应用穆斯堡尔谱和X射线法研究红壤性水稻土的氧化铁矿物

应用穆斯堡尔谱和X射线法分析研究红壤性水稻土的氧化铁矿物,研究结果表明,红壤性水稻土的氧化铁矿物组成、特性及其形成转化与起源土壤具有明显的差异。水稻土的成土条件不利于赤铁矿的形成。红壤的粘粒氧化铁矿物以赤铁矿和高铝替代(>20摩尔%)的针铁矿为主。经淹水种稻后,赤铁矿逐渐被转化为低铝替代的针铁矿或其它形态氧化铁。渗育型水稻土P层的赤铁矿含量比相应的母土低,其针铁矿铝替代量较其它水型的水稻土高。而潴育型水稻土W层和潜育型水稻土G层粘粒氧化铁矿物均以针铁矿为主,其铝同晶替代量低(<15摩尔%),且颗粒细小,结晶度较低。这些结果反映了水稻土的成土条件和发生特点,同时对水稻土发生分类具有重要的意义。     

红壤性水稻土稀土元素组分分布与变异性研究

测定了具有代表性的 4种母质发育、3种水育型的红壤性水稻土及起源土壤的∑REE、∑LREE和∑HREE ,分析了其分布特点和剖面变异性 ,表明 :(1)红壤性水稻土的∑REE平均水平和离散性均大于全国水稻土平均水平 :(2 )不同母质发育的供试土壤的∑REE和∑LREE的平均水平依玄武岩母质土壤系列 >石英闪长岩母质土壤系列 >黑云母花岗岩母质土壤系列 >凝灰岩母质土壤系列顺序递减 ;(3 )土壤剖面稀土组分体系的变异程度为 :∑LREE >∑HREE >∑REE ;而在不同水育类型上则依起源土壤、潜育型水稻土、渗育型水稻土、潴育型水稻土顺序增大。 (4 )∑LREE和∑HREE在渗育型水稻土的E层和潴育型水稻土的Br层具有显著的分馏作用     

江西低丘红壤性水稻土的主要化学特性研究

三个红壤性水稻土的有机质和腐殖质的含量由淹育型水稻土→潴育型水稻土→潜育型水稻土依次逐渐增加,其C/N和H/P比值也顺次增大。它们的粘土矿物组成无明显差异。铁、锰物质在潴育型水稻土剖面中分异最明显,其次为淹育型水稻土;而无定形氧化铁在剖面中变幅最大却是潜育型水稻土;结晶态铁在土壤剖面中分异亦有一定规律,其中潴育型水稻土的指示性土层(W层)的晶胶率(结晶铁/无定形铁)远较其它土层为高,这种变化特性的差异,对区分不同水分作用的水稻土发育类型有一定的特殊意义;土壤络合态铁与土壤有机质含量有关。土壤氧化锰与土壤氧化铁相比虽然含量低,但对土壤氧化还原条件反应更加敏感,所以在土壤剖面中淋移趋势更加明显。     

水分状况对紫色母岩发育的水稻土团聚体及有机碳分布影响

在紫色丘陵区采集了因水分状况影响而形成的4种类型紫色水稻土土样,利用湿筛法获得不同粒径的团聚体,分析了其有机碳和不同土壤发生层中易氧化碳、微生物生物量碳和水溶性碳含量。结果表明,A层土壤中>2 mm的团聚体以潜育型水稻土和渗育型水稻土最高,分别占76.65%和75.92%,其次是潴育型水稻土占43.86%,淹育型水稻土只有13.10%;不同土壤发生层间土壤团聚体的组成也存在较大的差异;除潴育型水稻土的P层外,其余各层土壤的有机碳53.7%~96.2%均分布在>0.25 mm团聚体中;潜育型水稻土的微生物生物量碳和易氧化碳含量在4种水稻土中最高,分别为282.5 mg kg-1和6.59 g kg-1,水溶性有机碳则以渗育型水稻土最高;有机碳含量与>2 mm团聚体含量呈极显著正相关关系,与<0.25 mm微团聚体数量呈显著负相关关系。     

关于水稻土的次生潜育化问题

水稻土形成于各种气候条件下,发育于各种不同的母质上,性质千变万化.但不管怎样,氧化还原交替过程是其共同的特点.除这一主要成土过程外,还有一些附加过程,其中最主要的是潜育过程.这一水成土所特有的过程对水稻土的物理、化学和生物学特性,有着一系列深刻的影响.在实践中,我们也深感这一过程的重要性.因此,作者拟就水稻土的潜育过程,特别是人为作用下的潜育过程作一粗略的讨论,并提出水稻土次生潜育化的问题,供研究讨论.     

水稻土中针铁矿的铝同晶替代作用及其在分类上的意义

在水耕条件下,针铁矿的铝同晶替代减弱和导致水稻土中针铁矿的铝同晶替代量的明显降低,且随水稻土发育度的提高而降低。水稻土发育过程中这一变化,不仅反映了水稻土特殊的成土条件;而且反映了水稻土成土过程的特点。因此,水稻土诊断层中针铁矿的铝同晶替代量可作为划分亚类的重要诊断指标之一。据本研究结果,暂拟本区渗育型水稻土渗育层中针铁矿的铝同晶替代量为9-18mol%;而潴育型水稻土潴育层中针铁矿的铝同晶替代量则小于9mol%。     

不同水型水稻土施钾效果及施钾技术的研究

本文通过不同水型水稻土水稻施钾效果的研究,结果表明,潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土。水稻施钾能增强根系氧化力,提高土壤氧化还原电位的百分比和降低土壤还原物质含量,以及增加土壤好气性细菌和降低反硝化细菌的百分比等作用,均为潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土;水稻生长季节的水、土温度,土壤供钾能力和水稻吸收土壤钾素的量为淹育型水稻土>潴育型水稻土>潜育型水稻土。而水稻吸收肥料钾占总吸钾量的比,则为潜育型水稻土>潴育型水稻土>淹育型水稻土。并找出了淹育型水稻土、潴育型水稻土和潜育型水稻土水稻施钾有效的土壤速效钾含量临界值,分别为54、82和141mg kg^-1。本文还提出了不同水型水稻土在不同土壤速效钾水平下,水稻最高产量和最经济产量的施钾量,以及钾肥的适宜施用期,为合理施用钾肥提供了科学依据。     

原位条件下不同土壤中N2O的通量

本文研究了原位条件下3种土壤中氧化亚氮的通量。结果表明,湖积物发育的潜育性水稻土施用硝酸铵时,水稻苗期土壤释放氧化亚氮的通量为5.71微克N/平方米·秒;第四纪红色粘土发育的红壤性水稻土(潴育性)和黄泛沉积物发育的淹育性水稻土(石灰性)施用硝酸钾时,水稻苗期土壤释放氧化亚氮的通量分别为9.57和1.53微克N/平方米·秒。湿润条件下,石灰性水稻土硝化过程释放氧化亚氮的通量为1.75微克N/平方米·秒。     

江西省红壤地区主要土壤类型的高光谱特性研究

土壤光谱是土壤理化性质的综合反映,研究江西省红壤地区主要土壤类型的高光谱特性,对土壤的精准管理和土壤数字制图有重要意义。选择有代表性的吉安县、余江县、兴国县和湾里区,采集443个土壤表层土样,采用ASD光谱仪测量了其可见-近红外反射高光谱(350~2 500 nm)。对光谱进行连续统去除和二阶导数处理后,对四种主要红壤亚类及其土属的高光谱特性进行研究。然后选取反映成土母质、氧化铁(针铁矿和赤铁矿)、土壤有机质含量、黏土矿物等的光谱特征表现变量及高光谱反射率等共19个特征变量,对光谱进行Fastclus聚类分析。结果表明:红壤地区土壤不同亚类光谱反射率差异明显,620 nm~740 nm的特征吸收面积黄红壤红壤棕红壤红壤性土,420 nm和447 nm的二阶导数差值黄红壤棕红壤红壤红壤性土。棕红壤光谱在可见光-短波近红外光谱区域土壤反射率较高,位于1 900 nm范围的吸收强度较其他亚类宽浅。红壤性土光谱曲线最为陡峭,在近红外光谱区域土壤反射率最高,在1 400 nm、1 900 nm有较强的尖锐吸收峰,在2 200有超强吸收峰。红壤亚类光谱曲线整体走势与红壤性土亚类相似,但在900 nm、1 400 nm、1 900 nm和2 200 nm的吸收强度较红壤性土弱,反射曲线位置较高。不同亚类水稻土由于水淹时间的不同,其光谱特征差异较为明显,光谱反射率表现为淹育型水稻土潴育型水稻土潜育型水稻土,620 nm~740 nm的特征吸收面积潜育型水稻土潴育型水稻土淹育性水稻土,420 nm和447 nm的反射率二阶导数差值为淹育型水稻土潴育性水稻土潜育型水稻土,但均高于红壤。选取的特征变量对土壤进行亚类分类的准确率为86.23%,分类的准确度较高,而土属的准确率仅为66.37%。可见-近红外土壤光谱特征可以作为江西红壤地区主要土壤亚类划分的定量参考指标。     

水稻土中氧化还原过程的研究——Ⅳ.红壤性水稻土中铁锰的活动性

(一)红壤性水稻土中铁、锰的含量以淀积层最高,潜育层最低。铁、锰在土层中的分化程度,随土壤发育的程度而增加;锰的分化趋势,较铁更为明显。(二)能被氢醌还原的锰量,占全锰中的很大百分数,最高者可达70%,而能被氢醌还原的铁量,不超过全铁量的0.5%。能与EDTA形成络合物的锰量,也较铁量为高。(三)土壤经交互干湿处理以后,酸溶性和易于还原的铁、锰数量都大大降低,说明脱水作用可使铁、锰的活动性减低。(四)作者根据试验结果而认为,锰对氧化还原条件的感应较为灵敏,而铁则对酸碱条件较为敏感,这对于水稻土剖面中铁、锰的移动和分化具有一定意义。铁、锰的移动程度,在一定程度上可作为水稻土发育程度的一个指标。     

不同熟化度红壤及红壤性水稻土的腐殖质组成及其特性

土壤腐殖质是评价红壤肥力的重要因素^[2],根据前人研究^[8,3,1]:一般土壤腐殖质的含量及组成受土壤地带性的影响。胡敏酸与富啡酸的比值自南向北逐渐递增,红壤胡敏酸与富啡酸的比值小于1。本文着重研究同一地区自然成土因素类同的情况下,红壤通过水旱耕作和培肥,土壤腐殖质的组成及特性的变化。     

江西地区红壤性水稻土形成的特点

红壤性水稻土是我国中亚热带地区的主要水稻土类型。根据江西省土壤普查的初步统计资料(1960),总面积约占全省水稻土的50%以上。红壤性水稻土基本性质的研究,已经累积了许多资料^[1]。侯光炯和马溶之首先从形态发生的角度、研究了江西南昌地区某些红壤性水稻土的特性,以及形成过程中物质移动的淀积特征^[2]。     

我国几种土壤中腐殖质性质的研究

研究了几种土壤腐殖酸的基本性质,其中包括土壤的腐殖质组成,胡敏酸以及富里酸的元素组成,含氧官能团含量,光密度值与芳化度等,计算了E₄与E₄/E₆比值与上述性质的相关系数。结果表明土壤腐殖质组成和性质与其形成条件有着密切的联系,并且有一定的地带规律性。水稻土中有机质含量增加,HA/FA比值变高,其活性HA显著降低,说明水稻土有利于有机质的积累并改变了腐殖质的组成。E₄、E₄/E₆比值与元素组成,C/H比值,含氧官能团及芳化度之间的相关系数表明E₄除了与C%,O%,酚羟基-O%,醌基-O%呈极显著或显著相关外,还与C/H比值及芳化度呈极显著相关,因此E₄值可作为腐殖物质芳化度的一个指标。     

土壤电化学性质的研究——Ⅸ.水稻土的某些表面电化学性质

水稻土的表面电化学性质与水稻土的肥力有密切关系。土壤在淹水种稻和排水落干的季节性交替过程中,其pH、Eh和养分离子浓度等都有颇大的变动,某些固相成份如铁、锰、铝等也发生形态的转化或数量的变动。这些变化都将对水稻土的表面电化学性质有明显影响。过去对水稻土的氧化还原性质已研究很多^[3],而对涉及固液相间的离子平衡的表面电化学性质则研究较少。本工作主要是选用几种代表性水稻土及其相应的母质,研究土壤的电荷性质及其对钾离子和氯离子的吸附、作为胶体电解质而表现出来的离解度的变化、和对钾离子的结合能等,以揭示不同类型的水稻土的表面电化学性质的特点,以及水稻土形成过程中表面电化学性质的变异。     

水稻土中氧化还原过程的研究 (Ⅲ)氧化还原条件对水稻生长的影响

1.土壤处于强烈的还原条件下时,对水稻生长有不良的影响,如果将土壤中的氧化还原条件改善,则对水稻的生长有益。2.土壤中的氧化还原情况,直接影响水稻体中的氧化还原电位,土壤电位低者,水稻中的电位也低。3.土壤中还原性物质的数量与水稻生长情况表现了明显的一致性,可见水稻在强烈还原条件下的生长不良,与还原性物质的过多有关。在还原性物质中,亚铁离子约占一半左右。4.试验结果指明,土壤中过多的亚铁离子,对水稻有毒害作用。     

贵州土壤的发生特性及分布规律

贵州省在云贵高原的东部,大地构造是滇桂台向斜和鄂黔台向斜的一部分.境内地形地貌复杂,山峦起伏,丘陵盆地,高山峡谷和宽谷盆地交错分布,具有显著的高原岩溶地貌特征.高原面呈阶梯状上升,海拔高度由600米左右逐渐升高到2300米左右.成土母质类型在山区以残积物和坡积残积物为主.     

成土母质对水稻土高光谱特性及其有机质含量光谱参数模型影响的初步研究

以青紫泥 (BlueclayeyPaddysoil,BP)和红黄泥 (RedPaddysoil,RP)为例 ,研究发育于不同母质的水稻土高光谱和SOM含量光谱参数模型的差异性。结果表明 ,发育于河湖沉积物的BP的反射系数总体上高于发育于第四纪红色粘土母质的RP ,在与铁的氧化物有关的吸收波段 ,RP的吸收特性较BP强 ;RP的一阶微分的变化趋势总体上也比BP剧烈 ,特别是与铁的氧化物相关的波段及 2 2 0 0nm处 ;BP与RP的SOM的光谱参数模型所包含光谱波段的个数和位置有较大的差异 ,水稻土SOM含量光谱参数模型具有母质的独特性     

红壤地区紫云英中氮素的转化及其对水稻有效性的研究

紫云英是我国南方稻田传统的有机肥料,近年来更逐渐北移。随着化学氮肥增加,有些地区紫云英播种面积有所减少,但在红壤地区以及某些水稻区,紫云英仍是水稻的一项重要肥源。研究紫云英在土壤中的腐解、养分转化及对土壤肥力和水稻生育的影响具有一定实践意义。我们于1980年利用¹⁵N标记与非标记的紫云英进行了水稻田间小区、微区及温室盆栽等试验,现将所得结果整理如下。