油菜连作及施用堆肥对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室土培盆栽试验,研究了重金属镉污染土壤上连作油菜及施用堆肥对土壤中镉赋存形态及生物有效性的影响。结果表明：（1）在油菜连作体系下,施用堆肥显著降低油菜地上部镉含量。施用堆肥改变了土壤镉赋存形态,显著降低土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量而增加土壤铁锰氧化物结合态镉含量,从而降低土壤镉的生物有效性。（2）在相同堆肥处理下,种植两茬油菜后的土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量与不种植油菜的处理相比显著降低;而土壤硫化物及有机结合态镉含量较对照有所上升,种植油菜对土壤铁锰氧化物结合态镉和残渣态含量影响不显著,但是不同积累镉能力油菜朱苍花籽和川油Ⅱ-93之间对土壤镉形态的影响差异不显著。     

旱改水对土壤铜含量及其有效性的影响研

旱改水对土壤Cu含量及其有效性的影响研究结果表明 ,代换态铜是土壤中Cu的强度因子 ,而晶形铁结合态铜和残留态铜为植物无效态铜且需经形态转化才有效 ,其他形态铜既是容量因子也是强度因子 ,其有效程度大致为无定形铁结合态铜 >有机结合态铜 >氧化锰结合态铜 >碳酸盐结合态铜。旱改水促进碳酸盐结合态铜、氧化锰结合态铜尤其是残留态铜向代换态铜、无定形铁结合态铜和有机态铜转化 ,提高土壤铜有效性和可移动性 ,并使Cu淋溶损失 ,导致水旱轮作土壤耕层全Cu贫化     

有机肥施用和外源镉添加对土壤理化性质、油菜生长及其镉积累的影响

采用盆栽试验方法，研究了施用鸡粪、牛粪、蚯蚓粪对外源添加不同浓度Cd土壤的酶活性等性状、盆栽作物油菜生长及其Cd吸收积累的影响；试验供试土壤Cd添加浓度为0、1、10、50 mg kg?1，以不施有机肥为对照、3种有机肥用量均为4%。结果表明:施用有机肥使土壤有机质含量、酶活性显著提高，施用鸡粪、牛粪处理土壤脲酶、磷酸酶活性最高，施用蚯蚓粪处理土壤的过氧化氢酶活性最高，但土壤pH值受施用有机肥的影响不明显。外源Cd的添加使土壤酶活性下降、且下降幅度与Cd添加浓度成正比；在高浓度添加Cd（10、50 mg kg?1）土壤，与对照相比三种有机肥处理有机结合态Cd比例提高37.6% ~ 117.3%，交换态Cd比例降低了14.7% ~ 28.3%。在Cd添加浓度为0、1、10 mg kg?1土壤，施用有机肥处理与对照相比，油菜叶片叶绿素含量、产量显著提高，且施用鸡粪和牛粪的效果又好于施用蚯蚓粪；而在Cd添加浓度50 mg kg?1土壤，只有施用蚯蚓粪处理油菜的叶绿素含量和产量提高，较未施用有机肥处理分别提高了38.8%和290%。在Cd添加量为10、50 mg kg?1土壤，施用有机肥处理油菜植株体内Cd浓度较未施有机肥处理下降了14.2% ~ 27.7%，而油菜体内Cd含量的降低效果以施用蚯蚓粪处理最好，优于施用鸡粪、牛粪处理。总之，从降低油菜体内Cd含量和提高油菜产量来看，在添加Cd浓度低于10 mg kg?1的土壤，施用鸡粪、牛粪的效果较好，而在添加Cd浓度达到50 mg kg?1的土壤则以施用蚯蚓粪的效果为更好。     

石灰性土壤中铁肥的形态转化及其供铁机理研究

通过土培试验的方法 ,研究了复混铁肥、硫酸亚铁两种肥料在石灰性土壤中的形态转化、对土壤因子的调控作用及在有效性上的差异。结果表明 ,与硫酸亚铁相比 ,复混铁肥具有更强的调控土壤因子的能力 ,并提高了铁在有效和较有效形态中的分配 ,显著增加了有效铁的供给。结果也表明 ,交换态铁、碳酸盐结合态铁和氧化锰结合态铁是石灰性土壤中有效铁的主要供给形态。土壤pH值、有机质与土壤铁动态密切相关     

秸秆炭化后还田对不同镉污染农田土壤中镉生物有效性和赋存形态的影响

通过土壤培养试验和生物盆栽试验,研究不同镉污染土壤上作物秸秆炭化后还田对不同镉污染土壤中镉的赋存形态和生物有效性影响,结果表明：在碱性的镉污染土壤上,秸秆炭化后还田降低了玉米地上部生物量,但对玉米地上部镉含量和镉吸收量无显著影响;在酸性的模拟镉污染土壤上秸秆炭化后还田对玉米生长无影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了玉米地上部镉含量和镉吸收量;还田不含镉的玉米秸秆黑炭对镉污染土壤中DTPA提取态镉含量没有明显影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了镉污染土壤中DTPA提取态镉含量;施用含镉的油菜秸秆黑炭增加了镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;施用玉米和油菜秸秆黑炭均显著降低了模拟镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;增加了松有机结合态、碳酸盐结合态和紧有机结合态镉含量;模拟镉污染土壤施用玉米和油菜秸秆黑炭6个月后土壤中水溶和交换态镉仍然是土壤镉的主要赋存形态,水溶和交换态镉占土壤全镉的70%以上。综合以上结果可知,秸秆黑炭不能降低污染土壤中镉的生物有效性和植物对土壤镉的吸收量。     

苏南经济快速发展区土壤Cu、Ni、Pb、Zn形态及其有效性定量分析——以昆山市为例

研究了江苏省昆山市农田土壤有效态Cu、Ni、Pb、Zn各形态含量及其有效性。结果表明,土壤重金属Cu、Ni、Pb、Zn各形态含量以残渣态有机质结合态铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态、可交换态,残渣态含量明显高于其他形态。Cu和Pb有机质结合态所占比例相对也较高,分别达36.09%和28.30%。土壤可交换态含量、碳酸盐结合态含量、Fe-Mn氧化物结合态含量及残渣态含量均以Zn最高;土壤有机质结合态含量以Cu最高;土壤可交换态含量变异系数、土壤碳酸盐结合态含量变异系数及土壤Fe-Mn氧化物结合态含量变异系数以Ni为最大;土壤有机质结合态含量变异系数以Zn最大;土壤残渣态含量变异系数以Pb最大。土壤铁锰氧化物结合态铜和可交换态铜对土壤有效态铜含量影响最大;土壤可交换态镍含量对土壤有效态镍含量最大;土壤铁锰氧化物结合态铅和有机质结合态铅对土壤有效态铅含量影响最大;土壤可交换态锌和碳酸盐结合态锌对土壤有效态锌含量影响最大。     

长期施肥对菜田土壤微量元素有效性的影响

利用田间试验研究了长期定位施用有机肥和氮、磷、钾化肥对菜田土壤重要微量元素有效性的影响。结果表明,长期施用氮肥会提高土壤有效态铁、锰、锌、铜含量,随着氮肥用量增加,土壤酸化程度加重,土壤中铁、锰、锌、铜有效性亦随之增强。磷、钾化肥能够提高土壤有效铁、锰含量,对土壤锌有效性不会产生明显影响,在一定范围内可以提高土壤有效性铜含量,但效果不明显。长期施用有机肥对土壤微量元素的影响与配施的化肥种类有关。土壤有效铁、锰、铜含量与土壤pH呈极显著负相关,而有效锌含量与pH相关性不明显,而且关系比较复杂。总之,影响微量元素有效性的首要因素是土壤酸碱度。     

腐殖质对白浆土中Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响

在三江平原布置长期试验，研究连年施用有机肥后土壤腐殖质变化及其对白浆±Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响。结果表明，施用牛粪后土壤腐殖质含量升高，且以松结态腐殖质的增长为主；土壤的DTPA提取态和有机络合态Fe、Mn、Al含量上升，使土壤有效态磷含量上升。因此，生物措施是治理白浆土，促进土壤磷素养分有效性上升，增大土壤缓冲容量和抗逆性的有效措施。     

腐殖质对白浆土中Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响

在三江平原布置长期试验，研究连年施用有机肥后土壤腐殖质变化及其对白浆±Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响。结果表明，施用牛粪后土壤腐殖质含量升高，且以松结态腐殖质的增长为主；土壤的DTPA提取态和有机络合态Fe、Mn、Al含量上升，使土壤有效态磷含量上升。因此，生物措施是治理白浆土，促进土壤磷素养分有效性上升，增大土壤缓冲容量和抗逆性的有效措施。     

氮肥对油菜根-土界面镉迁移及镉组分变化特征的影响

利用盆栽试验研究了不同形态氮肥对镉污染土壤油菜根土-界面pH、油菜生长、镉迁移及镉组分变化特征的影响.结果表明,不同形态的氮对油菜地上部Cd积累有显著的影响,施用铵态氮肥可以显著提高油菜地上部Cd含量,而施用硝态氮肥则对地上部Cd含量没有明显的影响.铵态氮肥能显著降低油菜根际pH,使得油菜根际残渣态、碳酸盐态和铁锰结合态Cd强烈活化,促使这三种形态Cd向交换态转换,从而增加了Cd的生物有效性.     

施用牛粪对土壤-油菜系统氮素组分的影响

大理是我国南方地区发展奶业最早的地区之一,伴随着奶牛养殖业的快速发展,奶牛粪便已成为洱海流域农业面源污染的重要来源。通过在洱海流域内设置2年田间定位试验,研究施用牛粪对土壤-油菜系统氮素转化的影响,为洱海流域畜禽粪便资源化还田利用提供理论依据。在大理洱海流域水稻-油菜水旱轮作模式下,设置不施肥(CK)、施用化肥(NPK)、化肥与牛粪配施(NPK+S)、牛粪施用(2S)、倍增牛粪施用(4S)五种处理的田间小区试验,研究施用牛粪对油菜季土壤铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、可溶性有机氮(DON)、微生物量氮(SMB-N)和全氮(TN)的影响,及对油菜地上部氮素养分吸收利用的情况。施用牛粪处理的土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮含量均低于化肥单施处理,微生物量氮高于化肥单施处理,施用牛粪可减控土壤可溶性氮素流失,提高土壤微生物氮库容量,但不同牛粪施用量处理间差异较小,牛粪与化肥配施效果最好,牛粪施用对提高和保持土壤全氮含量的效果随时间延长,其效果显著,相比CK提高土壤全氮含量8.74%~13.69%,相比NPK提高9.53%~14.53%。牛粪施用处理相比化肥单施能提高油菜籽粒的吸氮量,提高幅度达8.51%~17.96%,倍增牛粪施用相比牛粪施用未能提高油菜籽粒吸氮量,仅提高油菜秸秆的吸氮量。综合土壤肥力和油菜产量,洱海流域油菜季较优施肥方式是牛粪与化肥配施,能提高油菜氮收获指数,促进氮养分向油菜籽粒转移,增加经济产量,同时能提高和保持土壤微生物量氮和全氮含量,增强土壤供氮能力。     

旱改水对砂姜黑土中锌含量的影响研究

本文用连续分级浸提法,研究了旱改水对砂姜黑土中锌的含量、赋存形态和有效性的影响。砂姜黑土中的锌绝大部分以残留态存在,晶态铁结合态约占１０％,其余形态锌一般小于＃％。这些形态锌可以分为三类;一类为土壤锌的强度因子,即代换态锌,另一类是土壤锌的容量因子,即有机态、无定形铁结合态的晶形铁结合态锌;第三类为残留态 有效态锌主要来自代换态。旱改水后,晶形铁结合态锌向有机态和无定形铁结合态锌转化,使得土壤中锌     

不同施肥条件下红壤旱地磷素形态及有效性分析

磷素是红壤地区农业生产的最重要的限制因素，因此红壤磷素形态与转化问题的研究，对红壤地区农业生产具有重要意义。用Hedley方法对不同施肥条件下红壤旱地土壤磷素形态进行了研究，结果表明：施磷肥能明显增加红壤各形态无机磷含量和大多数形态有机磷含量；红壤中，对植物最有效的树脂磷和碳酸氢钠磷含量很少，铁铝结合态磷和残留磷含量很多；对有效磷（Bray磷）贡献最大的磷素形态是碳酸氢钠无机磷、铁铝结合态无机磷和存在于土壤团聚体内表面的有机磷。这对于了解不同施肥条件对红壤旱地磷素有效性的影响、探索磷素消长规律、指导红壤旱地磷素管理等都有一定的理论和实践意义。     

有机肥料对镉污染土壤的改良效应

通过培养与盆栽试验，研究了有机肥料对污染土壤中Ｃｄ的有效性、各形态及其生物活性的影响。结果表明，有机肥料的施用明显降低了土壤中有效性Ｃｄ的含量，其中猪粪效果优于秸秆类；有机肥料的施用促使交换态Ｃｄ向松结合有机态、锰氧化物结合态以转化。相关分析表明，土壤交换态Ｃｄ和松结合有机态Ｃｄ与土壤中有效态Ｃｄ、水稻地下部分含Ｃｄ成显著或极显著正相关。     

长期施用有机肥对紫色水稻土铁锰铜锌形态的影响

以长期定位试验为基本材料 ,研究了 9年连续施用有机肥对紫色水稻土铁、锰、铜、锌形态的影响。结果表明 ,有机肥是土壤铁、锰、铜、锌的良好给源。紫色水稻土长期施用有机肥与单施化肥比较 ,土壤中的全铁、全锰变化不大 ,全锌提高了 5.5%～ 30.0% ,交换态铁、碳酸盐结合态铁、有机态铁、无定形结合态铁分别提高了1.5%～12.7%、2.4%～8.9%、11.6%～19.5%、32.5%～72.5%。锰、锌的各形态数量均有不同程度的增加。同时 ,长期施用有机肥增大了土壤铜的消耗 ,全铜含量有下降的趋势。     

绿肥翻压对天津潮土锌形态转化及有效性的影响

通过连续两年种植并翻压春油菜绿肥,研究不同春油菜品种翻压对土壤锌形态变化规律及有效性的影响,揭示锌在土壤中的形态转化规律及影响因素。选取9个春油菜品种进行翻压还田后,采集玉米收获时的土壤样品,测定不同形态锌含量和其它相关指标。结果表明,与CK处理相比,春油菜翻压均显著降低了土壤pH;中油肥1804和中油肥1901翻压后土壤有机质含量、水分含量、还原性物质总量较CK处理分别显著提高了61.60%和45.02%、11.65%和11.04%、264.36%和252.87%;中油肥1804翻压后土壤有效锌含量较CK处理显著提高了73.99%;与CK处理相比,中油肥1804和中油肥1901翻压后土壤交换态锌、有机结合态锌含量分别提高了168.86%和156.60%、48.47%和44.87%;春油菜翻压均显著提高了土壤锌的转化因子,降低了氧化物结合态锌;不同春油菜品种翻压对残渣态锌影响不显著。冗余分析结果表明,春油菜翻压通过多方面影响土壤锌的形态分布,其中土壤pH和春油菜含锌量为重要因素。综上,华北地区种植并翻压中油肥1804和中油肥1901是提高土壤锌有效性的最佳生物强化途径。     

植物应答缺铁胁迫的分子生理机制及其调控

铁是植物生长发育中所必需的微量营养元素。虽然土壤中铁的丰度很高,但其生物有效性非常低,特别是在碱性石灰性土壤上,高pH和高重碳酸盐含量严重降低了土壤中铁的有效性。因此如何有效地提高植物对铁的利用效率及增强植物对缺铁胁迫的响应已成为目前该领域的研究热点。本文重点阐述了植物两种不同的铁吸收机制,以及对缺铁胁迫的应答反应;对目前所发现的植物中调控缺铁胁迫的相关基因进行了全面的综述,包括新发现的吞噬机理中所涉及的NRAMP基因;同时也介绍了感应铁缺乏的众多相关信号,包括植物激素、气体信号分子及microRNAs等;此外,还提出利用铁吸收相关基因的转导、控制铁吸收相关因子以及各种农艺措施的实施来提高植物铁的生物有效性从而有效缓解缺铁胁迫。最后对未来有关植物吞噬机制、铁缺乏感应信号及改善植物铁营养新途径等研究方向作了初步展望。     

铜锌镍锰赋存形态的土体变化特征研究

本文用逐步连续分级法研究了砂姜黑土中铜锌镍锰的化学形态在土壤剖面中的变化特征以及耕作措施等对其的影响力。结果表明，砂姜黑土中代换态、有机态和无定形铁结合态铜锌镍锰的相对含量随剖面深度增加而降低；氧化锰态和残留态则随剖面加深而提高；碳酸盐结合态因元素种类和耕种方式而异，抑或增加抑或降低；晶形氧化铁态可以分成两类，铜镍变化不很明显，锌锰随剖面深度增加而增加。早耕熟化尤其是水旱轮作后，土壤中铜锌镍锰由植物无效的残留态或者有效性较低的晶形铁态（锌和锰）向有效性较高的代换态、有机态和无定形铁态转化，从而提高了土壤中铜锌镍锰的可移动性和有效性.     

先锋植物对铅锌尾矿库重金属污染的修复作用

通过野外调查发现湖南湘西花坦铅锌尾矿库定居成功五节芒、辣蓼和截叶铁扫帚3种先锋植物.研究先锋植物对其根际土壤理化性质的改良,先锋植物对重金属Pb、Zn、Cd的吸收积累及其生长对根际土壤重金属化学形态的影响.结果表明,先锋植物的定居提高了其根际土壤有机质、全氮含量和土壤含水率,而pH值均有所降低;3种先锋植物均表现为对Zn具有较强的富集能力,而对Pb、Cd的富集能力很差;先锋植物的生长通过促进残留态Pb、Zn、Cd向弱结合态转化,改变了Pb、Zn、Cd的形态分布,影响土壤中Pb、Zn、Cd的生物有效性.先锋植物五节芒、辣蓼和截叶铁扫帚的自然定居,有利于铅锌尾矿库重金属污染的修复.     

海南岛砖红壤中铅、镉的化学形态与转化

采用土培实验和连续提取.原子吸收分光光度法,研究了重金属Pb、Cd在海南岛花岗岩砖红壤中的形态组成、外源Pb、Cd污染及化学修复剂磷、钙、硫对土壤重金属形态的影响.结果表明:在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中残余态Pb>有机质结合态Pb>铁锰氧化物结合态Pb>碳酸盐结合态Pb>交换态Pb>水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低;重金属Cd的化学形态以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态为主,土壤中交换态Cd含量较高,其中铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>交换态Cd>有机结合态Cd>残余态Cd>水溶态Cd,说明土壤Cd的环境风险较高.当外源Pb、Cd污染土壤时,有铁锰结合态Pb>残余态Pb>有机态Pb>碳酸盐结合态Pb>交换态Pb>水溶态Pb,交换态Cd>铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>残余态Cd>有机态Cd>水溶态Cd的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb、Cd和交换态Pb、Cd的含量,并使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,但残余态Pb、碳酸盐结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd和有机态Cd有增加的趋势,残余态Cd的含量基本稳定.