茶多酚浓度对土壤pH、酚酸及铁铝形态转化的影响

选取雅安市名山区茶园集中分布区的紫色土、黄壤和水稻土为研究对象,向土壤中加入不同浓度的茶多酚,培养3个月后,测定土壤pH值、总酚、水溶性酚、活性铁、络合铁、活性铝、络合铝的含量,分析其变化情况,探讨茶多酚浓度对土壤pH、酚酸及铁铝形态转化的影响,为茶园土壤管理提供科学依据。结果表明:添加茶多酚后,3种土壤均发生酸化现象,其中的紫色土和水稻土添加低浓度茶多酚便可显著酸化,而黄壤只有在添加高浓度茶多酚的条件下才显著酸化。添加高浓度的茶多酚可显著提高3种土壤总酚和水溶性酚含量;添加低浓度茶多酚时,紫色土总酚含量也显著升高,黄壤总酚含量却显著下降,水稻土总酚含量变化不显著。添加茶多酚对黄壤和水稻土活性铁含量无显著影响,但添加高浓度茶多酚可显著降低紫色土活性铁含量;添加茶多酚可显著提高黄壤络合铁含量,但对紫色土和水稻土络合铁含量无显著影响。添加茶多酚可显著降低水稻土的活性铝含量,但对紫色土和黄壤活性铝含量无显著影响,对3种土壤络合铝均无显著影响。土壤酚酸形态和含量可影响土壤酸化及铁铝形态转化。     

温度对EGCG和柠檬酸活化土壤硅铝铁锰的影响

通过浸提试验研究了温度对浓度均为5 mmol/L的表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)和柠檬酸活化漂洗水稻土和黄壤矿质元素的影响。结果表明:随温度升高,EGCG和柠檬酸对2种土壤Si、Al、Fe和Mn的活化量均不同程度增加,表明EGCG和柠檬酸活化土壤矿质元素的能力在高温季节将得以增强。相同温度下,从元素间比较来看,EGCG和柠檬酸对2种土壤元素的活化量大小均为AlSiFe(Mn),表明EGCG和柠檬酸作用下土壤Al较Si、Fe和Mn更易活化;柠檬酸对2种土壤Fe、Mn的活化量均为FeMn,而EGCG对漂洗水稻土为FeMn,对黄壤则为MnFe;从土壤间比较来看,EGCG和柠檬酸对2种土壤Si的活化量均为漂洗水稻土黄壤,对Al、Fe和Mn的活化量则为黄壤漂洗水稻土;从酚与酸的比较来看,柠檬酸对2种土壤Si、Al、Fe的活化量均显著高于EGCG,表明柠檬酸比EGCG对土壤Si、Al和Fe有更强的活化能力。     

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。     

植茶年限对土壤pH值、有机质与酚酸含量的影响

土壤pH值和有机质是土壤肥力的重要指标,土壤中的酚酸类物质也是一类重要的有机物质,与pH值和有机质关系复杂。本文以四川省名山区茶园土壤为对象,研究植茶年限对土壤pH值、有机质和酚酸含量的影响,并探讨它们之间的相互关系。结果显示:随着植茶年限的延长,各土层土壤的pH值均呈现不同程度的下降趋势,即植茶10年植茶7年植茶5年植茶3年水稻土,表层土壤酸化明显;随着植茶年限的延长,土壤有机质、总酚和水溶性酚含量均呈增加趋势。相关分析表明,0~10 cm土层土壤中,总酚与土壤pH值呈负相关;10~20和30~40 cm土层土壤中,水溶性酚与土壤pH值呈负相关;10~20 cm土层土壤中,总酚与土壤有机质呈正相关;在10~20、20~30和30~40 cm土层土壤中,水溶性酚与土壤有机质呈正相关。说明植茶土壤酚酸含量的增加是影响土壤pH值下降和有机质含量升高的重要因素。     

EGCG溶液浓度与酸碱度对黄壤Al、Fe和Mn形态的影响

植物多酚可通过络合作用改变元素的存在形态。采用双因素完全随机试验设计,通过浸提试验研究表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)溶液浓度、酸碱度、浓度与酸碱度互作对黄壤可溶态、游离态、无定形态和络合态铝(Al)、铁(Fe)和锰(Mn)的影响。结果表明:EGCG溶液浓度对黄壤可溶态和络合态Al、Fe、Mn及无定形态Al、Fe均产生极显著影响,EGCG溶液酸碱度对黄壤可溶态及无定形态Al、Fe、Mn均产生显著或极显著影响,EGCG溶液浓度与酸碱度对黄壤可溶态Al、Fe、Mn,无定形态和络合态Al也有极显著或显著的互作效应。相关分析结果显示,土壤中3种元素的无定形态氧化物含量与对应的可溶态氧化物含量呈显著或极显著负相关,表明EGCG溶液主要通过改变氧化物形态,特别是无定形态氧化物含量,影响元素活化,进而改变其可溶态含量;Al和Mn的活化会使土壤滤液pH降低,在pH降低幅度较大时,可能导致土壤酸化。本试验一方面为研究酸性茶园土壤酸化的来源提供了方向,另一方面也可为植物Al/Mn毒害的防治提供参考,但在利用植物多酚类物质防治土壤Al/Mn毒害的同时要处理好土壤酸化与治理毒害的关系。     

岷江上游杂谷脑河谷土壤发生特征与系统分类研究

为了解岷江上游杂谷脑河谷的土壤发生特征及类型归属，以位于四川阿坝藏族羌族自治州理县杂谷脑河谷的8个典型土壤剖面为研究对象，通过野外成土因素调查与土壤形态特征观测及室内土壤物理、化学性质分析，依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》(简称系统分类)与《中国土壤(1998)》(简称发生分类)鉴定其类型。研究表明，8个剖面均为温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况；土壤色调为7.5YR和10YR，部分剖面表层明度和彩度均低于3.5，达到暗沃表层的颜色要求；土壤颗粒组成以粉粒含量最高、砂粒次之、黏粒最低，质地为壤土或粉质壤土；土壤结构主要为亚角块状，部分剖面表层为团粒结构；部分剖面中具有腐殖质、黏粒胶膜及假菌丝体等新生体，形成黏化层和钙积层；均具石灰性，主要为碱性到强碱性反应；有机碳含量范围1.64 ~ 61.45 g/kg，部分剖面含量至上而下逐渐降低，具有均腐质特性；游离铁含量为10.78 ~ 19.57 g/kg，个别剖面B层均在14 g/kg以上，具有铁质特性；有效磷含量为1.2 ~ 43.1 mg/kg，个别符合肥熟表层和磷质耕作淀积层的有效磷含量要求。供试土壤在中国土壤系统分类中归属于人为土、均腐土、淋溶土和雏形土4个土纲的4个亚纲、7个土类和8个亚类，在中国土壤发生分类中属于半淋溶土纲下褐土土类的燥褐土亚类(对应于系统分类的石灰肥熟旱耕人为土、普通简育干润雏形土和普通暗沃干润雏形土3个亚类)及石灰性褐土亚类(对应于系统分类的普通暗厚干润均腐土、普通简育干润淋溶土、钙积暗厚干润均腐土、普通钙积干润淋溶土和普通铁质干润淋溶土5个亚类)。中国土壤系统分类具有更强的土壤类型区分能力。     

浓度与pH互作下表没食子儿茶素没食子酸脂（EGCG）对黄壤Al、Fe、Mn迁移的影响

对淋溶环境下黄壤的Al、Fe、Mn浓度进行分析,探讨浓度与pH互作下表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)对黄壤Al、Fe、Mn迁移的影响。采用二因素四水平完全随机试验,用48个不同浓度和pH组合的EGCG溶液对黄壤进行间歇淋溶,测定淋出液中Al、Fe、Mn浓度,分析黄壤Al、Fe、Mn迁移总量和迁移过程。结果表明,黄壤Al、Fe、Mn迁移总量在浓度与pH互作下均有显著差异;高浓度(5.00mmol/L)高pH(5.5)EGCG溶液有利于Al和Fe的迁移,迁移总量分别为180.24mg/L和41.15mg/L;而EGCG溶液在高浓度(5.00mmol/L)低pH(3.5)时有利于Mn的迁移,其迁移总量为4.50mg/L;Al、Fe、Mn迁移总量在浓度与pH互作下主要表现为AlFeMn。随着淋溶的进行,淋出液中Al和Mn浓度在中后期(大致在第8次取样后)均逐渐降低;但随着中、高浓度(1.00,5.00mmol/L)高pH(5.5)、高浓度(5.00mmol/L)中pH(4.5)的EGCG溶液淋溶的进行,淋出液Fe浓度先增加后降低;当EGCG浓度与低pH(3.5)互作时,淋出液Fe浓度随淋溶的进行整体呈现明显的升高趋势。EGCG溶液的淋溶对土壤Al/Mn毒的治理有一定效果,且淋溶前期的效果更明显,但EGCG溶液不具备同时经济高效治理土壤Al/Mn毒的优势。