石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件

【目的】探讨石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件,为氮素管理和环境保护提供依据。【方法】采用室内培养的方法,探讨了不同氮肥种类、氮肥用量、土壤水分含量和温度对土壤亚硝态氮产生和累积的影响。【结果】在培养条件下(土壤水分含量为田间持水量(WHC)的60%,温度为25℃),硝态氮肥处理的土壤中几乎未检测到亚硝态氮;3种铵态氮肥处理均有不同程度的亚硝态氮累积,土壤中亚硝态氮含量依次为硫酸铵>尿素>硝酸铵;土壤中亚硝态氮含量与铵态氮含量呈极显著正相关,与硝化速率呈极显著负相关。土壤中亚硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增大;随土壤水分含量的增加而上升。培养温度为45℃时,土壤亚硝态氮含量最小;培养温度为25℃和35℃时,土壤亚硝态氮含量差异较小,且均高于45℃时。土壤中亚硝态氮累积总量与氮肥用量和土壤水分含量均呈显著直线正相关;亚硝态氮最大含量与土壤水分含量呈显著直线正相关,出现在硝化作用5~10 d后。【结论】在该试验培养条件下,硝化过程是石灰性土壤亚硝态氮的来源,土壤亚硝态氮累积量随氮肥施用量和土壤水分含量的增加而增大,其最适宜累积的温度为25℃。     

外源硒（Se(4＋)和Se(6＋））污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒（Se4＋、Se6＋）对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据。结果表明：低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶。外源Se4＋及Se6＋浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关（P〈0.01）,且同浓度两个价态硒差异显著（P〈0.05）,说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度。土壤酶的ED5（0生态剂量）均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小,Se6＋的ED50小于Se4＋,生态毒性大于Se4＋。     

石灰性土壤有效硒浸提剂和浸提条件研究

采用外源硒加入土壤中得到硒污染土壤,6种有效硒的浸提剂NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA＋TEA＋CaCl2的最佳浸提时间和土液比进行了筛选,并通过盆栽试验对所选择的土壤有效硒浸提剂进行生物学校验,以找出石灰性土壤有效硒提取适宜的浸提剂及其浸提条件。结果表明,NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA＋TEA＋CaCl26种浸提剂有效硒浸提量都随着浸提土液比的减小而增大,且随浸提时间的增长而增大。其中NaHCO3和KH2PO4最佳土液比为1/15,振荡时间90min;K2SO4和AB-DTPA的最佳土液比为1/15,振荡时间60min;EDTA和DTPA＋TEA＋CaCl2的最佳土液比则为1/20,振荡时间30min。6种浸提剂在各自最佳的提取条件下提取的土壤有效硒量与白菜地上部分硒含量达极显著正相关,但土壤有效硒的提取量以DTPA＋TEA＋CaCl2及K2SO4最少,只占KH2PO4、AB-DTPA及EDTA提取量的14%～48%,故不适用于作为石灰性土壤有效硒的提取剂。NaHCO3适用于土壤硒含量高于5mg·kg^-1的石灰性土壤有效硒提取。KH2PO4、AB-DTPA及EDTA3种浸提剂既可提取土壤中水溶态硒,亦可提取部分的吸附态硒,提取硒数量较多,过程简单,重复性好,都可作为石灰性土壤有效硒提取的浸提剂。     

中国典型土壤硝化作用与土壤性质的关系

[目的]系统研究中国典型土壤硝化特性与土壤性质的关系,从而为采取针对性的措施提高氮肥利用率和减少环境污染提供理论基础.[方法]采用室内培养的方法,通过控制施氮量、温度、水分含量对中国13种不同土壤的硝化作用进行研究,并探讨了土壤硝化作用与土壤性质的关系.[结果]通过"S"形曲线方程模拟得出,土壤最大硝化作用速率(Kmax)以黄绵土最高,其次是红油土,砖红壤为最小.硝态氮累积达到最大所需要的时间(t0)以水稻土为最长,其次是砖红壤和棕壤,以燥红土和灌淤土最小.土壤最大硝化作用速率(Kmax)与土壤pH均呈显著正相关(JP<0.05),与土壤无定形铁含量成显著负相关(P<0.05),但达到最大硝化速率需要的时闻(t0)与土壤pH呈显著负相关(P<0.05).[结论]土壤pH、土壤无定形铁含量、碳酸钙量和土壤阳离子代换量(CEC)是影响土壤最大硝化速率及达到最大硝化速率所需时间t0的主要因素.     

外源硒（Se4+和Se6+）污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒(Se4+、Se6+)对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据.结果表明:低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶.外源Se4+及Se6+浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关(P<0.01),且同浓度两个价态硒差异显著(P<0.05),说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度.土壤酶的ED50(生态剂量)均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小, Se6+的ED50 小于Se4+,生态毒性大于Se4+.     

不同价态外源硒对小白菜生长及养分吸收的影响

采用土壤外源加入两种不同价态的硒 [Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)]的盆栽试验,研究了其对小白菜生长、营养元素和硒吸收的影响。结果表明,施硒对小白菜的生长均表现出低浓度(5 mg/kg)促进,高浓度(5 mg/kg)抑制趋势。Se(Ⅵ)处理小白菜地上部硒含量大于地下部;而Se(Ⅳ)处理则与Se(Ⅵ)相反。硒从根部转运到地上部的转移因子Se(Ⅵ)处理大于Se(Ⅳ)。两种价态硒处理,小白菜对氮、磷、钾、硫、镁和锌的吸收也表现出低浓度时为促进作用,高浓度为抑制作用。Se(Ⅵ)显著增加了钙的吸收,Se(Ⅳ)却无显著影响;Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)均能促进小白菜对铁的吸收。相同浓度下, Se(Ⅵ)对各个营养元素吸收的影响显著大于Se(Ⅳ)。综合硒对生长和养分吸收的影响看出,小白菜施硒量以Se(Ⅵ)不超过2.5 mg/kg或Se(Ⅳ)不超过5 mg/kg为宜。     

13种土壤硝化过程中亚硝态氮的累积与土壤性质的关系

通过室内培养（土壤水分60％WHC，温度25℃）方法对不同土壤（13种）硝化过程中亚硝态氮的累积进行了研究，并用通径分析方法探讨了土壤亚硝态氮峰值浓度和累积总量与土壤性质的关系，为加强氮素管理、减少亚硝态氮的累积提供理论依据。结果表明，在培养过程中，各供试土壤亚硝态氮的峰值浓度相差较大，且均出现在施肥5-7d，以褐土最高为146．09mg·kg^-1，其次是淤灌土为114．03mg·kg^-1；黑土、黄壤和棕壤在培养过程中几乎未检测到亚硝态氮。亚硝态氮累积总量以褐土、淤灌土最大，分别为350．82和334．51mg·kg^-1；水稻土和砖红壤最小，分别为7．58和13．06mg·k^-1。土壤pH、粘粒、无定形铁通过直接和间接效应成为影响土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的主要因素，而土壤脲酶活性对这两个因变量的作用均很微弱；就通径分析的直接效应而言，有机质和全氮对土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的影响最为显著，但其直接效应在很大程度上被其他因素的间接效应所抵消；土壤CEC对土壤亚硝态氮峰值浓度的作用也非常显著。此外，土壤络合态铝、络合态铁虽然对这两个因变量的直接效应不明显，但通过其他因素的综合作用也对这两个因变量起到了一定的影响作用。     

13种土壤硝化过程中亚硝态氮的累积与土壤性质的关系

通过室内培养(土壤水分60%WHC,温度25℃)方法对不同土壤(13种)硝化过程中亚硝态氮的累积进行了研究,并用通径分析方法探讨了土壤亚硝态氮峰值浓度和累积总量与土壤性质的关系,为加强氮素管理、减少亚硝态氮的累积提供理论依据.结果表明,在培养过程中,各供试土壤亚硝态氮的峰值浓度相差较大,且均出现在施肥5～7 d,以褐土最高为146.09mg·kg-1,其次是淤灌土为114.03 mg·kg-1;黑土、黄壤和棕壤在培养过程中几乎未检测到亚硝态氮.亚硝态氮累积总量以褐土、淤灌土最大,分别为350.82和334.51 mg·kg-1;水稻士和砖红壤最小,分别为7.58和13.06 mg·kg-1.土壤pH、粘粒、无定形铁通过直接和间接效应成为影响土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的主要因素,而土壤脲酶活性对这两个因变量的作用均很微弱;就通径分析的直接效虚而言,有机质和全氮对土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的影响最为显著,但其直接效应在很大程度上被其他因素的间接效应所抵消;土壤CEC对土壤亚硝态氮峰值浓度的作用也非常显著.此外,土壤络合态铝、络合态铁虽然对这两个因变量的直接效应不明显,但通过其他因素的综合作用也对这两个因变量起到了一定的影响作用.     

外源重金属Cr、Cu、Se和Zn对塿土酶活性的影响

【目的】研究外源重金属Cr、Cu、Se和Zn对土娄土土壤酶活性的影响,为建立土娄土重金属污染评价的酶学指标提供依据。【方法】通过施入不同剂量的重金属来模拟不同污染程度的土壤,采用温室平衡培养并结合室内化学分析,研究了不同质量浓度外源重金属(Cr、Cu、Se和Zn)污染对土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性的影响。【结果】在试验浓度范围内,随着土壤中Cr、Cu质量浓度的增加,其对过氧化氢酶产生了明显激活效应,而对碱性磷酸酶和脲酶却表现出显著的抑制效应;3种土壤酶均随土壤中Se质量浓度的增加呈现不同程度的激活效应;土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性随着土壤中Zn质量浓度的增加而增大;但不同质量浓度Zn对土壤脲酶的活性影响有差异,当Zn质量浓度低于100 mg/kg时有一定激活作用,大于200 mg/kg则表现为抑制效应。【结论】虽然不同重金属元素对土壤酶活性的影响差异较大,但很难用某一专有土壤酶来反映特定重金属的污染,而且关于酶系统与重金属以及土壤自身和外界环境因素的相互作用机制尚不清楚,所以土壤重金属酶学指标的建立还需做大量的研究工作。     

石灰性土壤有效硒浸提剂和浸提条件研究

采用外源硒加入土壤中得到硒污染土壤,6种有效硒的浸提剂NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳浸提时间和土液比进行了筛选,并通过盆栽试验对所选择的土壤有效硒浸提剂进行生物学校验,以找出石灰性土壤有效硒提取适宜的浸提剂及其浸提条件.结果表明,NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2 6种浸提剂有效硒浸提量都随着浸提土液比的减小而增大,且随浸提时间的增长而增大.其中NaHCO3和KH2PO4最佳土液比为1/15,振荡时间90min;K2SO4和AB-DTPA的最佳土液比为1/15,振荡时间60 min;EDTA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳土液比则为1/20,振荡时间30min.6种浸提剂在各自最佳的提取条件下提取的土壤有效硒量与白菜地上部分硒含量达极显著正相关,但土壤有效硒的提取量以DTPA+TEA+CaCl2及K2SO4最少,只占KH2PO4、AB-DTPA及EDTA提取量的14%～48%,故不适用于作为石灰性土壤有效硒的提取剂.NaHCO3适用于土壤硒含量高于5 mg·kg-1的石灰性土壤有效硒提取.KH2PO4、AB-DTPA及EDTA 3种浸提剂既可提取土壤中水溶态硒,亦可提取部分的吸附态硒,提取硒数量较多,过程简单,重复性好,都可作为石灰性土壤有效硒提取的浸提剂.