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。     

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。     

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。     

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。     

不同种类有机物对污染农田土壤重金属活性的影响

为了解施用不同种类有机物对污染农田土壤重金属行为的影响,布设了田间小区试验,观察研究施用6种不同类型有机物对土壤水溶性重金属和农作物对重金属吸收等的影响。试验设7个处理,分别为对照(不施有机肥)、施新鲜水稻秸秆、新鲜鸡粪、鸡粪堆肥、新鲜猪粪、猪粪堆肥和商品有机肥,动态检测土壤中水溶性重金属含量、田面水中重金属浓度及收获水稻籽粒中重金属含量的变化。结果表明,与不施有机物的对照处理比较,施用各类有机物在试验前期均可明显提高土壤中水溶性重金属和田面水中重金属的含量,总体上以施用新鲜猪粪的最高,其次为新鲜鸡粪,施用商品有机肥的最低。土壤中水溶性重金属含量随试验时间增长逐渐下降。施用各类有机物对水稻籽粒中重金属的积累影响不明显。土壤中水溶性重金属及田面水中重金属含量均与相应的水溶性碳(DOC)浓度呈显著相关性,表明因有机物施用增加土壤中DOC浓度可能是土壤中水溶性重金属含量增加的主要原因;而不同有机物对土壤重金属活性影响的差异可能与有机物本身的分解程度及可释放DOC大小有关。但施用有机物引起的农田土壤水溶性重金属含量的增加是暂时的,对水稻生长后期籽粒中重金属积累的影响不明显。     

秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、铅、镉活性的影响

秸秆还田是我国培肥地力和增加农田土壤碳固定的重要措施,但进入农田的秸秆存在着活化土壤重金属的风险。为了解不同来源的秸秆对污染水平不同农田土壤重金属活性的影响,采取相应措施防止因秸秆还田对农田土壤重金属的激活,开展了盆栽和田间小区试验研究秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、镉、铅活性的影响。盆栽和田间试验在轻度和重度污染2种土壤上同时进行。盆栽试验中施用秸秆包括重污染水稻秸秆、轻污染水稻秸秆和轻污染油菜秸秆3种,石灰用量设对照(0 kg·hm-2)和石灰处理(750 kg·hm-2)2个处理;田间小区试验设对照(不施秸秆和石灰)、秸秆还田及秸秆还田+石灰3个处理。动态观察了试验过程中土壤有效态重金属、重金属形态及水稻籽粒中重金属积累情况。结果表明,试验初期(前20 d)秸秆还田显著增加了水田土壤中水溶性有机碳与水溶性重金属的含量;与对照处理比较,水溶性重金属含量以重度污染土壤增幅较为明显。试验后期(60 d后)秸秆还田对土壤重金属的活性的影响逐渐变得不明显。油菜秸秆还田土壤中水溶性重金属含量低于水稻秸秆还田,重污染水稻秸秆还田土壤中水溶性重金属含量高于低污染水稻秸秆还田。盆栽试验和田间试验的结果都表明,重污染水稻秸秆还田可轻微增加水稻籽粒中镉的积累,但轻度污染水稻秸秆还田与油菜秸秆还田对水稻籽粒镉积累的影响较小;3种秸秆还田对水稻籽粒铅、铜、锌积累的影响不明显。配施石灰可显著降低土壤中水溶性重金属的含量,降低水稻籽粒中重金属的积累。研究认为,在污染农田管理上应控制重污染水稻秸秆还田,在秸秆还田的同时适量配施石灰。     

土壤中兽用抗生素污染对水稻生长的影响

为了解农田土壤兽用抗生素污染对粮食作物水稻生长的潜在影响,选择我国养殖业中常用的抗生素之一土霉素作为目标化合物,试验研究了不同土霉素浓度水平对水稻苗期、生长期生长与产量的影响,探讨了水稻各器官中土霉素积累与土壤中土霉素浓度水平的关系。结果表明,土壤土霉素污染对水稻生长的影响主要发生在苗期,对地下部分的影响显著大于地上部分;苗期地下部生物量、根系活力、叶片叶绿素含量和氧化酶活性随浓度水平(30 mg·kg^-1以上)的升高而显著降低。苗期受到土霉素污染影响的水稻其影响一直可延续至整个生育期,表现在分蘖数降低、产量减少等。土霉素在水稻各器官中的积累量大小顺序:根系> 叶片> 茎秆> 籽粒。水稻对土壤中的土霉素富集能力较小,土霉素由根部向地上部分叶、茎、籽粒的迁移作用也较弱。考虑到当前农田土壤中土霉素污染水平一般较低(多在10 mg·kg^-1以下),且在谷物中土霉素积累水平较低,推断在目前农地土壤中土霉素污染水平下,其对水稻生长的直接危害相对较小。     

不同形态磷在砂土中的移动性研究(英文)

预测土壤中磷的长期淋洗性需要了解土壤特性和不同形态磷的行为.本研究用模拟试验评估了不同磷负荷砂质土壤中不同形态磷的移动性.分别从浙江省衢州市和温州市采集具不同磷含量的蔬菜地土壤,每一地点分别采集2个深度的土壤(0～10 cm和10～30 cm),表层土壤(0～10 cm)通过添加不同量的磷酸盐、CaCO和无定形氧化铁,形成研究需要的不同磷含量和不同磷形态的系列土壤样品;淋洗柱长30 cm,由10 cm经培养处理的表层(0～10 cm)土壤和未经培养处理的亚表层土壤(10～30cm)构成,每一淋洗土柱连续经历12个循环的0.002 mol?L-1CaCl2溶液淋洗,收集的淋洗液用于分析钼酸反应总磷(TRP)、可溶态钼酸反应磷(DRP)和颗粒态钼酸反应磷(RPP);试验结束后鉴定土壤中水溶态磷、MehlichⅢ-P和磷的化学形态变化.结果表明:添加无定形氧化铁和碳酸钙可显著改变砂土中磷的形态,降低土壤磷的有效性;无定形态氧化铁在降低土壤磷有效性方面的作用大于碳酸钙;淋洗液中磷的形态主要为DRP,颗粒态磷占总磷的比例为1.2%～39.8%;TRP和DRP的损失与培养处理后表土中磷含量存在显著的相关.相关分析和淋洗试验后土壤中磷形态变化结果都表明:表土柱中淋移的磷主要来源于水溶性磷(H2O-P)和NaHCO3-P,与NaOH-P、HCl-P和残余磷的相关不明显;从表土淋失的磷有27.1%～54.2%被淋出土体,其余下移至10～30 cm土层中.研究结果还表明,添加无定形氧化铁可增加土柱中颗粒态磷的迁移.     

铅锌矿区附近大气沉降对蔬菜中重金属积累的影响

为了解大气污染环境下大气沉降对农作物重金属积累的影响,选择离某一铅锌矿区不同距离的3个具有不同大气沉降强度的试验点,采用覆膜和露天对比研究3种不同重金属污染土壤上和水培条件下生长的大白菜(Brassicacampestris ssp.Pekinensis)中重金属的积累状况.结果表明,大气污染强度和土壤污染强度对大白菜地上部分重金属积累均有明显的影响.土培试验中露天条件下生长的大白菜地上部分重金属元素Cd、Pb、Hg、Zn和Cu的浓度比覆膜条件下平均高152.63%、129.52%、90.64%、10.01%和0.44%;水培试验的相应值分别为342.83%、476.20%、257.58%、12.00%和8.33%.铅锌矿区附近大气沉降对大白菜地上部分Cd、Pb和Hg等重金属积累有直接的作用.