武陵山地植烟土壤酸度特征及影响因素——以湖南省湘西自治州为例

为了解多年种植烤烟的山地土壤酸度特征,研究了湘西自治州的土壤酸度指标特征及其关系以及植烟年限和土壤类型、有机质、黏粒对土壤酸度的影响。结果表明:(1)植烟年限对土壤酸度的影响大于土壤类型;随植烟年限增加,土壤pH下降,潜性酸度增加,黄棕壤土的交换性盐基、阳离子交换量和盐基饱和度下降。(2)土壤pH与交换性酸为幂函数关系,交换性铝是土壤交换性酸的主体,土壤交换性酸强度随交换性铝及其相对比例的增加而增加。(3)土壤pH与交换性盐基、阳离子交换量、盐基饱和度为二次曲线关系,当pH6时,随土壤pH增加,交换性盐基和阳离子交换量下降,盐基饱和度增加;当pH6时,随土壤pH增加,交换性盐基和阳离子交换量增加,盐基饱和度变幅小。(4)土壤交换性盐基离子主要是交换性钙,其次是交换性镁;对土壤pH影响较大的盐基离子是交换性钙。(5)有机质和黏粒主要影响土壤pH、阳离子交换量、交换性盐基和交换性钙。     

集约经营下雷竹林土壤酸化的初步研究

集约经营的雷竹有很高的经济效益,然而长期种植的雷竹林土壤酸化严重,影响了雷竹的可持续经营。研究通过采集浙江临安两样地不同雷竹种植年限的土壤,分析土壤酸化指标,以了解雷竹集约种植下土壤的酸化过程。结果表明,随种植年限的增加,土壤氮磷钾养分积累明显,而pH值下降显著。土壤中交换性酸随时间显著增加,其中交换性铝的比例也在增加,而盐基阳离子及饱和度下降明显。通过简单的方程拟合可以知道不同地点土壤酸化速率有所差异,但最终pH值较为相同,说明强度人为经营措施对土壤性质影响显著。因此,要防治雷竹土壤的酸化需要进行合理有效的管理措施。     

休耕轮作对黑土酸化的影响

通过长期定位试验,在吉林省德惠市采集休耕轮作的土壤样品,研究休耕轮作对土壤pH值及土壤交换性H+、Al3+的影响;休耕轮作对土壤阳离子交换性能的影响;休耕轮作的土壤pH值与各相关理化性状的相关性;休耕轮作对土壤缓冲性能的影响以及对酸化速率的影响.结果表明:(1)土壤经过休耕轮作后,土壤酸化得到缓解,土壤交换性酸(交换性H+和交换性Al3+)呈下降的趋势,土壤pH随着交换性酸的降低而升高;交换性H+和交换性Al3+含量随土壤有机质含量的增加而减小.(2)休耕轮作措施能够增加土壤中阳离子交换量及盐基饱和度;(3)土壤pH与各盐基阳离子的相关性大小依次为Ca2+＞ Na+＞ K+＞Mg2+,并且交换性Ca2+含量最多,占盐基总量的89％～95％,对盐基饱和度贡献最大;(4)休耕轮作措施能够增加土壤的酸碱缓冲容量,休耕轮作后的土壤最高酸碱缓冲容量是长期连作土壤酸碱缓冲容量的2倍以上,从而增强了土壤对酸碱的缓冲性能,并且降低了土壤的酸化速率.     

保护地土壤酸度特征及酸化机制研究

在辽宁省沈阳市于洪地区采集保护地及其相邻露地旱田土壤样品,测定土壤交换性酸、交换性盐基离子组成和土壤pH,研究保护地土壤酸化特征以及土壤pH与潜性酸、交换性盐基的关系。结果表明:（1）建成保护地栽培蔬菜后,保护地土壤酸化趋势明显,土壤交换性酸(交换性H⁺和Al³⁺)呈上升的趋势,土壤pH随着交换性酸的增多而降低;Al³⁺在交换性酸中所占比例随交换性酸总量增加而增大,随有机质含量增加而减小;H+在交换性酸中所占比例则呈相反的变化趋势。（2）保护地各土层土壤交换性盐基总量较露地相应层次土壤均有所增加,其中交换性Mg²⁺、K⁺、Na⁺含量均高于露地,而交换性Ca²⁺含量变化不明显;保护地各土层土壤交换性Mg²⁺、K⁺、Na⁺饱和度较露地相应层次土壤均有所增加,但盐基饱和度、交换性Ca²⁺饱和度下降明显。（3）土壤pH与交换性酸、非交换性酸含量呈极显著负相关,而与盐基饱和度呈极显著正相关,且主要受占优势的交换性Ca²⁺制约。     

江苏省典型茶园土壤酸化趋势及其制约因素研究

茶园土壤酸化日趋严重已成为当前茶叶生产中的突出问题。为制定茶园土壤酸化的控制对策,本文采用定位监测的方法,分析了江苏省茶园土壤酸化现状和土壤pH降低速率的动态变化及其与酸雨、土壤性质的关系。2008—2010年间江苏省21个典型茶场调查结果显示:所有被调查的茶园土壤pH值均低于茶树生长最适值5.5,其中pH值低于4.0的茶园比例达42.8%。2003—2010年间,江苏省茶园土壤pH降低速率呈现先逐年增大后减小的变化规律,期间2007年土壤pH降低速率达到最大。茶园土壤酸化及其动态变化受研究区域酸雨强度和频率的影响,同时土壤pH降低速率与土壤有机质、交换性盐基总量呈极显著的负相关,与土壤阳离子交换量(CEC)、黏粒含量存在显著的负相关关系。     

微地形作用下紫色母岩发育土壤的酸化特征

为揭示丘陵地区微地形作用下紫色母岩及其不同地形部位发育土壤的酸化特征,在西南丘陵地区采集土壤样品并分析其基本理化性质。结果表明:西南丘陵地区的紫色土已经出现了一定程度的酸化,土壤酸化后使交换性酸含量增加,交换性盐基离子总量和盐基饱和度降低。从丘陵地区的坡顶至坡底,紫色土的发育程度逐渐增加,土壤中维持土壤pH在碱性范围内的碳酸盐遭受到的淋溶作用依次增强。因此,从坡顶至坡底,紫色土的酸化范围逐渐增大。由于酸化后的紫色土pH开始受阳离子交换反应所控制,而在微地形的作用下,受盐基离子遭受淋溶过程和复盐基过程的相对强弱不同的影响,从坡顶至坡底,紫色土的总体酸化程度并未增加。可见,对西南丘陵地区的紫色土的开发利用需考虑到其较为独特的酸化特征。     

硅钙钾镁肥对南方稻田土壤酸度的改良作用

为明确硅钙钾镁肥阻控土壤酸化的效果和作用,采用连续4a的硅钙钾镁肥田间定位试验,以农民习惯施肥处理为对照(CK),分析在农民习惯施肥基础上增施750、1125、1500和1875kg·hm~(-2)硅钙钾镁肥对稻田土壤剖面pH、电导率(EC)、交换性酸、交换性盐基离子、酸碱缓冲容量和碱产生量的影响。结果表明:农民习惯施肥降低了0～30 cm土壤pH,导致土壤酸化,酸化率为2.88kmol·hm~(-2)·a~(-1);与之相反,硅钙钾镁肥能显著提高土壤pH,较CK处理在0～15 cm和15～30 cm分别提高了1.22～1.58和0.35～0.64个pH单位,并产生大量碱,在0～30 cm达到了9.93～13.82 kmol·hm~(-2)·a~(-1),其中0～15 cm占80%。与CK处理相比,硅钙钾镁肥能显著增加0～30 cm土壤EC、交换性Ca~(2+)、交换性Mg~(2+)、盐基饱和度及0～15 cm交换性K+,减少0～30 cm交换性酸,特别是交换性Al3+。土壤交换性酸消耗量中硅钙钾镁肥释放的交换性盐基和相应碱贡献了104.3%,是交换性酸减少的主要途径。总之,多次大量施用硅钙钾镁肥在显著提高0～30 cm交换性Ca~(2+)、Mg~(2+)和0～15 cm交换性K+含量的同时,有效改良了表层(0～15 cm)和亚表层(15～30 cm)稻田土壤酸性,用量越大,效果越明显,释放的Ca~(2+)、Mg~(2+)盐基离子和碱是土壤酸化阻控的主要作用机制。     

酸性紫色土的阳离子交换特征及其对酸缓冲容量的影响

明确酸性紫色土的交换性阳离子组成特征及其对土壤后续酸化进程的影响有助于评估紫色土的潜在酸化风险。为此,在重庆市合川区采集了38个酸性紫色土,进行了理化性质分析与酸缓冲容量测定,探讨了阳离子交换特征对土壤酸缓冲容量的影响。结果表明:部分紫色土的酸化程度较为严重,但酸性紫色土仍具有较高的交换性盐基阳离子含量和阳离子交换量(CEC)。紫色土的交换性Ca~(2+)和交换性Mg~(2+)含量分别为红壤的5.9倍和3.9倍。紫色土CEC也显著高于红壤和砖红壤。丰富的黏土矿物组成,尤其是较高的蒙脱石含量,是紫色土具有较高盐基阳离子含量和高CEC的主要原因。酸性紫色土的酸缓冲容量大小为3.18～25.6mmol·kg~(–1)·pH~(–1)。酸缓冲容量与交换性盐基总量和CEC间均呈极显著的正相关性。较高的盐基阳离子含量和CEC有助于增加紫色土的酸缓冲容量,减缓土壤的酸化速度。因此,尽管部分紫色土酸化较为严重,但受成土母质和发育程度的影响,丰富的盐基阳离子含量能对进入土壤中的酸进行缓冲,减缓紫色土酸化速度。这是紫色土相对于其他地带性酸性土壤所具有的独特酸化特征。     

长期施用氮磷钾肥和石灰对红壤性水稻土酸性特征的影响

利用34年的长期定位施肥试验,研究不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾化肥配施石灰(NPK+Ca O)对红壤性水稻土不同形态酸、土壤盐基离子及水稻植株阳离子吸收量的影响,探讨土壤交换性H+和Al3+占交换性酸的比例、土壤盐基离子、植株带出阳离子数量与土壤酸度的关系。结果表明,长期NPK处理早、晚稻土壤p H较CK处理分别降低0.2和0.3个单位,交换性酸提高2.3倍和4.2倍,水解性酸提高35.4%和40.0%;NPK+Ca O处理早、晚稻土壤p H较NPK处理分别提高0.5和0.7个单位,较CK处理分别提高0.3和0.4个单位,交换性酸、水解性酸均显著低于NPK和CK处理(p0.05)。土壤交换性H+、Al3+含量高低顺序均为NPK+Ca OCKNPK。土壤交换性盐基离子以交换性Ca2+所占比例最大(81.8%~89.3%),NPK+Ca O处理交换性Ca2+较CK和NPK处理分别提高40.1%和62.9%。交换性Ca2+、交换性盐基离子、盐基饱和度与土壤p H正相关,与交换性酸、水解性酸负相关,交换性Mg2+与交换性酸、水解性酸负相关,交换性Na+与水解性酸负相关。植株移出带走的钙、镁、钾、钠离子量及其总量对土壤p H、交换性酸和水解性酸有一定影响,但其相关性均不显著。研究表明长期施用化肥条件下通过配施石灰可有效缓解稻田土壤的酸化,促进酸性稻田土壤的生态修复与改良。     

积盐对设施栽培土壤酸度及酸组成的影响

[目的]探讨盐渍化对土壤酸度的可能影响,为了解设施栽培土壤的酸化过程提供依据。[方法]采集了不同酸化特征的设施栽培土壤、露天栽培土壤和自然酸性土壤等3类表层土壤和剖面分层土壤样品,通过化学分析和室内添加肥料盐及土壤洗盐模拟试验,比较研究设施栽培土壤、露天栽培土壤与自然酸性土壤中活性酸、潜性酸、盐基饱和度之间关系差异及其受土壤盐分积累的影响。[结果]与自然酸性土壤相比,设施栽培土壤的酸是人为输入式,其酸化主要发生在表层,土壤剖面呈自上而下下降。在相同交换性酸水平的条件下,设施栽培土壤的pH值最低,其次为露天栽培土壤,而自然酸性土壤的pH值相对较高。在相同土壤pH值的情况下,自然酸性土壤的盐基饱和度明显低于设施栽培土壤和露天栽培土壤,而设施栽培土壤的盐基饱和度高于露天栽培土壤;设施栽培土壤的交换性酸中活性酸组成比例高于自然酸性土壤。增加中盐的积累可显著降低设施栽培土壤pH值;设施栽培土壤的盐分淋洗过程在降低土壤盐分的同时也降低了土壤的活性酸(提高了土壤的pH值)。[结论]盐分的积累增强了设施栽培土壤中潜性酸向活性酸的转化,高量施用化肥不仅可直接通过酸性物质的输入促进土壤pH值的下降,同时由此引起的盐分也可在一定程度上进一步降低土壤的pH值。     

生物炭基肥对酸化茶园土壤养分及茶叶产质量的影响

针对多年生茶园土壤酸化严重、养分失衡、茶叶产质量下降等问题,以七年生酸化茶园为研究对象,设置不施肥（CK）、常规化肥（F）、生物炭（B）、低量生物炭基肥（BF1）、中量生物炭基肥（BF2）和高量生物炭基肥（BF3）6个处理,通过大田试验探究生物炭基肥对酸化茶园土壤肥力性状、茶树养分吸收以及茶叶产质量的影响,揭示生物炭基肥对茶叶的增产提质机理。结果表明:与CK相比,BF1 ~ BF3处理显著提高酸化茶园土壤pH以及铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量,且随炭基肥施用量的增加而增大,改土效果明显优于B和F处理;BF1 ~ BF3处理的茶叶养分积累量、SPAD值、产质量以及水浸出物、咖啡碱、氨基酸含量均显著高于CK处理,茶叶酚氨比显著低于CK处理,但与B和F处理的差异不显著;灰色关联分析表明茶叶产质量与土壤pH、铵态氮、速效钾、交换性镁和速效磷以及茶叶SPAD值、氮和镁积累量等因子关联密切,是影响茶叶产质量的主要因子。表明施用生物炭基肥可显著减缓酸化茶园土壤酸性,提高土壤养分有效性,促进茶树对氮、钾和镁的吸收,增强茶树光合作用从而显著提高茶叶的产质量,且以施用2590 kg hm?2生物炭基肥处理的效果较优。     

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.     

贵州省开阳茶园土壤养分状况与肥力质量评价

为明确贵州省开阳县茶园土壤养分状况,为优质茶叶生产提供参考,对贵州省开阳县茶园土壤进行了调查,分析了158个土壤样品的养分含量及养分间的相关性,并采用主成分分析法和模糊数学隶属度函数模型,通过计算土壤肥力综合指标值(IFI)对土壤养分状况进行综合评价。结果表明:贵州省开阳茶园土壤p H偏酸,有机质、全氮和碱解氮含量较为丰富;但全磷、速效磷、全钾和速效钾含量缺乏所占比例较大,分别仅有16.46%、14.56%、20.89%和12.66%的土壤样品达到优质高产茶园标准。开阳茶园土壤IFI值平均为0.59,属于中等以上土壤肥力茶园所占的比例为61.40%,茶园土壤肥力质量总体水平属于良好,但土壤偏酸,速效磷和速效钾的含量相对偏低,应重点改酸和增施磷钾肥。     

缓控释肥在茶园中应用的研究进展

施肥是满足茶树营养需求的关键技术,茶园施肥主要以化肥为主,施用量大且养分流失严重,对茶园环境造成了威胁。为了更好地发挥化肥的作用,生产出了养分利用率高的缓控释肥。近年来,缓控释肥在茶园施用效果表明:(1)可以提高茶园土壤的保水保肥性,增加土壤中铵态氮的含量;(2)减少茶园氮素的流失,将氮素的利用率提高到55%~80%;(3)提高茶叶中氨基酸、咖啡碱的含量,改善茶叶品质,提高茶叶产量。但是,目前缓控释肥应用于茶园方面的研究仍有不足,本文在总结缓控释肥定义、释放机理、分类的基础上,分析了缓控释肥对茶园土壤结构、氮素流失及茶叶的影响,并提出了未来缓控释肥应用研究的4个方向。     

植茶年龄对茶园土壤微生物特性及酶活性的影响

分析了浙江省两个典型茶区土壤化学、微生物学性质以及酶活性。结果表明,茶园土壤的酸化程度随植茶年龄的增加而加重,土壤有效态N以NO-3 N为主。两茶区高龄茶园的土壤微生物量均很低,表明长期植茶形成的独特生态环境对微生物有抑制作用。两茶园土壤微生物代谢商(Rmic/Cmic)都较非茶园对照土壤低,并且随植茶年龄的增加,两者呈相似的变化趋势。土壤微生物商的变化可能与茶园土壤环境胁迫状况有关,低龄茶园的土壤微生物商(Cmic/Corg)高于非茶园对照土壤,也明显高于高龄茶园。土壤有机碳,全N ,有效P ,NH-4 N ,NO-3 N ,脲酶和酸性磷酸酶活性均随植茶年龄的增加而增加,而与土壤pH值呈相反的变化趋势     

生物质炭对茶园土壤改良及茶叶品质的影响

近年来,茶树种植过程中化肥的超量施用造成茶园土壤酸化加剧和有机质含量降低等一系列问题,进而影响到茶叶的产量和品质。生物质炭一般呈碱性,具有含碳量高、比表面积大、高度生物化学稳定性和较强的吸附性能等特性,能够增加土壤碳储量,提高土壤pH值和养分有效性,对于茶园土壤固碳、土壤改良和抑制土壤氮磷流失、改善农产品品质等方面有较大作用。针对我国茶园土壤存在的主要问题,以生物质炭的特性及生物质炭改良土壤的作用机理为研究对象,重点阐述了生物质炭在茶园酸化土壤改良、土壤氮素淋失阻控、土壤固碳增汇等方面的效应,以及生物质炭提高茶叶产量和提升茶叶品质方面的作用机理。基于以上研究,展望了生物质炭在茶园管理方面的理论研究方向,为生物质炭在农业生产中的应用和推广提供科学依据。     

茶园—土壤系统铝和氟的生物地球化学循环及其对土壤酸化的影响

黄棕壤植茶以后,土壤pH下降,土壤酸度随植茶年限的增长而增大,且上层土壤pH的减幅大于下层土壤。茶园土壤的酸化是与茶树对铝和氟的生物积聚、土壤交换性铝与铝络合物的增加以及土壤盐基的淋溶有关。茶树落叶中铝和氟的含量分别高达5836—6136 ppm和469—520ppm;茶树透冠水和土壤渗漏液中均有相当多的Al和F,茶园土壤系统中铝和氟的循环,不仅导致土壤Al³⁺及F^-的增多,还使表土的有机络合态铝以及土壤交换性复合体和土壤溶液中的氟铝络合物积聚。因此,土壤中铝和氟的积累、转化及其生物地球化学循环是茶园土壤酸化的主要原因。     

山东省土壤酸化特征及其影响因素分析

为弄清山东省土壤酸化状况,采用统计分析和空间分析方法,对山东省测土配方施肥项目数据进行分析,并与第2次全国土壤普查的部分数据作比较,分析山东省不同区域、不同土地利用类型、不同土类的土壤酸化状况。结果表明:1)山东省的酸化土壤面积为126.4万hm2,占全省土壤面积的8.13%,与第2次全国土壤普查相比,酸化面积增加了8.07%;2)山东省土壤p H值呈现自西向东、由北向南逐渐减小的趋势,酸化土壤集中分布在鲁东和鲁南地区的威海市、烟台市、日照市、青岛市和临沂市;3)不同土地利用类型中,园地中的茶园酸化程度较重,耕地酸化程度最轻;4)不同土类中,棕壤酸化程度最重,潮土酸化程度最轻。山东省土壤酸化呈现严重的趋势,其自然地理气候条件、不同土地利用方式以及施肥管理等是可能导致土壤酸化的主要原因。     

单宁酸对不同pH茶园土壤中活性铝形态分布的影响

采集云南省普洱市和江西省南昌县两地典型的茶园土壤,通过添加HCl和Ca(OH)2调节土壤pH,研究不同pH(3.0、3.5、4.0、4.5)茶园土壤添加0.4 mmol·kg 1、2.0 mmol·kg 1、4.0 mmol·kg 1、8.0 mmol·kg 1、12.0 mmol·kg 1单宁酸后,活性铝形态交换态铝(Al3+)、单聚体羟基铝[Al(OH)2+、Al(OH)+2]、酸溶无机铝[Al(OH)03]和腐殖酸铝[Al-HA]的分布特征。结果表明:单宁酸添加量为0~0.4 mmol·kg 1和0~2.0 mmol·kg 1时,江西南昌和云南普洱茶园土壤中交换态铝随土壤pH的增加呈明显下降趋势,而羟基态铝、酸溶无机铝和腐殖酸铝呈逐渐上升趋势;当单宁酸浓度增至2.0 mmol·kg 1以上时,随土壤pH的增加,单宁酸对活性铝释放的抑制作用增强,各形态活性铝含量都较低,且不同pH处理土壤间的差异不显著。0~20 cm土层土壤与20~40 cm土层土壤变化规律大致相似,总体上看,下层土壤活性铝总量高于上层。云南普洱茶园土壤活性铝总量明显高于江西南昌的茶园土壤。相关分析表明,0~20 cm土层土壤中,pH与羟基态铝、腐殖酸铝、土壤酸碱缓冲容量(pHBC)呈正相关(r=0.796,P0.01;r=0.960,P0.01;r=0.852,P0.01);pHBC与交换态铝、羟基态铝呈负相关(r=0.904,P0.01;r=0.645,P0.05),而与腐殖酸铝呈正相关(r=0.795,P0.01)。同时,单宁酸加入浓度为0~0.4 mmol·kg 1时,土壤pH明显上升,之后随着单宁酸加入浓度的增加土壤pH持续下降,土壤pH(YpH)与单宁浓度(CDN)在此阶段基本符合方程:YpH=0.04CDN+3.82(R2=0.95,P0.01)的线性变化趋势,在单宁酸浓度达到8.0~12.0 mmol·kg 1时,土壤pH基本不再变化。