不同植茶年限土壤团聚体全氟和水溶态氟的分布特征

为弄清土壤团聚体全氟和水溶态氟含量对植茶年限的响应特征,采用野外实地调查和室内分析相结合的方法,以植茶16、23、31、53 a土壤为研究对象,开展不同植茶年限对土壤团聚体全氟和水溶态氟含量分布特征研究。结果表明:土壤全氟和水溶态氟含量均随粒径的减小而升高,且主要分布于<0.25 mm粒径团聚体,分别为444.40~566.98 mg·kg^-1和0.80~1.22 mg·kg^-1;随植茶年限的延长,各粒径团聚体全氟和水溶态氟含量均逐渐升高,且0~20 cm土层高于20~40 cm土层;土壤团聚体对全氟和水溶态氟的贡献率分别有48%~73%和46%~70%来自>5 mm粒径团聚体。随植茶年限的延长,>5 mm粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的贡献率均先升高后降低,且在植茶23 a时最高,可达68%~73%,而其他粒径团聚体则呈相反的趋势。不同粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的保持和供应能力存在明显差异,全氟和水溶态氟有向小粒径团聚体富集的趋势。随植茶年限的延长,土壤团聚体全氟和水溶态氟逐渐增加呈表聚特征,其中<5 mm粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的累积作用在植茶23 a后更为明显。因此,在茶园生产管理上,应注意植茶23 a后茶园0~20 cm土层水溶态氟含量的变化,以降低土壤氟进入茶叶的风险,服务于茶叶产品质量安全。     

适宜施氮量对粗齿冷水花根际微域土壤磷组分及磷酸酶活性的影响

  【目的】  适宜施氮可提高磷富集植物对磷过剩土壤的修复效率,研究适宜施氮处理下磷富集植物根际微域土壤磷组分的变化,可为利用磷富集植物提取土壤中过剩的磷提供理论依据。  【方法】  采用多隔层根箱土培试验,以磷富集植物矿山生态型粗齿冷水花为材料,非矿山生态型为对照,设磷处理的P质量浓度为800 mg/kg,氮处理的N质量浓度为0 (CK)和140 mg/kg,分析对比了两种生态型粗齿冷水花磷富集能力及根际微域土壤磷组分与磷酸酶活性的变化。  【结果】  1)适宜施氮量下,两种生态型粗齿冷水花地上部、地下部生物量和磷积累量均显著升高;矿山生态型地上部生物量和磷积累量分别为非矿山生态型的1.28和1.45倍。2)适宜施氮量下,两种生态型根际土壤中H₂O-P和NaHCO₃-Pi含量均增加;土壤H₂O-P和NaHCO₃-Pi含量均在距矿山生态型根际4 mm微域内显著高于非根际土壤,分别在距非矿山生态型根际4和2 mm微域内显著高于非根际土壤;土壤NaHCO₃-Po和NaOH-Pi、NaOH-Po含量在距两种生态型根际6 mm微域内显著低于非根际土壤;土壤HCl-Pi和HCl-Po和Residual-P含量在根际微域和非根际土壤之间无显著变化。不施氮和适宜施氮量下矿山生态型根际微域NaHCO₃-Pi含量均显著低于非矿山生态型,矿山生态型对土壤NaHCO₃-Pi的吸收利用能力更强。3)适宜施氮量下,两种生态型粗齿冷水花根际土壤磷酸酶活性均较对照增加,土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性分别在距根际4和2 mm微域内显著高于非根际土壤,植酸酶活性在距根际8 mm微域内显著高于非根际土壤。不施氮和适宜施氮量下,矿山生态型根际微域土壤磷酸酶活性更高。  【结论】  高磷条件下,适宜施氮量 (140 mg/kg)增加了两种生态型粗齿冷水花根际微域土壤磷酸酶活性,且矿山生态型根际土壤磷酸酶活性更高,有利于根际微域土壤中磷由低有效态组分向高有效态组分转化,从而促进了植株的生长和磷素积累。     

无机氮处理对矿山生态型水蓼氮积累及根系形态的影响

氮肥的过量施用,导致土壤中过量的氮易随渗漏、径流等方式进入水体,造成水体的富营养化加剧。矿山生态型水蓼为前期试验筛选的氮磷修复植物,明确根系形态变化对无机氮处理的响应特征可以为矿山生态型水蓼对氮素的吸收积累机理提供一定理论基础。采用砂培试验,以氮磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,设置不同铵态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1)和硝态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1),研究了矿山生态型水蓼植株氮积累以及根系形态各参数的变化。结果表明,矿山生态型水蓼生物量和氮积累量均在供氮50 mg·L^-1时达到最大值。供氮浓度为50和75 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼生物量表现为硝态氮处理显著高于铵态氮处理。矿山生态型水蓼氮含量和氮积累量均表现为铵态氮处理高于硝态氮处理。随着铵态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼的根长、根表面积和根体积均显著减小;随着硝态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼根长、根表面积、根体积均在供氮50 mg·L^-1时最大。在供氮为25 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼根系形态各参数表现为铵态氮处理大于硝态氮处理,在供氮50和75 mg·L^-1时则表现为硝态氮处理显著大于铵态氮处理。适宜浓度硝态氮能促进矿山生态型水蓼的生长和侧根发育,从而促进对氮素的吸收。而铵态氮浓度过高会抑制矿山生态型水蓼的根系生长,但并不抑制其对氮素的吸收积累能力,这可能与矿山生态型水蓼根系的抗逆性有关。     

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 籽粒苋是一种富钾植物，同时也是一种生物量很大的绿肥和营养价值较高的保健类植物。笔者综述了目前国内外对籽粒苋的生理生化特征、分子生物学基础、富钾机理、矿质营养特点及在食品、药用、饲料、绿肥等方面的研究进展，并对今后籽粒苋的研究提出了建议。     

设施土壤微生物学特性变化研究

采用定点取样的方法，研究了不同种植年限设施土壤微生物主要类群、生物量碳和5种酶活性的变化特点，结果表明：（1）不同种植年限设施土壤微生物主要类群随季节变化不一致，细菌数量先升后降，高峰出现在6月，10月最低；真菌和放线菌数量均在3月最多，而后逐渐减少。随设施种植年限的延长，微生物总数逐渐增加，但真菌和放线菌占微生物总数的比例却呈下降趋势。与露地相比，设施栽培中真菌增加快于细菌。（2）不同种植年限设施土壤微生物生物量碳在3月和6月含量最高，随设施种植年限的延长，微生物生物量碳含量也增加。（3）不同种植年限设施土壤酶活性季节变化明显，除过氧化氢酶外，脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶和转化酶活性高峰主要出现在3月，土壤酶的总体活性随设施种植年限的延长有所下降。     

不同坡度下紫色土地表微地形变化及其对土壤侵蚀的影响

为了揭示川中丘陵区紫色土地表微地形变化对土壤侵蚀的影响,该文通过室内人工模拟降雨试验,从地表糙度角度出发,结合多重分形理论与方法,分析了不同坡度条件下紫色土地表微地形变化特征,探讨了地表微地形变化与土壤侵蚀间的关系。结果表明:1)雨强为1.5 mm/min,历时为40 min降雨条件下,10°、15°和20°坡面地表相对高程的变化量分别为-11.66、-3.52和-5.61 mm,仅20°坡面地表初始低洼部位被径流贯通形成细沟;各坡面地表糙度均有所减小,且表现为15°10°20°,其中10°和15°坡面不同坡位地表糙度均较雨前减小,20°坡面下坡地表糙度较雨前增大,不同坡度全坡面地表糙度均较雨前减小;2)地表微地形具有一定的多重分形特征,10°和15°坡面雨后多重分形参数广义分形维数跨度、奇异指数跨度和多重分形谱高差均较雨前增大,微地形空间分布差异增大,且地表变得圆润,20°坡面与之相反;3)随坡度增大,地表径流量呈先减小后增大的变化趋势,且地表糙度变幅越小的坡面,地表产流量越高,而侵蚀产沙量则随坡度的增大显著提高(P0.05)。研究成果为揭示水蚀过程中地表微地形变化的本质和作用机理提供了参考。     

不同尺度下低山茶园土壤颗粒组成空间变异性特征

利用地统计学方法，在两个尺度下对蘩顶山茶园土壤颗粒组成的空间变异性进行了研究。结果表明：（1）小尺度下土壤颗粒组成各粒级均具有强烈的空间相关性．其中粘粒的空间相关距最大．粗粉粒的空间相关距最小；土壤颗粒组成各粒级主要在东、东南和东北3个方向上具有较强的空间变异，除砂粒外的其它颗粒均在东南方向空间变异明显；各粒级的空间分布没有明显的规律可寻。（2）微尺度下只有粘粒具有强烈的空间相关性，砂粒具有中等空间相关性，其余粒级空间相关性很弱，粘粒空间相关距最小；除砂粒外的其它粒级在东南方向具有明显的空间变异，砂粒在各方向上的空间变异都较弱；除中／细粉粒外的其它粒级在西北-东南方向有明显的变化层次。（3）坡度和坡长等微地形及茶园横坡种植的植被覆盖方式是影响土壤颗粒空间分布的主要因子。     

铜胁迫对海州香薷和紫花香薷根系形态及铜富集的影响

通过水培试验,研究了在不同Cu浓度处理条件下海州香薷和紫花香薷根系形态和植物各器官铜含量、累积量间的差异。结果表明:低浓度Cu处理(<50μmol/L)对海州香薷的生长有一定的促进作用,植株干重、根系长度、根系表面积、根体积和侧根均略有升高。但随着Cu浓度(100～500μmol/L)增加,表现出一定的负效应,海州香薷在500μmol/LCu处理时植株干重、根系长度、根系表面积、根体积和侧根明显受到抑制,与对照相比差异达显著或者极显著水平。紫花香薷在50μmol/LCu处理时根系生长就受到严重抑制,而当浓度再增加时,根系形态的各项指标则无明显变化。海州香薷地上部铜含量明显高于紫花香薷。     

籽粒苋富钾基因型筛选研究

在营养液培养或土壤培养条件下,采用植株含钾量、单株吸钾量和植株吸钾率等作为富钾基因型的筛选指标,对不同籽粒苋(红苋Amranthus crenentus)品种的富钾能力进行了筛选。结果表明,D8-1、R109、R104和K12等品种对钾具有较强的富集能力,在低钾溶液培养30d(不包括25d的育苗期)和缺钾土壤培养60d时,其植株含钾(K)量一般都在3%～4%之间,单株吸钾(K)量分别在50～75mg和100～120mg范围内,植株(鲜根)吸钾速率大于1 70mol (gh),为富钾基因型;而M9和Cr047等品种对钾的富集能力则相对较弱,其植株含钾量一般在2.7%以下,单株吸钾量低于40mg和80mg,植株(鲜根)吸钾速率小于1.35mol (gh),属一般型。在供钾正常(K5mmol L,)时,所有品种的含钾量和吸钾量均大幅上升,但随着培养介质中钾浓度的提高,两基因型的富钾能力差距逐渐缩小,低钾溶液培养时含钾量和吸钾量最高的品种分别是最低时的2 5倍和2 3倍,而供钾正常时含钾量和吸钾量最高的品种仅分别为最低的1.3倍和1.8倍。因此,在缺钾土壤上播后60d或0.5mmol L的低钾溶液培养30d,能较好地反映两种基因型在富钾能力上的差异。同时,两种基因型在缺钾土壤上的根冠比和主根长仅为低钾溶液培养时的一半左右。但无论在那种介质中,富钾型的根冠比和主根长均大于一般型;在供钾     

典型设施栽培土壤盐分变化规律及潜在的环境效应研究

研究了山东寿光设施土壤盐分的变化规律。结果表明：（1）设施土壤的盐分含量高，变化幅度大。耕层盐分含量为2．69g kg^-1（CV=58％），而相应的露地仅为0．61g kg^-1（CV=14％）。（2）设施土壤连续种植到4a左右，其耕层的盐分含量则可达到限制作物正常生长的临界点，此后盐分含量随采取的各种管理措施而有所降低。土壤次生盐渍化是造成温室可持续利用周期较短的主要原因。（3）除HCO3^-外，NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2＋、Mg^2＋、K^＋、Na^＋在剖面的累积明显高于露地，且以NO3^-和Ca^2＋的相对富集为主要特征，两者可占耕层盐分离子总量的47．4％和19．3％。（4）与露地相比，盐分离子在设施土壤剖面存在着明显的累积和向下迁移现象，同时在剖面的分布还具有明显的表聚特征，其中NO3^-的大量累积和向下层迁移已严重影响到当地地下水水质。