不同培肥模式下红壤性水稻土的酸度变化特征及其影响因素

【目的】以江西农业大学长期定位试验为研究对象,研究探讨不同培肥模式下红壤性水稻土酸度变化特征及其影响因素,深化对红壤性水稻土酸度变化特征的认知。【方法】选择不施肥(CK)、化肥(NPK)、化肥+红花草(NPK+GM)、化肥+红花草+秸秆(NPK+GM+S)和化肥+红花草+猪粪(NPK+GM+M)5个处理,采用单因素方差分析、相关性分析和冗余分析等方法,明确不同施肥处理之间的酸度特征以及影响土壤酸度变化的因素。【结果】与CK相比,NPK、NPK+GM+S和NPK+GM+M等处理均能显著提高土壤pH,pH均增加0.38个单位左右,3个处理间无显著差异;NPK、NPK+GM+S和NPK+GM+M 3个处理均显著降低了交换性酸含量,最大降幅达49.54%。冗余分析结果表明:CEC%和TP分别能解释pH变化的5.6%和4.7%(P0.05);BS%和CEC分别能解释交换性酸变化的99.1%和0.8%(P0.05)。【结论】合理施用化肥、化肥配施红花草和早稻秸秆、化肥配施红花草和猪粪等培肥模式均能显著提高土壤pH并降低交换性酸含量;CEC、BS%、TP和TN是红壤性水稻土酸度的主要影响因素。因此在南方红壤区水稻生产实践中施用氮磷钾肥时,其中的磷肥尽量选择钙镁磷肥,且在施化肥的同时配施红花草和水稻秸秆(猪粪)。     

江西省主要土地利用方式下土壤酸化现状探究

通过搜集2010～2020年发表的有关江西土壤酸化的文献资料,系统总结了江西耕地(水田和旱地)、园地(茶园和柑橘园)及林地的土壤pH值、酸化面积及酸化程度,明确了江西典型土地利用方式下的土壤酸化现状及酸化原因.与第二次土壤普查数据相比,江西耕地土壤pH均值下降了0.53个单位,水田和旱地土壤pH均值分别下降了0.60和0.40个单位,其中酸性强酸性(pH<5.5)土壤面积占84.89％;茶园土壤pH值的变化范围为3.00～6.95,均值为4.58,其中pH<4.5的茶园土壤面积占55.8％,且茶园表层(0～20 cm)土壤的pH值低于下层(20～40 cm);柑橘园土壤pH值的变化范围为3.41～7.65,均值为4.66,比对照地下降了0.48个单位,其中pH<4.5的强酸性土壤面积占45.7％,以40～60 cm土层酸化最为严重;林地土壤的pH均值下降了0.1～0.5个单位.江西省内耕地和园地的酸化主要由不合理施用化学氮肥造成的,而林地的酸化主要归因于大气氮、硫沉降和林木收获带走盐基离子.     

UV/TiO2降解亚甲基蓝染料废水的动力学特性及影响因素

以300 W汞灯为光源,Degussa P25型标准TiO2为催化剂,研究UV/TiO2下亚甲基蓝(MB)的光催化降解动力学特性以及几个因素对降解率的影响.通过动力学分析,结合离子色谱和紫外可见分光光度计数据,探讨MB的降解机理.结果表明:在实验条件下,MB光催化降解迅速,光照40 min,MB的降解率为89.47％左右,并且符合一级动力学反应,可用Langmiuf-Hinshelwood (L-H)方程来定量描述,依据该方程拟合得到MB降解反应动力学常数和吸附常数分别为16.051 mg/(L·min)和0.011 L/mg.MB初始质量浓度升高,降解率逐渐减小.当MB质量浓度为200 mg/L时,随TiO2用量的增加,MB降解率先逐渐增加后又降低,TiO2的最佳投入量为4.3 g/L.加入H2O2,与TiO2产生协同作用,明显促进MB的降解,但当H2O2的含量超过1.2％,降解率降低.pH在4.0-10.0,MB降解率较高,pH ＜4.0或pH＞ 10.0时,MB降解率均降低.添加少量苯酚时,与MB光化学反应形成竞争,MB的降解率急剧下降;增加苯酚用量时,降解率又逐渐升高,这可能是苯酚的光敏化作用引起的.UV/TiO2下,MB降解由吸附和光分解前后两个过程组成,降解程度随光照时间增加而逐步加深,先经过电离和脱甲基,生成Cl-、NH4+等初级降解产物,然后噻嗪环开环降解,快速生成NO2-、SO32-及苯同系物等中间产物,接着苯同系物经开环生成多共轭体系的链烃化合物,直至这些中间产物完全矿化,生成NO3-、5O42-、CO2和H2O.     

草酸活化磷矿粉对砖红壤中外源铅的钝化效果

磷矿粉被广泛用于固定污染土壤中的重金属,然而施用草酸活化磷矿粉后对土壤中铅形态的研究非常有限。该文采用Tessier连续提取法分析砖红壤中施加未活化和经草酸活化的磷矿粉后,砖红壤中外源铅形态的变化。结果表明:随着磷矿粉施加量的增加,各处理中交换态铅质量分数比对照(64.1mg/kg)显著下降,未活化磷矿粉处理(PR)的交换态铅质量分数为0.1mg/kg,而草酸活化磷矿粉处理(APR)中未检出;醋酸盐提取态铅质量分数除草酸活化磷矿粉2000mg/kg处理为24.5mg/kg(APR3)减少外,其他处理均高于对照(27.2mg/kg),在未活化磷矿粉500mg/kg(PR2)处理时达到最大值41.8mg/kg;铁锰氧化物结合态除未活化磷矿粉50mg/kg(PR1)处理为69.5mg/kg低于对照(74.2mg/kg)外,其余均高于对照,在APR3处理时达最大值117.2mg/kg;有机物结合态铅质量分数除PR1处理为20.7mg/kg,其余均高于对照处理(21.8mg/kg),在APR3处理时达到最大值46.5mg/kg;PR处理残渣态铅与对照相比(44.2mg/kg)显著增加至60.6mg/kg,对APR处理其变化范围为42.7～43.5mg/kg,各处理稍低于对照,但差异不显著(p<0.05)。显然,磷矿粉的施加可有效降低砖红壤中交换态铅质量分数,增加稳定态铅质量分数,且草酸活化磷矿粉的效果更佳。同时,草酸活化后磷矿粉的释磷能力增加,除草酸活化磷矿粉最高施磷量处理外(5000mg/kg),施入磷矿粉和草酸活化磷矿粉后释放的磷对环境构成风险可能性极小。X-射线衍射光谱(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scaning electron microscope,SEM)结果分析也表明草酸活化磷矿粉的释磷能力增加,更有利于固定土壤中的铅。该研究可为草酸活化磷矿粉固定土壤中的铅提供参考依据。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸〉乙酸〉草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸〉柠檬酸〉乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率（在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比）为66%（先加有机酸再加磷）、58%（有机酸与磷同时加入）、70%（先加磷再加有机酸）,草酸处理（方式同上）的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理（方式同上）的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%（柠檬酸）;43%、48%、58%（草酸）;38%、42%、55%（乙酸）。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。     

草酸活化磷矿粉对矿区污染土壤中Cd的钝化效果

通过盆栽莴苣试验,研究施加草酸活化磷矿粉对矿区农田土壤Cd污染钝化修复的效果.结果表明:施加南漳磷矿粉后,供试土壤交换态Cd的含量比对照降低了12.5％～20.3％；施加不同浓度经草酸活化过的南漳磷矿粉后,交换态Cd的含量与对照相比最高降低了39.5％.施加保康磷矿粉后,随着施加量的增加,与对照相比,交换态Cd的含量变...     

土壤污染控制与修复课程教学体系构建的实践与应用

土壤污染控制与修复是农业资源与环境专业的一门核心课程,承担着培养绿色农业人才的使命。但是,该门课程存在教学目标未能紧跟时代步伐等问题,因而提出了一系列课程改革措施：明确绿色农业人才培养目标;整合课程理论内容,融入思政元素;增设实践教学内容,转变教学方式,完善教学体系;建立多样化考核方式,检验课程教学改革成果。以上措施实施后,拓展了学生的知识面,提升了学生的综合能力,增强和提高了学生毕业后从事农业资源与环境相关工作的信心和能力,为实现绿色农业人才的培养打下坚实基础。     

活化磷矿粉对重金属污染土壤上莴苣生长与品质的影响

用0.5 mol/L草酸与南漳和保康两地的两种低品位磷矿粉在一定条件下混合培养后,施于重金属污染的土壤,通过盆栽试验,研究草酸活化磷矿粉对重金属污染土壤上莴苣生长和品质的影响。结果表明,盆栽试验中,与对照相比,施加磷矿粉和活化磷矿粉后,莴苣的株高、 叶片叶绿素SPAD值、 叶片和茎的维生素C含量都有不同程度的提高,其效果为活化磷矿粉＞磷矿粉＞对照,而叶和茎的硝酸盐含量则降低。同时,施加磷矿粉和活化磷矿粉可以提高土壤有效磷、 交换性钙、 镁含量,降低交换态重金属含量,进而降低莴苣各部分对重金属元素的吸收,如施加活化磷矿粉后莴苣根中Cd、 Cu的含量比对照最高可降低55.1%、 55.24%,地上部分中Cd、 Cu的含量比对照最高可降低59.3%、 53.4%,降低重金属含量的效果依次为活化磷矿粉＞磷矿粉＞对照。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸>乙酸>草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸>柠檬酸>乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率(在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比)为66%(先加有机酸再加磷)、58%(有机酸与磷同时加入)、70%(先加磷再加有机酸),草酸处理(方式同上)的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理(方式同上)的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%(柠檬酸);43%、48%、58%(草酸);38%、42%、55%(乙酸)。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。     

草酸活化磷矿粉对矿区污染土壤中Cd的钝化效果

通过盆栽莴苣试验,研究施加草酸活化磷矿粉对矿区农田土壤Cd污染钝化修复的效果。结果表明：施加南漳磷矿粉后,供试土壤交换态Cd的含量比对照降低了12.5%～20.3%;施加不同浓度经草酸活化过的南漳磷矿粉后,交换态Cd的含量与对照相比最高降低了39.5%。施加保康磷矿粉后,随着施加量的增加,与对照相比,交换态Cd的含量变化不显著;施加经草酸活化保康磷矿粉,土壤交换态Cd含量比对照最高降低了21.5%。同时,与对照相比,施加南漳磷矿粉后,残渣态Cd含量最大值是对照的2.03倍,施加经草酸活化的南漳磷矿粉后,残渣态Cd含量最大值是对照的2.61倍;施加保康磷矿粉和活化磷矿粉后,残渣态Cd含量与对照也有显著增加。施加磷矿粉和活化磷矿粉可以显著降低莴苣各部分对Cd的吸收,减少Cd在莴苣植株的累积。在施加两种活化磷矿粉后,与对照相比,莴苣地上部分Cd含量分别最多可降低41.4%、59.3%,根部Cd含量最多降低47.7%、55.1%。因此,低品位磷矿粉经草酸活化后施于Cd污染土壤,可以更好地钝化固定土壤中的Cd。