腐殖质对白浆土中Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响

在三江平原布置长期试验，研究连年施用有机肥后土壤腐殖质变化及其对白浆±Fe、Mn、Al形态转化及磷生物有效性的影响。结果表明，施用牛粪后土壤腐殖质含量升高，且以松结态腐殖质的增长为主；土壤的DTPA提取态和有机络合态Fe、Mn、Al含量上升，使土壤有效态磷含量上升。因此，生物措施是治理白浆土，促进土壤磷素养分有效性上升，增大土壤缓冲容量和抗逆性的有效措施。     

Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings

The Xiangtan Manganese （Mn） Mine in the middle of Hunan Province, China, has been mined since 1913 with mine tailings including excavated wastes, wastewater, and smelting wastes. A survey was conducted on the Mn mine tailing soils and eight plants on the Mn mine tailings. The concentrations of soil Mn, Pb, and Cd and the metal-enrichment traits of these eight plants were analyzed simultaneously. Exceptionally high concentrations of these three metals were found in the soils, especially on the tailing dam. Each plant investigated in this study accumulated the three heavy metals, but no hyperaccumulator of these metals was found. However, analysis indicated that Poa pratensis Linn., Gnaphalium affine D. Don, Pteris vittata L., Conyza canadensis （L.） Cronq., and Phytolacca acinosa Roxb. possessed specially good metalenrichment and metal-tolerant traits. P. pratensis, G. affine, and P. vittata were Pb-tolerant plants; and C. canadensis, P. pratensis, and G. affine were Cd-tolerant plants. P acinosa had a great tolerance to Mn, and it was a valuable plant for on-site phytoremediation. Phragmites communis Trin. was found to have high metal tolerance and economic benefit as a raw material for paper and should be considered for soil remediation. G. affine and C. canadensis had excessive accumulation of Mn and could be useful in phytoremediation. However, although P. pratensis was a good accumulator, it was not a suitable plant for soil remediation because its biomass was too little.     

农业生产中的铁锰平衡问题

本文根据对菠萝和水稻的研究,论述了土壤和植物体内铁与锰的关系,认为在植物体内铁与锰的比例应保持一个平衡的关系。如果锰多铁少、比例失调,作物的正常生长将受到危害。     

改良剂对锰超富集植物短毛蓼锰吸收及抗氧化酶系统的影响

为了探究改良剂与超富集植物联合修复锰(Mn)污染土壤,采用温室土培的方法,研究了Mn污染土壤分别添加25、50 g/kg的海泡石(S2.5,S5)和沸石(Z2.5,Z5)对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Blume)生长、Mn吸收及叶片抗氧化酶系统的影响。结果表明:改良剂添加显著增加了短毛蓼茎、叶中Mn的含量(P0.05),但降低了株重、叶绿素a和叶绿素b含量。S2.5、Z5.0处理的株高比对照提高了15%和16%,Z2.5与Z5.0处理分别比对照降低了40.05%、35.58%。沸石和海泡石添加显著提高了短毛蓼叶片中MDA含量及H2O2含量(P0.05),表明短毛蓼受到了一定胁迫。超氧自由基(·O2–)含量在S2.5、S5.0、Z2.5处理时下降了4.69%、16.49%、21.01%。同时沸石和海泡石引起了短毛蓼抗氧化酶活性和非酶物质含量的改变。海泡石显著提高(P0.05)短毛蓼叶片中超氧歧化酶(SOD)活性,在S2.5、S5.0处理下,SOD活性分别比对照提高了14%和15%;POD、CAT活性也均有不同程度提高,在S2.5、S5.0处理下,POD分别是对照的4.63、4.23倍,Z2.5、Z5.0处理分别是对照的4.71、4.74倍;但显著降低了抗坏血酸过氧化物酶活性以及–SH、GSH含量(P0.05)。表明沸石和海泡石对短毛蓼抗氧化酶系统的影响不一。     

施用钢渣对土壤和水稻植株中硅、铁、锰的影响

盆栽试验结果表明:施用钢渣降低了土壤水溶态硅、DTPA-Fe、DTPA-Mn的含量,其效果随钢渣用量的增加而更为显著。但在钢渣用量一定时,却以中等粒度(60目)处理降低程度最大。施用钢渣还可以提高水稻植株体内硅的含量,降低水稻植株体内铁和锰的含量,其效果随钢渣用量增加或粒度变细而更为明显。     

大剂量锰对小麦生长的影响

小麦缺锰时，施锰有良好效果；但土壤中含锰量过高，小麦就引起锰中毒。潮土施加Ｍｎ大于２５０ｍｇ／ｋｇ，小麦籽实产量下降１３．７％，差异达显水平；加Ｍｎ大于１０００ｍｇ／ｋｇ，小麦拔节期生长高度明显下降，植株分蘖少且下部叶片尖端枯萎；加Ｍｎ２５００ｍｇ／ｋｇ，植株瘦小，不分蘖，旗叶叶尖估萎，穗小，顶部小穗不孕呈白色，成熟推迟；加Ｍｎ５０００ｍｇ／ｋｇ，植株死亡。土壤施加锰的安全浓度应小于２５０ｍｇ／     

干旱条件下氮、磷水平对土壤锌、铜、锰、铁有效性的影响

研究了干旱条件下不同N、P水平对微量元素Zn、Cu、Mn、Fe有效性的影响。结果表明 ,在中壤质土壤含水量 11%～ 14%的情况下 ,不同N、P配比明显增加了土壤剖面中速效P的含量 ,但随着土壤深度的增加 ,土壤速效P呈不断下降的趋势。大田和土壤培养试验表明 ,施P有增加土壤Zn、Cu、Mn有效性的趋势 ,但有效Fe则有下降的趋势。土壤速效P、Zn、Cu、Mn、Fe之间的相关分析表明 ,土壤速效P与有效Zn之间存在显著的正相关关系 (r =0.65) ,而与有效Fe之间则存在显著的负相关关系 (r =- 0.63)。     

酸性土壤活性锰与pH、Eh关系及其生物反应

以灰潮土为对照研究了湖北省 3种有代表性的酸性土壤在盆栽条件下 ,不同酸化处理土壤pH、Eh与活性锰的动态变化关系。结果表明 ,供试的棕红壤和黄棕壤酸化后 ,在盆栽油菜生长的前 70d内 ,土壤交换性锰含量增加 ,土壤交换性锰与碳酸盐结合态锰呈一定负相关 ,且交换性锰含量增加明显滞后于碳酸盐结合态锰的增加 ;30～90d内 ,碳酸盐结合态锰与易还原性锰呈一定正相关。虽然土壤pH和Eh在作物生长季节不断变化 ,但其 pe +pH仍维持不变。土壤 pH、Eh与交换性锰的关系能较好地反映土壤锰的转化机制 ,在进一步酸化时 ,供试的棕红壤MnO2/Mn2+电对是该土壤锰化合物变化的主要形式 ,MnO2是变化过程的电子受体。供试的黄棕壤则以MnOOH MnO电对为其锰化合物氧化还原的主要形式 ,土壤酸化对其锰电对电位的影响没有直接引起Mn2+ 的变化 ;Mn2+的增加可能是MnO在该过程中进一步溶解所致。试验结果还表明 ,油菜体内的锰铁比随锰中毒程度的加强而急剧增加 ,这一趋势远高于土壤锰铁比的增加。     

黑垆土有机碳在团聚体中的分配及其保护机制

以黄土高原广泛分布的黑垆土为研究对象,研究了6个粒级团聚体中总有机碳(TOC)、稳定性有机碳(St OC)、矿物保护态有机碳(MOC)、化学稳定性有机碳(ROC)和游离氧化铁(Fed)、无定形氧化铁(Feo)、络合态氧化铁(Fep)以及黏土矿物含量的特征,重点分析了有机碳在各粒级团聚体中的分配及其与黏土矿物和各种形态氧化铁之间的相关性,及探讨了有机碳的保护机制。结果表明:黑垆土中约80%的土壤有机碳赋存于0.5~0.25、0.25~0.05和0.05 mm的3个粒级团聚体中;黑垆土中的有机碳以St OC为主,其含量随着团聚体粒级的减小而增加。在0.5~0.25和0.25~0.05 mm团聚体中,TOC含量与Fed含量呈正相关关系,相关性系数(r)均为0.72(P0.05);在0.25~0.05 mm粒级团聚体中,ROC含量与Fed含量呈正相关关系(r=0.68,P0.05),而St OC和MOC含量与伊利石含量具有正相关关系r分别为0.71(P0.05)和0.68(P0.05)。黑垆土中对有机碳起保护作用的主要是Fed和伊利石,但二者对有机碳的保护机制可能有所不同:Fed与有机碳络合形成化学稳定性有机碳,而伊利石主要通过吸附作用实现对有机碳的保护。