塿土不同发生层铬（Ⅵ）吸附特性及还原容量研究

研究了土娄土对Cr( )的吸附特性、影响因素及还原容量。结果表明:1土娄土不同土层对Cr( )的吸附量大小顺序为粘化层>犁底层 老耕层>耕层>钙积层;土壤对Cr( )的吸附量与土壤中Fe2O3、粘粒含量和pH有关;2土娄土中Cr( )被吸附的主要形态是HCrO4-;3土壤对Cr( )的等温吸附可以用Langmuir模型和Freundlich模型较好描述。根据Langmuir模型求得土娄土粘化层对Cr( )的最大吸附量最高,为228.3μg/g;4土娄土各土层的测定还原容量在9323～17318mg/kg之间,与土壤有机质有关;土娄土各土层对Cr( )的有效(条件)还原容量只有其测定还原容量的1/1844-1/3586。     

(土娄)土不同发生层铬(Ⅵ)吸附特性及还原容量研究

研究了(土娄)土对Cr(Ⅵ)的吸附特性、影响因素及还原容量.结果表明:①(土娄)土不同土层对Cr(Ⅵ)的吸附量大小顺序为粘化层＞犁底层+老耕层＞耕层＞钙积层;土壤对Cr(Ⅵ)的吸附量与土壤中Fe2O3、粘粒含量和Ph有关;②(土娄)土中Cr(Ⅵ) 被吸附的主要形态是HCrO4-;③土壤对Cr(Ⅵ)的等温吸附可以用Langmuir模型和Freundlich模型较好描述.根据Langmuir模型求得土娄土粘化层对Cr(Ⅵ)的最大吸附量最高,为228.3 μg/g;④(土娄)土各土层的测定还原容量在9 323～17 318 mg/kg之间,与土壤有机质有关;(土娄)土各土层对Cr(Ⅵ)的有效(条件)还原容量只有其测定还原容量的1/1844-1/3586.     

两种表面活性剂对土吸附苯酚的影响

表面活性剂对旱地土壤吸附有机污染物可以产生重要影响。用吸附平衡法,研究在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)共存条件下,苯酚在土中的吸附特征。结果表明:20℃和40℃下,在CTMAB共存条件下,土样对苯酚的吸附能力有明显提高,且随CTMAB浓度增加而增大,表现为0.01 mol/L CTMAB>0.005 mol/L CTMAB>0.002 5 mol/L CTMAB>CK。温度升高,随着CTMAB浓度增加,土对苯酚的吸附由增温正效应向增温负效应转变;在SDS共存条件下,在苯酚平衡浓度较低时,两个温度下不同SDS共存浓度对土吸附苯酚的影响差异不大,且低于CK。随苯酚平衡浓度增大,各浓度SDS处理土对苯酚的吸附开始时均显著增大并超过CK,最终吸附量趋于接近。随SDS浓度的增加,土对苯酚的吸附也由增温正效应向增温负效应转变。     

两性修饰膨润土对苯酚吸附的动力学研究

以两性表面活性剂十八烷基二甲基甜菜碱(BS-18)为修饰剂,制得两性修饰膨润土,研究了不同修饰比例、温度及pH值等条件下,两性修饰土对苯酚的吸附反应和动力学特征,并对吸附机制进行探讨。结果表明,不同修饰比例的两性修饰土对苯酚的吸附速度参数均大于未修饰膨润土,且均随着修饰比例的增加而增大,表明修饰可以显著加快膨润土对苯酚的吸附速率;低温有利于吸附;吸附量在pH 4~8的范围内较稳定,pH大于8后,吸附量迅速降低。两性修饰土对苯酚的吸附动力学曲线符合伪二级动力学模型。     

羧甲基纤维素钠与土壤复合后对吸附磷素的影响

用不同浓度的羧甲基纤维素钠处理土壤(土),研究土被处理前后对磷素的吸附特性特征。结果表明:土壤经0.1%、0.2%CMC处理后,与对照相比,在低加入磷浓度(小于50μg/ml)时,增加了磷的吸附量,在高加入磷浓度(大于50μg/ml)时,减小了磷的吸附量;0.4%CMC处理土样,总体增加了磷的吸附量。吸附热力学参数显示,CMC处理土壤后(0.4%CMC处理除外),土壤对磷的最大吸附量(Xm)降低,但吸附强度和最大缓冲容量(MBC)呈增大趋势。     

鬼针草吸附亚甲基蓝的研究

以入侵植物鬼针草为吸附材料,探究其吸附亚甲基蓝的性能、机制,并对鬼针草材料吸咐亚甲基蓝前后的形貌进行分析。结果表明,在100 mL浓度为100 mg/L的亚甲基蓝染料中,鬼针草最佳投加量为0.6 g,溶液最适pH值为5,最适吸附时间为20 min,最适吸附温度为298 K。对鬼针草吸附亚甲基蓝的吸附过程进行动力学、热力学分析得出,鬼针草材料吸附亚甲基蓝染料的过程适合用准二级动力学模型进行描述,鬼针草吸附亚甲基蓝染料更符合Freundlich等温吸附模型。经过热力学分析得出,鬼针草吸附亚基蓝过程中的吉布斯自由能(ΔG~0)、焓变(ΔH~0)、熵变(ΔS~0)均小于0,说明鬼针草吸附亚甲基蓝染料是一个有序的、自发的放热过程。通过对鬼针草材料进行形貌分析得出,吸附前鬼针草具有孔状结构,吸附亚甲基蓝染料后孔状结构被填充,鬼针草材料表面变平滑。     

土娄土固定态铵容量及蓄氮供氮能力的研究

确定了土娄土各自然层的固定态铵容量,覆盖层、粘化层和黄土母质层分别为(482.2±10.4) mgN/kg、(1134.9±4.0) mgN/kg和(553.0±11.3) mgN/kg土.估算了土娄土覆盖层和粘化层的最大蓄氮量,分别为5 692.5 kgN/hm2和8 475.0 kgN/hm2;并估算出土娄土覆盖层和粘化层在耕作及栽培条件下的最大蓄氮量,它们分别为3 270.0 kgN/hm2和6 975.0 kgN/hm2.15N标记试验结果表明:土娄土"新"固定态铵中有62.1%～78.9%的NH+4来自肥料NH+4.盆栽试验结果表明:土娄土覆盖层和黄土母质层中"新"固定态铵的释放率分别为98.32%和95.09%.     

CTMAB-膨润土对水溶液中4种农药的吸附特性

用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB) 制得改性膨润土, 研究了CTMAB-膨润土吸附水中甲萘威、甲基对硫磷、克百威、多菌灵的性能和适宜条件。结果表明: CTMAB-膨润土对水溶液中4 种农药有较强的吸附能力, 且与CTMAB 在膨润土上的实际交换量有关, 随着表面活性剂浓度的增大而增大; 但CTMAB 浓度≥4% 时, 实际发生吸附的农药就不再随着加入量的增加而增大。4 种农药的吸附等温线呈线性, 表明分配模式是主要的吸附形式。有机膨润土对4 种农药的吸附很快, 大部分农药在10 m in 内被吸附。pH 值变化对吸附有不同的影响, 并与农药性质有关: 低pH 值会降低有机农药的吸附量, 4 种农药在pH4～ 10 时吸附量较稳定,高pH 值导致多菌灵的吸附量增加, 而甲萘威、甲基对硫磷和克百威有分解现象。     

非水相污染物在黄土性土壤中的入渗试验研究

对两种非水相流体(NAPL)(煤油和四氯乙烯)在3种不同质地的黄土性土壤(沙土、黄绵土和土娄土)中的非饱和入渗特征进行了试验研究。结果表明:非水相污染物在土壤中的入渗与水分入渗规律相类似,累积入渗量曲线均很好地符合考斯加柯夫公式(F=atα);随着土壤质地的加重,入渗速率降低,表现为沙土>黄绵土>土娄土;两种污染物(煤油和四氯乙烯)在土壤中的入渗速率表现为相同温度下粘滞性较大的煤油入渗速率明显地小于粘滞性较小的四氯乙烯;对于同一质地土壤,随着土壤容重的增大,污染物迁移的速率降低,土壤的压实对污染物的迁移有抑制作用。     

咪鲜胺及其制剂在六种水稻土中的吸附

研究了咪鲜胺(prochloraz)及其制剂施保克(Sportak,25%咪鲜胺乳油)在6种水稻土中的吸附行为和吸附机理。结果表明:咪鲜胺和施保克在水稻土中的吸附平衡时间为5~10 h,其吸附过程符合Freundlich吸附等温式;咪鲜胺和施保克在6种水稻土中有机质吸附常数(KOM)的平均值分别为 2 439和2 111,表明它们易被水稻土吸附,属难移动的物质,且吸附反应自由能的变化量均小于40 kJ/mol, 表现为物理吸附过程;吸附常数(Kf值)与土壤理化性质的相关性分析结果表明,咪鲜胺和施保克在土壤中的吸附主要受土壤有机质含量、阳离子交换量和粘粒含量的影响,并呈正相关;咪鲜胺在加工成制剂后,不但在土壤中的吸附量减少了,而且Kf值也下降了近1/3。     

秸秆覆盖对农田黑土春季地温的影响

通过黑土区田间长期定位试验,研究了秸秆覆盖度对太阳反射和土壤含水量的影响,进而探讨了其对土壤温度的调控作用。在作物出苗前,秸秆覆盖度免耕(覆盖度70%)>少耕(覆盖度10%)>旋松(覆盖度0%)。研究结果表明:免耕、少耕和旋松的累计反射强度依次递减,反射辐射强度越大土壤温度越低;免耕具有较高的质量含水量,质量含水量均与地温存在显著的负相关关系。     

Distribution of soil aggregates and organic carbon in deep soil under long-term conservation tillage with residual retention in dryland

To ascertain the effects of long-term conservation tillage and residue retention on soil organic carbon(SOC) content and aggregate distribution in a deep soil(>20-cm depth) in a dryland environment,this paper analyzed the SOC and aggregate distribution in soil, and the aggregate-associated organic carbon(OC) and SOC physical fractions. Conservation tillage(reduced tillage with residue incorporated(RT) and no-tillage with residue mulch(NT)) significantly increased SOC sequestration and soil aggregation in deep soil compared with conventional tillage with residue removal(CT). Compared with CT, RT significantly increased the proportion of small macroaggregates by 23%–81% in the 10–80 cm layer, and the OC content in small macroaggregates by 1%–58% in the 0–80 cm layer. RT significantly increased(by 24%–90%) the OC content in mineral-SOC within small macroaggregates in the 0–60 cm layer, while there was a 23%–80% increase in the 0–40 cm layer with NT. These results indicated that:(1) conservation tillage treatments are beneficial for soil aggregation and SOC sequestration in a deep soil in a dryland environment; and(2)the SOC in mineral-associated OC plays important roles in soil aggregation and SOC sequestration. In conclusion, RT with NT is recommended as an agricultural management tool in dryland soils because of its role in improving soil aggregation and SOC sequestration.     

有机改性膨润土对乙草胺的吸附与控制释放作用

首次尝试将十六烷基三甲基铵盐阳离子改性的有机膨润土(CTMAB-Bents)用作乙草胺的吸附剂和控制释放载体。结果表明,与原土(Na-Bent)相比,CTMAB-Bents对乙草胺的吸附能力提高3~5倍,且吸附能力与改性膨润土所用CTMAB量成正相关。吸附等温曲线符合Freundlich经验方程,相关系数R>0.99,吸附能力主要取决于乙草胺在水和有机膨润土间的分配作用。与Na-Bent相比,CTMAB-Bents可以显著抑制乙草胺的释放速率,对乙草胺的半数释放时间(t50)介于20CTMAB-Bent制剂的6.57 h与100CTMAB-Bent制剂的19.0 h之间,并随改性膨润土对乙草胺吸附能力的提高而延长。释放动力学曲线符合Ritger和Peppas方程,n值(0.429~0.618)接近Fickian扩散模型,说明乙草胺在有机膨润土中的释放主要受到扩散控制。     

干旱区保护性耕作对土壤水分的影响研究

为了研究保护性耕作对土壤水分的影响,选择翻耕地和免耕地两种土地耕作类型,分析不同耕作方式下土壤水分的时空变化规律。在保护性耕作实行的两年时间里,测定了土层不同深度土壤水分,结果表明:(1)在作物生长的整个生育期内土壤水分含量有随降雨量周期变化的趋势,无论是何种耕作方式,除生育期降雨外,播前底墒也是土壤供水的重要组成部分;(2)土壤贮水能力免耕地都是大于翻耕地的;0-80cm土壤水分的空间剖面自上而下分为两个层次:表层失水层(0-30cm)和中层贮水层(30-80cm)。(3)用SPSS统计软件进一步对土壤水分与土层深度的关系进行拟合,结果表明土壤水分与土层深度的关系具有极强的相关性,其关系方程为拟和三次抛物线相型。     

黄土高原春玉米保护性耕作农田土壤养分时空动态变化研究

试验以传统耕作(CT)为对照,连续3 a研究了保护性耕作(NT),传统耕作+秸秆还田(TS)处理下黄土高原春玉米田土壤养分含量的动态变化。结果表明,与传统耕作相比,保护性耕作处理各土层土壤有机质含量随春玉米生育期推进呈上升趋势,其中收获后耕作层土壤有机质含量增加明显;保护性耕作使得土壤碱解氮有向表面富集的趋势,保护性耕作下土壤速效磷略显增加趋势,其中在玉米收获后表现较明显,且较TS和CT处理差异显著;速效钾含量保护性耕作处理要显著低于其它处理,但有增加趋势。     

西安南郊夏秋季不同土壤碳排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2原理,对西安南郊不同土层CO2释放量进行了观测,探讨了土壤CO2释放量的变化规律及其影响因素。资料表明,关中地区夏秋季土壤(厚土层)CO2释放量变化规律,与气温变化规律负相关,CO2释放量存在一定的"滞后性",一般滞后4~6h;而薄土层土壤CO2释放量变化规律,与气温变化规律正相关,CO2释放量不存在"滞后性",且释放量明显小于厚土层;深层土壤释放量波动小,且释放量小与厚土层;土壤CO2释放量的变化与温度和天气密切相关,温度高、天气晴朗时释放量大,反之则小;厚土层CO2释放量白昼小于夜间,白天约占1/3,夜间约占2/3;薄土层CO2释放量白昼大于夜间,白天约占2/3,夜间约占1/3。土层CO2观测揭示了CO2释放量与释放规律与土层厚度、深度有关。     

耕作方式及秸秆还田对土壤性质、微生物碳源代谢及小麦产量的影响

以小麦品种济麦22为试验材料,采用裂区试验设计,耕作方式为主区,分别设常规翻耕(C)、深松(S)、旋耕(R)处理,副区为秸秆还田量,分别设秸秆全还田(P)和秸秆不还田(A)处理,采用Biolog Eco技术测定土壤微生物碳源代谢功能,并分析土壤基本理化性质和作物产量。结果显示:深松与秸秆还田均有利于土壤含水量和有机碳含量的提高,0～15 cm土层分别提高了9.78%和24.00%,15～30 cm土层分别提高了7.08%和15.81%;深松提高了15～30 cm土层的pH值6.67%,秸秆还田提高了0～15 cm土层的pH值4.32%。深松和秸秆还田均有利于代谢多样性(丰富度指数、香浓多样性指数)、碳源代谢强度的提高,0～15 cm土层分别提高了26.84%、3.84%和38.02%,15～30 cm土层分别提高了11.87%、 3.63%和14.74%。主成分分析表明常规翻耕秸秆不还田和旋耕耕作秸秆不还田碳源代谢功能相近,15～30 cm层次内常规翻耕秸秆全还田碳源代谢功能和深松耕作秸秆全还田处理相近。深松和秸秆还田平均提高了小麦产量5.82%,微生物碳源代谢功能与小麦产量具有极显著的相关性。     

玉米茬不同处理方式对土壤耕层水分的影响

针对朝阳半干旱区春季十年九旱的实际情况,在秋后玉米地设置了玉米地留茬、留茬覆盖玉米秸秆、翻耕、翻耕后覆盖玉米秸秆和翻耕后覆盖地膜5种不同处理方式,探讨不同处理方式对春播前表层土壤水分的影响.测定结果表明,各处理春播前表层土壤水分含量大小顺序为翻耕后覆膜>翻耕后覆盖秸秆>留茬覆盖秸秆>翻耕无覆盖>留茬无覆盖,其中翻耕覆膜处理土壤含水率为17.03%,比留茬无覆盖处理高4.51%,比翻耕无覆盖处理高2.57%,比留茬覆盖秸秆处理高1.27%,比翻耕覆盖秸秆处理高0.66%.     

西南紫色土丘陵区不同耕作方式对土壤水热条件、有机碳含量及蚕豆产量的影响

在重庆北碚西南大学试验农场开展大田试验,设置传统耕作(T)、垄作(R)、传统耕作+半量秸秆覆盖(TS_1)、垄作+半量秸秆覆盖(RS_1)、传统耕作+全量秸秆覆盖(TS_2)、垄作+全量秸秆覆盖(RS_2)6个不同处理,研究不同耕作方式对蚕豆土壤水热条件、有机碳含量和蚕豆产量的影响及其相关关系。结果表明:秸秆覆盖下的土壤温度在低温时显著高于平作,在高温时则显著低于平作,而垄作的土壤温度与平作间没有明显的差异;在苗期、分枝期、开花期和成熟期,RS_2处理土壤水分均显著高于R处理;在分枝期、开花期和成熟期TS_2处理土壤水分均显著高于T处理;垄作和秸秆覆盖能提高土壤的有机碳含量,不同处理间的有机碳含量表现出RS_2TS_2RS_1TS_1RT的趋势;垄作和秸秆覆盖能提高蚕豆的产量,与对照T相比,R、TS_1、RS_1、TS_2、RS_2处理的蚕豆产量分别增产3.55%、9.20%、9.88%、10.78%、12.54%;蚕豆产量与土壤有机碳含量呈显著正相关。     

Van Genuchten模型在土壤水分特征曲线拟合分析中的应用

利用Matlab软件的非线性拟合和非线性回归函数,对传统耕作和免耕耕作两种方式下土壤水分特征曲线进行分析,建立相应的Van Genuchten模型,并对模型进行检验和应用.结果表明,非线性回归较非线性拟合适应性高;Van Genuchten模型适应性好,可以应用于不同耕作条件下的土壤水分分析.