缓释复合肥料在不同pH值紫色土中氨挥发特性（简报）

采用“通气法”室内培养试验，研究了非包膜缓释复合肥（SRF）施入不同pH值紫色土壤后的氨挥发损失状况和动力学特性。结果表明，土壤pH值对SRF氨挥发有极显著影响，随着土壤pH值升高，氨的挥发损失增加，以石灰性紫色土＞中性紫色土＞酸性紫色土。与大粒尿素（PUR）相比，SRF的氨挥发速率和损失量显著降低。在石灰性紫色土中SRF氨挥发分别减少14.2%和7.18%，中性紫色土中SRF氨挥发分别减少32.3%和24.1%，酸性紫色土中SRF氨挥发分别减少76.8%和10.7%。3种紫色土中，SRF的氨挥发动力学特性可用一级动力学方程、E1ovich方程和抛物线扩散方程定量描述，根据这些模型可在给定时间内预测SRF的氨挥发量。SRF能大大减少在不同pH值土壤中因施肥造成的氮肥损失，从而减轻对环境的污染。     

紫色土镍对莴笋的毒性临界状态值研究

以盆栽试验，研究了紫色土中镍对莴笋的毒性统一临界指标。结果表明，以０．０５ｍｏｌ／Ｌ ＣａＣｌ２提取Ｎｉ为指标的土壤Ｎｉ毒性临界状态值在各土壤中可达统一，考虑到土壤伴随元素的影响，可按石灰性和非石灰性紫色土两种情况制定指标，本研究结果是：非石灰性紫色土为（１１．４±０．９２）ｍｇ／ｋｇ土，石灰性紫色土为（１．２±０．１１）ｍｇ／ｋｇ土。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳（DOC）的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系。结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土。石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视。紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0~0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4~6 h内基本达到吸附平衡。土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素。通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量〉土壤pH值〉有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量〉粘粒〉有机质。多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化。     

作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥产物对土壤氮矿化的影响

为揭示不同作物秸秆与污泥堆肥产物对土壤氮素矿化特征的影响,为科学施用城市污泥堆肥提供参考依据,通过室内培养试验研究了城市污泥与4种秸秆（小麦、水稻、玉米和油菜）高温好氧堆肥产物施入酸性紫色土、黄壤、石灰性紫色土后土壤氮矿化的差异。结果表明,4秸秆污泥堆肥均可显著提高3种土壤氮的潜在矿化势（N0）和矿化速度（k）,促进土壤氮的矿化,提高土壤NH4+-N、NO3--N质量分数,其中石灰性紫色土以油菜秸秆污泥堆肥和小麦秸秆污泥堆肥处理、黄壤以油菜秸秆污泥堆肥处理、酸性紫色土以小麦秸秆污泥堆肥处理提高幅度最大。作物秸秆与污泥堆肥施入土壤后,黄壤、酸性紫色土在培养60 d和30 d后趋于稳定,石灰性紫色土在培养60 d后仍有增高的趋势,但不同秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化速度的影响无明显规律。结果说明秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化的效应因土壤及秸秆类型的不同而异,根据研究结果提出了4种作物秸秆与城市污泥堆肥施用的建议。     

不同治理措施对退化紫色土土壤生物学活性的影响

通过对福建省宁化县禾口镇退化紫色土采取3种不同治理措施的土壤理化性质、土壤酶活性和土壤微生物特性的研究,结果表明:治理后土壤有机质、>0.25mm水稳性团聚体含量均有不同程度的提高;治理后土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总数有明显的增加,土壤水解性酶和氧化还原酶活性得到显著的增强,土壤养分贮量和速效养分供应强度得到明显的改善,土壤肥力得到不同程度的恢复。表明紫色土的治理应根据其所处的不同退化阶段而采取相应的治理措施,才能使土壤的物理化学性质、土壤肥力得到较好的恢复。     

石灰性紫色土硝化作用及硝化微生物对不同氮源的响应

土壤中发生的硝化作用是对p H高度敏感的典型过程。本文采用室内恒温培养法,结合定量PCR和高通量测序,研究石灰性紫色土硝化作用以及氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的丰度与群落结构对不同氮源的响应。结果表明:不同氮源均刺激土壤硝化作用的发生,CO(NH2)2处理下的净硝化速率最大,约是CK处理的4.76倍,(NH_4)2SO4和NH_4Cl处理下的净硝化速率分别为N 3.88和3.34 mg kg-1d-1。相比于(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理,NH_4Cl处理降低了硝态氮的累积量,抑制了铵态氮的减少量。AOB amo A基因拷贝数在28 d培养过程中变化显著(p0.05),在(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理中呈先增长后降低趋势,在NH_4Cl处理中呈持续增长趋势;而AOA amo A基因拷贝数无显著变化(p0.05)。说明石灰性紫色土硝化作用的主要推动者是AOB,而不是AOA。在28 d培养过程中,亚硝酸盐氧化细菌占总微生物的比例高于氨氧化细菌和古菌,意味着石灰性紫色土中可能存在全程氨氧化微生物(Comammox)。高通量测序的结果表明:石灰性紫色土中AOB的优势种群为亚硝化螺菌Nitrosospira Cluster 3,AOA的优势种群是土壤古菌Group 1.1b,NOB的优势种群是硝化螺菌Nitrospira。     

四川盆地主要紫色土硒的状况及其有效性研究

红紫泥、灰棕紫泥、红棕紫泥依次是四川盆地典型具有代表性的酸性、中性和石灰性紫色土。它们的全硒含量为７９．５７－２９８．４５μｇ／ｋｇ，平均２１２．３２μｇ／ｋｇ。其中，红棕紫泥〉灰棕紫泥〉红紫泥；并且，红棕紫泥全硒量的变幅较小，后两者的变幅较大。在土壤剖面中，全硒含量存在着明显的分布规律，即母质〉耕作层〉心土层〉底土层。石灰性紫色土含有较多的Ｃａ－Ｓｅ；酸性紫色土含有较多的Ｆｅ－Ｓｅ。土壤水溶性硒     

植物多酚与低分子量有机酸联合作用对紫色土铁形态分布的影响

植物多酚(PP)和低分子量有机酸(LMWOA)对土壤铁形态转化有重要影响。以酸性、中性和石灰性紫色土为研究对象,采用不完全随机区组试验,用2种PP(即表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和芦丁)和2种LMWOA(即柠檬酸和草酸)溶液浸提供试土壤,测定其可溶铁(Fes)、游离铁(Fed)、活性铁(Feo)、络合铁(Fep)含量,探讨了PP与LMWOA对紫色土铁形态分布的影响。结果表明:PP与LMWOA各自单独作用均能使酸性紫色土Fes增加、中性紫色土Fes减少;对于石灰性紫色土,PP会促进其Fes增加,而LMWOA作用相反。EGCG与LMWOA联合作用,在酸性和石灰性紫色土上均表现为LMWOA通过促使本应转化为Fes的转化为Fep而掩蔽EGCG对铁的溶解作用;芦丁与LMWOA联合作用,在酸性紫色土铁的溶解上表现为协同效应,在石灰性紫色土上则表现为LMWOA会抑制芦丁对铁的溶解作用;对于中性紫色土,PP与LMWOA联合作用可促进Fed向Fes转化而削弱PP对铁溶解的抑制作用。     

中国自然土壤、旱作土壤、水稻土的氧化还原状况和特点

以原位测定资料作基础,首次系统地总结了我国主要自然土壤、旱作土壤和水稻土的氧化还原状况。自然土壤、旱作土壤同属于氧化性土壤,Eh为440～730mV,还原性物质量相当于Mn2+0.00～4.01×10-5molL-1,一年内基本上处于氧化状态,物质转化迁移微弱;水稻土的Eh为670～-70mV,还原性物质量相当于Mn2+0.01～17.8×10-5molL-1,变动范围从氧化性到还原性,氧化还原状况随水分条件而周期性变化,物质转化迁移的强度和速度远甚于前两者;依据水稻土的氧化还原状况,可将其划分为氧化性、氧化还原性、还原性三种类型;土壤氧化还原状况的特点为:Eh与还原性物质量之间相关性良好、具水平带谱和垂直带谱分异、不均一性显著、变动的范围宽和变化的可逆性强。     

有机物料对紫色土有机磷含量及植物磷吸收的影响

采用盆栽试验,研究了4种有机物料对酸性、中性和石灰性紫色土有机磷含量及玉米幼苗磷的吸收与利用的影响。结果表明,等磷条件下,与化肥(HF)相比,猪粪沼渣(ZZ)使3种土壤有机磷含量显著提高,牛粪秸秆堆肥(NJD)和污泥堆肥(WD)的影响不显著,牛粪沼渣(NZ)的影响在酸性紫色土(APS)和中性紫色土(NPS)中不显著,但使石灰性紫色土(CPS)有机磷含量显著提高。有机物料降低了3种土壤的有效磷含量,对玉米幼苗根干重的影响不明显,却使除APS中NJD外的处理玉米幼苗地上部干重下降。除酸性紫色土的WD和NJD处理外,所有有机物料处理玉米幼苗磷的吸收量和表观利用率均低于HF处理。在所研究的有机物料中,WD和NJD处理土壤有效磷含量高于NZ和ZZ处理,玉米幼苗磷的吸收量和表观利用率以WD处理最高,NZ处理最低。研究还表明,酸性和中性紫色土有机磷含量与有机物料中的有机磷含量显著相关,在石灰性紫色土中则与土壤有机质含量显著相关,而土壤有效磷含量与物料中易溶性磷含量的高低一致。因而,施用有机物料时,不仅要考虑有机物料中的磷含量,还应关注有机物料中的磷形态及施用的土壤类型,并适当补充化肥。     

生物质炭添加对不同pH紫色土硝化作用及N2O排放的影响

生物质炭施用可能对土壤中氮素硝化过程和N2O排放产生影响。本研究通过室内培养试验，研究铵态氮肥与玉米秸秆生物质炭施用量（0、1%、2%、5%、10%w/w）对酸性（pH=5.10）和石灰性紫色土（pH=8.15）氮素硝化率、净硝化速率及N2O排放特征的影响。结果表明：（1）酸性和石灰性紫色土生物质炭处理平均净硝化速率相比对照分别降低了33.7%~93.7%和7.5%~40.9%，生物质炭添加抑制了酸性和石灰性紫色土硝化作用，在酸性紫色土中生物质炭对氮素硝化作用的抑制作用随施用量的增加而增强，在石灰性紫色土中无明显规律。（2）与对照相比，酸性紫色土N2O累计排放量在1%生物质炭（1%BC）和2%生物质炭（2%BC）处理下降幅分别为15.9%和27.7%，在5%生物质炭（5%BC）和10%生物质炭（10%BC）处理下增幅分别为60.1%和93.2%。石灰性紫色土生物质炭各处理N2O累积排放量均显著高于对照。（3）综合考虑酸性紫色土1%、2%生物质炭量施用下对硝化作用抑制和N2O减排综合效果最好，在石灰性紫色土中无明显抑制和减排效果。     

不同类型生态区稻-稻种植制度中钾肥效应及钾素平衡研究

研究了在丘陵生态区和洞庭湖生态区稻-稻种植制度中钾肥对水稻产量和钾肥效应及钾素平衡的影响。结果表明,在施钾量为0、112.5、150和187.5K2O kg hm-2的条件下,在丘陵生态区红黄泥田上,150K2O kg hm-2的施钾水平已达到较高的产量;洞庭湖生态区的紫潮泥田中缓效钾与速效钾含量均较高,目前施钾效应不明显。两种类型生态区土壤上施用氮肥的增产效果明显地大于施用钾肥。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理两季水稻吸收来自肥料钾的百分数比例均高于洞庭湖生态区的紫潮泥田。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为35.0%,晚稻为51.8%;洞庭湖生态区紫潮泥的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为27.1%,晚稻为42.6%。肥料氮的利用率随钾肥施用量的增加而提高,这一趋势在晚稻上更为明显。在每季水稻施钾量为112.5、150、187.5 K2Okg hm-2的条件下,钾素平衡出现亏缺。在早稻施氮量165N kg hm-2(丘陵生态区),150N kg hm-2(洞庭湖生态区)和晚稻施氮量180N kg hm-2的条件下,两种类型生态区土壤上的氮素平衡中氮均出现盈余,且氮素盈余量随钾肥用量的增加而下降。     

施氮和不同品种水稻对紫色水稻土钾素形态的影响

通过盆栽试验研究了施氮水平和不同品种水稻对四川盆地 3种典型紫色水稻土 5种钾形态的影响以及各种土壤钾形态对水稻钾素营养的贡献。结果表明 ,4个紫色水稻土供钾能力均属中下水平 ,全钾含量为 1.29%～2.62% ,其中矿物钾量平均占 96.82% ,速效钾和非交换性钾仅平均占 0.62%和 2.56% ,土壤供钾能力以中性紫色水稻土 石灰性紫色水稻土 酸性紫色水稻土。施氮 (N 0～ 150mg/kg)促进 4个紫色水稻土钾素的释放 ,提高水稻对非交换性钾和矿物钾的吸收利用 ,使矿物钾和非交换性钾的贡献占植株吸钾的 80.3% ,速效钾仅为 19.7%。中性紫色土供试 4个品种水稻的吸钾能力为开优 5号 汕优 63Ⅱ优 6078引佳 1号。施氮后4个品种水稻吸自非交换性钾和矿物钾量平均占植物吸钾量的 66.9% ,以施中氮 (N 150mg/kg)时植株吸钾量最高 ;而低氮或高氮水平都不利于植物对钾的吸收和土壤钾的释放     

钙质钝化材料对四川盆地6种主要旱作土壤Cd的钝化效应

为针对性、定量化地利用钝化处理实现不同类型Cd污染土壤的安全利用,以四川盆地6种主要旱作土壤为研究对象,采用室内培养试验和土培试验探讨了6个剂量水平下,钙质钝化材料对土壤pH、CEC、有效Cd含量、Cd形态、小白菜生物量和Cd含量的影响。结果表明:(1)钙质钝化材料可提升6种土壤的pH和CEC,土壤CEC随用量的增加而持续增加,而土壤pH在提升至微碱性水平后,不再随用量的增加而增加;(2)6种土壤有效Cd含量随钝化材料用量的增加先显著降低,后趋于平稳,用量＞2.5%后均无显著变化。该添加量下,有效Cd含量降幅为典型黄壤(63.32%)＞酸性紫色土(46.65%)＞漂洗黄壤(38.51%)＞中性紫色土(34.97%)＞石灰性紫色土(18.03%)＞灰潮土(16.60%);土壤中可交换态Cd主要向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态形态转化;(3)除石灰性紫色土外,钙质钝化材料可显著提升其余5种污染土壤中小白菜的生物量并显著降低其可食部位Cd含量。用量为2.5%时,典型黄壤、漂洗黄壤和酸性紫色土中小白菜Cd含量降幅高达84.28%,79.90%,69.87%,显著优于中性紫色土、灰潮土和石灰性紫色土(5%用量时降幅仅为40.27%,31.13%,17.98%)。该研究揭示钙质钝化材料对6种Cd污染旱作土壤的剂量-效应差异,并在典型黄壤、漂洗黄壤和酸性紫色土中钝化效率较优,为不同土壤条件下钙质钝化材料的合理使用提供科学依据。     

紫色土施氮对莴笋营养效应的研究

3种紫色土施用化学氮肥盆栽莴笋的研究结果表明,石灰性紫色土莴笋生长状况最差,施中、高氮明显降低其株高、根重和茎、叶产量,而中性紫色土施氮的生物效应最佳。酸性紫色土莴笋叶片((NO3--N)/(TN)100)值最低、((AAN)/(TN)100)值最高;植株氮素表观利用率为中性土酸性土石灰性紫色土。中性、酸性和石灰性紫色土施氮分别为133、67、67mg/kg土时,莴笋3个生长期叶片N/P、N/K、K/P值变异系数(C.V％)小,生物量高。施氮显著提高中性和石灰性紫色土莴笋叶片NRA(r值0.9275*～0.9956* *),降低CAT活性和Vc含量,使茎中(△NO3-)/(△FN)值高于酸性紫色土2～5倍,但却提高酸性紫色土莴笋水溶性氨基酸、粗蛋白和可溶性糖含量,改善其食用价值。     

中国洞庭湖区稻田土壤氮素淋溶损失的系统研究

A two-year lysimeter study was conducted to study the effects of different fertilizers and soils on nitrogen leaching loss in a double rice cropping system by considering three major types of paddy soils from the Dongting Lake area. The results showed that N concentration in the leachate did not differ significantly among the treatments of urea, controlled release N fertilizer and pig manure and that all these fertilizers produced higher total nitrogen (TN) concentrations in the leachate compared to the case where no fertilizer was applied. The TN leaching loss following urea treatment accounted for 2.28%, 0.66%, and 1.50% of the amount of N applied in the alluvial sandy loamy paddy soil (ASL), purple calcareous clayey paddy soil (PCC), and reddish-yellow loamy paddy soil (RYL), respectively. Higher TN loss was found to be correlated with the increased leachate volume in ASL compared with RYL, and the lowest TN loss was observed in the PCC, in which the lowest leachate volume and TN concentration were observed. Organic N and NH4+ -N were the major forms of N depleted through leachate, accounting for 56.8% and 39.7% of TN losses, respectively. Accordingly, soil-specific fertilization regimens are recommended; in particular, the maximum amount of fertilizer should be optimized for sandy soils with a high infiltration rate. To avoid a high N leaching loss from rice fields, organic N fertilizers such as urea or coated urea should primarily be used for surface topdressing or shallow-layer application and not for deep-layer application.     

磷影响下根际无机砷的形态分布及其对水稻生长的影响

两种有代表性的紫色土的水稻盆裁试验结果表明，磷的加入可减轻受砷污染的红紫泥中砷对水稻的毒害；但磷的加入会加剧受砷污染的红棕紫泥中砷对水稻的毒害。根际无机砷的形态分布研究表明：试验土壤上，根际砷各形态都比非根际高，砷在根际呈富集状态；在根际环境的作用下，红紫泥中，磷的加入加剧了砷由有效态砷（Al-As、Fe-As）向相对无效态砷（O－As）转化，砷对水稻的毒性减弱；红棕紫泥中，磷的加入加剧了砷由相对无效态砷Fe-As和Al-As向有效态砷Ca-As和A-As（表示水溶态砷及松结态砷）的转化，砷对水稻的毒性增强。     

水稻土的氧化还原过程及其与水稻生长的关系

水稻土的主要特点是在一年之中有季节性的淹水和落干,而各种水稻土的干湿程度和时间都有不同,因而影响土壤性质发生复杂的变化。在这些性质中,氧化还原状况是变化最剧烈而指示最明显的性质,并且直接或间接影响水稻的生长。为此,作者等从1954年起,开始了这方面的研究工作,下面是关于几个主要简题的筒单概括。     

磷影响下根际无机砷的形态分布及其对水稻生长的影响

两种有代表性的紫色土的水稻盆栽试验结果表明 ,磷的加入可减轻受砷污染的红紫泥中砷对水稻的毒害 ;但磷的加入会加剧受砷污染的红棕紫泥中砷对水稻的毒害。根际无机砷的形态分布研究表明 :试验土壤上 ,根际砷各形态都比非根际高 ,砷在根际呈富集状态 ;在根际环境的作用下 ,红紫泥中 ,磷的加入加剧了砷由有效态砷 (Al As、Fe As)向相对无效态砷 (O As)转化 ,砷对水稻的毒性减弱 ;红棕紫泥中 ,磷的加入加剧了砷由相对无效态砷Fe As和Al As向有效态砷Ca As和A As(表示水溶态砷及松结合态砷 )的转化 ,砷对水稻的毒性增强     

紫色土磷素流失的环境风险评估-土壤磷的“临界值”

采用室内培养的方法,研究了3种类型的紫色土旱地和淹水土壤磷素流失的环境阈值。结果表明:无论是淹水土壤或旱地生境,3种紫色土Olsen-P与CaCl2-P之间都存在一个"临界值",酸性、中性和钙质紫色土磷素淋失临界点的Olsen-P含量分别为67.2、85.8和113.8 mg kg-1。淹水土壤磷素环境敏感值在酸性、中性和钙质紫色土上,Olsen-P含量分别为49.2、77.9和92.1 mg kg-1。3种紫色土在淹水还原条件下土壤磷环境敏感临界值比旱地低,淹水还原条件提高了紫色土磷向水体释放的风险。淹水土壤Olsen-P含量与田表水TP、DP浓度之间存在"临界值",酸性、中性和钙质土临界值处土壤Olsen-P含量分别为(65±1.41)mg kg-1(、96.7±2.7)mg kg-1和(105.5±1.1)mg kg-1。土壤0.01 mol L-1 CaCl2-P与田表水TP、DP之间呈极显著的线性关系。可以利用这些指标对紫色土区域土壤磷环境风险进行评价,并确定区域磷肥的最佳管理策略。