水田长期改建苗圃后土壤性状的变化研究

为了解在水田上改建苗圃对土壤质量的影响,在浙江省内同时采集了水田起源的不同类型苗圃表层土壤与剖面分层土壤,以长期种植水稻农田为对照(水田),分析土壤含水量、水稳定性团聚体、容重、饱和导水率、有机碳、微生物生物量碳、活性有机碳、有效磷、速效钾和pH等指标,探讨水田长期改用苗圃后对表层和深层土壤性状的影响。研究把苗圃分为加土型(加土种植,增加地面高度)、减土型(带土移苗,降低地面高度)和常规型(种植过程中地面高度无明显变化)3种情况。结果表明,水田改建苗圃后,表层土壤有机碳、微生物生物量碳、有效磷、速效钾和水稳定性团聚体含量普遍下降,活性有机碳/有机碳的比例也逐渐变低,土壤有机碳和水稳定性团聚体含量的下降以加土型和减土型更为明显。减土型和常规型苗圃的表层土壤饱和导水率明显低于水田,土壤容重却明显高于水田;常规型苗圃表层土壤酸度大于水田;加土型苗圃表层土壤砾石含量明显高于水田。对代表性常规型苗圃剖面土壤的鉴定表明,水田改为苗圃后,整个土壤剖面含水量呈现下降趋势,对丘陵区土壤(黄筋泥田)深层土壤含水量下降的影响大于对平原区土壤(青紫泥田和淡涂泥田)的影响;深层土壤有机碳和活性有机碳也呈下降趋势。水田长期改用苗圃可引起土壤质量的退化,对表层和深层土壤性状均有影响。     

贵州省第四纪红黏土发育土壤的性状及其系统分类研究

为了解碳酸盐岩分布区第四纪红黏土发育土壤的特性,以贵州省作为样区,通过路线考察和典型剖面的采样分析,对其风化成土特点及土壤类型进行了研究。结果表明,贵州省第四纪红黏土的厚度明显高于我国东南地区第四纪红黏土的,但其风化及红化程度低于后者的。研究认为贵州省第四纪红黏土不完全是由碳酸盐岩直接风化形成的,是周边山体提供物源多次反复堆积形成的。根据中国土壤系统分类的诊断标准,可把贵州省第四纪红黏土发育的土壤划分为富铁土、淋溶土和雏形土3个土纲,下分6个亚纲、11个土类和14个亚类。     

有机肥配施生物质炭对土壤肥力性状与蔬菜生长的影响

为探讨科学施用生物质炭的方法，该研究采用盆栽方法比较了施用等质量生物质炭、有机肥和生物质炭与有机肥配合对土壤肥力性状和蔬菜生长的影响,试验设对照(不施有机肥和生物质炭)、单施生物质炭、生物质炭与有机肥配合施用及单施有机肥等4个处理。结果表明,与对照相比,单施生物质炭对增加土壤有机碳的固定和降低土壤酸度的作用大于生物质炭与有机肥配合施用,生物质炭与有机肥配合施用对增加土壤水稳定性团聚体、CEC、总氮、矿物氮、有效铁、有效锰、有效钼、易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳含量,及改善土壤微生物区系与土壤酶活性要优于单施生物质炭的处理；在影响土壤容重、有效钾、有效磷、有效钙、有效硅、有效镁、有效锌和有效铜等肥力性状方面二者基本相似。生物质炭与有机肥配合施用的蔬菜产量略高于单施生物质炭的处理。总体上,生物质炭与有机肥配合施用对改善土壤肥力性状与促进蔬菜生长的效果好于单施生物质炭。     

浙江红壤中结核的矿物学研究

根据颜色和氧化物组成，红壤结核可分为三类：第一类是红色结核，其铁活化度低，晶态氧化铁由赤铁矿和针铁矿组成；第二类为黄色结核，其晶态氧化铁以针铁矿为主；第三类为黑褐色结核，铁活化度高，铁矿物以针铁矿为主。前二者含锰氧化物量很低，形成时间较早；后者含较高量的氧化锰，是新近形成的。     

污水灌溉条件下Cu在农田土壤中的运移及其模拟研究

通过土柱模拟试验,分析污水灌溉条件下Cu在我国7种典型农田土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险.试验用添加含有Cu(20 mg·L-1)的人工污水以相当于水作4年、旱作10年的灌溉量(20 L)进行土柱淋溶实验,并应用Hydrus-1D软件对Cu在土壤中的运移进行模拟分析.结果表明:黑土、黄潮土和黄绵土对Cu的吸附性能很强,淋出液中Cu浓度低于地下水水质Ⅱ类标准,污水灌溉风险较低,进入土壤中的Cu主要积累在0～5 cm表层,确定性平衡模型(DEM)可以对Cu在黑土、黄潮土和黄绵土土壤剖面中的分布进行拟合;红壤、灰潮土和2种水稻土对Cu的吸附能力相对较弱,进入土壤的Cu含量超过了土壤对它的吸持固定能力,Cu在较短时间里即可穿透土体,对地下水及环境造成潜在危害,污水灌溉风险较大,化学非平衡两点模型(TSM)对Cu在红壤、灰潮土和2种水稻土中的运移有较好的拟舍效果.从Cu在不同农田土壤中的迁移分布及拟合过程来看,土壤对Cu的吸附性能是决定Cu在土壤中迁移的最重要因素,它从宏观上决定了Cu在土壤中迁移、积累的全过程,也是导致污水灌溉条件下Cu在7种农田土壤中迁移差异性的根本原因.     

土壤中黑碳的表面化学性质及其变化研究

    为了解进入土壤的黑碳性质的长期变化,采用物理和化学方法研究不同形成时间土壤黑碳的理化性质.研究初步表明,随着黑碳进入土壤后保存时间的延长,黑碳的C含量逐渐下降,而O和H含量则有逐渐增加的趋势;同时,黑碳的CEC增加,比表面积下降,含氧官能团增加,正电荷逐渐消失,而负电荷明显增加,增强了对土壤养分离子的吸持能力.黑碳的以上变化可能与其在土壤环境中发生生物与非生物氧化反应或与黑碳表面吸附非黑碳有机物质有关.土壤环境中黑碳的这些变化可对土壤碳的地球化学循环和土壤的生物化学性质产生影响.     

长期水耕植稻对水稻土耕层质地的影响

为了解长期水耕植稻对南方地区水田表土层颗粒组成的影响,以浙江省为研究区,采用历史资料分析、典型样区调查及定点观察相结合的方法,研究水稻土耕作层(包括犁底层)与心土层间黏粒含量的差异,分析植稻时间对水稻土不同土层颗粒组成的影响,比较植稻期间稻田排水中泥砂物质的颗粒组成与对应土壤间的差异,探讨了长期植稻对水稻土剖面质地分异的影响。对浙江省456个代表性剖面统计,与水稻土心土层比较,耕作层和犁底层黏粒含量平均下降了14%和10%。对植稻不同时间的浅海沉积物(从10～20年至80年)、第四纪红土(从5～20年至70年)和玄武岩风化物(从5～20年至35～70年)发育的水稻土比较发现,随植稻时间的增加,耕作层和犁底层土壤砂粒含量呈现增加趋势,黏粒含量明显下降,耕作层、犁底层与心土层黏粒含量的比值逐渐下降。农田排水中泥砂物质的黏粒和粉砂含量高于对应农田土壤,而砂粒含量则低于相应的土壤。分析认为,长期水耕植稻可导致耕作层土壤砂化(即砂粒含量增加,黏粒含量下降),其原因除与水耕过程中黏粒淋淀外,排水中黏粒和粉砂细颗粒的选择性流失对耕作层砂化也有较大的贡献。     

全年淹水种植茭白对水田土壤性态的影响

水田全年淹水种植茭白是南方地区一种特色的土地利用方式,为了解其对土壤性状的影响,多点分别采集了全年淹水种植茭白(5 a以上)与长期种植水稻的水田耕层土壤样品,比较了它们之间在土壤理化性状上的差异;同时以长期种植水稻的水田为对照,选择种植茭白4、12、19 a的3块同类型土壤的水田,观察分析了土壤剖面的物理、化学和形态学性状,探讨水田长期种植茭白后土壤性态的演变趋势。结果表明,水田全年淹水种植茭白后耕层土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾均呈现明显的增加,但土壤结构逐渐退化,土壤分散性增强,并容易出现黏闭、起浆、僵硬和水气矛盾等问题。全年淹水种植茭白后,水田土壤犁底层逐渐变薄最终消失,上部软糊土层加厚,种植茭白19 a时软糊土层厚度已达40 cm;全年淹水种植茭白20～40 cm土层有机质含量明显地增加,0～40 cm土层土壤氧化还原电位下降,土色变暗,无定形氧化铁和铁的活化度显著地增加;相应地土壤类型也逐渐由水耕人为土向滞水潜育土演变。     

兽用抗生素在土壤中的衰减特征及其与土壤性状的关系研究

为了解土壤性状对兽用抗生素在土壤中的衰减及其生物有效性的影响,选择10 种理化性状相差较大的典型蔬菜地土壤,通过添加不同浓度（1、5、20 mg/kg）的4 种抗生素（土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素）,在保持65%的土壤田间持水量和恒温(25℃)条件下培养,观察分析各类抗生素的残留量和生物有效性的动态变化。结果表明,试验初期（20 天内）土壤中抗生素的降解速率明显高于后期（50~100 天）,进入土壤中的抗生素降解量随抗生素浓度的增加而增加,但降解比例却随抗生素添加量的增加而减小。4 种抗生素在土壤中的降解速率：磺胺二甲嘧啶＞恩诺沙星＞土霉素＞泰乐菌素。培养前期土壤中有效态抗生素含量随培养时间的下降比抗生素的残留量下降更明显。各类抗生素的降解率主要与土壤粘粒含量和氧化铁含量呈负相关,与土壤有机质含量存在轻微正相关,但与土壤pH 和CEC无明显相关。培养初期（5 天）,土壤中有效态抗生素含量与粘粒含量、氧化铁含量呈负相关,与有机质含量呈现正相关;但随培养时间的增加,其与土壤粘粒含量、氧化铁含量的相关性有所降低。     

施用生物质炭对红壤氮素供应能力的影响

通过室内培养试验研究添加生物质炭对红壤氮素供应能力的影响。结果表明,施用生物质炭明显提高土壤的pH值和土壤有机碳的积累,增加微生物生物量碳和氮的数量,减缓土壤氮素供应强度,促使土壤中矿质态氮向微生物生物量氮转化,但对土壤碱解氮的影响较小。氮素较低的土壤中施用生物质炭可导致速效氮素的明显下降,在施用生物质炭同时应配合施用氮素;而对于氮素偏高的土壤施用生物质炭,可降低土壤中的速效氮的水平,减少土壤氮素的淋失或NH+4 N和NO-3 N在土壤中的过度积累。