微生物在不同pH下对水稻土胶体中砷释放的影响

为探讨水稻土胶体与类金属砷（As）的生物地球环境行为,本研究对比分析了微生物在初始pH=3和初始pH=7的不同酸碱条件下对土壤胶体负载As释放的作用差异,并揭示其内在机制。结果表明：在pH=3条件下微生物作用相对较弱,对胶体悬液pH与Eh影响较小,与无菌对照组相比,溶液中Fe²⁺与As含量均有所提高,且释放的As主要为氧化态As（Ⅴ）;在pH=7条件下微生物活性较强,至28 d时可使胶体悬液pH升至8.12,Eh降至-55 mV,形成强还原环境,铁还原溶解量明显增多,Fe²⁺含量是无菌对照组的2.79倍,并且胶体中吸附态As随着Fe的还原溶解而释放,主要为还原态As（Ⅲ）。相关性分析表明,土壤胶体中As的释放与铁氧化物的还原转化有关,溶液中As释放量与Fe²⁺含量呈显著正相关关系,尤其在中性条件下As（Ⅲ）含量与Fe²⁺极显著正相关（r=0.798**,P<0.01）。研究表明,在中性环境条件下较强的微生物活性可提高土壤胶体中铁氧化物的异化还原,同时增强As的释放与转化。     

秸秆残茬对低温潜沼性稻田土壤还原性物质含量及稻谷产量的影响

采用盆栽实验的方法，研究了秸秆残茬对低温潜沼性稻田土壤氧化还原电位、土壤还原性物质总量、土壤Fe²⁺含量及其稻谷产量的影响。研究结果表明：(1) 在低温潜沼性稻田中，与无秸秆残茬田(T0)相比，随着秸秆残茬量的增加（2.5～10.0 t·hm^-2），T1,T2和T3处理的土壤还原性物质总量增加2.2～4.8 cmol·kg^-1；土壤Fe²⁺含量增加10.8～40.8 mg·kg^-1，土壤氧化还原电位降低23.2～96.5 mV。其中，当秸秆残茬量超过5.0 t·hm^-2时，秧苗移栽-返青期土壤Fe²⁺含量增加88.2 mg·kg^-1，土壤氧化还原电位降低196 mv，不利于水稻生长。(2) 在低温潜沼性稻田中，与无秸秆残茬田(T0)相比，随着秸秆残茬量的增加（2.5～10.0 t·hm^-2），T1,T2和T3处理的稻谷产量降低1 140～1 560 kg·hm^-2；当秸秆残茬量高于5.0 t·hm^-2时，稻谷千粒重降低0.2 g，结实率等显著降低4.2%。     

余江县水稻土剖面酸缓冲性能与酸化速率

为探明不同母质发育的水稻土在剖面层次上的缓冲性能特征及酸化速率大小,以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土为对象,测定不同层次（0~20、20~40、40~60、60~80 cm和80~100 cm）土壤的pH、有机质、全氮、阳离子交换量和酸碱缓冲容量,定量比较不同母质和不同土层酸碱缓冲容量的变化及差异。结果表明：以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土酸碱缓冲容量在0~20 cm土层比80~100 cm土层分别显著升高10.14 mmol·kg^-1和4.18 mmol·kg^-1,且随着水稻土初始pH（不加酸碱的pH）的增加,其酸碱缓冲容量也呈增加趋势。在0~20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量比河流冲积物母质显著增加7.38mmol·kg^-1;在20~100 cm土层,2种母质发育的水稻土酸碱缓冲容量无显著差异。红砂岩母质发育水稻土表层酸化速率（0.78kmol H⁺·hm^-2·a^-1）大于河流冲积物母质（0.36 kmol H⁺·hm^-2·a^-1）。水稻土酸碱缓冲容量与pH呈极显著负相关（P<0.01）,与交换性盐基总量呈显著负相关（P<0.05）,与阳离子交换量、有机质、全氮和交换性酸呈极显著正相关（P<0.01）;水稻土pH与有机质、全氮和交换性酸呈极显著负相关,与交换性盐基总量呈极显著正相关（P<0.01）,与阳离子交换量无相关性。研究表明,酸碱缓冲曲线可以很好地反映不同母质发育的水稻土在不同土层上对加酸、加碱量的敏感程度;随着土层深度的增加,2种母质的酸碱缓冲容量呈下降趋势,其中在0~20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量和酸化速率最高,其酸碱缓冲容量主要与初始pH、有机质、全氮、阳离子交换量、交换性盐基总量和交换性酸有关,且2种母质发育水稻土均处于铝硅酸盐矿物分解和交换性盐基离子缓冲阶段。     

宁夏青铜峡农耕土壤硒含量分布特征及其影响因素分析

通过对青铜峡市农耕表层土壤和水稻全硒含量的测定,分析了青铜峡市农耕土壤硒含量分布特征及水稻子实硒含量影响因素。结果表明,表层土壤硒元素含量在0.057~0.95 mg·kg^-1之间,平均值为0.226 mg·kg^-1,83.55%的农耕土壤达到足硒水平（0.175~0.40 mg·kg^-1）,其中连湖农场土壤硒元素含量均值最高,树新林场最低。不同土壤类型土壤硒元素含量表现为灌淤土 > 潮土 > 粗骨土 > 盐土 > 灰钙土 > 新积土。相关分析结果表明,影响研究区土壤硒元素含量的因素主要是土壤pH、有机质、铁氧化物、锰和CEC。此外,水稻子实硒含量不只受土壤全硒含量的影响,而且与土壤pH、有机质等因素密切相关。     

石灰性农田土壤-水稻系统根际与非根际土氮转化速率差异

为探讨石灰性农田土壤-水稻系统根际与非根际土的氮素转化特征差异,本研究以石灰性紫色土发育而成的水稻土为研究对象,通过采集水稻分蘖期和成熟期的根际与非根际土壤,开展¹⁵N成对标记室内好氧培养试验,并计算土壤各初级氮转化速率。结果表明：水稻分蘖期根际土初级矿化速率（4.45 mg·kg^-1·d^-1）和硝化速率（9.16 mg·kg^-1·d^-1）均显著低于非根际土（P<0.05）;水稻成熟期根际土初级矿化速率（6.75 mg·kg^-1·d^-1）和硝化速率（16.86 mg·kg^-1·d^-1）与非根际土无显著差异,但显著高于分蘖期根际土的初级矿化和硝化速率（P<0.05）。水稻分蘖期NH₄⁺-N固定速率显著高于成熟期,其中,分蘖期根际土NH₄⁺-N固定速率为19.75 mg·kg^-1·d^-1,与成熟期根际土相比增加了42.21%;此外,两个生育期的水稻根际土NO₃^--N固定速率均显著高于非根际土。水稻分蘖期根际土无机氮总固定速率显著大于有机氮矿化速率,有利于氮素的留存和周转,相应地,初级硝化速率显著降低,减少了土壤NO₃^--N损失。研究表明,水稻不同生育期对石灰性水稻土主要氮转化速率的影响具有差异,且这种差异可能受水稻生育期内土壤水分、根系分泌物及无机氮含量变化的调控。     

华中地区水旱轮作酸性土磷、铁形态转化及机理

为探讨华中地区水旱轮作体系酸性土壤磷与铁的形态转化以及磷生物有效性变化,本研究于2018年和2019年水稻收获后采集该区域典型酸性红壤（低磷铁比）和黄棕壤（高磷铁比）,采用张守敬-杰克逊无机磷分级方法和梯度扩散薄膜（DGT）技术,对干湿交替培养样品磷形态、生物有效性磷（DGT-P）与铁（DGT-Fe）、Fe（Ⅱ）及无定形氧化铁（Fe_ox）等进行定量分析。结果表明：淹水过程中黄棕壤和红壤pH逐渐升高趋于中性;二者氧化还原电势（Eh）在淹水期间降低,土壤环境呈明显的还原条件。淹水过程黄棕壤和红壤中Fe²⁺与Fe_ox均增加,干燥后均明显降低。黄棕壤与红壤磷形态以铁结合态磷（Fe-P）与闭蓄态磷（Oc-P）为主,干湿交替过程中黄棕壤Oc-P向Fe-P转化,红壤Fe-P向Oc-P转化。在水-土界面以下120 mm土壤垂直剖面内,黄棕壤DGT-P和DGT-Fe释放水平先增加后减少;红壤DGT-Fe增加,DGT-P减少,黄棕壤P和Fe的同步释放相关性更显著。研究表明,干湿交替条件下酸性土壤磷形态主要是Fe-P与Oc-P之间转化,低P/Fe红壤以磷闭蓄化为主,高P/Fe黄棕壤Fe-P增加,以铁吸附磷为主;淹水导致DGT-P含量增加,生物有效性增加;干燥过程磷闭蓄化加深,但磷有效性并无明显降低,这与土壤磷水平有关。     

活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的研究

为了解活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的贡献，量化了重庆西部地区不同土壤类型与耕作制度下61个典型农田土壤的表层（0~30 cm）、中层（30~60 cm）、底层（60~100 cm） 3层的活性铁铝矿物所固定的有机碳量（OC_Fe-Al）。结果表明：OC_Fe-Al表现为表层（均值2.02 g·kg^-1） > 中层（均值1.37 g·kg^-1） > 底层（均值1.19 g·kg^-1）；OC_Fe-Al占土壤总有机碳的范围为12.8%~83.6%。3层土壤的活性铁铝矿物平均固碳量，在不同土壤类型中，石灰岩土最高（1.83 g·kg^-1），紫色土最低（1.40 g·kg^-1）；在不同耕作制度中，水旱轮作用地最高（1.65 g·kg^-1），旱作用地最低（1.50 g·kg^-1）；在不同地形中，陡坡地最低（0.97 g·kg^-1），平地（1.53 g·kg^-1）与缓坡地（1.54 g·kg^-1）较高；OC_Fe-Al与土壤Fe、Al及TOC含量呈显著正相关（P<0.01），与土壤pH呈显著负相关（P<0.01）。总体而言，活性铁铝矿物固碳是土壤固碳的重要机制且对底层土壤碳库的贡献率更大；而土壤类型、耕作制度、土壤pH等均会影响活性铁铝矿物对土壤有机碳的固定。     

垃圾渗滤液污染羽在地下环境中的分带现象研究

通过土柱实验研究垃圾渗滤液污染物在地下环境中降解的生物地球化学作用和分带现象,并对污染前后土壤中的Fe³⁺、Fe²⁺、氧化容量(OXC)和还原容量(RDC)等的变化进行分析.结果表明,垃圾渗滤液污染羽中出现了4个顺序氧化还原带,微生物在每个带所利用的最终电子受体是不同的,分别为CO₂、Fe³⁺、NO₃^-和O₂,相应地依次称为产甲烷带、铁还原带、NO相似文献   

溴氰虫酰胺在土壤中的吸附特性

为研究溴氰虫酰胺（CNAP）在土壤中的吸附特性,在5种不同类型的土壤上进行吸附动力学和吸附热力学试验,探究了土壤性质和溶液初始pH对吸附行为的影响。结果表明,CNAP的吸附动力学符合Elovich方程,0~12 h快速吸附,平衡吸附时间为48 h,1 mg·L^-1时的平衡吸附量为1.21~2.40 mg·kg^-1。不同土壤对CNAP的吸附等温线符合Freundlich方程,25℃下Freundlich吸附常数范围为1.11~4.97,与有机质含量呈显著正相关（P<0.05）,与黏粉粒含量正相关。通过热力学试验发现,CNAP的吸附是吸热反应,吸附Gibbs自由能变为负值,升高温度有利于吸附发生,吸附焓变小于40 kJ·mol^-1,属于物理吸附。初始pH显著影响潮土、褐土、红壤土对CNAP的吸附量,吸附量随着pH的升高先增大后降低,最适吸附pH为4~5,黑土和水稻土不受初始pH的影响。CNAP在土壤中的吸附量与有机质含量呈显著正相关,计算模拟表明CNAP和黄腐酸能形成较强的氢键。研究表明不同土壤对CNAP有不同的吸附特性,提高土壤有机质含量、升高温度、增加黏粉粒含量有利于吸附。     

杂交中籼麻纤维膜育秧机插技术规程

^{为了适应水稻现代化机插作业方式},^{有效避免机插秧秧苗不整齐、秧苗素质差、不易起苗、易散等不利因素},^我们对杂交中籼^{麻纤维膜水稻育秧技术进行了探索},^总结了杂交中籼^{麻纤维膜水稻育秧技术},^制定了杂交中籼^{麻纤维膜水稻育秧技术规程。}     

陕西土壤的矿物组成与阳离子交换量关系的研究

差热分析和X衍射分析结果表明,陕西五种土壤粘粒矿物组成都是以伊利石为主,并含有一定量的高岭石、绿泥石和蒙脱石。黄褐土、黄绵土、黑垆土粘粒矿物在剖面分异不明显。塿土、黄棕壤表层与亚层粘粒矿物组成有一定差异。粘粒及其它各粒级矿物质的矿物组成都与其阳离子交换量结果很一致。     

不同母质类型水稻土上莲藕施肥效应研究

[目的]为莲藕科学施肥技术提供依据。[方法]采用微区试验研究了施用氮磷钾配比肥料及有机肥对潮土性水稻土和黄棕壤性水稻土上莲藕生长和产量的影响。[结果]不同母质类型的水稻土上,莲藕的长势长相和总产量相差不大,但潮土性水稻土上莲藕施K肥产量效果优于黄棕壤性水稻土,施P肥产量效果明显差于黄棕壤性水稻土,施有机肥和N肥的产量效果基本一致。2种类型水稻土上莲藕产量与不同阶段立叶总面积均呈显著正相关。潮土性水稻土上莲藕N、P和K的净吸收量之比平均为1∶0.25∶2.71,黄棕壤性水稻土上平均为1∶0.36∶5.43,说明莲藕对K素的需求明显高于N素。[结论]2种土壤比较而言,潮土性水稻土上莲藕的N素利用率较高,K素利用率较低,P素利用率相差不大。     

利用膜进样质谱仪测定水稻土几种厌氧氮转化速率

为了在同一体系下区分和测定水稻土反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)过程发生速率和相互关系,并获取近似原位情况下的净脱氮速率,本研究通过将~(15)NH_4~+化学氧化法测定DNRA速率和添加尿素模拟原位土柱测定净脱氮速率与膜进样质谱法(MIMS)进行联用,完善了一套基于膜进样质谱法(MIMS)的稻田硝态氮转化测定方法体系,利用该方法测定了5种典型的水稻土[辽宁营口(YK)、江苏宜兴(YX)、浙江金华(JH)、广西桂林(GL)和四川广安(GA)]的反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮4种氮转化速率。结果显示:基于MIMS的方法体系可实现对水稻土中反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率的测定,5种水稻土反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率范围分别为(358.63±25.37)～(479.96±22.12)、(-14.81±0.22)～(5.29±1.22)、(25.76±12.71)～(109.87±3.88)g N·hm~(-2)·h~(-1)和(33.33±11.16)～(72.74±14.18)g N·hm~(-2)·h~(-1),相关结果与其他方法研究结果具有可比性。相关性分析显示:水稻土NO_3~-、可溶性有机碳(DOC)和土壤Fe~(2+)含量是反硝化过程的主要限制因素;NO_3~-是Anammox的关键限制因素;而土壤DOC和Fe~(2+)含量是DNRA过程的主要限制因素。基于MIMS的方法体系可以在短时间内(1周)测定水稻土四种厌氧氮转化速率,且所需样品量低、精确度高,在稻田或湿地土壤厌氧氮转化过程研究中有很好的应用前景。     

风干对土壤主要无机磷组分的影响

 选择含磷量差异较大的黄棕壤、水稻土和酸性红壤种植黑麦草、白羽扇豆、荞麦、油菜和籽粒苋等不同植物,并于植物生长90 d后采集新鲜土样,测定其风干前后的主要无机磷组分。结果表明,不同土壤无机磷总量及组成间存在极大差异。风干过程可增加黄棕壤和水稻土无机磷总量,降低红壤无机磷总量。无机磷总量的最大改变值可达原有量的70%左右。风干过程对不同土壤的不同无机磷组分消长的影响不一。它导致黄棕壤Al-P减少,O-P 和Ca-P增加;水稻土Al-P 和Ca-P增加,Fe-P 与O-P 不变;红壤 Al-P与Fe-P增加,Ca     

陕西土壤的粘粒矿物组成

对陕西省11个主要土类50个样本的粘粒进行研究结果表明,发育在黄土母质上的黄绵土、黑垆土、(土娄)土和褐土,粘粒矿物以水云母为主,并含有一定量的绿泥石、高岭石和少量蒙脱石;在红棕色粘黄土母质上发育的黄褐土和水稻土,粘粒矿物仍以水云母为主,但含有较多量的高岭石和蒙脱石;山地黄棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤、森林草甸土和亚高山草甸土粘粒普遍富含水云母,蛭石和绿泥石,其主要矿物组合有明显的不同。     

Effects of Air-Drying on the Inorganic Phosphorus Forms in Soils

After 90 day's cultivation of five different plants (rye grass, lupin, buckwheat, rape and amaranth) in three soils (Yellow brown soil, Paddy soil and Red soil), fresh soil samples were collected and inorganic phosphorus (Pi) fractions were measured before and after air-drying. The results clearly indicated that the total Pi and their composition differed significantly among soil types. The air-drying process increased the total Pi in yellow brown soil and in paddy soil, while decreased that in red soil. The total Pi could vary to 70% of that before air-drying. The Pi forms in different soils changed to different extent after air-drying. As to yellow brown soil, Al-P decreased, while O-P and Ca-P increased; as to paddy soil, Al-P and Ca-P increased, while Fe-P and O-P remained; as to red soil, Al-P and Fe-P increased, Ca-P remained and O-P reduced obviously. Growth of different plants in soils had effects on Pi forms during the process of air-drying. Therefore, for chemical study of soil phosphorus, application of fresh soil samples can provide more reliable results.     

磷运移参数两种确定方法的比较

应用同位素（３２Ｐ）示踪法研究了陕西省４种土壤（黄绵土、黑垆土、土娄土和黄褐土）的３种处理状态（风干、去ＣａＣＯ３风干和原状）磷素运移特征。结果表明，平衡方法和ＣＸＴＦＩＴ程序拟合法求出的土壤磷素运移参数，都可以较好地描述磷素运移过程的特征；由于ＣＸＴＦＩＴ程序拟合法直接应用穿透曲线拟合，还可应用于原状土壤中磷运移参数的推求，所以，与平衡法相比ＣＸＴＦＩＴ程序拟合法更优。     

水分和容重对土壤Cl-扩散的影响

用￣（３６）Ｃｌ标记扩散池法测定了不同含水量及不同容重下４种质地土壤Ｃｌ￣－的扩散系数。结果表明，Ｃｌ￣－扩散系数随土壤水分增加和容重增大而近乎线性增大，在有效水范围内，４种土壤增大的幅度为：黄绵土＞黑垆土＞土＞黄褐土；在容重１．１～１．６ｇ／ｃｍ￣３范围内，以１．３～１．４ｇ／ｃｍ￣３为界，质地较轻的黄绵土和黑垆土，在此之前Ｃｌ￣－扩散系数随容重增加较慢，在此之后增加较快；而质地粘重的土和黄褐土则相反。对Ｃｌ扩散而言，水分与容重、容重与温度之间没有交互作用。     

3种改良剂对不同土壤-水稻系统中Cd行为的影响

通过水稻盆栽试验,研究了钙镁磷肥、石灰和硅肥作为土壤改良剂对几种中度污染水稻土中Cd的赋存形态以及对水稻生长的影响和改善糙米品质安全性的作用。结果表明,由于各种改良剂的性质和改良机理上存在差异,改良效果各不相同,其中硅肥的改良效果最好,其次是钙镁磷肥,然后是石灰。虽然3种改良剂均能降低土壤中有效态Cd以及糙米和秸秆中Cd的含量,使稻米质量符合国家食品卫生安全标准,但土壤性质的不同会影响改良剂的效果。同一改良剂施用在红壤上的效果最为明显,其次是黄泥土,而呈碱性的潮黄土由于土壤有效态Cd的含量明显低于前两种土壤,施用改良剂后糙米和秸秆中的Cd含量虽有所降低,但改善效果不太明显。     

外源镉在几种典型农耕土壤中的稳定化特征

采用室内培养的方法,研究了重金属镉(Cd)在水稻土(渗育型)、黄壤、酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土5种典型农耕土壤中的稳定化过程,探讨Cd进入土壤后其有效态含量在180 d内随时间的变化特征,并利用动力学模型进行模拟,通过相关性分析,定量化描述土壤理化性质对Cd稳定化过程的影响。结果表明:有效态Cd在培养15 d内迅速下降,随后缓慢降低,外源Cd添加量≤2 mg·kg-1时,30 d后基本达到平衡,外源Cd添加量≥5 mg·kg-1时,60 d后才趋于稳定;平衡后,水稻土、黄壤及酸性紫色土中有效态Cd含量占加入总量的52.6%~66.7%,中性紫色土和石灰性紫色土中占33.6%~46.5%。5种动力学方程中,以二级动力学方程模拟外源Cd的稳定化效果最好,以该方程拟合所得的稳定化平衡含量和表观速率常数可用来表征Cd进入土壤后的稳定化过程。相关性分析表明,Cd在土壤中的稳定化过程与土壤性质密切相关,表现为p H值、CEC和有机质含量较高的土壤中有效态Cd含量较低,高p H值、高CEC和高有机质含量对平衡时的Cd含量有显著抑制作用,且以p H对Cd稳定化速率和平衡含量的影响最大。