秸秆直接还田及炭化还田对土壤酸度和交换性能的影响

【目的】 本研究旨在通过连续4年田间微区定位试验,比较等氮磷钾养分条件下秸秆炭化还田与等量秸秆直接还田对土壤酸度及交换性能的影响,以期为土壤酸化改良及秸秆、生物炭资源合理利用提供理论依据。 【方法】 试验以沈阳农业大学植物营养与肥料研究所玉米渗滤池微区定位试验为基础,共设6个处理,分别为不施肥 (CK)、氮磷钾配施 (NPK)、单施生物炭 (C)、生物炭+NPK(CNPK)、单施秸秆 (S)、秸秆+NPK(SNPK)。其中NPK、CNPK和SNPK处理养分投入总量相等,均为N 225 kg/hm2、P₂O₅ 112.5 kg/hm2和K₂O 112.5 kg/hm2,S处理秸秆施用量为4500 kg/hm2,单施生物炭处理生物炭施用量为1500 kg/hm2。应用化学分析法对土壤活性酸、交换性酸、阳离子交换量及交换性盐基离子进行分析和测定。 【结果】 经过连续4年的不同施肥处理,施用生物炭及秸秆均显著提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸总量和交换性铝含量,但各处理间交换性H+含量差异不显著。相较于试验前土壤 (pH 6.05),单施生物炭和单施秸秆处理分别使土壤pH提高了0.55和0.45个单位。在等氮磷钾养分条件下,CNPK和SNPK处理较试验前分别使土壤pH提高了0.31和0.13个单位,且CNPK处理显著高于SNPK,但二者之间对土壤交换性酸含量的影响无显著差异。同时各处理交换性盐基离子总量均显著高于CK,单独施用生物炭对提高土壤盐基总量、交换性Ca2+和交换性Mg2+的效果显著优于单独施用秸秆。在等秸秆量与等氮磷钾养分条件下,秸秆炭化还田及秸秆直接还田较不施肥对照分别使交换性盐基总量提高了17.6%和15.1%,且秸秆炭化还田对提高土壤有效阳离子交换量的效果显著优于秸秆直接还田。与CK处理相比,C、CNPK、S和SNPK处理分别使土壤阳离子交换量提高了1.68、2.52、1.53、2.30 cmol/kg,其中以CNPK处理效果最佳。 【结论】 在等秸秆量和等氮磷钾养分条件下,施用生物炭和秸秆能有效降低土壤酸度和交换性酸中交换性铝含量,提高土壤盐基离子含量及交换性能,且秸秆炭化还田的效果更为明显。      

施氮对紫色土交换性酸及盐基饱和度的影响

通过土柱淋溶模拟试验研究不同氮肥种类及施用水平对紫色土交换性酸(EA)和盐基饱和度(BS)的影响。结果表明:(1)经施氮淋溶后紫色土pH下降,且与施氮量成反比,同一施氮水平下,土壤pH下降表现为硫铵硝铵尿素。(2)施用不同种类氮肥,土壤交换性H+和交换性Al 3+的含量不同,同一施氮水平下,表现为硫铵硝铵尿素,且与施氮量呈正相关。(3)土壤中交换性H+和交换性Al 3+均随着交换酸总量的增加而增加。在施用尿素和硝铵时,土壤交换性酸主要由交换性Al 3+决定;而施用硫铵时,则由交换性H+和交换性Al 3+共同决定。(4)施氮后土壤交换性盐基总量较原土降低,其含量表现为Ca2+Mg2+K+Na+;盐基饱和度亦下降,且与施氮量呈负相关,在同一施氮水平上,不同氮肥表现为尿素硝铵硫铵。(5)紫色土pH随交换性酸(EA)的升高而降低,随交换性盐基(EB)总量的增加而升高,其中EA对pH的变化起主导作用。     

生物质电厂灰等材料对红壤酸度和养分的改良效应

通过土培试验研究电厂灰的不同用量及电厂灰分别与石灰和磷灰石的不同配比对江西酸性红壤的改良作用。结果表明,随着电厂灰用量增加,土壤p H值升高,土壤交换性Al3+和交换性H+含量降低;土壤中有效养分含量增加,尤其是速效钾和交换性K+增加显著,最大增幅可达26.9%和66.7%,电厂灰最佳用量4500 kg hm-2。生物质电厂灰/磷灰石的配比中,综合效果以3/1为最佳,平均提高土壤p H值0.12个单位,降低土壤交换性Al3+和交换性H+的含量分别为0.68和0.10cmol(+)kg-1,对土壤中盐基离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+)和速效养分含量都有显著提高,其中土壤交换性Ca2+和交换性Mg2+增加最显著,增幅达58.1%和34.6%。而电厂灰/石灰的配比以1/1为最优,平均提高土壤0.2个p H单位,降低土壤交换性Al3+和交换性H+的含量分别为1.19和0.20 cmol(+)kg-1,养分方面以提高土壤速效磷含量最为突出,增幅为5.6%。因此,生物质电厂灰与石灰和磷灰石按照一定的比例组合才能达到理想的土壤改良效果。     

不同施肥结构对红菜园土有机质、酸性和交换性能的影响

采用田间小区试验研究不同施肥结构和酸调理剂对由第四纪红土发育的酸性红菜园土的有机质、酸性以及交换性能的影响.结果表明,化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理的土壤pH极显著高于其他各处理,并且能显著降低土壤交换态铝的含量,而酸化调理剂2号(NPKSR2)对土壤pH的提高又显著高于其他各处理,土壤pH与土壤交换性铝离子呈负相关;各施肥处理均能提高土壤有机质含量,以化肥+菜枯(NPK+OM)处理效果最佳,该处理土壤有机质含量平均达16.71 g/kg,酸化调理剂2号(NPKSR2)也能显著提高土壤有机质含量;化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+MgO)处理提高土壤阳离子交换量(CEC)和有效阳离子交换量(ECEC)效果最显著,酸化调理剂2号(NPKSR2)又优于其他各处理,化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理能有效提高土壤交换性盐基离子各组成的含量;化肥(NPK)和酸化调理剂2号(NPKSR2)处理均能缓慢提高蔬菜作物产量,而其他各处理蔬菜作物产量均不稳定.     

酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响

为了分析研究酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响规律。本研究以侏罗纪紫色岩层中的遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)为研究对象，设置pH分别为2.5、3.5、4.5、5.6等4个酸性环境，以及去离子水（pH=7.0）为对照处理（CK），采用循环浸泡试验和模拟淋溶试验，研究酸性环境对紫色母岩风化产物特征的影响。结果表明，通过酸化环境处理后，3组紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其总量均随酸化环境的pH降低而减小，且3组紫色母岩风化产物的酸缓冲容量与其交换性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量以及交换性盐基总量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。以pH =7.0 (CK)处理为对照，循环浸泡处理后的遂宁组(J3s)、蓬莱镇组(J3p)和沙溪庙组(J2s)风化产物中交换性盐基总量的减小幅度分别为8.75%～18.21%、10.83%～23.18%和5.85%～18.41%。而且模拟淋溶24次后，遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)风化产物中交换性盐基总量较模拟淋溶12次时分别减小为1.77%～24.85%、8.99%～25.75%和8.05%～25.66%。此外，在同一酸度处理下，风化产物中的交换性盐基离子均表现为Ca2+> Mg2+> Na+> K+。本试验中淋溶处理下风化产物酸缓冲容量、交换性盐基离子及盐基总量低于浸泡处理。可见，丘陵地带坡面的矿物或养分的迁移以淋溶作用为主，平地的矿物或养分的迁移以浸泡作用为主。因此，酸沉降可能在一定程度上加速坡面土壤侵蚀的发生，进而导致平原化进程的加速。     

不同改良剂对酸性土壤的修复效应

为明确不同改良剂对酸性植烟土壤的修复效应,采用盆栽试验,分析了施用丰收延酸性土壤改良剂、金叶酸性土壤改良剂及石灰后土壤pH、水解性酸、潜性酸及土壤交换性能的动态变化。结果表明:施用改良剂可提高土壤pH 3.01%~24.11%,降低土壤水解性酸16.08%~50.46%、交换性Al 3+51.80%~64.27%、交换性H+含量84.12%~93.56%,提高土壤交换性盐基总量45.18%~46.16%、阳离子交换量0.33%~20.10%、盐基饱和度21.35%~49.78%。施用土壤改良剂后,土壤pH先升高后下降,至移栽60天后趋于稳定;土壤水解性酸在烤烟移栽后30~90天差异较小,至移栽后120天略有增加。施用石灰的土壤交换性氢、交换性铝一直下降,但施用丰收延、金叶酸性土壤改良剂的土壤交换性铝下降至烟苗移栽后120天略有增加,土壤交换性氢上升至烟苗移栽后120天大幅度下降。施用土壤改良剂后,土壤交换性盐基总量、阳离子交换量、盐基饱和度一直提高,但变化幅度较小。不同土壤改良剂的材料来源及组成成分不同,其对酸性土壤的恢复效果也不同,以施用石灰的效果最好。     

石灰、绿肥和生物有机肥协同改良酸性土壤并提高烟草生产效益

【目的】石灰、绿肥和生物有机肥不仅可以提高作物需要的养分,也是常用的土壤改良剂。研究其协同修复酸性土壤效应,以期为酸性土壤可持续改良提供有效技术措施。【方法】2017和2018年,以‘云烟87’为材料进行了大田试验。试验包括无改良剂对照 (CK)、单施石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥4个处理。石灰、绿肥、生物有机肥施用量分别为2250、7500、450 kg/hm2,改良剂与化肥均全部底施,4个处理的氮、磷、钾总用量一致。于移栽后30 d、60 d取植株样,调查烤烟农艺性状、经济性状及烟叶物理特性、化学成分、评吸质量。烟草收获后,取0—20 cm表土样品,测定了土壤物理特性、主要养分含量和酸度指标。【结果】与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的土壤碱解氮含量分别提高了25.7%、17.9%、17.1%,有效磷含量分别提高了5.76%、15.0%、34.2%,土壤pH值分别增加了0.22、0.80、1.07个单位,水解性酸分别降低了58.0%、66.7%、77.0%,交换性酸分别降低了75.8%、77.8%、80.8%,交换性H+分别降低了94.6%、96.6%、97.7%,交换性Al3+分别降低了64.3%、65.4%、69.9%,土壤交换性盐基总量分别提高了15.5%、16.3%、16.5%,阳离子交换量分别提高了13.2%、15.5%、17.6%;石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的土壤容重分别降低了5.73%、6.56%,土壤孔隙度分别增加了5.72%、6.72%,土壤有机质分别提高27.0%、35.2%。添加改良剂处理减缓了烤烟前期生长,但促进了烤烟中期生长。与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的上等烟比例分别增加了20.4%、23.2%、28.4%,烟叶产量分别增加了3.71%、17.8%、21.1%,烟叶产值分别增加了0.59%、11.0%、14.6%。改良剂处理不同程度地提高了烟叶评吸质量。与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的上部烟叶物理特性指数分别提高了0.72%、2.68%、4.02%,上部叶化学成分可用性指数分别提高了3.89%、3.95%、12.87%,中部烟叶化学成分指数分别提高了0.06%、0.39%、2.79%;上部烟叶评吸总分分别提高了3.46%、3.47%、7.48%。【结论】石灰+绿肥+生物有机肥三者配合施用修复酸性土壤的效果最好,其次是石灰+绿肥,单施石灰的效果较差。三种改良剂同时使用,不仅可缓解土壤酸性,还可提高土壤容重和有机质含量,进而实现烟草的提质增效和酸性土壤的改良。     

长期不同施肥对红壤性水稻土产量及基础地力的影响

利用长期定位施肥试验并结合盆栽试验,研究长期不同施肥模式对双季稻产量和土壤基础地力的影响,并分析水稻产量和肥料贡献率对土壤不同基础地力的响应。结果表明:长期施用氮磷钾肥(NPK)或氮磷钾肥配施稻草(NPKS)有利于双季稻产量的增加。NPK处理的早稻产量、晚稻产量和年总产量分别较对照(CK)处理增产100.7%、67.0%和81.9%,NPKS处理分别增产113.8%、77.7%和93.7%。CK处理早稻基础地力产量随试验年限的增加呈极显著下降趋势(p0.01),晚稻基础地力产量在试验的前9年随年限增加呈极显著下降(p0.01),之后基本维持稳定。长期施用氮磷钾肥或氮磷钾肥配施稻草有利于土壤基础地力的提升。土壤基础地力产量和基础地力贡献率均表现为NPKSNPKCK。NPK和NPKS处理早稻基础地力产量分别较CK提高38.5%和68.1%,晚稻分别提高25.8%和49.0%。NPK和NPKS处理早稻基础地力贡献率分别较CK提高21.4%和54.9%,晚稻分别提高12.8%和22.8%。无论施肥或不施肥,早晚稻产量均随土壤基础地力产量提高而增加;肥料对早晚稻产量贡献率随基础地力产量提高而极显著降低。土壤有机质、全氮、速效钾是影响土壤基础地力的主要养分因子,土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷对土壤基础地力也产生重要影响。     

茶叶氟含量与茶园土壤特性的相关性及其影响因素

通过对青岛地区10个典型茶园中的茶叶氟含量和土壤水溶性氟、p H、交换性酸及交换性阳离子等的测定,分析了茶叶氟含量与土壤特性的相关性,并探讨了土壤水溶性氟和交换性酸的主要影响因素。结果表明,茶园土壤水溶性氟和交换性酸含量与茶叶氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响茶叶氟含量的关键因素。土壤交换性H+和交换性Na+与土壤水溶性氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响土壤水溶性氟含量的主要因素。土壤交换性Al3+与交换性酸呈极显著正相关性(P0.01),p H、交换性Ca2+、交换性盐基总量和盐基饱和度与交换性酸含量呈极显著负相关性(P0.01),是土壤交换性酸含量的主要影响因素。研究结果可为茶园土壤改良及降低茶叶氟含量的质量安全风险提供依据。     

长期施钾对红壤水稻土水稻产量及土壤钾素状况的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年（1981～2007）施用钾肥对水稻产量和土壤钾素状况的影响。本试验选择了其中5个处理:CK（不施肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NP+RS（施氮、磷肥和稻草）和NPK+RS（施氮、磷、钾肥和稻草）。结果表明,施钾能明显提高水稻产量,施钾肥的NPK和NPK+RS处理27年的早稻平均产量分别比NP和NP+RS处理增加15.2%和10.9%;晚稻增产17.2%和9.1%;在27年54季水稻种植期间,不同施肥处理早、晚稻产量的变化趋势不同。CK、NP处理的早、晚稻产量随时间的推移呈负变化趋势,而NPK、NP+RS和NPK+RS处理的早、晚稻产量呈正变化趋势。施钾的NPK和NPK+RS处理不同土层中土壤全钾、缓效钾和速效钾含量均高于NP和NP+RS处理的相同土层;除NPK+RS处理外,其它各处理表观钾平衡均为负值,其中CK和NP处理钾的负平衡值最大。长期施用钾肥能提高水稻产量和维持土壤钾素肥力。     

有机肥替代化学氮肥提升红壤抗酸化能力

  【目的】  长期过量施用化学氮肥加剧了红壤区农田土壤酸化,严重制约着该区域农业的可持续发展。施用石灰和有机肥是防治红壤酸化的主要措施,我们研究了有机无机肥配合提高红壤抗酸化能力的作用与机理。  【方法】  本研究基于2009年在湖南祁阳中国农业科学院红壤站开展的有机肥替代化学氮肥长期定位试验,其中4个处理分别为单施化肥(由于酸化严重,于2018年底添加石灰改良)、有机肥替代化肥氮20%、40%和60%,供试有机肥为猪粪。采集2018和2020年的土壤样品,分析各施肥处理红壤pH、交换性酸铝、阳离子交换量、有机质、酸缓冲能力等指标的变化及相互关系。  【结果】  至2018年,单施化肥处理较试验之初土壤pH降低了0.48个单位,交换性酸、铝分别增加了2.74和1.06 cmol/kg;添加石灰改良后,土壤pH升高了0.58个单位,交换性酸、铝分别降低了2.62和1.45 cmol/kg。有机肥替代化肥氮40%和60%处理均可有效防治红壤酸化,其中以替代60%处理效果最佳;至2020年60%有机替代处理土壤pH较初始值提高了0.78个单位,交换性酸和交换性铝分别降低了1.10和1.25 cmol/kg。有机肥替代化肥氮40%和60%处理较单施化肥处理显著提高了土壤阳离子交换量,而石灰改良前后土壤阳离子交换量无显著变化。土壤酸缓冲曲线表明,土壤交换性铝含量随着pH的降低而显著升高,单施化肥、有机肥替代化肥氮20%、40%和60%处理的斜率分别为2.71、2.42、1.93和0.16;土壤交换性铝对pH响应斜率与土壤pH、交换性镁、阳离子交换量、交换性钾、有机质含量呈极显著或显著负相关关系。  【结论】  有机肥替代40%以上化学氮肥既能防治红壤酸化,又能提升红壤抗酸化能力。土壤阳离子交换量和有机质可能是导致土壤交换性铝对pH响应差异的主要因素,即阳离子交换量和有机质含量高的土壤pH降低1个单位时,交换性铝增幅较小,但其作用机理还有待进一步研究。     

浙江中部红壤施用石灰对土壤交换性钙、镁及土壤酸度的影响

为了确定红壤施用石灰后钙、镁移动和土壤酸化速率,监测了耕层（10～20ｃｍ）和底土（20～60ｃｍ）的ｐＨ和交换性Ca2+、Mg2+、Al2+的长期变化。结果表明,耕层交换性Ca2+在施用石灰后的一年半时间达到最高值,此后随着时间的推移而急剧减少;而底土的交换性Ca2+随石灰用量的增加和施用石灰后时间的推移而增加。镁在土壤剖面中的移动比钙快;施用石灰后耕层和底土酸度的降低与交换性Ca2+的增加基本同步。在本试验条件下,不论施用石灰与否都存在着复酸化过程,但施用石灰后复酸化作用更强。     

四环素类抗生素在土壤和堆肥中的吸附和降解

Two agricultural soils were collected from Dahu and Pinchen counties and swine manure compost (SMC) from Ping-tung County in Taiwan, China to investigate the sorption and dissipation of three tetracyclines (TCs), i.e., oxytetracycline (OTC), tetracycline (TC) and chlortetracycline (CTC), in compost, soils and soil/compost mixtures with different organic carbon (OC) contents. There were seven treatments in total. TCs were most strongly adsorbed to SMC in all treatments due to the high OC content. When SMC was present in the soils, the sorption of TCs was significantly enhanced, which might be attributed to the increased OC content and CEC. The adsorption of TCs showed non-linear adsorption isotherms and fitted well to the Freundlich model. After 49 d of incubation at 25 ℃ in soils and soil/compost mixtures in the dark, TCs elapsed in all substrates, with the time required for 50% degradation (DT₅₀) between 20 and 41 d, and the time for 90% degradation (DT₉₀) between 68 and 137 d. Soil amended with compost enhanced the stability of TCs and reduced their mobility. The dissipation of TCs in a soil environment was slow, indicating that these compounds might be persistent in soil.     

Ion Equilibrium in the Soil Solution in Long-term Fertilization Experiment on Sandy Soil

In the conditions of long-term experiment carried out in the experimental field of Warsaw Agricultural University - SGGW at _ yczyn, ion concentration in the soil solution were examined as well as the relationships shaped between ions in the soil solution due to long-term diversified mineral and organic fertilization. Soil solution was obtained by the vacuum method and the concentration of particular ions in the soil solution was determined by the ICP method. Mineral and organic fertilization and liming significantly affected chemical composition of the soil solution and the relationships between particular ions in the soil solution. The lowest concentration of ions in the soil solution was observed in the control plots (not fertilized). Mineral and organic fertilization as well as liming caused the increase of ion concentration in the soil solution. In the plots with mineral fertilization alone K + and NH + 4 ions predominated in the cation structure in the soil solution. In the case of liming the share of Ca 2+ ions increased. Independently from the system of fertilization used, CI m and HCO m 3 ions predominated in the anion structure. The application of organic fertilization affected to the highest degree the concentration of aluminium ion in the soil solution significantly limiting the share of this ion in the cation structure.     

寿光大棚土壤团聚体中交换性盐基离子组成与土壤团聚性关系

以山东寿光连作2,5,8,10年的大棚土壤为材料,临近露天麦地土壤为对照,研究土壤团聚体中交换性盐基离子组成变化与土壤团聚性关系。结果表明：交换性K＋、Na＋、Ca2＋和Mg2＋的平均含量在〉0.25mm大团聚体中分布比较均匀,均高于在〈0.25mm微团聚体中的含量。随着大棚种植年限延长,各粒径团聚体交换性K＋都呈逐渐增加的趋势,而交换性Na＋和Mg2＋呈现先上升后下降再回升的变化,交换性Ca2＋表现为先上升后下降的变化。其中,在0-10cm土层比在10-20cm土层变化更明显。各团聚体中,盐基离子平均含量为Ca2＋〉Mg2＋〉K＋〉Na＋。同时表明,（K＋＋Na＋）/（Ca2＋＋Mg2＋）的比值随土壤团聚体粒径的减小而增大。土壤中盐基离子储量和贡献率主要由团聚体的质量含量所决定,〉0.25mm的大团聚体贡献率可占88%～90%,其中以2～5mm团聚体储量最大。因此,生产中通过提高土壤大团聚体数量,可增强土壤的供肥保肥能力。     

长期施用钾肥和稻草对红壤双季稻田土壤供钾能力的影响

以红壤双季稻区长期定位施肥试验(1981―2012年)为基础,研究了长期施用化肥和稻草对双季稻集约化种植下水稻产量、作物吸钾量和土壤供钾能力的影响。结果表明,施钾能增加水稻稻谷和稻草的产量;水稻从土壤中的吸钾量随钾肥施用量的增加而显著增加,年平均吸钾量顺序为NPK+RS(施氮磷钾化肥+稻草)NPK(施氮磷钾化肥)NP+RS(施氮磷化肥+稻草)CK(不施任何肥料)NP(施氮磷化肥);长期不施用或施用不足量钾肥(CK、NP、NP+RS)会导致耕层土壤速效钾、缓效钾和全钾数量的亏缺。长期施用钾肥和稻草不仅有利于土壤伊利石含量的增加,而且有利于晶格不良伊利石向晶格良好伊利石的方向发展;施钾能增加土壤黏粒中的游离伊利石和伊利石的含量,长期施用钾肥和稻草会使土壤黏粒中的蛭石向伊利石转化。土壤钾素的容量-强度(Q/I)曲线参数可以解释长期施用钾肥和稻草处理土壤供钾能力强是由于这些处理的活性钾(-ΔK°)量高、专性吸附钾位(Kx)多、有效钾强度(AReK)强、紧吸持K+量多,而潜在缓冲容量(PBCK)、吉布斯自由能(-ΔG)和阳离子交换系数(KG)较长期不施钾肥处理低。综上,在施氮磷肥的基础上,配施钾肥和稻草还田不仅能提高水稻高产、稳产的能力,而且对促进水稻对钾的吸收量、增强土壤的钾吸持能力、保持农田钾素平衡以及提高土壤供钾能力有重要作用。     

农业废弃物及其制备的生物质炭对酸性土壤的改良作用

The liming potential of some crop residues and their biochars on an acid Ultisol was investigated using incubation experiments. Rice hulls showed greater liming potential than rice hull biochar, while soybean and pea straws had less liming potential than their biochars. Due to their higher alkalinity, biochars from legume materials increased soil pH much compared to biochars from non-legume materials. The alkalinity of biochars was a key factor aflecting their liming potential, and the greater alkalinity of biochars led to greater reductions in soil acidity. The incorporation of biochars decreased soil exchangeable acidity and increased soil exchangeable base cations and base saturation, thus improving soil fertility.     

电动模拟土壤酸化及其交换性离子组成变化

土壤酸化及其环境效应研究是土壤环境领域的重要内容。自行设计了模拟土壤酸化的电动装置,该装置由直流电源、反应槽、石墨电极组成,并采用四种不同类型土壤,研究了电动模拟土壤酸化后土壤pH、交换性酸和交换性阳离子组成的变化。实验结果显示,经电动处理后土壤pH发生明显变化,土壤pH由阳极到阴极逐渐升高,pH变幅为水稻土燥红土红壤赤红壤,水稻土的pH变化比红壤更为明显;土壤交换性H+和Al~(3+)含量在阳极附近最高,交换性Al~(3+)占交换性酸总量达65%以上;交换性Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+和Na~+表现出离阳极越远,含量越大的规律,其中交换性Ca~(2+)和Mg~(2+)在模拟酸化后含量变化较大,而交换性K~+和Na~+的变化幅度相对较小。结果表明,电动处理可快速获得不同pH梯度的土壤样品,并模拟了土壤酸化过程中的阳离子迁移过程,是模拟土壤酸化及其效应研究的有效方法。     

电渗析与酸淋洗模拟紫色土酸化的效果比较

为了比较电渗析与酸淋洗试验模拟紫色土酸化的效果,在重庆地区采集了不同pH(5.00和7.06)的2个紫色土,分别进行不同天数(1,2,5,7,10天)的电渗析和酸淋洗试验处理,并分析了试验处理前后土壤的酸度特征和交换性盐基成分含量变化。结果表明,在整个10天的淋溶处理过程中,2种紫色土的pH均无显著变化,说明紫色土具有一定的酸缓冲能力,短期的酸雨淋溶不能实现紫色土的严重酸化。而采用电渗析处理10天后,中性紫色土和酸性紫色土的pH分别降低3.4和1.1个单位。在整个电渗析处理过程中,土壤的交换性酸含量显著升高,盐基离子大量淋失。电渗析可以实现对紫色土的快速酸化处理。2种紫色土中,电渗析处理后中性紫色土的酸化程度大于酸性紫色土。这是由于中性紫色土的表面负电荷量更高,导致更多致酸离子吸附在土壤胶体表面,最终造成中性紫色土的酸化程度更加严重。因此,电渗析处理比酸雨淋溶处理对紫色土酸化效果更好,且可用于紫色土的酸化机理研究。进一步结合2种方法的技术可操作性,认为电渗析法是研究紫色土酸化问题的一种有效技术手段。