有机物料对酸性红壤铝毒的缓解效应

利用盆栽试验研究了施用不等量稻草对酸性红壤旱耕地铝毒的缓解效应。结果表明,添加不等量的秸秆碳(C)后,土壤pH值显著提高,土壤交换性铝和吸附态羟基铝的含量则明显降低,土壤有机络合态铝的含量也呈增加趋势。添加铝盐并不影响秸秆碳对降低土壤交换性铝和吸附态羟基铝含量的作用。在本研究中,土壤pH值与土壤交换性铝和土壤吸附态羟基铝均呈显著负相关,方程分别为y=-2193.9x+11545,R2=0.9798**,y=-655.34x+9748,R2=0.7837**。土壤交换性铝和吸附态羟基铝与玉米主根长,地上部磷、钾含量均呈显著负相关,是抑制玉米吸收养分的主要限制因素,土壤吸附态羟基铝是次于交换性铝的又一活性较大的铝化合物。     

施用水稻秸秆对酸性红壤铝形态的动态影响

采用室内培养试验研究了施用秸秆对酸性红壤pH值和高活性的交换性铝、吸附态羟基铝和有机络合态铝的动态变化。结果表明，土壤pH值和各形态铝在前30天内变化较大，而后达到稳定。土壤pH值在前10天内快速提高，之后缓慢下降至第30天渐趋平衡，土壤交换性铝则是先降低，10天后逐渐增加至稳定状态。添加秸秆后，土壤吸附态羟基铝发生复杂的水解和聚合反应，变化不大。有机络合态铝在可溶性有机质和有机酸等小分子化合物的联合作用下，先增加而后降低。由于秸秆作用的时间较短，不能使有机质积累，故有机络合态铝不稳定易于变化，不能起到很好的络合铝的作用。     

茶园土壤pH变化对土壤中铝特性的影响

土壤中铝的毒性强弱取决于铝的形态。为了解茶园土壤中铝的特性,以江苏省7个长期定位观测茶园为研究对象,采用化学连续提取法测定不同条件下土样中不同形态的铝含量,研究茶园土壤pH升高或降低过程中铝的形态转化及其影响因素。结果表明,茶园土壤在酸化过程中活性铝溶出明显增强,不同形态的铝含量有明显差异,依次为腐殖酸铝(Alh)铝的水合化物和氢氧化物(Aloh)交换态铝(Alex)有机态铝(Alo)水溶态铝(Alw)无机吸附态铝(Alino);土壤pH、有机质和酸容量是影响铝形态的重要因素;茶园土壤酸化过程中铝的水合化物和氢氧化物、无机吸附态铝以及水溶态铝会转化为交换态铝。土壤pH升高,交换态铝转化成羟基铝;有机结合态铝会影响其他铝形态的转化,腐殖酸铝在土壤pH升高时转化为铝的水合化物和氢氧化物。     

外源有机质存在下钙铝交互作用对茶园土壤铝的吸附能力与活性的影响

通过实验室模拟,研究不同含量外源有机质存在下（5%、10%和15%）,钙铝交互作用（钙/铝摩尔浓度比为1∶2、1∶1和2∶1）对茶园土壤铝的吸附能力和活性的影响。结果表明,钙铝交互作用显著增加了茶园土壤对铝的吸附量,外源有机质对钙铝交互作用下茶园土壤铝的吸附作用影响不明显;钙铝交互作用使茶园土壤水溶态铝含量增加,交换态铝含量下降,且随钙/铝比的增大交换态铝含量下降越显著;但外源有机质使钙铝交互作用下茶园土壤的水溶态铝含量下降,同时交换态铝含量显著增加。总的看,外源有机质使钙铝交互作用下茶园土壤活性铝含量增加,且随外源有机质含量的增加,活性铝含量增加的越显著。     

粤东凤凰山茶区土壤镉赋存形态特征及茶叶有效性

通过对粤东凤凰山茶区12个大型茶园土壤和茶叶进行采样,采用连续提取法将茶园土壤Cd分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机束缚态和残渣态,探讨了茶园土壤Cd的5种化学形态组成特征及其与土壤理化性质和茶叶Cd积累的关系。结果表明:(1)茶区土壤中镉的化学形态分布受到土壤pH值和有机质含量的影响,土壤中Cd的5种化学形态分布的规律为:残渣态>碳酸盐结合态>可交换态>铁锰氧化物结合态>有机束缚态;茶区土壤可交换态Cd和残渣态Cd与土壤中的pH值呈极显著负相关性关系,而有机结合态Cd与土壤pH值呈显著正相关关系;有机质含量与氧化物结合态Cd和有机束缚态Cd呈显著正相关关系,而与可交换态Cd和残渣态Cd呈显著负相关关系。(2)茶叶中Cd含量在0.30~0.98mg/kg,平均含量为0.65mg/kg;茶叶中的Cd含量与土壤中可交换态Cd有显著正相关关系,而与土壤pH值呈显著负相关关系。因此,可以通过调节茶园土壤pH值,影响土壤中Cd的化学形态分布,最终达到降低茶叶中Cd含量,提高茶叶品质的目的。     

粤东凤凰山茶区土壤铜、铬化学形态分布及茶叶有效性研究

采用连续化学提取法对粤东凤凰山茶区12个大型茶园共60份土壤样品中Cu和Cr的5种化学形态分布和茶叶有效性进行研究。结果发现,土壤中Cu的5种化学形态的分布规律为残渣态〉有机束缚态〉铁锰氧化态〉碳酸盐态〉交换态,而Cr的化学形态分布为残渣态〉有机束缚态〉交换态〉碳酸盐态〉铁锰氧化态。可交换态Cu和有机束缚态Cu含量与土壤有机质呈显著正相关,而土壤pH值与土壤可交换态Cu呈极显著负相关,与碳酸盐态Cu呈极显著正相关,与有机束缚态Cu和铁锰氧化态Cu呈显著正相关。可交换态Cr含量与土壤有机质呈显著正相关,而土壤pH值与土壤可交换态Cr呈极显著负相关,与碳酸盐态Cr呈极显著正相关。凤凰山茶叶Cu含量的范围在41.20～118.93mg·kg^-1之间,平均为52.92mg·kg^-1。茶叶中Cu含量与土壤可交换态Cu、有机束缚态Cu、有机质都有显著的正相关性,而与土壤pH值有显著的负相关性。茶叶Cr含量的范围在2.73～6.29mg·kg^-1之间,平均为4.13mg·kg^-1。茶叶Cr含量与土壤有机质和pH值分布呈显著正相关和显著负相关。     

粤东凤凰山茶区土壤不同形态铅含量及其影响因素

通过对粤东凤凰山茶区12个大型茶园土壤和茶叶进行采样,采用连续提取法将茶园土壤Pb分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机束缚态和残渣态,探讨茶园土壤Pb的5种化学形态分布与土壤理化性质、茶叶Pb含量的相关性关系。结果发现,土壤中Pb的5种化学形态分布的规律为残渣态〉铁锰氧化态〉交换态〉有机束缚态〉碳酸盐态。土壤有机质与可交换态Pb含量呈显著负相关,与碳酸盐结合态Pb呈极其显著负相关,而土壤pH值与土壤可交换态Pb呈显著负相关,与碳酸盐态Pb和有机束缚态Pb呈极其显著正相关。茶区12个茶园土壤样品的Pb生物有效性系数范围在0.029～0.113,平均值为0.061;Pb可迁移性系数范围在0.021～0.078,平均值为0.044。凤凰山茶叶Pb含量的范围在1.39～1.82 mg/kg之间,平均为1.56 mg/kg。茶叶中的Pb含量与土壤氧化物结合态Pb、有机束缚态Pb呈显著正相关,与土壤有机质呈极其显著正相关。     

几种典型酸性旱地土壤磷吸附的关键影响因素

以几种典型的酸性旱地土壤为研究对象,测定了土壤磷的等温吸附曲线,描述土壤磷的吸附特征,分析土壤最大吸磷量与土壤理化性质之间的关系,通过通径分析等方法明确了影响磷吸附的关键土壤因素。结果表明:土壤粘粒、游离态氧化铝(Al_d)、非晶质氧化铝(Al_o)及有机络合态铝(Al_p)的含量均与最大吸磷量(X_m)呈极显著正相关(P0.01),土壤pH值与X_m呈极显著负相关(P0.01);非晶质铁铝氧化物含量(Feo+Al_o)与X_m有显著的正相关关系(r=0.62,P=0.01);而土壤有机质、游离态氧化铁(Fe_d)、非晶质氧化铁(Fe_o)及有机络合态铁(Fe_p)的含量对X_m均无显著影响(P0.05)。即在本研究区域内,pH值越低,粘粒含量越高的土壤,其铝氧化物、非晶质铁铝氧化物(Fe_o+Al_o)含量越高,土壤的固磷能力越强。粘粒含量可能是影响土壤吸磷能力的一个最关键因素,其次为游离态氧化铝Al_d、非晶质氧化铝Al_o、有机络合态铝Al_p及土壤pH值等,其中各形态氧化铝对X_m的影响效应主要是通过与粘粒的间接作用来实现。     

桂西北果园土壤剖面的铝形态分级研究

对7个广西环江县果园土壤剖面的28个土样的铝形态空间变异特性进行分析;包括交换性铝、吸附态羟基铝、有机络合态铝三种形态;结果表明:该区土壤中铝形态具有显著空间结构性特点,明显受pH、成土母质、地形地势等自然因素的影响,同时受耕作管理措施等人为因素影响;建议在红壤果园上增施有机肥,控制化学肥料的施用,进行深耕土改,并且施用石灰石以升高pH。     

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。     

赣南红壤丘陵区137Cs示踪土壤侵蚀对土壤养分元素的影响

赣南红壤丘陵区是我国土壤侵蚀与土地退化比较严重的地区,以南丰县为例,应用137 Cs示踪技术探讨不同土地利用方式下土壤侵蚀与养分元素的关系。结果表明:(1)湿地松林、桔园、水田3种土地利用方式作用下土壤中137 Cs与养分元素分布差异显著,在垂直剖面上,湿地松林137 Cs含量呈指数递减分布,水田与桔园137 Cs含量因人为干扰在耕层内均匀分布;有机质与137 Cs有相似的分布特征;全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均呈现一定表聚性。(2)位于坡地的2种土地利用方式中,湿地松林137 Cs、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均表现为下坡上坡中坡;桔园137 Cs活度表现为中坡下坡上坡,全氮、碱解氮、速效磷表现为下坡中坡上坡,而速效钾、有机质最大值均出现在上坡。(3)相关性分析表明,土壤137 Cs与有机质、全氮、碱解氮显著正相关,表明小流域有机质、氮元素可能与137 Cs有相同的物理运移方式,pH与137 Cs显著负相关,速效磷、速效钾则与137 Cs不相关。(4)3种土地利用方式中位于小流域谷地的水田137 Cs、有机质、全氮、碱解氮含量最高,坡地上桔园坡面137 Cs与土壤养分元素含量均高于湿地松林地,表明一定程度的坡改梯桔园种植模式能有效缓解土壤侵蚀与养分流失,改善区域生态环境。     

宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系

对宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系进行了分析,结果表明:⑴不同土地利用类型中,林地土壤有机质和全氮含量显著高于其它3种土地利用类型;耕地和新耕地土壤全磷、速效养分含量都高于林地和灌丛;土壤有机质、速效氮和速效磷含量与土地利用类型有显著的相关性。⑵土壤有机质、全氮含量中、上坡位都显著高于下坡位,全磷和速效养分的含量随坡位下降呈显著增加趋势;有机质、全磷和速效磷与坡位有显著的相关性。⑶土壤有机质与粘粒(<0.002 mm)和粉粒(0.002~0.02 mm)的含量均呈显著的正相关,与砂粒(0.02~2 mm)含量呈显著负相关,全氮与粉粒含量呈现显著正相关,全磷与粉粒、砂粒含量显著正相关。     

集约经营下南方竹园土壤酸化特征与缓冲容量研究

高强度集约经营下竹园土壤质量退化是制约竹笋持续丰产高效的主要障碍因素。通过研究集约经营雷竹林典型土壤剖面的酸度特征、养分变化以及土壤酸碱缓冲容量,以期探明集约经营下雷竹林衰退的可能因素。结果表明,雷竹种植后,表层土壤呈现明显的酸化现象,表土的最低pHH2O值达到了3.75;表土的有机质和速效磷含量明显提高,表土(0~20 cm)速效磷含量最高可达350 mg kg-1;竹林土壤铝的形态分析表明,有机配合态铝在表土中的含量较高,并随剖面深度的降低而降低;土壤交换态铝含量与pHH2O和pHKCl呈极显著负相关,有机配合态铝含量与有机质和速效磷含量呈极显著正相关;竹园土壤的酸碱缓冲容量在8.58~14.31 mmol kg-1之间,有机质含量是影响竹园土壤缓冲容量的主要因素。     

Changes in aluminum pools of andisols due to soil acidification

Abstract

Aluminum concentrations in soil solutions are not only controlled by inorganic clay minerals but also by organically bound aluminum. The objective of this study was to determine which pools contribute to Al dissolution. Soil samples were taken at various distances from tree trunks and at various depths at the Rolling Land Laboratory (RLL), Hachioji, Tokyo. Selective dissolution techniques were used to analyze the changes in pools of solid-phase aluminum. Soil pH values around Hinoki cypresses were in the aluminum buffer range. Exchangeable aluminum contents in soils under Hinoki cypresses were 104 mmol_c kg-^?1 on the average. This value was similar to that of the cation exchange capacity (CEC) of Andisols at RLL at a soil pH of 4. The relationship between the soil pH and exchangeable, organically bound, and amorphous aluminum pools showed that dissolved aluminum ions in the soil solution were primarily derived from the amorphous Al pool. Dissolved aluminum ions were substituted with base cations of soils, resulting in the increase of the content of exchangeable Al and/or the formation of complexes with organic matter which increased the proportion of organically bound Al pools. Increase in the proportion of organically bound Al pools indicated the importance of complexation with soil organic matter for controlling the aluminum concentration in the soil solution.     

宁南黄土高原土壤137Cs分布与相关影响因子研究

利用137Cs示踪方法,对宁南黄土高原阳洼流域纵断面土壤137Cs分布及相关影响因子进行了初步研究。结果表明:流域纵断面137Cs面积活度随坡面海拔和水平距离的变化,表现为一种不规则的波动振荡趋势。随海拔降低,纵断面上、中部137Cs面积活度逐步下降,有明显的土壤侵蚀发生;坡面下部137Cs面积活度最高,泥沙沉积的再分布现象明显。流域内林草地剖面土壤137Cs呈指数型分布,坡耕地、梯田137Cs在耕层内呈均一分布,其分布模式与各土地类型土壤有机质的分布状态完全一致。相关分析表明,两者在P<0.01水平达到极显著相关(r2=0.336,n=417)。土壤137Cs的损失和土壤有机质的移动具有相同的物理路径和运移机制;农耕坡地土壤137Cs面积活度随坡度增加有逐步降低的趋势;土地利用方式、坡度、耕作活动是影响纵断面土壤137Cs空间异质性的主要因素。137Cs示踪方法是研究土壤侵蚀空间分布的一种有效工具。     

塔里木河下游土壤特性及荒漠化程度研究

通过对塔河下游土壤理化性质的分析,结果表明塔河下游土壤除全磷外,有机质等指标存在垂直分布差异,出现显著差异的土层深度为50 cm。在0~15 cm范围,距离河道不同距离处土壤含水量无显著差异,自15cm深度开始,距河道50m处土壤各土层含水量与距河道距离为300,500 m处含水量有显著差异,而距河道距离为300 m与500 m处土壤含水量之间则无显著差异。在0~50 cm土层,塔河下游土壤全氮(y)与有机质(x)之间的最佳模型为线性模型,方程为y=0.0278 0.05x(R2=0.9524),在50~170 cm土层,二者之间关系为:y=0.0659e0.3126x(R2=0.904)。依据土壤质量不同,塔河下游基本可分为上段和下段,上段土壤养分含量相对较高。塔河下游地区上层土壤(0~50 cm)50年来养分损失严重,有机质含量下降显著,土壤pH值升高,土壤荒漠化程度严重。     

河北省农地土壤肥力特征时空变异分析及其质量评价

本文选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮构成河北省农地土壤肥力评价指标;并采用层次分析法确定土壤肥力评价指标的权重,运用模糊数学法对河北农地土壤肥力进行了综合评价。经与第二次土壤普查比较,研究发现:土壤pH值较高,有机质、全氮、碱解氮含量中等偏上,全磷、有效磷、全钾、速效钾含量较高,速效钾含量呈下降趋势;河北农地土壤肥力综合隶属度在0.739～0.862之间,其中唐山、衡水、石家庄、邯郸土壤综合肥力较高,廊坊、邢台土壤综合肥力有待提高。     

低山丘陵区不同坡位茶园土壤肥力特征研究

南方低山丘陵区是我国茶园的集中分布区域, 研究其土壤肥力状况是改善茶园土壤养分状况、实现茶叶安全高效生产和可持续发展的基础.选择川西茶区典型低山丘陵茶园, 通过野外调查与样带采样研究土壤养分性质, 利用主成分分析等多元统计方法定量化比较了不同坡位及对照间土壤肥力质量.结果表明: (1)茶园土壤中砂粒含量最高, 平均占总量的39.13%, 其次是黏粒, 粉粒含量居第3位;土壤pH低于4.5, 有机质和全氮含量较低, 速效氮含量较高, 速效磷缺乏, 速效钾变化不显著.与林地、撂荒地相比, 茶园土壤各粒级含量变化规律不明显.有机质和全氮除在下坡位略高于撂荒地外, 其他坡位均小于撂荒地和林地;速效养分变化规律不显著.(2)茶园土壤肥力沿坡面变化明显, 以上坡位为基准, 土壤肥力指数PI值为零, 中坡位PI值(-13.64%)低于上坡位PI值(0)和下坡位PI值(14.39%).(3)与撂荒地、林地相比, 茶园的土壤肥力综合指数QI值最低.茶园、撂荒地、林地的QI值分别为0.56、1.11和2.73.