土壤理化性质对铝电极电位的影响

本文系统研究了土壤的某些主要理化性质对铝电极电位的影响。结果表明，土壤水分，土壤松紧度，土壤盐分及土壤ｐＨ对铝电极电位都有明显影响。在土壤饱和水后和饱和水前的一定含水量范围内，则出现一个很大的电位突降。在同一含水量情况下，电位与土壤容重呈明显的线性反相关。土壤盐分浓度的增高能导致电位的负偏。同时在不同土壤中，盐分的作用也各相同。可变电荷土壤盐分的加入对电位的影响比较明显，从土壤ｐＨ的影响可以区分出     

上海城郊不同农业用地类型土壤硝化和反硝化作用

采用气压过程分离(BaPS)技术对上海城郊不同农业用地类型土壤总硝化速率和反硝化速率进行了测定.结果表明:不同农业用地类型土壤总硝化速率和反硝化速率差异显著(p<0.05).其中大棚蔬菜总硝化速率和反硝化速率最高;在土壤含水量15%～30%范围内.土壤总硝化作用和反硝化作用对氮损失的贡献率分别为46.8%,53.2%.土壤含水量和土壤通气孔隙度的适度增加均有利于土壤硝化作用和反硝化作用的进行;总硝化速率与土壤含水量、土壤通气孔隙度、全氮含量呈显著性相关(p<0.05),与土壤N_3~--N呈极显著性相关(p<0.01);反硝化速率与土壤含水量、N_3~--N、全氮呈显著性相关(p<0.05),与土壤通气孔隙度呈极显著性相关(p<0.01);中等土壤含水量范围内,影响土壤硝化作用、反硝化作用的环境因子趋于多样和复杂化,各种土壤环境因子共同影响和决定土壤硝化和反硝化过程.     

土壤盐分和含水量的空间变异性及其CoKriging估值——以黄河三角洲地区典型地块为例

以黄河三角洲地区典型地块为研究区，运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了不同深度土层盐分和含水量的空间变异特征。结果表明：研究区土壤盐分和含水量普遍较高，土壤表层积盐作用明显；各层土壤盐分均属于中等变异强度，土壤含水量除表层为中等变异强度外，其余各层为弱变异强度；受结构性因素和随机性因素的共同作用，各土层盐分和含水量均具有中等的空间相关性。对Kriging插值结果分析表明，研究区各土层盐分和含水量在一定的范围内均存在着空间上的相关性和变异性，表层土壤盐分和含水量的空间分布主要受微地形和气候条件的影响，地下水性质是主导深层土壤盐分及含水量空间分布的主要因素。分别采用表层土壤盐分及相应土层含水量对深层土壤盐分进行CoKriging估值，均能提高估值精度，采用表层土壤盐分对深层土壤盐分进行CoKriging估值的精度要明显高于采用土壤含水量，其估计方差减少百分数最大达到167．36％。     

艾比湖流域不同生态系统土壤水盐空间异质性分析

运用传统统计学和地统计学相结合的方法对艾比湖流域山前人工绿洲—绿洲—荒漠过渡带—湖滨湿地生态系统土壤表层(0~20 cm)盐分、含水量、pH的空间异质性特征进行分析,结果表明:(1)山前人工绿洲属中度盐化土,绿洲—荒漠过渡带和湖滨湿地均属于重度盐化土;艾比湖流域土壤pH和盐分均由山前人工绿洲向湖滨湿地逐渐增大,含水量由山前人工绿洲向湖滨湿地递减;艾比湖流域土壤pH属于弱变异性,盐分和含水量均属于中等变异强度;(2)受结构因素影响,山前人工绿洲土壤pH、绿洲—荒漠过渡带土壤盐分和含水量、湖滨湿地土壤pH和盐分具有较强的空间相关性;受结构因素和随机因素综合影响,山前人工绿洲土壤盐分和含水量以及湖滨湿地土壤含水量具有中等的空间相关性;(3)艾比湖流域土壤pH和盐分呈现斑块状分布,均由山前人工绿洲向绿洲—荒漠过渡带到湖滨湿地依次递增;土壤含水量呈现条带状分布,由山前人工绿洲向绿洲—荒漠过渡带到湖滨湿地依次递减、艾比湖北部向南部逐渐减少;土壤盐分与pH和含水量分别呈现极显著正相关、显著负相关。     

苏北典型新围垦海涂农田盐碱障碍因子特征分析

通过对苏北典型新围垦海涂农田(围垦于2005年,种植于2007年)盐碱障碍因子分析发现,农田土壤处于脱盐碱化阶段,其盐分均值为1.78 g/kg,属轻度偏中度盐渍化,但其变幅大,空间变异性强,盐分大值呈斑块状分布于田块中.同时,其pH高,均值达9.83,碱化特征明显.海涂围垦农田土壤盐分与pH的剖面分布均较均匀,垂直变异性弱.离子分析结果显示,海涂围垦农田土壤盐分以NaCl为主,除K+外,土壤可溶性离子按其与盐分和pH的关系大致可以分为两类,一类为Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+,分别与土壤含盐量呈显著正相关;另一类为CO32-、HCO3-,分别与pH值具有极显著的正相关关系;且同类离子之间互呈显著正相关,而两类离子相互之间呈显著负相关或极弱正相关.K+既与土壤含盐量和pH呈极显著正相关,同时也与除SO42-和Ca2+外的所有离子呈正相关.结合研究区气候特征,在消减新围垦海涂农田土壤盐碱障碍因子的过程中应积极改善土壤的物理性质以增强盐分的淋洗,并重点防止土壤的碱化过程.     

蓄排水条件下盐碱地土壤盐分运移特征研究

为检验蓄水和排水处理下盐碱地土壤盐分的变化情况及盐分运移规律,于2009年在陕西富平设置试验模型,分析在两种处理下0—160cm土层土壤中盐分的变化趋势。结果表明:蓄水处理下0—160cm土层的平均土壤湿度较排水处理高,能有效提高土壤中含水量,满足作物生长需求。分析了土壤中可溶性固形物(TDS)、阴离子(Cl-,HCO3-,SO42-)、阳离子(Ca2+,Na+,K+)含量的剖面分布及土壤pH值变化,并且利用主成分分析法分析了土壤盐分与各离子间关系,得出蓄水处理有效降低土壤表层的盐分,加速土壤耕作层脱盐,土壤质量明显改善,即蓄水处理下盐碱地治理效果显著。     

天津市滨海盐碱地刺槐种植区水盐动态变化规律

[目的]通过对滨海地区盐碱土水盐动态变化规律的研究,为该地区的土壤利用以及植树造林提供科学依据。[方法]以天津大港地区刺槐林土壤为研究对象,研究不同土层的土壤水盐年份变化和盐分离子分布特征。[结果]试验地土壤全年含水量变化范围在11.9%~28.8%;含盐量变化范围在4.2%~18.4%。春(3—5月)秋(9—11月)季节土壤含水量低,含盐量高,土壤盐分含量随土层深度增加逐渐降低;夏季(6—8月),土壤含水量高,含盐量低,土壤盐分含量随土层深度的增加逐渐升高。pH值在7.37~8.39之间,土壤中K+,Na+,Ca2+,Mg2+和Cl-春季表层土壤(0—10cm)含量最高,分别为0.04,4.27,2.69,1.04和10.03g/kg。除SO2-4和HCO-3外,其他盐分离子在春季变异系数(29.99~162.98)明显大于夏秋季节(2.87~88.13)。[结论]不同土层的土壤含水量和含盐量随当地降雨量呈明显的季节性变化;试验地区土壤属于碱性土壤,随季节变化不明显;K+,Na+,Ca2+,Mg2+和Cl-与含盐量变化趋势保持一致,SO2-4和HCO-3随季节变化没有明显的规律性;春季各盐分离子在土壤中分布极为不均。     

再生水灌溉对土壤主要盐分离子的分布特征及盐碱化的影响

通过田间试验,研究再生水纯灌、轮灌、重要时期灌清水等不同灌溉策略对西红柿和黄瓜地块土壤主要盐分离子的分布特征及盐碱化的影响。结果表明:对于西红柿地块,除Cl-和HCO3-在表土中的发生积累外,其他主要盐分离子均强烈受到灌溉水淋溶作用的影响,表现出向土壤深层迁移的特征,但是再生水灌溉未引起土壤剖面盐分的累积。对于黄瓜地块,土壤盐分分布对不同再生水灌溉策略的响应不同于西红柿地块,强烈的蒸发作用造成了主要盐分离子(除HCO3-外)在土壤表层中出现积累,但是未监测到盐分在深层土壤中累积。再生水灌溉对西红柿和黄瓜地块土壤的pH值和SAR值均未产生显著影响,但是较高的pH值(>8.0)说明长期灌溉再生水可能引起土壤的碱化。研究认为重要时期灌清水处理在控制土壤盐分累积方面效果明显,且未引起土壤发生碱化,可作为短期再生水灌溉果蔬菜(西红柿、黄瓜)的有益尝试。     

盐分积累对设施土壤电化学性质和水稳性团聚体影响的模拟研究

[目的]分析在盐分影响下土壤pH值和表面电荷量的变化趋势,以及对土壤水稳性团聚体结构的影响,为设施园艺及菜园土壤的改良提供参考。[方法]以合肥市周边地区的黄褐土为研究对象,研究盐分对土壤酸度、表面电荷以及水稳性团聚体含量的影响。试验设置了4个水平的盐分(0.3%,0.6%,0.9%,1.2%)处理和对照,在25℃恒温培养箱中进行了60d的培养试验。分别在10,30和60d取样分析。[结果]盐分浓度越高,土壤pH值越低,培养60d后1.2%处理与CK相比土壤pH值下降0.53;随着盐分浓度的升高,土壤的表面负电荷量呈递减趋势,正电荷量则变化不明显;模拟盐的增加能促进土壤中小团聚体相互胶结,从而促使水稳性大团聚体增多。[结论]盐分能够使土壤pH值和表面负电荷量下降;使土壤发生胶结作用,有助于大团聚体的形成。     

土壤含水量和电导率对芦苇生长和种群分布的影响

在对芦苇小区调查取样的基础上，利用Pearson关联分析法研究了土壤水、电导率与芦苇生长和种群分布的关系。结果表明土壤电导率空间变率明显，最大值是最小值的2倍。芦苇小区土壤电导率超过110mS／m，且pH值大于10时，芦苇由单一种群落转变成伴生种群落（芦苇＋碱茅）。并随着电导率和pH值的增加，碱茅所占的比例增加。土壤电导率与芦苇生长指标（覆盖度、平均株高、生物量干重、鲜重）呈显著性相关（P〈0．01），说明土壤盐分是影响芦苇种群特征的重要因素。表层土壤含水量（10cm剖面）与芦苇生长指标中的覆盖度、生物量呈显著性相关（户〈0．05）。深层含水量（100cm剖面）与芦苇生长指标均呈显著性相关（P〈0．05），因此表层水和深层水对芦苇的生长具有重要作用。     

红黄壤的石灰位

Aslyng^[2]和Schofield^[5]提出了“石灰位”的概念.石灰位的数学表示式为pH-0.5pCa,它是土壤中石灰[Ca(OH)₂]的数量的一个函数.以后,一些学者研究了石灰位的影响因素.     

不同水分条件下添加白云石对酸性水稻土有机碳矿化的影响

施用石灰改良酸性土壤是常用的农艺措施之一。施用石灰影响土壤理化性质,进而影响土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)矿化。而SOC矿化与土壤肥力保持和有机碳库的大小存在紧密联系。因此,明晰施用石灰对酸性土壤有机碳矿化的影响具有重要的理论和现实意义。该研究以2种母质的酸性水稻土为对象,在50%、90%和130%土壤最大田间持水量(Water Holding Capacity,WHC)条件下添加和不添加白云石,再进行为期45 d的室内培养试验,探讨白云石和水分对SOC矿化的影响。研究结果表明,添加白云石显著影响2种土壤有机碳矿化速率,但白云石添加和水分的交互作用不显著。土壤含水量较低时(50%WHC),2种土壤有机碳矿化均受到抑制。在较高土壤含水量情况下(90%～130%WHC),白云石添加和水分的共同作用对SOC矿化的影响因土壤质地不同而异,淹水条件下(130%WHC)棕红壤有机碳矿化量高于湿润条件(90%WHC),而红壤中的情况正好相反。白云石添加和水分均显著影响SOC累计矿化量,但二者交互作用仅在棕红壤中显著。添加白云石后,2种土壤pH值随着水分含量的增加而提高;土壤含水量较低时(50%WHC),土壤pH值即可达到或接近目标值(pH值6.5)。这些结果表明,在评估施用白云石对SOC矿化的影响时,需要考虑土壤含水量和土壤本身的性质,以便为农业生产实践中合理施用白云石提供指导和建议。     

Time‐resolved in‐situ pH measurement in differently treated,saturated and unsaturated soils

The pH‐value is of utmost relevance for soil properties and functioning. Hence, a time‐resolved in‐situ measurement is mandatory but lacking. As an alternative, a two‐probe pH electrode with gel‐covered reference electrode was newly constructed and tested for a continuous, in‐situ pH recording in saturated and unsaturated soil. This was done using samples from a set of 14 soils with different composition and pH$ _{\rm CaCl_2} $ ranging from 3.5 to 7.5 in batch and repacked soil column experiments. In the latter, changes in pH and redox potential were monitored upon transport of citrate‐phosphate buffer and pig slurry through the soil columns. The pH measurements were largely stable even upon substantial shifts in soil moisture content down to air‐dry conditions. The results of the pH measurements agreed with standard methods using settled soil suspensions in electrolyte solutions and the conventional combination (single‐probe) pH electrode. Testing the suspension effect, it was found that measuring pH directly in the soil is recommended. The pH measured in‐situ was closest to pH values determined in 0.01 M CaCl₂ suspensions according to DIN ISO 10390 (DIN, 2005 ). The transport of citrate buffer and pig slurry as pH active substances through soil induced strong effects on the pH and in part on the redox potential; the reversible effects lasted over days, which may affect the mobility and speciation of nutrients and pollutants as well as microbial processes.     

The importance of soil carbon and nitrogen for amelioration of acid sulphate soils

When exposed to air and adequate moisture, soils containing sulphides (sulphidic soils with pH > 4) become oxidized and generate sulphuric acid to form ‘sulphuric soils’ (pH < 4). Treatment of this acidity is undertaken by addition of lime. In this study, we investigated the effectiveness of adding plant organic matter, and simple carbon and nitrogen compounds, as alternatives to lime to sulphuric and sulphidic soils. In sulphuric soils under aerobic conditions, organic matter increased pH, the extent depending on the nitrogen content. Lucerne hay, which had the largest nitrogen content, increased the pH from 3.7 to 8.0, while pea straw and wheat straw effected smaller changes, in proportion to their respective nitrogen contents. Lucerne hay also caused the greatest reductions in soil redox potential and sulphate content, consistent with the action of sulphate‐reducing bacteria. Similarly, incorporation of organic matter under aerobic conditions effectively prevented sulphidic soil acidification and reduced the redox potential and sulphate content. The individual effects of carbon and nitrogen compounds were then examined and compared to plant organic material. Glucose was ineffective at both small and large concentrations, while molasses increased the pH slightly to 4.6 and acetate to 5.9. None of these carbon compounds was as effective as complex organic matter. Nitrogen added alone as nitrate or ammonia had little or no effect on pH, whereas organic nitrogen in the form of urea caused the pH to rise to 6.3 and reduced the redox to less than 0 mV but had no significant effect on sulphate content.     

Effects of pH on chemical stability and de-esterification of fenoxaprop-ethyl by purified enzymes, bacterial extracts, and soils

De-esterification is an initial step in the metabolism of certain herbicides, for example, fenoxaprop-ethyl [(+/-)-ethyl 2-[4-[(6-chloro-2-benzoxaolyl)oxy]phenoxy]propanoate] (FE). The ethyl-ester bond cleavage of FE to fenoxaprop acid (FA) by purified enzymes, crude bacterial enzyme preparations, and soils was investigated. In similar experiments fluorescein diacetate (FDA) was used as an alternative substrate. FE stability was pH sensitive in acidic buffered solutions; that is, below pH 4.6, rapid nonenzymatic hydrolysis of the benzoxazolyl-oxy-phenoxy ether linkage occurred, forming 6-chloro-2,3-dihydro-benzoxazol-2-one (CDHB) and ethyl 4-hydroxyphenoxypropanoate or 4-hydroxyphenoxypropanoate. With porcine esterase and cell-free Pseudomonas fluorescens extracts, activity on FE and FDA was most rapid at pH 7.6-8.6 but decreased 80-90% at pH 5.6. Yeast (Candida cylindrica) lipase-mediated de-esterification of FE and FDA was not as sensitive to pH; that is, activity at pH 4.6 was 70% of that at pH 7.6. Short-term incubations (20 h) were conducted in eight soils (pH 4.5-6.9) treated with (14)C-chlorophenyl ring-labeled FE (2 mg kg(-)(1)). In the most acidic soils (pH 4.4-4.5) 25% of the (14)C was recovered as FA, versus 30-40% in moderately acid soils (pH 5.0-5.6) and 55% in neutral soils (pH 6.8-6.9). There was a similar correlation between soil pH and FDA de-esterification. CDHB was formed in all acidic soils with levels 4-fold greater in pH 4.4-4.5 soils than in pH 5. 0-5.6 soils. CDHB was not formed in neutral soils. Results demonstrate some chemical hydrolysis (benzoxazolyl-oxy-phenoxy ether linkage) of FE in acid soils, the sensitivity of enzymatic de-esterification of FE to pH, and the potential of FDA as a colorimetric indicator for esterase hydrolysis of FE.     

土壤电化学性厦的研究Ⅱ.徽电极方法在土壤研究中的应用

土壤是一个不均匀的多相体系,土壤中的很多化学性厦,随位置而异.从微观的角度看,土壤胶体颗粒周围的离子分布的不均匀性,已为大家所熟知;从较为宏观的角度看,由于通气情况不同所造成的团聚体内外部的差异,由于施肥、耕作等措施所造成的土壤性质的局部差异,以及由于植物的吸收和分泌所造成的根际土壤与外部土壤间的差异等,都在植物生长和实际农业措施上,具有重要意义.根据已有的材料和几年来在江西所进行的一些其他的大田测定拮果,我佣深深地感觉到,对于土壤性质的微域变化的研究,应该是问明植物生长的实际土壤环境中的一个重要方面.     

水稻土的水理性质与土壤耕作的关系

最近的研究工作证明^[10,13,18]生长与土壤物理环境有密切关系.一般水稻土有水、旱两作过程,土壤随着淹水、排水和落干的变化相应地发生膨胀、分散、凝聚和收缩.水稻土的物理环境不是固定不变的.     

中国几种主要土壤的持水性质

土壤的持水性是指土壤吸持水分的能力。在对植物的有效范围内,土壤所吸持的水分是由土壤孔隙的毛管引力和土壤颗粒的分子引力所引起的,这两种力现在统称为土壤吸力,或基质吸力,它相当于土壤总水势中的基质势。     

pH对酸性土壤中铝的溶出和铝离子形态分布的影响

ＰＨ对酸性土壤中铝的溶出和土壤溶液中铝离子形态分布的影响的研究结果表明,土壤中铝的溶出量随ＰＨ降低而增加,ＰＨ对不同土壤中铝的溶出的影响不同,三种土壤中铝的溶出量受ＰＨ影响的大小顺序是：红壤〉赤红壤〉砖红壤,说明不同类型土壤中铝的溶出对外来酸的敏感和程度不同。