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    专论与综述
    • 策略Ⅰ植物铁吸收稳态调控研究进展

      李文凤,朱海焰,兰平

      2021,53(6):1101-1106, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.001

      摘要:

      铁是植物生长发育所必需的微量元素。作为辅酶因子和电子传递链组分,铁参与了光合作用、呼吸作用等多种重要的生理代谢过程。铁在地壳中的含量虽然丰富,但在中性和碱性土壤中大多以Fe3+的形式存在,溶解度极低,限制了土壤中铁的生物有效性,导致植物生长发育易受缺铁影响,致使植物缺铁失绿已成为全世界普遍关注的问题。但在低pH和长期淹水条件下,植物会吸收累积过量的铁,产生活性氧,导致植物伤害甚至死亡。因此精确调控铁的吸收转运,保持体内铁稳态是植物生长发育的基础。本文就策略I植物铁稳态调控方面的最新研究进展做一阶段性总结,并对存在的问题和未来的发展动态提出了作者的观点。

    • 稻田反硝化速率测定方法研究进展

      李晓波,马兰,马舒坦,马倩倩,颜晓元

      2021,53(6):1107-1114, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.002

      摘要:

      反硝化作用是淹水稻田肥料氮损失的主要途径之一。采用合适的反硝化测定方法是开展稻田反硝化作用研究的前提。然而,由于反硝化过程主要产物N2的大气背景值较高,以及反硝化作用具有高度时空异质性,淹水稻田反硝化作用损失氮量难以准确量化一直是阻碍科学评价稻田气态氮损失的关键难题。本文综述了研究稻田反硝化作用的4种方法(乙炔抑制法、15N同位素示踪法、密闭培养-氦气环境法和N2/Ar比值-膜进样质谱法),分析了这些方法各自的优缺点和适用性,并提出了稻田反硝化研究的参考建议,以期推动稻田反硝化的研究。

    • 高投入菜地土壤磷累积、损失特征及阻控措施的研究进展

      王瑞,仲月明,李慧敏,施卫明,李奕林

      2021,53(6):1115-1124, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.003

      摘要:

      “大肥大水”已经成为我国蔬菜种植体系的生产特征,这种生产方式导致大量磷流失到环境中,通过地表径流和地下淋溶导致水体富营养化。目前菜地因其在农田磷污染排放中的占比最高已成为种植业磷损失的优先阻控对象。该研究在明确菜地磷赋存形态特征的基础上,针对露天及设施菜地磷损失特征包括损失途径及其影响因素,综述目前一些减少潜在磷污染负荷的源头管理措施、控制磷的迁移过程的生态工程措施以及末端治理,同时评价其在菜地磷污染阻控中的效果。这些研究进展增强了对菜地磷循环的理解,摸清高投入生产系统磷链条当中磷下游损失排放特征,为有效阻控磷肥损失、实现蔬菜产业绿色可持续发展提供理论参考。

    • 我国有机污染场地现状分析及展望

      葛锋,张转霞,扶恒,唐诗月,徐坷坷,宋昕,王晴,骆永明

      2021,53(6):1132-1141, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.005

      摘要:

      以有机污染场地为研究对象,调查分析了全国277个有机污染场地的行业类别、污染类型以及有机污染物种类分布情况,发现主要贡献行业为化学原料及化学品制造行业,贡献率为37.9%;污染类型中以各类有机污染物复合污染为主;除了不同有机污染物之间的相互复合,有机污染物与重金属复合污染特征明显,占总场地58.5%。有机污染物种类分布中多环芳烃类污染场地最多,占54.9%,与欧美有机污染场地中氯代烃类污染场地占比最多不同;其次为总石油烃和苯系物,占比分别为49.5%和36.8%。全国典型地理区域的有机污染特征和污染物超筛选值结果表明,总体上南方有机污染场地数目多于北方,东部经济发达地区场地数目明显多于经济发展中地区,西南和中南地区有机污染与重金属复合污染特征明显。各区域内污染物种类分布与行业相关性强,如多环芳烃污染多在各地区焦化厂场地中出现,总石油烃与重金属复合污染出现在机械制造和金属冶炼行业场地;氯代烃类污染物出现在氯碱生产相关场地;多氯联苯、多溴联苯醚、二噁英等污染出现在电子废弃物拆解集中区。通过对全国有机污染场地的分析和各地区污染特征的讨论,以期为开展污染场地环境调查与修复提供一定的参考,并为污染场地的监督与管理等工作提供依据。

    • 重金属污染对水稻土微生物及酶活性影响研究进展

      刘娟,张乃明,于泓,张靖宇,李芳艳,于畅,杜红蝶

      2021,53(6):1152-1159, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.007

      摘要:

      水稻土受到重金属污染不仅影响水稻的产量品质,而且对水稻土微生物及酶活性的影响不容忽视。本文系统综述了水稻土重金属污染的来源,重金属污染对水稻土微生物生物量、种群数量、群落结构以及土壤酶活性的影响,并针对重金属污染对水稻土微生态效应研究的不足提出了未来应该研究的重点和方向,指出:①加强水稻-重金属-微生物三者相互作用、相互影响方面的研究;②在研究重金属污染与水稻土土壤微生物生态特征的关系的基础上,加强对重金属、土壤理化性状和水稻等因素进行综合并定量化分析,将是明确重金属对土壤微生物生态特性的影响及相关机理的关键;③应用分子生物学方法以及系统生物学方法,促进重金属污染胁迫下水稻土微生物活性及功能的演变规律及响应适应过程;④加强基于长期定位实验的研究,在较长的时间尺度和较大的空间尺度上认识水稻土生态系统在重金属胁迫下的演变规律和机制;⑤重金属污染对水稻土酶活性的研究应重点从机理方面入手,注重结合土壤酶的动力学参数和热力学参数,深化土壤酶与复合污染的作用机理,进一步揭示复合污染致毒途径及其机理,同时借助分子手段,探索重金属污染水稻土中更多未发现的酶的特性,寻找更加敏感、更能普遍推广的重金属污染土壤的综合性指标,以期为重金属污染水稻土的风险评价和生物修复提供科学依据。

    研究报告
    • 长期不同化肥氮用量对设施菜地土壤氮素矿化和硝化作用的影响

      武星魁,施卫明,徐永辉,闵炬

      2021,53(6):1160-1166, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.008

      摘要:

      为揭示长期施用不同化肥氮对设施菜地土壤供氮能力的影响,选取连续种植15年不同化肥氮用量下的设施菜地土壤,采用好气密闭培养法研究长期不同化肥氮用量对设施菜地土壤氮素矿化和硝化作用的影响。供试土壤为5个氮施用水平,分别为:不施化肥氮(CK),常规化肥氮(100% N),常规化肥氮上减氮20%(80% N)、40%(60% N)、60%(40% N)。结果表明:与初始矿质氮量相比,培养结束后CK、40% N、60% N、80% N和100% N处理土壤矿质氮变化量分别为38.9、44.7、20.6、-32.7、-87.6 mg/kg;CK、40% N和60% N处理土壤矿质氮变化量分别占各自土壤全氮量的2.7%、2.5%和1.0%,80% N和100% N处理土壤矿质氮量与初始矿质氮量相比下降1.3%和3.1%;CK、40%、60% N、80% N和100% N处理土壤硝化速率分别为19.3、11.2、4.9、5.2、1.2 mg/(kg·d)。长期高量化肥氮(80% N和100% N)投入下,设施菜地土壤氮素矿化和硝化速率显著降低,土壤供氮能力下降,土壤pH降低可能是导致土壤矿化和硝化作用受到抑制的原因之一。鉴于此,设施蔬菜种植体系在现有施氮水平上应减少化肥氮投入,科学优化施肥,维持土壤的供氮能力,确保设施土壤的可持续利用。

    • 不同辣椒品种混种根系互作对产量及根际氮转化的影响

      李慧敏,王瑞,石承智,施卫明,李奕林

      2021,53(6):1167-1173, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.009

      摘要:

      以不同辣椒品种薄皮椒(Capsicum annuum)、线椒(Capsicum frutescens)为试验材料,采用盆栽方式,通过分析同种种植或混种(交叉及同行)模式下两种辣椒的产量、生物量、氮素积累量及根际土中氮形态和含量的变化,探究同种或混种辣椒根系互作对氮吸收积累的影响。结果表明,两种辣椒混合种植的果期茎叶干物质量、产量及果实氮积累量均高于同种种植,其中果期茎叶干物质量、产量及果实氮积累量平均增加26.67%、63.65%、15.08%;且同行种植的产量及果实氮积累量均为最高,但果期不同处理之间的根系干物质量无显著差异。果期时混种种植辣椒的铵硝比显著低于同种种植,平均降低67.39%。通过两种辣椒混合种植,特别是同行种植,能够达到增加产量、提高氮素积累量的目的,在实际的生产中具有一定的可行性和推广前景。

    • 减施化肥配施有机肥对荔枝生长、产量品质及肥料利用率的影响

      安祥瑞,江尚焘,李焕苓,秦献泉,胡小璇,陈廷速,谢昶琰,徐阳春,董彩霞,沈其荣

      2021,53(6):1174-1184, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.010

      摘要:

      针对我国荔枝园化肥施用量过高而存在的土壤质量下降、酸碱失衡和产量下降等问题,综合考虑荔枝养分投入量与带走量,研究减施化肥配施有机肥对荔枝生长、产量品质及肥料利用率的影响,旨在为荔枝提质增效提供施肥指导。以妃子笑荔枝为研究对象,设置单施化肥(CF)、减施化肥30%分别配施普通商品有机肥5 kg/株(OF5)和10 kg/株(OF10)、减施化肥30%配施生物有机肥5 kg/株(BIO5)和10 kg/株(BIO10)5个处理,比较不同施肥处理对荔枝生长、养分供应、产量品质、肥料利用率及经济效益的影响。结果表明:化肥减施30%的情况下,配施有机肥未明显减缓荔枝梢期生长;总体来看,在梢期与果实成熟期,各处理间叶片养分含量无显著差异,在二蓬梢期及末次梢期,OF10与BIO5叶片N含量显著高于CF处理;各处理叶片养分含量与变化趋势均符合荔枝生长规律。与CF相比,BIO5、OF10、BIO10处理均显著提高荔枝单株产量;各有机肥处理一定程度提高果实内在品质,可固含量平均增加1.76%~3.22%,可溶性糖和可滴定酸含量平均增加11.96%~21.84%和降低15.38%~35.35%;产量品质综合评价BIO5> BIO10>CF>OF10>OF5。各有机肥处理氮素偏生产力均显著高于化肥处理,BIO5与OF10处理氮、磷、钾肥偏生产力与农学利用率均显著高于其他处理;OF10、BIO5、BIO10均能显著提高荔枝经济效益。综合考虑荔枝生长、果实产量及品质、肥料利用效率以及经济效益,该园区在减少30%化肥养分投入下株施5 kg (2 700 kg/hm2)生物有机肥处理表现最佳,其次是株施10 kg (5 400 kg/hm2)普通商品有机肥。

    • 基于中国知网的有机无机配施对烤烟产量与品质影响的整合分析

      王日俊,黄成东,徐照丽,邓小鹏,马二登

      2021,53(6):1185-1191, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.011

      摘要:

      为在全国及区域尺度上,定量评价烤烟产量和品质对有机无机肥料配施的响应及其影响因素,为烤烟科学施肥以及提高生产效益提供依据,通过中国知网数据库,选择“烤烟”“有机肥”和“产量”为主要关键词检索期刊文献,将单施化肥处理作为对照,选择反应比作为效应量,采用文献整合分析方法进行了研究。结果表明:与单施化肥处理相比,有机无机配施处理下的烤烟产量平均增幅E为4.68%,并显著提高了上等烟叶比例13.55%;有机无机配施对氯离子(E=0.55%)的影响没有达到显著效应,但显著降低了烟碱(E=-3.9%)和总氮含量(E=-1.37%),显著提高了还原糖(E=3.69%)和钾离子含量(E=6.77%),且有机无机配施较单施化肥更能协调烟叶化学成分,达到优质烤烟化学成分适宜范围内。烤烟产量效应的亚组分类分析结果显示,试验时间、种植密度和植烟区域对烤烟产量效应影响显著,且随着有机无机配施时间的推移,有机无机配施烤烟产量呈线性增加趋势;当无机氮投入量>60 kg/hm2时,有机无机配施对烤烟产量表现为显著的正效应,且无机氮投入量>90 kg/hm2时增产幅度最高(E=4.1%)。有机无机配施对烤烟产量在潮土上没有达到显著效应,在紫色土上增产幅度最高(E=13.85%)。总体上,有机无机配施对烤烟产量与品质的效果积极明显,可以推广应用。

    • 生物质炭施用对杉木幼苗土壤磷组分的影响

      宋凯悦,马亚培,李宇轩,谢欢,闫代红,陈岳民,马红亮,高人,尹云锋

      2021,53(6):1192-1199, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.012

      摘要:

      通过盆栽试验,采用Hedley连续浸提法研究不同生物质炭施用量处理(CK:0 t/hm2;B12:12 t/hm2;B36:36 t/hm2)对杉木幼苗土壤磷组分的影响。结果表明:与CK相比,试验180 d后B12和B36处理土壤全磷与有效磷含量分别增加了8.7%~26.0%和24.0%~101.7%,有效磷在全磷中的比例显著提高;土壤磷组分中,残余态磷在全磷及无机磷组分中的比例均最高,分别为48.5%~51.1%和58.7%~68.3%。B36处理下,土壤各无机磷组分均显著增加,其中易分解态磷和中等易分解态磷在无机磷中的比例显著提高,而稳定态磷和残余态磷的比例显著降低。中等易分解态磷占总有机磷的比例最高,达69.3%~70.2%,生物质炭施用对各有机磷组分在总有机磷中的比例影响均不显著,仅在B36处理下,土壤有机磷中易分解态磷和中等易分解态磷含量显著降低。冗余分析表明,土壤全碳与各无机磷组分呈显著正相关关系,与有机磷组分呈显著负相关关系,是影响土壤磷组分变化的关键因子。

    • 黄褐土和潮土中硫素在植物生长发育关键时期的消长

      韩会阁,刘巧真,许成悦,卢晓华,吴照辉,徐文正,郭芳阳,阎小毛,蔡宪杰

      2021,53(6):1200-1206, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.013

      摘要:

      为了解河南省分布面积最大的两种类型土壤中硫素的转移、转化和积累规律,从而指导硫肥的合理施用,本研究测定了黄褐土和潮土烟田上层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和下层(40~60 cm)土壤在烤烟关键生育期(移栽前、团棵期、现蕾期和收获后)的全硫、有机硫、无机硫和有效硫含量。结果表明:①团棵期,黄褐土上层各形态硫含量降低、中下层各形态硫含量增加,潮土中上层各形态硫含量增加、下层各形态硫含量下降;现蕾期,黄褐土中层无机硫和有效硫含量降低,潮土中层各形态硫和下层无机硫、有效硫含量均下降;收获后,黄褐土中下层无机硫和有效硫含量降低,潮土各土层无机硫和有效硫含量增加、有机硫含量降低。②在黄褐土和潮土烟田,现蕾期烤烟体内的全硫积累量分别约为当地硫肥施用量的25.35%和11.84%,且与移栽前相比,黄褐土各土层各形态硫在烤烟收获后均显著增加;收获后潮土上层有机硫含量略有降低(-10.21mg/kg)、但无机硫(+175.11 mg/kg)和有效硫(+174.99 mg/kg)含量显著增加,中层各形态硫含量均增加显著,下层有机硫和全硫含量降低、但无机硫和有效硫含量增加。综上,黄褐土和潮土试验点的硫肥施用量均大于需求量。但黄褐土中可能因硫素的转移能力较弱、向有机硫转化的能力较强,硫素更容易在各层土壤积累,而潮土中过量的硫则可能较易转移和淋失,污染其他土壤及地表和地下水,因此,黄褐土和潮土烟田的硫肥施用量均应适当减少,且潮土烟田还应适当减少基肥施用量、增加追肥次数并减小施肥深度,以减少土壤硫素的积累和淋失,从而减少土壤面源污染。

    • 重庆市石柱县烟田土壤肥力演变与施肥区划

      陈洁菲,查宇璇,杨超,陈天才,徐宸,刘忠,周鑫斌

      2021,53(6):1207-1214, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.014

      摘要:

      分析2017年重庆市石柱县230份土壤样品的pH和养分指标,并与2002、2012年数据对比,了解该县植烟土壤肥力状况及其演变趋势,提出针对性施肥策略。结果表明,2017年该县植烟土壤pH均值为5.52,其中pH<5.5的酸性土壤占49.1%;土壤有机质平均含量为30.67 g/kg,其中>20 g/kg的比例占92.6%。土壤碱解氮、有效磷和速效钾平均含量分别为156.35、108.40、436.25 mg/kg,其含量过高的比例分别占21.35%、88.2%、98.0%。比较2002、2012和2017年数据,植烟土壤pH先下降后上升,土壤有机质含量稳步上升,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增长。综上所述,该县土壤酸化问题仍较严重,养分含量过于丰富,整体土壤肥力较低且呈下降趋势,因此,可按照“区域大配方,地块小调整”的原则,运用施肥区划图和烤烟配方施肥建议卡,对该县不同种植单元烟田提出具体的施肥方案,实现该县优质烤烟生产。

    • 山东省青州市土壤养分元素有效量及其影响因素

      姜冰,王松涛,孙增兵,张海瑞,刘阳,刘倩

      2021,53(6):1221-1227, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.016

      摘要:

      为研究山东省青州市土壤养分元素有效量及其影响因素,通过系统采集分析390件表层土壤样品,获得了N、P、K、Cu、Zn、Mo、B 7种土壤养分元素全量和有效量以及pH和有机质数据,并对其进行了相关性和差异性分析。结果表明:研究区土壤Mo、B元素有效量低,总体表现为缺乏和较缺乏;N元素有效量背景值略高于临界值,分布不规律;P、K、Cu、Zn元素有效量变异系数均大于100%,呈现西低东高的空间分布趋势。相关性分析表明,N、P、K、Cu、Zn、B 6种元素全量与有效量呈显著正相关,测试的7种元素有效量与pH均呈显著负相关,N、K、Zn、B 4种元素有效量与有机质含量呈显著正相关。不同成土母质中,奥陶系和寒武系土壤pH、奥陶系土壤有机质含量显著高于全区,养分有效量在奥陶系土壤中总体较低。不同土壤类型中,粗骨土土壤pH和有机质含量显著高于全区,养分有效量在粗骨土中总体较低。研究区土壤养分元素有效量不仅与元素全量水平关系密切,同时受土壤pH和有机质含量的影响。

    • 石灰性旱地土壤施用生物质炭对土壤节肢动物群落的影响

      唐静,邓承佳,袁访,宋理洪,陈祖拥,胡燕,叶苹苹

      2021,53(6):1228-1235, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.017

      摘要:

      为探讨玉米秸秆生物质炭不同施用量对土壤节肢动物群落结构的影响,于2019年5—10月分别对0、5、10、20和50 t/hm2生物质炭处理下的贵州石灰性旱地农田土壤小型土壤节肢动物群落进行调查,并探讨土壤节肢动物群落与土壤温度、湿度、pH、电导率和有机碳等环境因子的关系。本研究共捕获土壤节肢动物14 133头,隶属于6纲21类群。研究表明:适量生物质炭添加(10 t/hm2)有助于提高土壤节肢动物个体数和类群数,高量施用(50 t/hm2)则不利于土壤节肢动物生存;典范对应分析结果显示,生物质炭施用导致环境因子的变化显著影响了土壤节肢动物群落结构(共解释了24.81%的物种变异,P<0.01),其中温度的影响最大,单独解释了物种变异的16.1%。总体上,施用生物质炭影响土壤微环境,进而影响土壤节肢动物群落组成和多样性,施用适量生物质炭(10 t/hm2)有益于农田土壤节肢动物的生存,但这一结论还需要在其他土壤类型和生物质炭中进行验证。

    • 玉米豆科覆盖作物间作对潮土酶活性和真菌群落特征的影响

      范祎玮,信秀丽,钟新月,杨娇,朱安宁,邹洪涛

      2021,53(6):1236-1243, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.018

      摘要:

      黄淮海地区土地复种指数高,不具备休闲条件,致使土壤养分消耗严重,土壤微生物群落多样性下降。为改善土壤状况,本研究基于两年的玉米豆科覆盖作物(紫花苜蓿、大豆、花生)间作试验,探讨玉米豆科覆盖作物间作对土壤养分、酶活性以及真菌群落特征的影响,同时分析黄淮海平原潮土区玉米豆科覆盖作物间作的可行性。结果表明:间作条件下土壤碱解氮含量提高,土壤有机质含量无明显变化,玉米紫花苜蓿间作处理和玉米花生间作处理土壤有效磷含量表现上升趋势。所有间作处理土壤脲酶活性都高于单作玉米处理,间作花生处理和间作大豆处理的酸性磷酸酶活性较单作玉米处理分别增加了30.53%和18.70%;间作紫花苜蓿处理土壤碱性蛋白酶活性和蔗糖酶活性对比单作玉米处理有显著提高。间作紫花苜蓿处理和间作大豆处理对土壤优势菌门子囊菌门和被孢霉门的相对丰度有积极作用,其中间作紫花苜蓿处理子囊菌门的相对丰度提高了11.88%,间作大豆处理被孢霉门相对丰度增幅达45.39%,优势菌门丰度的提升有助于补充土壤氮源和碳源。玉米豆科覆盖作物间作可以补充土壤养分,改善土壤微生物群落结构,提高土壤酶活性,可能成为提高黄淮海平原潮土地区土壤质量、维持土壤稳定性的有效措施。

    • 土著菌群与蚯蚓肠道菌群共享核心物种协同抵御灭蚁灵胁迫研究

      朱国繁,应蓉蓉,邓绍坡,孔令雅,钱家忠,孙明明,朱瑜,叶茂

      2021,53(6):1250-1260, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.020

      摘要:

      采集实际场地中不同浓度梯度(0~27.7 mg/kg)灭蚁灵污染土壤,设置蚯蚓土培试验,采用高通量测序技术,分析蚯蚓肠道菌群和土著菌群的结构和功能;通过MetagenomeSeq分析、LEfSe (linear discriminant analysis effect size)分析和随机森林(random forests)分析以及网络分析,识别其核心类群。发现:①灭蚁灵胁迫下蚯蚓肠道菌群相较土著菌群的结构、组成受到的扰动更显著(P<0.05);②不同浓度梯度灭蚁灵胁迫下,蚯蚓肠道菌群和土著菌群组合存在稳定的核心物种,主要为气单胞菌属(Aeromonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、盖勒氏菌属(Gallerella)、微枝形杆菌属(Microvirga)、地杆菌属(Pedobacter)、亨氏菌(Ramlibacter)、Zavarzinella;③这些核心种群在互作网络的平均度中心性、紧密中心性、特征向量中心性分别为136.72、0.44、0.52,均高于非核心种群的对应指标(91.52、0.42、0.33),表明核心种群具有更高的网络连通性,且此类核心种群具有碳氮转化和农药降解能力,说明蚯蚓肠道菌群和土著菌群可以通过共享核心物种与其他微生物联系紧密,具备发挥农药降解代谢的潜在功能,实现协同抵御土壤中灭蚁灵胁迫。

    • 基于Web of Science和万方专利对土壤酸化和改良材料研究的计量分析

      康飞,杜学军,胡树文,任雪芹

      2021,53(6):1261-1270, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.021

      摘要:

      为探索土壤酸化和改良材料应用现状,本文以Web of Science核心合集和万方专利数据库为基础,以“acid*soil*” or “soil acidi*”为检索式检索1990—2019年的期刊论文,以“酸化、酸性土壤改良剂、调理剂”为主题词检索2010—2019年的发明专利,分别检索出10 193篇期刊论文和297篇发明专利,采用VOSviewer、CiteSpace和HistCite等可视化软件对关键词、期刊、作者、机构、国家等字段进行共现、共被引和引文分析等。结果表明土壤酸化及其改良材料得到越来越多的重视,进一步加强土壤酸化及其改良研究对土壤基础科学发展具有重要意义;研究领域聚焦于土壤酸化的生物化学过程、土壤铝毒及其防治、土壤重金属活化及其钝化、土壤酸化及其改良材料应用4大方面;近10年来,土壤酸化改良主要聚焦于石灰、农业废弃物/副产品、工业废弃物/副产品和矿物类等热点改良材料,而生物质炭、天然高分子、腐植酸盐和微生物菌剂等新型热点材料越来越受到学者的关注;高产国家美国、中国和澳大利亚等农业大国合作关系密切;高产机构中国科学院、中国科学院大学和西澳大学等机构有密切合作关系;高产作者Baligar V C,Xu R K,Fageria N K等有密切合作关系。本研究有助于全面了解土壤酸化及其改良研究领域现状和趋势,为土壤酸化调控和可持续发展提供重要参考和依据。

    • 离子型稀土矿区小流域氨氮污染物地表迁移特征

      李宇,梁音,曹龙熹,周俊

      2021,53(6):1271-1280, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.022

      摘要:

      离子型稀土原地浸矿工艺大量使用硫酸铵作为浸矿剂,矿体中残留的氨氮等化学物质随流域汇水过程迁移,引起矿区水土环境的严重污染。为了揭示矿区氨氮污染在流域尺度上的地表迁移特征,本研究选择赣南某离子型稀土矿区小流域,在流域汇水过程最为强烈的雨季开展实地采样,借助GIS水文分析等手段研究了矿区流域氨氮和硝态氮的地表迁移分布特征。结果表明:矿区土壤和泥沙中氨氮和硝态氮含量排序为:沉积泥沙>崩塌浸矿山体表土>原状浸矿山体表土,且沉积泥沙中氨氮含量与细颗粒物质含量呈正相关。流域主沟道的氨氮平均浓度为95.12 mg/L,出口处为115 mg/L,超过国家标准(GB 26451—2011)6.7倍,局部矿区支沟最高超标达24.5倍。矿体紧邻的支沟径流氨氮浓度随累计汇水面积呈指数型增加趋势,而主沟道沿程径流氨氮浓度则随矿区支沟的汇入呈突增和衰减交替的波动趋势。综合考虑主沟道沿程水流距离、支沟汇水面积和汇入点浓度构建了氨氮迁移估算模型,模型有效系数达0.79。以上研究初步揭示了离子型稀土矿区小流域雨季氨氮污染物的地表迁移分布特征,可以为评价流域水土污染风险和制定生态治理方案提供依据。

    • 膜下滴灌棉田Dobson介电模型参数修改及水盐含量反演

      邹杰,张金珠,王振华,宗睿,温越,陈潇洁

      2021,53(6):1281-1289, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.023

      摘要:

      新疆土壤盐渍化严重,亟需防治土壤盐渍化继续蔓延,水盐含量能直观表述盐渍化程度,所以反演土壤水盐含量对于土壤盐渍化的防治具有重要意义。以新疆典型的膜下滴灌棉田土壤为例,利用探地雷达250 MHz和1 000 MHz两个频率天线,通过共中心点法获取波速后转换为视在介电常数,结合野外实测数据,修正胡庆荣盐渍土介电模型参数,以修正后的胡庆荣盐渍土介电模型反演膜下滴灌棉田表层土(0~30 cm)的水盐含量,最终验证反演结果的适用性。结果表明:①通过修正胡庆荣介电模型中的参数,使该模型可以适用于膜下滴灌棉田土壤水盐含量的反演。参数A修正后的取值在0.74左右,参数ξ修正后的取值在0.14左右。②1 000 MHz频率天线反演的含水量优于250 MHz频率,且反演值与实际值具有较好的线性拟合关系,R2=0.948,RMSE为2.67 cm3/cm3。③探地雷达250 MHz和1 000 MHz频率天线的组合能够有效反演膜下滴灌棉田表层土的含盐量,反演值与实测值拟合程度较高,R2=0.835,RMSE为1.43 g/kg。探地雷达技术结合参数修正后的胡庆荣介电模型不仅提高了水盐含量的调查效率,还有利于绘制中尺度棉田土壤水盐含量分布图,为防治土壤盐渍化提供了理论数据支持。

    • 基于Meta-analysis研究不同管理措施对中国农田土壤剖面有机碳的影响

      董丽,史学正,徐胜祥,王美艳

      2021,53(6):1290-1298, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.024

      摘要:

      本研究收集了1980—2019年间国内外已发表有关中国农田管理措施对剖面有机碳(SOC)影响的文献,利用Meta-analysis整合分析不同农田管理措施对我国农田土壤剖面SOC变化的影响。结果表明,不同耕作条件下,免耕覆盖(NTS)对土壤剖面SOC的提升速率显著大于传统耕作(CT),年变化率达36.1%,深层土壤(>20 cm) SOC也明显增加约7%~31%,增加了深层土壤碳的输入量;与不施肥相比,不同施肥措施均能显著提高剖面SOC含量,其中MNPK处理(化肥与有机肥配施)对耕层(0~20 cm) SOC增长速率最大,约为0.52 g/(kg·a);常年水田耕作形成的淹水厌氧环境,可有效减缓有机物质的矿化分解、增加表层(0~20 cm) SOC累积,年增长率达24.84%;随耕作年限增加,表层土壤碳随耕作输入深层土壤,深层(>20 cm) SOC固定量增加约2.17%~20.29%。不同农田管理措施比较分析结果显示,MNPK、NTS和水田耕作处理通过保护土壤结构稳定、维持土壤环境不被破坏、增加土壤碳输入等手段,均可达到抑制SOC矿化分解和提升土壤固碳量的效果,其中,NTS对剖面SOC的年提升率达11%~36%,在管理措施中表现最佳,可广泛推广。

    • 曲靖植烟土壤pH和主要养分空间变异特征及其影响因素

      杨树明,余小芬,邹炳礼,解燕,刘加红,王瑞宝,吕亚琼,蔡永占,张素华,邱学礼

      2021,53(6):1299-1308, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.025

      摘要:

      2017—2020年用GPS定位采集云南省曲靖市9个县区核心烟田耕层(0~20 cm)土壤样品6 685个,测定pH、有机质、水解性氮、有效磷和速效钾,运用地统计学和地理信息系统(GIS)分析上述指标的空间分布特征及其变异主控因素。结果表明:土壤pH、有机质、水解性氮、有效磷和速效钾变幅分别介于4.16~8.50、2.23~99.93 g/kg、14.88~393.36 mg/kg、2.45~142.78 mg/kg和19.65~991.33 mg/kg,均值分别为6.30、32.83 g/kg、125.42 mg/kg、29.92 mg/kg和270.38 mg/kg,变异系数分别为11.59%、33.54%、29.93%、64.54%和35.18%,均为中等程度变异。pH集中在微酸至中性,较适宜烤烟种植,有机质、有效磷和速效钾含量集中在中等至极高等级,共占研究区总面积的70%以上。半方差分析表明,土壤pH空间自相关性较强,变异受自然因素(土壤类型、质地和降雨)的主导;有机质、水解性氮和速效钾空间自相关性中等,变异受自然和人为因素(施肥)共同影响;有效磷的空间自相关性很弱,人为因素是造成其空间差异的主控因素。克里格空间插值结果揭示土壤pH空间连续性好,整体呈聚集分布,强酸和极强酸土壤主要分布在马龙、宣威和会泽;有机质、水解性氮、有效磷、速效钾呈不规则的块状分布,随机性较强,其中有机质、水解性氮、速效钾的高值区主要在富源、罗平,有效磷较高的区域集中在陆良、罗平。

    • 火山岩海岛土壤硒元素空间分异及富集机制研究——以广西涠洲岛为例

      伍健莹,付伟,蔡倩,赵芹,玉永珊,邵亚,罗鹏,覃建勋

      2021,53(6):1309-1317, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.026

      摘要:

      选择广西北海涠洲岛作为研究区,网格化采集涠洲岛表层土壤样品106件、成土母岩16件,对亚热带环境下火山岩海岛土壤硒元素空间分布特征及赋存形态进行研究,并探讨其影响机制。结果表明,涠洲岛表层土壤中全硒自然变化范围为0.005~0.567 mg/kg,平均为0.287 mg/kg,足硒和富硒土壤占全岛总面积的70.87%。涠洲岛表层土壤中硒赋存形态的分布规律为:残渣态(78.06%)>有机结合态(10.58%)>酸溶态(7.76%)>可交换态(2.86%)>水溶态(0.74%)。不同成土母岩的全硒含量有显著差异,全硒含量最高的是火山碎屑岩,其次是玄武岩和含生物碎屑海滩沉积物。成土母岩与其相应土壤中全硒含量变化具有很好的套合性,全硒含量由火山碎屑岩、玄武岩和含生物碎屑海滩沉积物发育的土壤中依次递减。火山岩风化土壤中硒元素的富集主要归因于对火山岩高背景硒含量的继承,同时硒元素在表生演化过程中容易被火山岩土壤中的铁、铝氧化物和有机质(OM)吸附。这种由火山岩风化形成的富硒土壤对海岛土地资源农业开发利用具有积极意义。

    研究简报
    • 攀西山区植烟土壤pH和有机质含量特征与关系研究

      闫芳芳,张瑞平,刘余,白加林,冯文龙,周欢,熊维亮,杨建春

      2021,53(6):1318-1324, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.06.027

      摘要:

      pH和有机质是土壤肥力的重要指标,也是烤烟优质高产重要因子。本文以攀西山区4个烤烟主产县的19个典型烟田的剖面为代表,合计采集了75个发生层样品,分析了有机质和pH特征及其关系,旨在为攀西山区烟田土壤改良和施肥提供科学指导。结果表明:①耕层pH变幅为4.11~7.89,平均为6.25,总体上处于植烟适宜级别(pH 5.5~7.0),但有21.05%样点处于偏酸(pH<5.5)级别;②耕层有机质变幅为9.20~47.80 g/kg,平均为21.64 g/kg,但仅26.31%的样点处于适宜植烟级别(10~40 g/kg);③不同成土母质的耕层有机质含量由高到低依次是风化坡积物、残积物>第四纪红黏土>沟谷堆积物,前两者间没有显著差异,但均显著高于后者;④土壤pH和有机质之间呈负相关关系;在剖面分布上,pH随着深度的增加而增大,而有机质表现出明显表聚现象,向下急剧降低。

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期刊介绍

主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院南京土壤研究所

主编:颜晓元

地址:南京市北京东路71号

邮政编码:210008

电话:025-86881237

邮箱:soils@issas.ac.cn

国内统一刊号:CN 32-1118/P

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