专论与综述

• 腐植酸强化微生物去除土壤重金属和多环芳烃研究进展

  刘晓英，刘世宾，刘志华，黄文斌

  2025,57(2):247-257, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.001

  摘要(44) HTML(19) PDF(113.26 K)( 46) 收藏

  摘要：

  全球范围内，土壤重金属、多环芳烃及其复合污染问题尤为突出。微生物修复技术具有低成本、环境友好、无二次污染等优点，是具有良好发展前景的土壤修复技术之一，但常受营养状况、污染物性质等的影响，修复效率有限。腐植酸具有丰富的活性官能团和独特的化学结构，可通过吸附、络合等反应降低土壤中重金属和多环芳烃的生物有效性，作为表面活性剂增强多环芳烃的溶解度，或作为电子介质加速微生物的呼吸，为微生物提供能源等多种方式有效增强重金属的生物还原和多环芳烃的生物降解，在强化微生物修复重金属和多环芳烃污染土壤方面具有巨大应用潜力，但也可能与污染物形成难降解化合物，或引发土壤酸化，或降低电子传递速率，进而抑制微生物修复，对环境产生负面影响。本文旨在总结与分析腐植酸强化微生物修复重金属和多环芳烃污染土壤的相关研究，梳理腐植酸的强化作用机制，并对腐植酸强化微生物修复技术的优势和局限性进行全面评估。未来研究需要关注腐植酸强化微生物修复重金属和多环芳烃污染土壤评价体系，从宏基因技术等角度探究腐植酸对微生物代谢表达和功能蛋白质生产的影响，以更加深入地理解腐植酸强化微生物修复污染土壤的机理。

• 小分子有机酸影响土壤中活性氧自由基生成机制及环境效应的研究进展

  张怡，方国东，陈文涛，陈宁，刘翠英

  2025,57(2):258-264, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.002

  摘要(43) HTML(23) PDF(86.64 K)( 48) 收藏

  摘要：

  小分子有机酸广泛存在于土壤中，对土壤结构、土壤养分循环、污染物的迁移转化乃至土壤生态功能等都具有重要影响。土壤中的自由基通过氧化还原反应参与有机质分解和元素平衡调节，影响土壤肥力和生态平衡。近年来，小分子有机酸对自由基生成机制的影响备受关注。本文介绍了小分子有机酸和土壤活性氧自由基(ROS)的来源、种类及在土壤中的作用，围绕小分子有机酸对土壤活性氧自由基的影响展开论述，进一步探究了此过程对污染物转化、元素循环具有的重要意义，并对小分子有机酸调控土壤自由基过程的未来研究方向和发展趋势进行了展望。

研究报告

• 江苏东台盐碱耕地综合肥力特征及其影响因素

  王志旺，王世航，徐灵颖，陈玉琪，许梦乾，孙佳蓓，罗越，赵旭

  2025,57(2):265-274, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.003

  摘要(27) HTML(20) PDF(96.07 K)( 49) 收藏

  摘要：

  为研究滨海滩涂盐碱耕地土壤肥力状况，结合围垦年限采集江苏盐城108个样点，采用地统计学方法分析土壤pH、含盐量(TS)和养分指标的空间分布特征，采用改进后的内梅罗指数法计算土壤综合肥力，阐明其关键影响因素。结果表明：①除土壤pH、TS、全磷(TP)呈中等的空间相关性外，其他土壤养分指标均有强烈的空间自相关性，说明土壤养分受自然条件约束更为显著；②土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)含量从西向东逐渐减少，而土壤pH、TS、全钾(TK)、速效钾(AK)则呈递增趋势；③滨海滩涂盐碱耕地土壤综合肥力较差，开垦年限、盐碱障碍和养分因素共同解释了93%的变异，其中SOM对土壤综合肥力指数(IFI)的影响最为显著；无论是短期、中期，还是长期围垦，SOM均与IFI呈显著正相关，说明SOM是滨海滩涂盐碱耕地土壤综合肥力的基础。因此，滨海盐碱耕地改良要注意有机调控，提高土壤有机质含量，最终增加土壤养分库容。

• 土壤剖面养分特征与小麦产量对生物质炭施用的响应

  刘佳乐，陈梓蕊，吴思，孙海军

  2025,57(2):275-281, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.004

  摘要(23) HTML(20) PDF(78.77 K)( 46) 收藏

  摘要：

  本研究通过盆栽试验考察200 kg/hm²施氮时以0.5%和1.5%(0~20 cm耕层干土重百分比)用量施用生物质炭对土壤剖面肥力指标、小麦产量和氮素利用率的影响。结果表明：生物质炭施用可提高0~40 cm土壤有机碳含量(其中0~10、20~30 cm剖面增幅达21.1%~44.2%、12.6%~18.4%)，且该效应与生物质炭用量呈正相关。相较仅施氮处理，添加生物质炭处理的0~10 cm土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N、全氮和速效钾含量提高了3.7%~49.0%、20.1%~23.7%、3.4%~16.7%和3.6%~14.8%，且30~40 cm剖面速效钾含量也显著提高10.2%~19.7%。除NH₄⁺-N外，各养分含量的增幅在高用量(1.5%)添加生物质炭处理中更大。但30~40 cm土壤NH₄⁺-N和20~30 cm土壤速效钾含量均因生物质炭添加而降低，降幅分别为27.4%~32.8%和10.8%~12.6%，且在生物质炭低用量(0.5%)时降幅更显著。生物质炭对小麦氮素利用率和产量无显著影响，但存在降低小麦产量的趋势(风险)。综上，土壤剖面养分特征对生物质炭添加的响应因其用量和土层深度不同而具有显著差异。

• 三峡库区消落带淹水后土-水界面磷扩散特征及释放风险

  张雪，朱波

  2025,57(2):282-289, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.005

  摘要(13) HTML(20) PDF(86.68 K)( 32) 收藏

  摘要：

  三峡库区消落带淹水后，土-水界面磷交换过程不明确，可能造成水体磷负荷升高。本研究利用薄膜梯度扩散技术(DGT)和高分辨率孔隙水采样装置(HR-Peeper)在毫米尺度上同时测量了消落带淹水后土壤中DGT可获取态磷/铁和孔隙水溶解态磷/铁。结果表明：DGT可获取态磷、DGT可获取态铁、溶解态磷和溶解态铁平均浓度分别为0.022、0.050、0.151和1.515 mg/L。150 m和160 m高程土壤溶解态磷/铁和150 m高程土壤DGT可获取态磷/铁峰值均出现在中、深层，而160 m高程土壤可获取态磷/铁峰值出现在土-水界面。淹水后，铁氧化物的还原主导了150 m高程土壤磷的释放，导致上覆水磷浓度升高，而160 m高程土壤磷扩散动态受到上覆水磷入渗胁迫、土壤非均质性结构以及植物根系限制等影响，铁结合态磷的释放减少。150 m和160 m高程DGT可获取态磷/溶解态磷比值平均值分别为0.291、0.286，土壤磷再补给能力处于中等水平。150 m和160 m高程土-水界面磷平均扩散通量分别为5.60×10^-6、-5.68×10^-6 mg/(cm²·d)(正值表示土壤释放磷)，均显著低于沉积物研究结果。因此，当前三峡库区支流库湾消落带160 m高程以上土壤淹水后的磷释放风险较低，与上覆水高含量的磷输入有关。

• 叶面喷施山梨醇螯合钾对小麦产量、钾利用率及根际土壤微生物群落的影响

  韩传浩，张欢洋，赵立，朱健龙，石祥，张子琪，刘可忠，颜冬云

  2025,57(2):290-299, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.006

  摘要(14) HTML(21) PDF(89.16 K)( 32) 收藏

  摘要：

  小麦生育中后期对钾的需求量大，叶面施钾可有效改善土壤钾素供应不足。本文以小麦(泰农108)为供试作物，设置喷施去离子水(CK)、山梨醇(S)、氯化钾(K)、山梨醇混合氯化钾(S+K)、山梨醇螯合氯化钾(SK)5个处理，于2021—2023年连续进行两季大田试验，考察常规施肥基础上叶面不同喷施处理对开花后小麦钾的吸收利用情况。结果表明：①与CK处理相比，两年间SK处理分别增产34.89%、33.33%，差异显著；②SK处理的小麦根、茎、叶、穗各器官钾含量在成熟期均高于其他4个处理，整株钾积累量分别比CK、S、K、S+K处理增加48.3%、58.1%、34.2%、48.3%；③与其他4个处理相比，SK处理显著增强小麦灌浆中期、灌浆末期土壤过氧化氢酶与蔗糖酶活性，以及成熟期土壤脲酶与酸性磷酸酶活性；④SK处理提高了小麦根际土壤放线菌门的相对丰度，相关性分析表明，小麦产量与放线菌门呈显著正相关。综上，于小麦开花后叶面喷施山梨醇螯合钾能促进钾素的综合利用，进而显著提高小麦产量。

• 耐低温秸秆降解复合菌系的构建及功能验证

  赵丹，徐希媛，张玉潇，徐志辉，李琪，姚彦坡，褚海燕

  2025,57(2):300-307, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.007

  摘要(18) HTML(16) PDF(81.67 K)( 36) 收藏

  摘要：

  为了挖掘耐低温的纤维素降解菌并构建复合菌系来提高秸秆利用率，增加土壤有机质含量，本文利用羧甲基纤维素(CMC)选择性培养基和刚果红鉴别培养基从长期秸秆还田土壤中筛选能利用纤维素的菌株，并通过控温试验，测定CMC酶活以及秸秆降解率等指标挖掘菌株的低温降解潜力；同时选取分离自南极的节杆菌(Arthrobacter sphaeroides) AS-3(保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC)作为阳性对照，进行耐低温复合菌系的构建及玉米秸秆降解水平的测定。结果表明，单菌CN8、CN10和CN16(均为芽孢杆菌Bacillus sp.)能在低温条件下有效降解玉米秸秆，而三者构建的复合菌系D能更高效地提升玉米秸秆的降解能力，表现为15℃恒温培养30 d后对玉米秸秆的降解率能达到26%以上，超过了单菌和阳性对照菌株。由此，本研究获得的耐低温复合菌系D，具有较强的秸秆降解能力，这一结果丰富了东北黑土的有益微生物资源，具有良好的应用前景，并为低温生境秸秆资源利用提供理论基础。

• 基于天然腐殖质材料土壤改良的设施姜地青枯病防治研究

  朱良辉，张丛志，潘慧，王红叶，张佳宝

  2025,57(2):308-317, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.008

  摘要(21) HTML(16) PDF(94.22 K)( 36) 收藏

  摘要：

  通过田间试验，设置3个处理，分别为不施用有机物料(CK)、施用天然腐殖质材料(MT)、施用有机肥(OF)，探究天然腐殖质材料对连作姜地土壤理化性质、细菌群落组成和生姜青枯病病情指数的影响。试验结果表明，MT处理显著改变了土壤物理结构，与CK相比，容重从1.35 g/cm³降至1.16 g/cm³，降低了14.1%；同时大团聚体含量得到显著提高，MT处理中>2 mm团聚体含量提高了56.8%，2~0.25 mm团聚体含量提高了59.6%。在扩充养分库容上，MT和OF处理均能显著提高土壤有机质，增强土壤养分有效性。同时，MT处理能显著提高土壤pH。此外，与CK处理相比，MT处理显著增产155%。土壤理化性质与病情指数相关性分析表明，土壤养分指标和2~0.25 mm水稳性团聚体与病情指数呈负相关关系。与CK处理相比，MT处理显著提高了土壤细菌群落α、β多样性，其细菌群落变化主要由全氮和0.25~0.053 mm水稳性团聚体含量驱动。细菌共现网络发现，天然腐殖质材料能够促进土壤中细菌的相互作用，提高土壤中细菌网络的模块多样性，强化细菌网络的结构和功能稳定性；生姜病情指数主要与Peribacillus_31373、Gaiella、AG11细菌直接相关，本试验中天然腐殖质材料处理主要通过影响Peribacillus_31373、Gaiella、AG11细菌进而抑制青枯病发病情况。上述结果表明：通过施用天然腐殖质材料能有效改善设施姜地物理结构变劣、养分库容减小的问题，提高生姜产量，并显著缓解生姜青枯病的发病情况，主要通过影响土壤养分指标、2~0.25 mm水稳性团聚体和土壤中重要菌属的丰度来抑制青枯病的发生。

• 外源有机物料添加对盐渍化农田土壤性质和微生物群落的影响

  宿翠翠，周彦芳，丁照耘，邓超超，高正睿，王振龙，毋玲玲，刘强

  2025,57(2):318-324, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.009

  摘要(18) HTML(19) PDF(85.68 K)( 34) 收藏

  摘要：

  为了探究外源有机物料添加对石羊河灌区盐渍化农田的改良效果，以木本泥炭和腐熟秸秆为试验材料，通过田间试验，结合高通量测序，分析了不同用量有机物料添加下土壤化学性状及微生物群落的变化。结果显示：与对照相比，有机物料添加均能降低盐渍化农田土壤电导率、水溶性盐含量，提高土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量及CEC，调节盐基离子浓度，以木本泥炭9 000 kg/hm²+腐熟秸杆3 000 kg/hm²和木本泥炭13 500 kg/hm²+腐熟秸杆4 500 kg/hm²处理效果较好；添加有机物料能够改变盐渍化农田土壤细菌群落结构，显著增加变形菌门、放线菌门的相对丰度，降低酸杆菌门相对丰度。相关性分析表明，变形菌门相对丰度与全氮含量显著正相关；放线菌门相对丰度与有机质含量显著正相关，与水溶性盐含量显著负相关；酸杆菌门相对丰度与土壤pH显著正相关，与土壤有机质含量、CEC显著负相关。综合土壤化学性状、盐分及微生物变化情况，外源添加木本泥炭(9 000~13 500 kg/hm²)+腐熟秸杆(3 000~4 500 kg/hm²)对石羊河灌区盐渍化农田改良效果较佳。

• 磷石膏添加对苏打盐碱稻田耕层土壤肥力和酶活性的影响

  周妍宏，刘宏远，王辰，刘芯彤，金明姬

  2025,57(2):325-332, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.010

  摘要(25) HTML(22) PDF(83.08 K)( 42) 收藏

  摘要：

  开垦原盐碱荒地为试验稻田，设置4个磷石膏添加量处理，分别为0(CK)、15(G₁₅)、30(G₃₀)和45 t/hm²(G₄₅)，研究了磷石膏添加对松嫩平原西部苏打盐碱稻田耕层土壤肥力和酶活性的影响。结果表明：①磷石膏处理(G₁₅、G₃₀和G₄₅)的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、碳氮比(C/N)和碳磷比(C/P)分别较CK处理提高14.59%~42.86%、14.11%~33.25%、11.62%~26.41%、15.53%~115.47%、0.66%~7.55%和4.43%~10.78%，各指标的最大增幅来自G₄₅处理。②不同种类土壤酶的活性在各处理间差异明显，脲酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶在G₄₅处理中活性最高，蔗糖酶在G₃₀处理中活性最高，纤维素酶在CK处理中活性最高；随着磷石膏添加量的增加，蔗糖酶和脲酶活性持续增大，纤维素酶、碱性磷酸酶和亮氨酸氨基肽酶活性先减小后增大，最小值均出现在G₁₅处理；土壤酶活性综合指数表现为G₄₅>CK>G₃₀>G₁₅。③磷石膏添加条件下，TN、SOC、AP和TP含量对酶活性影响最大(Pseudo-F≥4.6，P<0.05)；磷石膏通过改变TN和SOC含量间接影响纤维素酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶活性，通过改变TN含量间接影响蔗糖酶和脲酶活性。综上，磷石膏添加显著提高苏打盐碱稻田耕层土壤肥力，进而通过改变TN和SOC含量间接重塑不同种类土壤酶活性特征及土壤酶综合活性。

• 生物质炭配施有机肥对设施土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构的影响

  鲁晨妮，徐再萌，费冰雁，赵川，陈贵，李建强

  2025,57(2):333-341, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.011

  摘要(34) HTML(18) PDF(100.72 K)( 40) 收藏

  摘要：

  以不施肥为对照(CK)，将生物质炭与牛粪、羊粪、猪粪按照不同质量配比混合施用，在嘉兴市秀洲区开展大棚小区试验，探究了不同施肥处理对设施土壤理化性质、酶活性和土壤细菌群落结构的影响。结果发现：生物质炭配施不同种类有机肥下土壤pH和有机质含量较CK处理分别增加了4.34%~16.24%和18.70%~46.28%，并显著提高了土壤全氮、碱解氮、有效磷含量，其中牛粪50%+生物质炭50%(N50)、羊粪75%+生物质炭25%(Y25)和猪粪50%+生物质炭50%(Z50)处理对土壤理化性质的改善效果较好；不同施肥处理对土壤酶活性影响不同，其中Y25处理对土壤酶活性提升效果最好；生物质炭配施有机肥处理可以增加土壤细菌多样性，其中N50处理显著增加土壤细菌多样性并改变土壤细菌群落结构，N50、Y25和Z50处理的细菌群落结构与CK处理差异最大；pH和全氮是影响细菌群落结构变异的主要环境因素。综上，生物质炭配施不同有机肥处理中效果较好的3种处理分别为N50、Y25和Z50，推荐使用生物质炭与牛粪、羊粪、猪粪有机肥分别按照生物质炭添加比例50%、25%和50%混合来改良设施土壤。

• 典型土壤活性组分对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制

  高钲媛，谷成刚，范秀丽，沈乐祖，卞永荣，杨兴伦，王芳，蒋新

  2025,57(2):342-352, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.012

  摘要(18) HTML(17) PDF(102.53 K)( 34) 收藏

  摘要：

  本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1，联合扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱-飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术，系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制。研究发现，土壤单一MMT、HA或混合活性组分MMT-HA能够通过提供微生物栖生表面环境或能源代谢物质，改变微生物菌丝体结构形态，改善微生物细胞及污染物代谢降解活性，并显著改变了烟嘧磺隆微生物降解反应动力学从一级转变为零级。这不仅有助于提升微生物高污染胁迫适应性，也利于降低关键降解产物如2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶(ADMP)的土壤相间迁移性和次生毒性。土壤活性组分与微生物交互作用导致烟嘧磺隆微生物降解反应通路和产物组成变化。研究表明，土壤活性组分可促生微生物苔色酸等抗氧化物质以抵御氧化胁迫，且因苔色酸结合产物形成而降低了ADMP累积水平；相较而言，MMT显著抑制了羟基化产物生成，而HA则显著促生了醇解产物。这不仅有助于深化烟嘧磺隆微生物降解机制认识，也为农田土壤烟嘧磺隆微生物降解性能调控与降解技术发展应用提供了科学依据。

• 纸质废料对多环芳烃污染土壤的强化修复作用

  李其港，吴瑞妮，吴宇澄，林先贵，叶旭红，曾军

  2025,57(2):353-360, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.013

  摘要(20) HTML(20) PDF(83.65 K)( 34) 收藏

  摘要：

  研究选用富含纤维素的办公室废纸碎料，通过盆栽试验探讨其在多环芳烃(PAHs)污染土壤生物修复中的潜在应用效果。试验采用高通量测序技术分析土壤微生物群落的响应，并运用¹⁴C同位素示踪技术揭示生物修复机制。结果显示，在温室条件下，对照土壤中PAHs在3个月后浓度降低了44.8%(P<0.05)。单独种植黑麦草未能显著提高PAHs的去除率，但对4环PAHs表现出显著的降解能力(P<0.05)。与黑麦草耦合使用纸质碎料后，PAHs去除效率显著提升至68.1%(P<0.05)，主要体现在对4环和5环PAHs的降解。纸质碎料的添加显著提高了土壤中全钾和全磷含量，并对土壤细菌和真菌群落的结构组成产生了影响。细菌的拟杆菌门和厚壁菌门，以及真菌的子囊菌门与土壤养分和PAHs降解密切相关，提示这些微生物在修复过程中可能发挥了重要作用。使用¹⁴C-BaA进行的土壤微域试验表明，纸质碎料未显著改变PAH的归趋行为，表明其主要作用是刺激植物-微生物联合修复。

• 水分和温度条件对稻田水土体系中毒死蜱消解的影响规律

  祝森根，刘慧云，朱兴娜，李建新，唐翔宇

  2025,57(2):361-368, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.014

  摘要(15) HTML(19) PDF(95.99 K)( 35) 收藏

  摘要：

  通过室内微宇宙试验，在灭菌与未灭菌处理下模拟研究了水分和温度条件对田面水-水稻土体系中毒死蜱消解的影响规律。结果表明，加药后，上覆水和土壤中的毒死蜱均在初期快速消解，而后其消解速率常数逐渐降低，符合一级非线性动力学方程。40℃高温有利于上覆水和土壤中毒死蜱的消解；而上覆水的存在会抑制土壤中毒死蜱的消解。水分非饱和条件下土壤中毒死蜱的消解速率常数低于水分饱和条件下。高温下上覆水和土壤中毒死蜱主要降解产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的最终累积量均高于25℃常温下；无上覆水情况下土壤中TCP最终累积量占毒死蜱投加量的比例(19.70%~51.26%)大幅高于有上覆水情况下(0.71%~13.55%)。高温下TCP绝大部分残留于上覆水中，说明在夏季TCP随降雨径流迁移污染地表水的风险较高。

• 纳米碳酸钙和纳米羟基磷灰石对水稻镉吸收累积的影响

  费佳赛，游来勇，杨慧娴，周静，周俊

  2025,57(2):369-375, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.015

  摘要(11) HTML(15) PDF(82.27 K)( 29) 收藏

  摘要：

  为探究纳米碳酸钙(NCC)、纳米羟基磷灰石(NHAP)及其复配施用(C+P)对水稻积累镉(Cd)的影响，通过水稻盆栽试验，分析其不同施用比例对水稻生物量，土壤溶液pH、Eh的动态变化，土壤有效态Cd含量变化，水稻根表铁膜元素含量，水稻各器官Cd含量以及富集、转运系数等的影响。结果表明，NHAP能显著提高水稻生物量，而NCC对水稻生物量没有显著影响。水稻土壤排水落干阶段土壤添加0.4% NCC、C+P (5∶1)、C+P (10∶1)能够使土壤pH显著提高1.7%、3.6%和7.8%。施用纳米材料尤其是C+P (10∶1)处理可使土壤有效态Cd含量显著降低46.2%。NCC及其与NHAP复配材料施用均能促进根表铁-锰膜的形成，促使大量Cd吸附在根系表面，减少Cd向地上部转运，显著降低水稻茎、叶以及糙米Cd含量(降幅22.5%~41.7%)。

• 叶面喷施纳米氧化锌和二氧化锰对小麦镉锌锰吸收和转运的影响

  刘奇奇，吴求刚，周静，张力浩，吴大付，周俊

  2025,57(2):376-386, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.016

  摘要(12) HTML(15) PDF(124.54 K)( 32) 收藏

  摘要：

  采用田间试验考察了叶面喷施3种纳米材料(氧化锌、二氧化锰和氧化锌+二氧化锰)对6个镉低累积小麦品种生长、产量、降镉效果的影响及镉在不同小麦品种中的转移、积累规律。结果表明：6个小麦品种在产量、锌锰含量和吸收量上存在较大差异。叶面喷施3种纳米材料对不同小麦品种的株高均无显著影响，但提高了周麦36和江麦919小麦品种的理论产量，分别使西农619、周麦36、华伟305、盛麦21、江麦919和烟农919小麦籽粒镉含量降低11%~35%、10%~46%、10%~38%、28%~40%、37%~53%和15%~27%；同时，叶面喷施纳米氧化锌显著提高了西农619、周麦36、华伟305、江麦919和烟农919小麦籽粒锌含量4%~20%，叶面喷施纳米二氧化锰显著提高了周麦36、华伟305、江麦919和烟农919小麦籽粒锰含量2%~9%。总之，不同小麦品种对镉、锌和锰分别有着不同的转移、积累规律，需根据品种选择不同叶面喷施材料。

• 不同粒径聚乙烯微塑料对农田土壤特性的影响

  刘书铭，陈飞潼，孔范龙，姜志翔

  2025,57(2):387-397, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.017

  摘要(14) HTML(27) PDF(87.67 K)( 31) 收藏

  摘要：

  通过开展为期180 d的土壤培养试验，全面探究了粒径水平(毫米级、微米级和纳米级)对聚乙烯微塑料(PE-MP)介导的农田土壤物理、化学和微生物特性变化的影响。结果表明：培养结束后，3种粒径PE-MP均显著提高了土壤团聚体稳定性，以微米级PE-MP (μMP)的提高效果最为显著。3种粒径PE-MP均显著降低了土壤NH₄⁺-N含量，以毫米级PE-MP (mMP)和μMP的降低程度更为显著；mMP和μMP均显著降低了土壤NO₃^--N的含量，而纳米级PE-MP (nMP)对NO₃^--N含量无显著影响。3种粒径PE-MP均显著降低了土壤pH，以nMP的作用最为显著；mMP显著增加了土壤溶解性有机碳(DOC)含量，而nMP显著降低了DOC含量。PE-MP整体上表现出提高土壤细菌群落丰富度和多样性而降低土壤真菌群落丰富度和多样性的结果。具体而言，mMP和μMP显著降低了不稳定碳利用相关微生物(如Proteobacteria)的相对丰度，而nMP显著提高了较稳定碳利用相关微生物(如Penicillium)的相对丰度和显著降低了氮转化相关微生物(Myxococcota)的相对丰度。上述结果证实，粒径对PE-MP介导的土壤特性变化的影响因具体指标的不同而表现出显著的差异，这就要求在对PE-MP进行潜在环境风险评估时，需要充分考虑PE-MP在不同粒径水平下对各土壤特性影响结果之间的权衡。

• 煤矸石自燃对黄土矿区复垦土壤孔隙结构的影响

  徐建红，丛海萌，王伟鹏

  2025,57(2):398-405, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.018

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  摘要：

  为定量分析煤矸石自燃对黄土矿区复垦土壤孔隙结构的影响，采用工业CT与数字图像处理技术对复垦17年的西曲煤矿排土场正常复垦区(RL)、矸石自燃植被退化区(CL)及排土场周边原始地貌区(OL)砂壤质潮土表层原状土柱(直径2 cm、高6 cm)孔隙进行了无损三维扫描及孔隙特征参数分析。结果表明：煤矸石自燃对复垦土壤理化性质、孔隙数量、结构与形态均产生了实质影响，主要表现为CL土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和CEC及pH显著下降，土壤容重与含盐量显著上升。孔隙结构方面，CL土壤孔隙度、大孔隙(等量孔径大于300 μm)率、狭长孔隙率、平均孔隙直径等较RL土壤分别降低了35.74%、36.22%、16.00%和38.85%。此外，对孔隙形状系数、三维分形维数、欧拉特征数及三维各向异性等指标的定量分析结果表明，CL土壤孔隙网络复杂性、连通性较RL土壤均显著下降。因此，煤矸石自燃在显著降低复垦土壤孔隙度与平均孔隙直径的同时，也会显著降低土壤孔隙网络整体复杂性、连通性及稳定性，进而导致复垦土壤理化性质及功能的整体退化。

• 绥化市典型黑土硒含量、赋存形态及有效性影响因素

  刘立芬，栾欣婷，杨兴

  2025,57(2):406-413, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.019

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  摘要：

  以中国典型黑土核心分布区绥化市的五营乡-三合镇一带耕作层土壤为研究对象，利用地统计分析等方法研究了土壤硒元素含量、分布及赋存形态特征，探讨了土壤硒有效性影响因素。结果显示：研究区表层土壤硒元素分布较均匀，平均含量为0.343 mg/kg，高于全国平均值，约15%地块符合绿色富硒土地标准；土壤中各形态硒含量从低到高依次为离子交换态、铁锰结合态、水溶态、碳酸盐结合态、残渣态、腐殖酸结合态、强有机结合态，易于植物吸收利用的水溶态和离子交换态硒仅占2.5%，而难于利用的铁锰结合态、强有机结合态和残渣态硒占58.4%；土壤有效硒含量在0.007~0.02 mg/kg，硒活化率在2.06%~6.19%，水田中有效硒含量和硒活化率高于旱地。土壤中硒赋存形态及土壤理化性质影响硒元素有效性，土壤有效硒与总硒、氮、硫和有机质等呈不同程度正相关，与锰、氧化镁、二氧化硅、pH等呈不同程度负相关，表明土壤中高有机质及氮、硫元素含量有利于土壤硒元素的活化释放。

• 千年时间序列中农田土壤碳氮演化过程研究

  王智，郑光辉，焦彩霞，曾荣，赵成义

  2025,57(2):414-422, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.020

  摘要(14) HTML(22) PDF(87.16 K)( 24) 收藏

  摘要：

  准确评估农田土壤碳氮含量、储量的动态演变过程对于制定高效的土壤管理政策、了解土壤生产潜力等具有重要意义。本研究以浙江东部慈溪地区围垦年限为30、60、120、170、200、280、350、550、950、1 100 a的水稻土剖面建立千年时间序列，探究该地区1 m深土壤剖面中碳氮含量、储量的演变过程与趋势。结果表明，碳氮含量随土层深度增加呈减小趋势，随围垦年限增加呈波动增大趋势，30 cm和550 a分别是碳氮属性在土层深度和时间上变化的转折点；约53%和46%的碳、氮存储在0~30 cm范围内，说明采样深度在碳氮的固存估计中起到重要作用；碳氮储量在千年成土时序内呈现线性或指数性的增长趋势，在本研究的时段范围内围垦土仍具备较强的固碳、固氮能力。研究结论可为当地土壤质量管理和农业可持续发展提供理论支撑。

• 基于辅助变量和GARBF神经网络的黄河流域土壤镉空间分布预测

  张成才，郑文豪，闫亚宁，孙雨田，刘威，王永辉

  2025,57(2):423-429, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.021

  摘要(14) HTML(14) PDF(84.11 K)( 27) 收藏

  摘要：

  为了准确掌握黄河流域土壤镉的空间分布，以环境因子和土壤理化因子的不同组合作为辅助变量，利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络对黄河流域土壤镉的空间分布进行了预测，并与回归克里格、RBF神经网络预测精度进行了对比，探究了土壤理化因子和遗传算法对神经网络模型预测精度的影响。结果表明：①加入土壤理化因子(有机质含量、pH、CEC)可以提高神经网络模型的预测精度，基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)较仅基于环境因子的GARBF神经网络模型分别减小0.058 mg/kg、0.033 mg/kg、4.4个百分点；②遗传算法可以提高神经网络模型的预测精度，基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型的RMSE、MAE、MRE较基于环境因子和土壤理化数据的RBF神经网络模型分别减小0.009 mg/kg、0.005 mg/kg、0.6个百分点；③同时加入环境因子和土壤理化因子并使用遗传算法对神经网络模型进行优化得到的预测结果最优，基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型能用于黄河流域土壤镉的空间分布预测研究。

• 典型黑土区农场尺度土壤属性数字制图方法对比研究

  王奇，王世航，陶勤，刘峰，宋效东，赵明松，徐胜祥

  2025,57(2):430-444, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.022

  摘要(20) HTML(20) PDF(121.21 K)( 34) 收藏

  摘要：

  以东北典型黑土区友谊农场核心示范区为研究区，选取土壤因子、地形因子和遥感指数等环境变量，运用普通克里格(OK)、地理加权回归(GWR)、随机森林(RF)和随机森林-普通克里格(RF-OK)4种代表性数字土壤制图模型，对示范区表层土壤pH、土壤有机质(SOM)和土壤全氮(TN)进行空间预测制图，并根据模型精度选择最优模型绘制出空间分布不确定性图。结果表明：①示范区表层土壤pH、SOM和TN含量平均值分别为6.63、42.26 g/kg和1.94 g/kg，变异系数分别为13.67%、29.50%和31.98%，均属于中等程度空间变异；②对比4种模型精度指标，RF-OK模型对示范区pH和SOM的预测性能表现最佳(R²=0.83，CCC=0.84，RMSE=0.41和R²=0.72，CCC=0.68，RMSE=7.36 g/kg)；RF模型对TN的预测性能最佳(R²=0.59，CCC=0.68，RMSE=0.36 g/kg)；③示范区3种土壤属性的空间分布表现出较强的空间异质性，4种模型预测的土壤pH、SOM和TN空间分布的整体变化趋势基本一致，均表现出东北部高、西南部低的空间格局。本研究将不仅为示范区精准农业管理提供数据支持，也为数字土壤制图在实际应用中预测方法的选取提供有价值的参考。

• 基于深度学习的土壤学文献图形数值抽取技术框架初步构建

  刘杰，马海艺，郭志英，郏梦思，王昌昆，潘贤章

  2025,57(2):445-451, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.023

  摘要(16) HTML(12) PDF(65.92 K)( 26) 收藏

  摘要：

  针对土壤学文献中图形数值抽取效率低的问题，本文提出了基于深度学习的图形数值抽取技术框架。首先，对土壤学文献图形中常见要素及其表示符号进行梳理，并收集相关图形进行标注，形成训练数据集；然后，利用基于全局图像信息的YOLO v8模型，通过多轮迭代优化训练适合于土壤学文献图形要素的识别模型；最后，研发图像坐标到数值坐标的转换算法，实现二维散点和柱状图数值的自动提取。经独立样本检验，所训练的模型可有效识别文献中的图形要素，且解算的数值与手工提取结果高度吻合(线性回归决定系数R²大于0.99)。据此，本文构建的基于深度学习的图形数值抽取技术框架具有较强的可行性，为土壤学文献中图形数据进一步利用提供了一种新途径。

• 基于RUSLE模型的黄河流域山西段土壤侵蚀变化与驱动因子

  刘亦涵，王浩天，甄志磊，张倩

  2025,57(2):452-460, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.024

  摘要(24) HTML(12) PDF(100.65 K)( 32) 收藏

  摘要：

  本研究基于降水数据、土壤类型数据、数字高程模型数据(DEM)、植被覆盖指数(NDVI)，分析降雨侵蚀力(R)、土壤可蚀性(K)、地形因子(D)、植被覆盖因子(C)和水土保持措施因子(P)，利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对2000—2020年黄河流域山西段土壤侵蚀的时空分布格局进行研究，识别高侵蚀强度区域的区位特征；并使用地理探测器模型揭示影响土壤侵蚀强度分布格局的主要成因以及因素间耦合关系的定量归因。结果表明：①2000—2020年期间，黄河流域山西段的土壤侵蚀呈减弱态势，由2000年的31.29 t/(hm²·a)降至2020年的25.67 t/(hm²·a)，呈现出东南弱西北强的空间分异特征；②栽培植被是影响土壤侵蚀的主要植被类型，土地利用/覆盖类型为草地或未利用地、海拔629~932 m、坡度5°~8°和植被覆盖度30%~45%是土壤侵蚀主要发生地；③驱使黄河流域山西段土壤侵蚀格局形成的多个因素中，植被覆盖度始终起主导作用；两两因素之间交互协同作用表现为双因子增强或者非线性增强，植被覆盖度和坡度交互作用最大。因此，黄河流域山西段在进行土壤侵蚀防治和生态保护与修复时，应优先考虑植被覆盖度为30%~45%且坡度在5°~8°的区域。

研究简报

• 太湖流域蓄留再生稻的氨挥发特征

  柳佳蓉，王潇洁，李若林，王世辰，马静，张广斌，徐华

  2025,57(2):461-468, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.025

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  摘要：

  通过田间试验，设置稻麦轮作(RW)和再生稻-紫云英(RR)2种种植模式，研究了太湖流域蓄留再生稻的氨挥发特征。结果表明：RR模式下氨挥发损失量为74.3 kg/hm²，占施氮比例达17.9%；氨挥发主要发生在再生稻头季的蘖肥期和再生季的发苗肥期，分别占总损失量的31.2%和27.0%；再生稻总产量、氨挥发强度和氮肥偏生产力分别为14.1 t/hm²、5.29 kg/t和33.9 kg/kg。与RW模式相比，RR模式的氨挥发损失量、产量、氮肥偏生产力分别增加了40.7%、43.0%和51.6%。综上，相较于稻麦轮作模式，太湖流域蓄留再生稻虽增加氨挥发损失量，但具有更高的籽粒产量，且两者氨挥发强度相当，太湖流域蓄留再生稻的氨挥发减控潜力大。

• 长期覆膜秸秆还田对土壤氮库和氮饱和亏缺的影响

  张方方，薄其飞，吴孔阳，白炬，高娜，岳善超，李世清

  2025,57(2):469-476, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.026

  摘要(31) HTML(15) PDF(79.96 K)( 39) 收藏

  摘要：

  基于黄土高原长达7年的春玉米田间定位试验，选择覆膜尿素掺混控释肥处理(对照)和对照+秸秆还田(简称：覆膜秸秆还田)两个处理，探究了长期覆膜秸秆还田对表层(0~20 cm)和底层(20~40和40~60 cm)土壤氮库和氮饱和亏缺的影响。结果表明：与对照相比，覆膜秸秆还田处理降低了表层土壤容重，提高了各土层全氮含量和全氮储量，显著提高了2019年和2020年表层土壤的氮库管理指数；两年间表层土壤硝态氮含量分别显著提高了173%和176%，同时降低了表层土壤铵态氮含量；且不同程度提高了表层土壤水溶性有机氮、热水浸提有机氮、颗粒有机氮含量，略微提高了矿物结合态有机氮含量；此外，显著提高了两年间表层土壤细颗粒当前氮库，显著降低了两年间表层土壤氮饱和亏缺。综上，覆膜秸秆还田是旱作农业区提高土壤质量和增强土壤氮库的可持续管理措施。

• 固氮蓝藻添加量对低温秸秆腐解和微生物碳源代谢活性的影响

  吴帆，樊聪聪，赵丽霞，梁玉婷，赵远，王晓玥

  2025,57(2):477-484, DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2025.02.027

  摘要(20) HTML(15) PDF(83.06 K)( 32) 收藏

  摘要：

  为探究不同固氮蓝藻添加量对水稻秸秆的促腐效果及其机制，采用微宇宙试验和网袋法，设置秸秆还田(CK)、秸秆+低添加量蓝藻(LBA)、秸秆+中添加量蓝藻(MBA)、秸秆+高添加量蓝藻(HBA)4个处理，在10℃下培养90 d，分别测定30、60和90 d后，不同处理下水稻秸秆的腐解速率，并利用Biolog方法分析秸秆腐解微生物的碳源代谢活性潜势(AWCD)及其α多样性。结果表明不同蓝藻添加量下，秸秆腐解速率均呈现前期快、后期慢的特点；并且随腐解时间增加，微生物碳源代谢的活性潜势，特别是对碳水化合物等易分解碳源的代谢活性潜势显著降低。蓝藻添加量显著影响了秸秆的腐解速率和微生物的碳源代谢功能潜势及其多样性。在腐解30 d内，HBA处理中水稻秸秆腐解速率最高；在腐解30 d后，LBA处理中水稻秸秆的腐解速率最高，而MBA和HBA处理中水稻秸秆的腐解速率最低。随机森林模型结果表明，在90 d的腐解期内，微生物对多聚物等复杂碳源的分解是促进低蓝藻添加量下秸秆腐解的主要原因，这可能与低氮条件下，微生物的氮挖掘机制有关。本文为促进寒温带稻田中的水稻秸秆腐解提供了科学依据和管理措施。