EFFECTS OF ADSORBED CATIONS ON PHYSICAL PROPERTIES OF TROPICAL RED AND TROPICAL BLACK EARTHS

The liquid limits, degrees of dispersion, and moisture retention of a Tropical Red Earth consisting predominantly of kaolin and iron oxides were independent of the nature of the saturating cation. The same three properties of a Tropical Black Earth consisting predominantly of montmorillonite were dependent upon the nature of the saturating cation, with Na giving the highest values and K the lowest. Ca and Mg gave intermediate and essentially equal values. The effects of the four cations have generally been explained in terms of the balance between attractive and repulsive forces in soil solutions and pastes. Unexpected behaviour due to K saturation has been explained by specific adsorption of K in a manner similar to but weaker than irreversible fixation. Linear regression equations were derived to express the dependence of the three properties on the saturating cations. The regression equations, which were all highly significant, show that the four cations examined were acting independently. Small positive interactions between Na × K, Mg × K, and Ca × K indicated that the effect of K fixation was important only when the Black Earth was nearly saturated with K ions.     

红壤的不同物理条件对磷素扩散的影响

溶质在土壤中的移动涉及土壤中物理、化学和生物学过程.就物理学而论主要与孔隙几何特征及容积含水量密切相关.因此,这一问题是土壤物理学中重要的研究课题之一^[13].     

土壤理化性质对结皮形成的影响

通过人工降雨试验、土壤微形态观察以及理化分析 ,研究了几种土壤结皮形成过程及其影响因素 ,并利用SPSS统计分析了不同因素对结皮形成的影响程度。研究结果表明 ,土壤颗粒组成是土壤结皮形成的主导因素 ,而土壤结构指标、部分胶体性质与结皮形成关系不明确 ,并提出土壤粘粒矿物组成可能是土壤结皮形成的一个重要因素     

耕作措施对土壤物理性状的影响

耕作措施对0~20cm土壤容重影响较大,深层影响较小。稳定入渗率呈现出强烈的时间变异性,从整个生育期看,翻耕都表现出较高的稳定入渗率,随时间的变化,差异减小;不同负压下,翻耕稳定入渗率最高,免耕次之,铁茬最低,不同时期变化趋势一致;翻耕大孔隙较其它两耕作措施多,翻耕后,土壤大孔隙增多,比免耕和铁茬处理高65%左右,达到5%水平差异显著,免耕与铁茬差异不显著。随着时间的推移,不同耕作措施大孔隙比例有所下降,中小孔隙比例增加,大孔隙数目翻耕仍最高,从显著性看,与免耕和铁茬在5%水平显著。     

沥青乳剂、聚乙烯醇对土壤物理性质的影响

近年来由于有机肥用量减少,化肥施用量增加,不少地区土壤有机质含量降低,物理性质变坏。改善土壤物理性质除增施有机肥外,施用土壤结构改良剂也是一种有效方法^[5-8]。作者就沥青乳剂和聚乙烯醇表施或混施对土壤物理性质的影响做了初步研究,结果如下。     

施肥条件下瘠薄红壤的物理肥力恢复特征

在中国科学院红壤生态开放实验站布置田间长期定位试验,研究施肥条件下瘠薄红壤的肥力恢复特征,本文报道土壤物理性状的变化。结果表明,施用有机肥处理的大团聚体含量比单施化肥处理高100~150g/kg。施用有机肥6年,旱作条件下大团聚体含量达到500~600g/kg,已接近丰产桔园红壤的含量水平,而单施化肥处理为400~450g/kg,比一般红壤条件还低。耕种6年后,红壤的容重降至0.9~1.1mg/cm3。施用有机肥还提高土壤的总孔隙度1%~8%;提高传导孔隙的比例3%~20%;使 >200m孔隙的比例达到9.6%~.9%,平均14.6%,接近丰产桔园的水平;提高田间持水量0.7%~4.5%,显著增强土壤的持水能力。因此,有机肥施用是恢复和保持红壤物理肥力的重要而有效的措施。     

红壤的物理性质及其生产意义

热带和亚热带地区广泛分布着红壤性土壤。由于该地带水热条件十分优越,促进了土壤矿物组成的强烈风化和生物物质的迅速循环,从而构成了红壤性土壤所具有的独特的化学性质和物理行为。晚近的研究表明,红壤性土壤中大量存在的高岭类粘土矿物和三二氧化物不仅决定了土壤中一系列的化学环境,而且也影响着土壤中的物理过程和力学性质的变化^[13,18],而后者的控制和改善又往往是红壤开发利用成败的关键之一^[17]。     

玄武岩发育的几种红壤的矿物特征

本文主要研究不同生物气候条件下由玄武岩母质发育的红壤、赤红壤和砖红壤的理化性质及矿物组成。粘粒中氧化铁的含量都很高,为16.98±0.83%。砖红壤与赤红壤粘粒中高岭石与非晶物质的含量相近,它们之间的差异是赤红壤中没有三水铝石,而含有7—11%蒙皂石。红壤粘粒中高岭石和非晶物质的含量都低于砖红壤和赤红壤,而水云母和蒙皂石的含量较高,也没有三水铝石。粘粒含量、阳离子交换量、硅铝率、硅铁铝率、铁的游离度和风化淋溶系数等都反映了土壤风化程度上的差异,它与水热条件特别是年均温和积温有关,进一步说明生物气候因素引起的土壤性质及矿物组成变化比其它因素强烈。砖红壤与砖红壤性水稻土的差异是在氧化铁形态上;红壤与红壤性水稻土相比,后者粘粒中蒙皂石含量略高,水云母含量略低。     

邻苯二胺对铜在红壤和砂姜黑土中吸附和解吸的影响

研究了铜在红壤和砂姜黑土中的吸附和解吸过程以及有机污染物邻苯二胺对铜在两种土壤中吸附和解吸行为的影响。结果表明 ,砂姜黑土较红壤对铜具有更高的吸附量 ,同时 ,被吸附的铜离子从土壤中的脱附百分数也是砂姜黑土大于红壤 ,吸附在砂姜黑土中的铜较红壤更易被 1molL- 1 MgCl2 所置换。pH 3 .5～ 7.5范围内 ,土壤对铜的吸附量均随溶液pH的升高而升高 ,呈现S形。邻苯二胺增加了红壤对铜的吸附量 ,同时也增加了铜的脱附百分数。而邻苯二胺虽未改变砂姜黑土对铜的吸附量 ,但却显著改变了铜的脱附百分数。文中对邻苯二胺与铜的交互作用过程及其机理进行了推测     

美国玛洛试验地的种植制度和施肥措施对土壤理化性状和产量的影响

美国伊利诺大学农学系玛洛试验地(Morrow Plots)建于1876年,是美国最早用来研究种植制度和施肥效应的试验地.我们通过养分、土壤结构、土壤水分等测定,结合历年的产量,研究玉米连作、玉米-大豆轮作和玉米-燕麦-三叶草轮作以及土壤施肥处理对土壤性状的影响.玉米连作使土壤有机质和全氮减少一半以上,其他营养元素也相应降低,土壤容重增加,孔隙度减少,结构变坏,土壤蓄水保墒能力减弱.而轮作结合施用有机肥料和化学肥料,有利于改善土壤理化性状和作物生长的环境条件,使作物高产稳产.     

降雨强度与坡度对径流中七种阳离子流失量的影响

针对密云水库周边地区坡地地貌,采用室内模拟降雨装置和ICP-MS质谱分析技术,研究了密云地区农田褐土在5种坡度和3种降雨强度交叉实验表层径流中K、Na、Ca、Mg、Al、Fe、Mn7种阳离子在不同降雨时段下的流失规律。结果表明在坡度和降雨时间段相同时,随着雨强的增加,大部分阳离子最大流失量逐渐增加,K、Mg、Fe、Mn规律性较强;在相同雨强和降雨时间段下,各阳离子流失量最大值所呈现的坡度不尽一致,但在雨强120mm/h时,K、Na、Ca、Mg、Fe流失量的最大值均呈现在25o坡度下;在坡度、雨强一致时,不同降雨时段内7种阳离子的流失量均呈现出随着时间的递增而逐渐增加的趋势。不同阳离子的流失总量之间随坡度的变化存在相关性,如在60mm/h和120mm/h降雨强度下,K、Ca流失量之间的相关系数分别达到0.974和0.953。各阳离子流失量在连续时间段下受径流量的影响不明显,但7种阳离子在1h的流失总量与径流量之间在相同降雨强度下随坡度变化均存在二次曲线关系,复相关系数平方>0.9。     

不同粒径保水剂对土壤物理性质和番茄苗期生长的影响

将不同粒径保水剂拌施土壤,研究其对土壤物理性质的影响及番茄幼苗对其的响应.结果表明,保水剂处理使土壤容重有所降低,略微提高了土壤总孔隙度,与正常水分对照组比较,保水剂处理组的土壤容重平均降低了6.221%,土壤总孔隙度平均提高了4.417%;土壤质量含水量、田间持水量、地上和地下部分干重都高于干旱对照组但低于正常水分对...     

几种土壤吸附气态水的特性及其热力学函数的研究

用平衡水气压法测定几种土壤对气态水的吸附量,进而推求吸附气态水的热力学函数。结果表明,土壤吸附气态水的机制类似BET多分子吸附。供试土样的实验最大平衡吸附量顺序:表土为黄泥巴>盐碱土>红油土>垆土>黑垆土;同一土壤不同层次为粘化层>表层。实验最大平衡吸附量与土壤阳离子代换量、比表面和物理性粘粒含量呈正相关。在含水量为5.3%时,几种土壤相对偏摩尔焓值顺序:表土为黑垆土>垆土>盐碱土>红油土;同一种土壤(黑垆土),表层>粘化层。相对偏摩尔自由能和熵的大小顺序基本与相对偏摩尔焓相同。土壤吸附气态水的相对偏摩尔焓、自由能、熵与土壤比表面呈反相关,相对偏摩尔焓与土壤阳离子代换量亦成反相关,并皆与温度有密切关系。     

红壤结构性的田间观察及初步分析

红壤结构性问题的研究中存在着两种不同的观点。多数文献中,认为红壤的结构往往是不良的(中国农业科学院土肥所,1962;中国科学院南京土壤研究所,1976;加尔库沙И.Ф.,1951;朱祖祥等,1956;柯夫达B.A.,1959;梭颇,1936)。然而也有文献指出,红壤的结构性较好(威林斯基Д.Г.1950;刘和,1935)。     

镁对土壤某些理化性质的影响

本文研究了镁离子在土壤中的吸附特性和交换性镁对土壤某些物理性质的影响。试验结果表明:镁盐阴离子对镁离子侵入土壤吸收复合体能力的影响为:CO₃^2->SO₄^2->Cl^-。在低浓度下,Mg²+在Na⁺陪伴下较其单独存在时更易被含MgCO₃的石灰性土壤吸附。在混合盐溶液中,当盐渍度和SAR一定时,Na⁺在Na⁺-Mg²⁺体系中比在Na⁺-Ca²⁺体系中更易被土壤吸附。当ESP一定时,随着土壤吸收复合体中交换性镁百分率(EMP)的增加,分散系数逐渐增加,饱和导水率和毛管水上升高度逐渐降低,当EMP>60%时,不再发生变化。随着ESP的增加,交换性镁的不良影响逐渐变小。     

磁场对土壤理化和机械物理性状影响的研究

对土壤磁效应的研究表明,磁场可引起土壤理化性质,机械物理性质变化,在适宜的外加磁场作用下,土壤电位,土壤比表面,土水势,膨胀量,剪切力下降;土壤胶体电荷密度升高,土壤微团聚化作用增强,土壤结构状况有所改善。     

我国东部花岗岩发育的红壤和黄壤的粘粒矿物组成及其演变

通过粘粒矿物的定量分析,研究了我国东部花岗岩发育的红壤和黄壤的粘粒矿物组成。赤红壤、红壤和黄红壤的粘粒(<2μm)中高岭石含量分别为54%、42%和35%,这与该土壤的年均气温之间有明显的正相关(r=0.998,n=3),然而这三个土壤粘粒的风化淋溶系数与年均气温呈良好的负相关(r=1.000,n=3)。黄壤与红壤的粘粒矿物组成有明显的差异,黄壤中含有较多的三水铝石和2:1型粘土矿物,而高岭石较少;红壤中三水铝石很少,在安徽的黄红壤中虽有不少非晶质氧化铝,但未见有三水铝石存在。     

第四纪红粘土发育的红壤基层分类及土壤组合型式

根据第四纪红粘土起源物的成因和属性及其对土壤发育特性影响的大小,在中亚热带丘陵地区可划分四个土属:(1)硅铁质残积红壤;(2)硅铁质红壤;(3)硅铁质网纹红壤;(4)硅铁质砾石红壤.划分土种的原则方案是:(1)同土属内土体构型相同的土壤;主要根据表层肥力的量级差异划分土种;(2)土体构型不同的土壤,无论表土层的肥力状况如何,都应划分为不同土种;(3)耕种红壤土种的划分,主要视改土培肥及耕作管理措施的强度及其表现在耕作层(含亚耕层)的熟化度高低所决定.低丘地区常见的红壤组合型式有:(1)完整迭合弱侵蚀型;(2)残留链状弱侵蚀型;(3)倒置加积强侵蚀型;(4)斑状水化平直型;(5)垄沟状强侵蚀型;(6)同源母质对称型;(7)异源母质对称型;(8)异源母质带状覆盖型;(9)环状侵蚀型.