不同母质类型红壤的镉吸附及其形态转化特征

为探明红壤的镉吸附能力及吸附态镉的赋存形态和分配比例,丰富红壤重金属镉污染的理论基础,为红壤镉污染的修复治理提供科学依据,采用恒温培养试验的方法,研究了湘南丘岗区3种典型母质类型红壤的镉吸附和转化特征。结果表明:3种母质类型红壤对外源有效态镉均有较高的吸附容量。其中,以板岩风化物发育的红壤最高,第四纪红土母质发育的红壤次之,而石灰岩风化物发育的红壤相对较低。红壤对外源有效态Cd的吸附是一个快速的反应过程,交换及碳酸盐结合态镉在培养2~12h即达到平衡,随后向不同镉形态转化,约168h后趋于稳定。从红壤吸附态镉的形态分布看,交换及碳酸盐结合态镉是土壤吸附态镉的主要形态,占土壤总吸镉量的53.3%~64.4%,其次为Fe和Mn氧化物结合态镉,占28.4%~32.8%,有机物及硫化物结合态镉和残渣态镉所占比例较少,占7.2%~15.7%。同时,土壤pH值是影响土壤镉吸附容量和镉化学形态的最重要因素。土壤酸化会加剧重金属镉的活化和溶出,提高吸附态镉的生物有效性。     

稻作制与有机肥及地下水位对水稻土硫素状况的影响 Ⅱ.土壤无机硫的形态分级

为了探明湖南省稻田土壤硫素状况及不同农业利用措施等对土壤硫素状况的影响,在测定全量硫和有效硫的基础上,采用李成保建议的连续提取法,测定了不同稻作制土壤各形态无机硫含量,并由差减法得出有机硫含量。结果表明,土壤中的硫以有机形态为主,约占土壤全硫的76．8％,无机态硫以吸附性硫为主,水溶性硫和盐酸可溶性硫含量相当,不同土壤层次间,A层土壤各形态硫含量最高,随着土壤剖面层次的加深,土壤各形态硫含量逐渐下降,不同稻作制间,耕层土壤有机硫含量以稻—稻—冬泡最高,稻—稻—冬绿次之,稻—稻—冬油最低;无机硫中吸附性硫含量从大到小依次为冬绿,冬油,冬泡。不同有机肥施用水平之间,耕层土壤有机硫含量以常量有机肥处理最高,高量有机肥处理居中,化肥处理最低,与土壤全硫含量变化规律一致,高地下水位有利于各土层土壤硫素的积累及土壤粘粒矿物对SO4^2-的吸附。     

菜园土壤肥力特征与蔬菜硝酸盐污染的控制技术Ⅱ.长沙市郊6个蔬菜基地土壤的肥力特性

采用野外调查采样和室内分析，对湖南长沙市郊区6个蔬菜基地土壤的立地条件和肥力特性进行了系统研究．结果表明：6个基地的土壤均由分布在河流两岸的河谷阶地和河漫滩的河流沉积物以及分布在红壤丘岗谷地的第四纪红色粘土发育而成．地势平坦、开阔，海拔40～50m之间．土壤质地为轻壤至重壤，砂粘适中，其总体养分状况良好，有机质、氮素、磷素和钾素含量均很丰富，尤其是土壤全磷和有效磷含量极高，远高于一般高产耕地土壤和自然土壤，是菜园土壤的一大显著肥力特征．其中，以陈家渡基地的土壤肥力水平最高，卷塘村基地的土壤肥力水平最低；不同母质发育的土壤中，以冲积物发育的冲积菜园土的肥力水平较第四纪红色粘土发育的红菜园土高，特别是全钾、缓效钾的含量差异显著；一般情况下，除土壤pH值外，供试剖而土壤的其他养分含量均随剖面深度的增大而降低．     

铅、镉胁迫对黄瓜幼苗内源水杨酸的影响

以黄瓜幼苗为材料，采用高效液相色谱（HPLC）法测定黄瓜幼苗内源游离水杨酸含量，研究铅、锅胁迫下黄瓜幼苗内源游离水杨酸的动态水平。结果表明：HPLC法采用290nm波长检测，有较高的灵敏度，适宜微量样品中水杨酸的检测。铅、锅胁迫下随着质量浓度增加黄瓜幼苗内源水杨酸含量逐渐增加，其POD活性逐渐下降。     

镉处理对大豆生物量及镉分布状况的影响

通过对红壤和河潮土2种土壤的加Cd^2＋盆栽试验，研究了添加不同外源Cd^2＋（0．00，0．25，0．50，2．50，5．00，10．0，20．0mg／kg）对大豆生长发育及镉分布状况的影响．结果表明，（1）2种土壤加Cd^2＋处理，对大豆株高具有抑制作用，河潮土加Cd^2＋处理，大豆生物产量及籽粒产量均以添加0．25mg／kg时最高，添加Cd^2＋≥0．50mg／kg时则表现为抑制作用；红壤加Cd^2＋处理，对大豆生物产量有抑制作用，但添加0．25mg／kg时可促进籽粒的发育．（2）红壤加Cd^2＋处理对大豆营养生长及生殖生长的胁迫作用大于添加相同Cd^2＋处理的河潮土，红壤添加Cd^2＋2．50mg／kg时，大豆株高、生物产量及荚果数等均显著低于对照，而河潮土加Cd^2＋量则为10．0mg／kg，表明红壤对镉污染的环境容量比河潮土低．（3）大豆幼苗期根部Cd^2＋含量高于地上部，而Cd^2＋积累量则受生物产量的影响．在Cd^2＋添加量相同的条件下，河潮土大豆地上部生物产量高于红壤，地上部Cd^2＋积累量及转运率也高于红壤，河潮土Cd^2＋的转运率为50．3％～80．4％，红壤则为45．5％～66．0％．大豆吸收转运到地上部的Cd^2＋主要分布在茎和叶中，荚壳和籽粒中相对较少，大豆地上部各器官中Cd^2＋含量的高低依次为茎、叶、荚壳、籽粒．     

不同施肥结构对红菜园土有机质、酸性和交换性能的影响

采用田间小区试验研究不同施肥结构和酸调理剂对由第四纪红土发育的酸性红菜园土的有机质、酸性以及交换性能的影响.结果表明,化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理的土壤pH极显著高于其他各处理,并且能显著降低土壤交换态铝的含量,而酸化调理剂2号(NPKSR2)对土壤pH的提高又显著高于其他各处理,土壤pH与土壤交换性铝离子呈负相关;各施肥处理均能提高土壤有机质含量,以化肥+菜枯(NPK+OM)处理效果最佳,该处理土壤有机质含量平均达16.71 g/kg,酸化调理剂2号(NPKSR2)也能显著提高土壤有机质含量;化肥+石灰(NPK+ CaO)和化肥+氧化镁(NPK+MgO)处理提高土壤阳离子交换量(CEC)和有效阳离子交换量(ECEC)效果最显著,酸化调理剂2号(NPKSR2)又优于其他各处理,化肥+氧化镁(NPK+ MgO)处理能有效提高土壤交换性盐基离子各组成的含量;化肥(NPK)和酸化调理剂2号(NPKSR2)处理均能缓慢提高蔬菜作物产量,而其他各处理蔬菜作物产量均不稳定.     

亚热带丘陵几种林地土壤剖面有机碳和轻组有机碳的分布

通过选取亚热带丘陵区3种不同母质发育的林地土壤,分析有机碳及轻组有机碳的剖面分布特征。结果表明:土壤有机碳含量(SOC)、轻组有机碳含量(LFOC)和LFOC/SOC均随剖面深度的加深而降低,分别介于1.49～16.80 g kg-1、0.11～2.58 g kg-1和3.2%～20.2%之间,以表层土壤SOC、LFOC的数量最为丰富、质量最高,且各土壤的剖面分布趋势相似。不同母质发育的剖面土壤发生层有机碳储量介于66.66～95.83 t hm-2,以板岩红壤最高,花岗岩红壤最低;而轻组有机碳储量介于6.09～10.37 t hm-2,以板岩红壤最高,紫色土最低。从储量上看,底土层(B、BC、C层)贮存了主要的有机碳和可观的轻组有机碳。此外,亚热带林地表层土壤LFOC/SOC要高于温带林地表层土壤,这反映出气候、地形和当地土地利用方式对土壤碳质量具有重要影响。     

湘东第四纪红土母质发育的典型土壤在中国土壤系统分类中的归属

选取湖南省东部地区12个由第四纪红色黏土发育的典型土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案,检索出了其诊断层和诊断特性,据此确定了其在中国土壤系统分类中的归属。结果表明,供试土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层、聚铁网纹层等10个诊断层和诊断特性,其在中国系统分类体系中的位置分别为：淋溶土、富铁土和雏形土3个土纲;湿润淋溶土、湿润富铁土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土、铝质湿润淋溶土和铝质湿润雏形土3个土类;暗红简育湿润富铁土、表蚀简育湿润富铁土、网纹简育湿润富铁土等6个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏质高岭石型酸性热性-普通铝质湿润淋溶土等9个土族和燕塘系(43-LY01)等12个土系。研究发现：受亚热带气候影响,许多土壤剖面发生了富铁铝化过程,且由于淋溶强烈,孔隙周围形成了聚铁网纹层,而现行的《中国土壤系统分类检索（第三版）》还不能给出一个合适的位置,因此建议在铝质湿润淋溶土亚类中增设一个可以反映相关特性的网纹铝质湿润淋溶土亚类。     

天然植物营养素对水稻生长发育及降镉效应研究

为探明天然植物营养素(水溶有机肥料)对水稻生长发育、稻米品质和降镉效应的影响,通过镉超标土壤盆栽试验开展研究。结果表明:喷施天然植物营养素对水稻株高及分蘖有一定的促进作用,提高水稻对氮、钾的吸收和稻谷产量,稻草氮、钾含量分别较对照提高2.2%~5.4%和15.4%~26.4%,稻谷产量提高5.7%;显著提高稻米粗蛋白和赖氨酸含量,粗蛋白含量提高6.1%~10.9%,赖氨酸含量提高50.0%~63.6%;增加稻根镉含量,阻止镉向地上部转移,茎叶镉含量较对照降低3.7%~9.6%;稻米镉含量0.07 mg/kg,低于国家食品卫生标准(0.2 mg/kg)。叶面喷施浓度以1∶900倍稀释液为宜。     

不同施肥措施对洞庭湖区旱地肥力及作物产量的影响

应用长期定位试验方法,研究了洞庭湖区非粮食作物棉花-油菜轮作下,农民习惯施肥(TF)、配方施肥(NPK)及有机肥和化肥不同配比模式[有机肥来源氮占配方肥总氮量的50%(50%OM)、30%(30%OM)和10%(10%OM)]的作物产量和土壤养分的变化,以期为相应作物种植制度下的合理施肥提供参考。研究结果表明:在本试验施肥量及有机无机肥配比下,有机肥和化肥配施显著提高了棉花和油菜的产量,且以50%OM处理产量最高,各处理产量的顺序为50%OM30%OM10%OMNPKTFCK(不施肥对照);当有机氮施用量占总氮量的50%时(50%OM处理),棉花和油菜产量分别比NPK处理高24.52%、29.57%,比习惯施肥(TF)处理分别高46.03%和49.07%。同时,施用有机肥各处理作物产量的年际变化均不到20%,明显小于NPK、TF和CK处理,即施用有机肥不仅能促进旱地作物高产,同时也能保证其稳产。有机肥与化肥配施能增加土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,且以50%OM处理效果最好,与试验前比较的增加幅度分别达57.5%、38.2%、65.1%和48.1%;土壤有效磷含量有随施入磷素量的增加而增加趋势;而CK处理土壤有机质和养分含量则均呈逐年下降的趋势。各处理土壤有机质和养分含量(Y)随试验年限(X)的变化均可用方程式Y=a X+b来表示。在洞庭湖区肥力较高的旱地土壤中,合理的有机肥和化肥施用比例对保障非粮作物高产稳产和耕地地力提升尤为重要,且本试验条件下当有机肥来源氮占总施氮量的50%时能获得最佳效果。