容重、水分、养分的变化及红薯产量,以期揭示粉垄耕作对红壤理化性质和红薯产量的影响。结果表明:与RT处理相比,FL30和FL40处理显著增加了耕层厚度,降低了土壤容重,提高了土壤饱和导水率;粉垄耕作显著提高了降雨后土壤水分下渗速度、下渗量、下渗深度以及耕层土壤储水量,并导致干旱期土壤含水量的增幅大于湿润期。粉垄耕作导致土壤氮、磷等养分下移,形成“上减下增”的分布格局,与RT处理(23.10 t/hm2)相比,粉垄耕作20 ~ 40 cm(FL20、FL30和FL40)处理还提高了鲜薯产量89% ~ 117%。因此,粉垄耕作显著改善了旱地红壤物理性质,改变了土壤养分在耕层中的分布,并有效调蓄了土壤水分合理分配,产能提升效果显著。 关键词:土壤物理性质;粉垄耕作;土壤储水量;红薯产量

    • “泡沫砂”改良黏重黄壤孔隙结构的粒径效应

      2020, 52(3):597-602. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.025

      摘要 (653) HTML (676) PDF 1.66 M (1197) 评论 (0) 收藏

      摘要:以贵州毕节黏重的黄壤为研究对象,通过掺入等量不同粒径的泡沫砂进行温室模拟试验,泡沫砂粒径分别为0.5 ? 2 mm(1T)、2 ? 7 mm(2T)和7 ? 10 mm(3T),研究孔隙特征改良的粒径效应。研究表明:与CK相比,添加3种粒径泡沫砂的处理均增加了土壤的通气孔隙,但在同等添加比例下,随着泡沫砂粒径的增大,土壤通气孔隙度也随之增加,1T、2T和3T处理相较于CK处理分别增加了4.68%、7.39% 和14.5%;不同粒径泡沫砂对不同当量孔径的孔隙影响不同,1T、2T和3T处理分别显著提升了当量孔径200 ? 500、1 000 ? 2 000、>2 000 μm的孔隙;不同处理均很好地提升了土壤孔隙连通度,但不同处理之间无显著差异。2T处理在改良土壤总孔隙和容重方面,与3T处理一同并为较优处理;在改良土壤通气孔隙度方面,2T处理的土壤通气孔隙度达到农业生产上最适宜区间,为最优处理;在改良分级孔隙配比方面,2T处理为次优处理。因此,从土壤通气孔隙、土壤分级孔隙和土壤孔隙形态等多角度考虑,2 ? 7 mm粒径泡沫砂可作为黏重土壤改良的最佳材料。

    • 河套灌区盐渍化土壤下玉米多水源灌溉模式研究

      2020, 52(3):603-610. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.026

      摘要 (704) HTML (537) PDF 689.00 K (924) 评论 (0) 收藏

      摘要:为合理有效利用河套灌区水资源,本研究采用井水(地下水)、渠水(地表水)2种水源联合灌溉,研究较适宜的多水源灌溉模式对玉米生长特性及土壤水盐动态的响应机制。试验设置8个多水源灌溉模式:井井井(JJJ)、井井渠(JJQ)、井渠井(JQJ)、渠井井(QJJ)、井渠渠(JQQ)、渠渠井(QQJ)、渠井渠(QJQ)、渠渠渠(QQQ)及空白对照处理。结果表明:随着灌溉井水次数的增加,对玉米株高和茎粗抑制作用明显,抑制程度依次为拔节期>灌浆期>抽雄期;生育期内各处理均呈现出不同程度的积盐现象,耕层积盐程度大于深层;井水灌溉次数增加,土壤积盐程度明显,QJQ处理的土壤盐分变化量在玉米耕层均低于其他井灌参与的处理,且与QQQ处理差异较小;拔节期灌溉渠水能有效淋洗土壤盐分;灌溉两次及以上井水比灌溉一次及不灌井水的水分利用效率减少25.77% ~ 31.61%;QJQ处理水分利用效率高于井灌参与的其他处理;收获指数和氮肥偏生产力均呈现出QQQ处理最高,其次为QJQ处理,JJJ处理最低的现象,且QQQ与QJQ处理无显著差异。综合土壤水盐动态和作物指标等因素的分析,QJQ处理为适合当地玉米的较优多水源联合灌溉方案。

    • 渝东北紫色土饱和导水率传递函数研究

      2020, 52(3):611-617. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.027

      摘要 (760) HTML (870) PDF 506.89 K (984) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究渝东北紫色土理化性质在垂直空间上的分布情况以及对饱和导水率的影响,进而建立饱和导水率与各理化性质间的关系函数,推求饱和导水率的传递函数,选择渝东北开州区、云阳县等7个区县内45个紫色土典型田块为研究区域,运用Excel 2013和Matlab 2015b软件统计分析后,利用多元非线性回归法推求并验证了渝东北紫色土饱和导水率传递函数模型和模型参数。研究表明:①研究区土壤饱和导水率变化范围在0.16 ~ 195.68 cm/d,变化范围广,空间变异系数大,变异性较强;同一采样点深度越大,饱和导水率越小;②土壤饱和导水率与有机质含量有显著的指数函数关系,与饱和含水量有较强的二次函数关系,与土壤容重和土壤颗粒的相关性不大;③本次试验建立的土壤饱和导水率传递函数模型及模型系数检验合格,预测值与实际测算值误差较小,精度良好,可用于渝东北紫色土饱和导水率的预测工作。

    • 宜兴市稻田表层土壤生物固氮量的空间分异特征

      2020, 52(3):618-625. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.028

      摘要 (689) HTML (661) PDF 4.43 M (1796) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对水稻土的系统采样,利用乙炔还原法估算宜兴市稻田土壤的生物固氮量;采用地统计学方法,对稻田土壤的生物固氮量空间变异特征进行分析。结果表明:研究区单位面积生物固氮量范围为0.75 ~ 46.85 g/m2 ,均值8.04 g/m2 。采用普通克里格法对采样数据进行了空间插值,稻田土壤的生物固氮量总体呈带状分布,高值区位于研究区西南和东南方向靠近丘陵地区,低值区则位于研究区西北和东北方向地势平坦的区域。地统计学中的变异系数和块金值均表明稻田土壤的生物固氮量属中等空间变异,即研究区内稻田土壤的生物固氮量受到结构性变异和随机变异的共同影响。可见,人为经营活动与自然环境共同影响着稻田土壤的生物固氮量。

    • 砒砂岩区小流域土壤有机质的空间分布及其环境影响因素研究

      2020, 52(3):626-633. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.029

      摘要 (638) HTML (622) PDF 2.23 M (972) 评论 (0) 收藏

      摘要:通砒砂岩区是黄河中游粗泥沙集中来源区之一。研究砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征及其与环境因子的关系,对于科学指导植被建设,减少入黄泥沙有重要意义。本文以砒砂岩区典型小流域为研究对象,于流域内布设150个样点,按照0 ~ 20、20 ~ 40、40 ~ 60 cm划分土层深度采集土壤样品,运用通径分析和冗余分析方法进行分析,研究结果表明:砒砂岩区小流域不同土地利用方式土壤有机质呈乔木林>灌木林>天然草地>耕地>裸地趋势,不同地形土壤有机质呈沟底>坡面>山脊的规律;冗余分析的结果显示,复合地形指数、土地利用方式、坡位以及土层厚度对砒砂岩区土壤有机质空间变异规律的解释量最大;通径分析的结果显示,环境因子与土壤有机质的关系可以用多元线性方程Y=1.054+0.099X1+2.722X2+0.766X3-0.001X4 来表示,其中坡位和土地利用方式是影响砒砂岩区小流域土壤有机质空间变异的主导因素,土层厚度与土壤有机质垂向变异密切相关。

    • 遗址土壤的系统分类研究

      2020, 52(3):634-640. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.030

      摘要 (735) HTML (538) PDF 404.46 K (1177) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取4个典型遗址土壤剖面为研究对象,基于剖面形态和理化性质的分析,根据世界土壤资源参比基础(WRB)、美国土壤系统分类(ST)、中国土壤系统分类(CST),对供试土壤进行分类归属研究。结果表明:目前的分类方案均不能较好地体现遗址土壤的特征,因此建议在CST人为土土纲中增加技术人为土亚纲,并先被检索出来,下设缓透技术人为土和遗址技术人为土土类,分别下设遗址缓透技术人为土、含磷遗址技术人为土和普通遗址技术人为土亚类。修改方案不仅可以较少地改动土壤系统分类诊断体系,也能够较好地将古人类影响的土壤特征和产生的技术物质融合到新增的“人为缓透或不透层次”或“人工制品”中,作为从古到今所有人类活动和技术物质的一部分,从而实现遗址土壤在系统分类中的归属。

    • >研究简报
    • 陕西省设施农业土壤退化现状分析

      2020, 52(3):641-645. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.031

      摘要 (800) HTML (585) PDF 827.99 K (1259) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以陕西省为例,分别对陕北、关中、陕南148个重点设施蔬菜基地进行了大棚种植历史、轮作现状、水肥管理、病虫害现状等系统调查,并通过土壤样品采集,分析了土壤基本性质、养分含量和重金属含量。结果显示,陕西省3个地区的设施土壤pH均显著低于周边大田土壤,且随着设施种植年限增加土壤pH呈现持续下降趋势;土壤次生盐渍化特征明显(EC > 500 μS/cm);土壤养分积累现象普遍,特别是速效养分积累显著;陕北、关中地区设施土壤部分重金属累积超过大田土壤,表明该地区设施土壤退化现象明显。结合设施农业调查资料发现,设施土壤退化的根本原因是利用强度过高、农用品投入过大,这将对设施生产与生态环境造成影响,因此,在该地区,开展设施土壤轮作休耕或修复工作非常必要。

    • 间作五指毛桃土壤和根主要中微量元素含量及其相关性

      2020, 52(3):645-650. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2020.03.032

      摘要 (1052) HTML (960) PDF 368.74 K (994) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解在成龄胶园间作的五指毛桃根际与非根际土壤及其根中主要中、微量元素含量情况,测定了试验区根际与非根际各30个土壤样品和对应五指毛桃根的Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn含量,分析了两者之间的关系,并评价了根际与非根际土壤中、微量元素丰缺状况。结果表明,非根际土壤Ca、Mg、Fe、Mn含量的平均值都高于根际土壤,而Cu、Zn含量的平均值都低于根际土壤。土壤Ca、Mg含量80% 以上处于缺水平,而Fe、Mn含量处于丰或很丰水平,Cu、Zn 含量处于适中水平。五指毛桃根际与非根际土壤中、微量元素存在空间上的广泛变异。五指毛桃根中、微量元素的平均值从大到小的排序是Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu。土壤中、微量元素与五指毛桃根中相对应的中、微量元素相关性不强,且表现复杂。本研究结果揭示,在成龄胶园间作五指毛桃应当适量施用Ca肥、Mg肥和喷施一些Cu元素叶面肥,并实行科学施肥,减少养分淋失。

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