电渗析与酸淋洗模拟紫色土酸化的效果比较

为了比较电渗析与酸淋洗试验模拟紫色土酸化的效果,在重庆地区采集了不同pH(5.00和7.06)的2个紫色土,分别进行不同天数(1,2,5,7,10天)的电渗析和酸淋洗试验处理,并分析了试验处理前后土壤的酸度特征和交换性盐基成分含量变化。结果表明,在整个10天的淋溶处理过程中,2种紫色土的pH均无显著变化,说明紫色土具有一定的酸缓冲能力,短期的酸雨淋溶不能实现紫色土的严重酸化。而采用电渗析处理10天后,中性紫色土和酸性紫色土的pH分别降低3.4和1.1个单位。在整个电渗析处理过程中,土壤的交换性酸含量显著升高,盐基离子大量淋失。电渗析可以实现对紫色土的快速酸化处理。2种紫色土中,电渗析处理后中性紫色土的酸化程度大于酸性紫色土。这是由于中性紫色土的表面负电荷量更高,导致更多致酸离子吸附在土壤胶体表面,最终造成中性紫色土的酸化程度更加严重。因此,电渗析处理比酸雨淋溶处理对紫色土酸化效果更好,且可用于紫色土的酸化机理研究。进一步结合2种方法的技术可操作性,认为电渗析法是研究紫色土酸化问题的一种有效技术手段。     

土壤有机质对交换性酸测定结果的影响

为探讨土壤有机质对两种常用的土壤交换性酸测定方法(BaCl_2-TEA提取法和KCl淋溶法)结果的影响,选取了85个不同有机质质量分数的酸性土壤并采用BaCl_2-TEA提取法和KCl淋溶法测定其交换性酸含量.结果表明,BaCl_2-TEA提取法测得的土壤交换性酸含量远大于KCl淋溶法的测定结果.KCl淋溶法测得的土壤交换性酸含量与土壤pH值间的负相关性极有统计学意义(r=-0.79**),而BaCl_2-TEA提取法测得的土壤交换性酸含量与土壤pH值间的相关性无统计学意义(r=-0.08).但BaCl_2-TEA提取法测得的土壤交换性酸含量却与土壤有机质质量分数间的正相关性极有统计学意义(r=0.94**).此外,由KCl淋溶法测得的土壤交换性酸进一步计算得到的盐基饱和度与土壤pH值间的相关性(r=0.69**)也大于BaCl_2-TEA提取法(r=0.25*).通常土壤酸化越严重,土壤pH值越低,交换性酸含量越高,盐基饱和度越低.可以得出,土壤有机质会使BaCl_2-TEA提取法的测定结果产生较大的正误差,而对KCl淋溶法的影响较小.由于土壤有机质中的腐殖酸会与BaCl_2-TEA提取法中的有机弱碱TEA发生反应,增加TEA用量,从而使计算得到的土壤交换性酸的结果偏高.因此,对于高有机质质量分数的酸性土壤,不宜采用BaCl_2-TEA提取法测定其交换性酸含量.但在KCl淋溶法中,由于K~+对Al~(3+)的交换能力较弱,使得该方法测得的土壤交换性酸含量偏低.因此,可乘以1.5左右的校正系数,以便能真实地反映出土壤交换性酸含量.     

铁铝氧化物对BaCl_2-TEA法测定土壤交换性酸的影响

【目的】本文探讨了铁铝氧化物对BaCl_2-TEA提取法测定土壤交换性酸结果准确性的影响。【方法】采用BaCl_2-TEA法测定了添加6种不同铁铝氧化物(无定型铁、α-Fe_2O_3、针铁矿、无定型铝、γ-Al_2O_3和三水铝石)后酸性紫色土的交换性酸含量。【结果】相比于α-Fe_2O_3、三水铝石、γ-Al_2O_3和针铁矿,化学活性较高的无定型铁和无定型铝具有较低的pH值和存在大量的Fe3+或Al3+溶出,酸性环境和Fe3+或Al3+的存在会消耗更多的TEA,造成计算得到的土壤交换性酸含量偏高。【结论】由于Al3+是致酸离子而Fe3+是干扰离子,因此不宜采用BaCl_2-TEA法测定无定型铁或Fe3+含量较高的酸性土壤的交换性酸含量。此外,对无定型铝存在的潜在酸化风险也应引起重视。     

主成分分析法和模糊综合评价法判断喀斯特土壤的肥力水平

【目的】本研究揭示了喀斯特地区土壤的肥力水平。【方法】在贵州印江典型喀斯特区域采集了26个土壤样品,并采用主成分分析法和模糊综合评价法对供试土壤进行了土壤肥力综合评价。【结果】受pH的影响,喀斯特地区土壤的有效N和有效Fe含量较低;根据模糊综合评价法,喀斯特地区土壤肥力水平均在中等偏上;主成分分析和模糊综合评价2种方法的评价结果间具有极显著的正相关性,互相佐证了评价结果的准确性;受施肥等因素影响,不同土地利用方式和不同地形部位土壤的肥力水平大小关系为:耕地果园林地和槽谷山坡,但各差异间均未达到显著性水平。【结论】研究结果为全面评价喀斯特地区土壤肥力提供了科学依据。     

重庆紫色土壤铜有效性及其影响因素研究

以重庆地区紫色土壤为研究对象,探讨紫色土壤剖面中铜的有效性及其主要影响因素。结果表明：供试土壤剖面各层次中全铜含量为1．81～79．50mg／kg,有效铜含量为0．137—2．490mg／kg。用直线、幂函数和指数函数回归方程对影响土壤有效铜含量的各主要因素进行回归拟合发现,pH值、全铜、有机质、全氮、有效氮、有效磷含量等因素对各层次土壤有效铜含量均有不同程度的影响。在不同的酸碱性土壤中,影响铜有效性的主要因素存在显著差异,当土壤pH〈7．0时,各层次土壤有效铜含量与pH呈极显著负相关,相关系数分别为-0．702^＊＊、-0．792^＊＊、-0．716^＊＊;而pH≥7．0时,各层次土壤有效铜含量与全铜含量的幂函数相关性更为密切,相关系数分别为0．746^＊、0．619^＊＊、0．516^＊。进一步通径分析表明,在影响土壤有效铜含量的各因子中,有效磷的直接作用最为明显,其次是有效氮、全氮;当pH〈7．0时,有机质、pH对有效铜含量的影响较大,而pH≥7．0时,全铜对有效铜含量的影响最为直接。     

采用自制流动电位装置测定包铁石英砂的ζ电位

为方便准确地表征大颗粒包被物的带电特征,采用自制的流动电位测定装置测定了包铁石英砂的流动电位,并计算获得其ζ电位。结果表明,该装置能够准确测定包铁石英砂在不同液压差（ΔP）的流动电位（ΔE）,二者具有极好的直线相关性,因此能保证由ΔP与ΔE拟合得到的流动电位系数（C）的准确性。由C计算得到包铁石英砂的ζ电位能够很好地表征其表面电化学特征。在同一种电解质溶液中,包被物ζ电位的绝对值随着包被度的增加而减小。低离子强度下双电层厚度占毛管孔径的比例较大,因此采用流动电位测定包被物ζ电位时必须考虑表面电导的影响。随着离子强度的增加,包铁石英砂的表面双电层受到压缩而造成ζ电位的绝对值减小。采用流动电位法测得包铁石英砂的等电点为4.6。当溶液pH高于等电点时,包被物的ζ电位为负值,且随着pH升高,其ζ电位向负值方向位移。当溶液pH低于等电点时,包被物的ζ电位为正值,且其数值随着pH降低而增加。流动电位法测得的石英砂的ζ电位与传统电泳法测得的石英胶体的ζ电位之间呈极显著的正相关关系,说明流动电位法测定的ζ电位结果可靠。     

测量模拟土体zeta电位的简易流动电位测量装置及其使用方法

本文展示了一款可应用于土壤学领域研究的简易流动电位测量装置。为验证该装置的可行性,采用石英砂和包铁石英砂模拟土体所具有的多孔结构和表面电荷特征,基于流动电位法测量了石英砂在不同浓度（0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0和5.0 mmol?L-1）NaCl溶液中的zeta电位和石英砂与包铁石英砂在不同pH（4.4、5.2、6.1、6.6、6.9、7.7和8.0）电解质溶液中的zeta电位。同时采用电泳法测量了石英砂胶体在不同pH电解质溶液的zeta电位以作比较。结果表明：在考虑表面电导时,流动电位法测得石英砂在不同浓度NaCl溶液中的zeta电位随溶液浓度的升高逐渐往正值方向移动。这是由于随着离子强度增加,石英砂的双电层厚度受到压缩,zeta电位的绝对值逐渐降低;相同离子强度下,随溶液pH升高,石英砂和包铁石英砂表面官能团发生去质子化作用,流动电位法测得石英砂和包铁石英砂的zeta电位均随pH升高而逐渐降低;由于电荷屏蔽作用,在带负电荷的石英砂表面包被带正电荷的氢氧化铁后,流动电位法测得包铁石英砂的等电点pH（IEP）介于石英砂和氢氧化铁的IEP。此外,流动电位法测得的石英砂颗粒在不同pH电解质溶液中的zeta电位与电泳法测得的石英砂胶体在不同pH电解质溶液中的zeta电位具有较好的一致性。可见采用自制流动电位装置所获结果均与理论预测及常规电泳法测定结果相符,准确度较高。自制流动电位装置结构简单、操作方便、加工制造容易。该装置可被土壤学领域的研究者借鉴参考,以望为土壤电化学研究工作做出贡献。     

模糊综合评价法判断重庆花椒种植区土壤肥力水平

为揭示重庆花椒地土壤质量状况及空间特征,采集重庆主要花椒区45个土壤样品,测定pH值、容重、有机质、有效磷、碱解氮、速效钾、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰、有效硼、有效钼、有效硫共13个指标,采用模糊综合评价法对土壤质量进行综合评价,并利用半变异函数分析各指标空间变异特征。结果表明:各养分指标变异系数范围为14.8%～171.4%,该区域养分含量分布很不均衡;有效磷、有效铁、有效硼、有效硫的空间相关性较弱,主要受随机性因素影响;有效锌和有效铁的隶属度最高,其值分别为0.89、0.91,有效硼和有机质的隶属度较低,其值为0.15、0.34,说明花椒地有效锌和有效铁含量较丰富,但有效铁和有机质含量较缺乏;整体上该区中等肥力水平占51.1%,中等偏上肥力水平占42.2%,中等偏下肥力水平占6.7%,土壤肥力综合指数的在空间上呈现球状半变异函数,拟合程度极高。     

重庆地区紫色土壤镉有效性水平及分异特性研究

通过对重庆地区不同紫色地层发育的紫色土壤系统采样分析有效态镉的含量、影响因素和分异特征,结果表明:有效镉的含量水平和分异值大小顺序为紫色潮土,棕紫泥土,暗紫泥土,灰棕紫泥土,红棕紫泥土,并且显著大于全国背景值0.079mg/kg;通径分析与有效镉影响因子大小顺序为有效Fe,有效Mn,有机质,有效Pb,有效Zn,有效Cu;与有机质和有效Cu,Zn,Fe,Mn,Pb含量呈极显著乘幂关系(r=0.406～0.545);在p=0.01水平,有效Cd与pH值呈极显著指数关系(r=0.406),并且淹水利用使土壤镉有效性提高.     

铁膜对水稻根表面电化学性质和氮磷钾短期吸收的影响

通过水培试验研究了水稻根表铁膜对根表电化学性质、根表对NH4+、K+和磷酸根吸附和吸收的影响。结果表明,铁膜降低根表阳离子交换量,使根表zeta电位绝对值减小,说明根表负电荷数量减少。与对照相比,铁膜抑制了水稻根表对NH4+和K+的吸附,但促进了其对磷酸根的吸附。6 h培养实验结果表明,铁膜使水稻对NH4+、K+、H2PO4-的吸收速率分别降低了21.1%、42.7%、59.1%。因此,作为物理、化学屏障或者临时储存库,铁膜抑制了水稻对大量营养元素的短期吸收。