耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应研究Ⅱ.土壤中铜的化学形态及施铜效应

应用选择溶解性的化学提取和幼苗试验等方法,研究了湖南省几种耕型红壤及其发育而成的水稻土铜的化学形态及其与土壤有效铜的关系,以及红壤旱地改水田后施铜对水稻吸铜和幼苗生长的影响.结果表明,供试土壤中的铜主要以有机态(15.2%)、无定形铁态(11.7%)、晶形铁态(17.2%)和残留态(56.0%)4种形态存在,其中红壤性水稻土有机态铜(18.7%)和无定形铁态铜(14.6%)明显高于耕型红壤(分别为8.0%和5.8%),而晶形铁态铜和残留态铜含量则是后者高于前者.红壤性水稻土有效铜含量显著高于耕型红壤.幼苗试验结果表明,耕型砂岩红壤施铜能明显促进水稻幼苗对铜的吸收,最佳施铜量为5～10 mg/kg土.     

耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应Ⅰ.土壤对铜的吸附和解吸特征

通过恒温吸附和恒温解吸试验等方法,研究了湖南省广泛分布的几种耕型红壤及其发育的水稻土铜的吸附—解吸特征以及影响土壤对铜吸附的土壤因素．结果表明,供试土壤铜的恒温吸附曲线属于高亲和力的“Ｌ”型曲线,可用一元Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附方程和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附方程拟合,拟合度均达极显著水平．由一元Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程求得的最大吸附量（Ｍ）,吸附－解吸平衡常数（Ｋ）和最大缓冲容量（ＭＢＣ）,红壤性水稻土均高于耕型红壤．供试土壤对铜的最大吸附容量与土壤有机质和无定形氧化铁含量呈极显著线性正相关．红壤旱地改水田后对铜的吸附容量增大主要是由于土壤有机质和无定形铁含量增高所致．供试土壤的吸附态铜可分为可解吸态和难解吸态两种形态,当平衡液铜含量低时,以难解吸态铜为主,当平衡液铜含量升至４０ｍｇ／ｍＬ后,难解吸态铜基本维持在一定水平,此时吸附量的增加主要是易解吸态铜含量的增加．供试土壤的吸铜参数Ｍ和Ｋ分别与土壤有效铜含量呈极显著和显著正相关     

不同稻作制对红壤性水稻土铜的化学行为的影响

以湘中地区的耕型第四纪红土壤进行不同稻作制度长期定位试验,研究旱改水及不同稻作制对土壤铜的化学行为及有效性的影响。结果表明,红壤旱地改水田１０年后,土壤对铜的吸附能力显著增强,土壤有效铜含量也明显提高。三种稻作制比较,稻稻冬泡土壤对铜的吸附能力和土壤有效铜含量明显高于稻稻冬绿和稻稻冬油土壤。供试土壤铜主要以有机态铜,无定形铁态铜,晶形铁态铜和残留态铜四种形态存在。     

几种因素对红壤性水稻土锌的化学形态的影响

用化学连续浸提法对本校设置的稻作制、有机肥和地下水位３因子多水平各处理红壤性水稻土中锌的化学形态进行分析测定，结果表明，由耕型第四纪红土红壤开垦而来的红壤性稻田土壤，锌以残留态锌为主，平均为７５．５２ｍｇ／ｋｇ，占土壤全锌含量的３６．５２％。其次是有机结合态和氧化锌结合态锌。其它形态所占比例较小。３种稻作制比较，冬泡能促使残留态锌和晶形氧化铁结合态锌向交换态、氧化锰结合态、有机结合态和无定形氧化铁     

耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应研究：Ⅱ. …

应用选择溶解性的化学提取和幼苗试验等方法,研究了湖南省几种耕型红壤及其发育而成的水稻水铜的化学形态及其与土壤有效铜的关系,以红壤旱地改水田后施地水稻吸铜和幼苗生长的影响。     

耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应：Ⅰ土壤对？…

通过恒温吸附和恒温解吸试验等方法,研究了湖南省广泛分布的几种耕型红壤及其发育的水稻土铜的的吸附一解吸特征以及影响土壤对铜吸附的土壤因素。     

赤红壤旱地土壤供钾特性及施钾效应研究

在１８个县（市）采集赤红壤旱地土样１０６个，测定速效钾极缺（Ｋ＜２５ｍｇ／ｋｇ）的土壤占１６．７％，速效钾含量＜７０ｍｇ／ｋｇ的土壤占８８．９％，花岗岩旱土速效钾的最低水平为１９－２０ｍｇ／ｋｇ砂页岩旱土为２１－２３ｍｇ／ｋｇ沉积物水稻土为５２ｍｇ／ｋｇ左右，赤红壤旱地在中产条件下，配施钾肥增产效果极显著。每亩配施Ｋ２Ｏ的适宜用量，花生为５ｋｇ甘薯为７．５－１０ｋｇ，木薯为１４－１８ｋｇ。     

施肥对红壤性水稻土锌、铜形态及有效性的影响

采集３ａ定位试验后的红壤性水稻土土样,研究不同施肥措施对红壤性水稻土锌、铜形态及有效性的影响。结果表明,施肥对水稻土锌、铜形态有明显的影响,有机、无机肥配施在提高土壤锌、铜储量及有效性方面有效作用;不同有机肥处理对土壤锌、铜形态的影响不同。铜有效态和全量的作用最大。     

红壤旱地分带轮作制中地表覆盖对作物防旱效果的研究

红壤旱地地膜和稻草覆盖试验表明；覆盖能提高冬春期间的土壤温度０．４－２．６℃，增加土壤绝对含水量０．５－３．３％；降低伏秋期间的土壤温度６．９－８．４℃，增加土壤含水量１．７－２．５％，覆盖协调了土壤中水热间的矛盾，促进了作物根系的生长和发育进程能防御１０－１２天的季节性干旱，使作物物增产率达１０．６－１７．０％，降水利用率提高到７．８０－８．２５ｋｇ／ｍｍ．ｈａ。     

有机无机复合作用对红壤团聚体组成及腐殖质氧化稳定性的影响

本文研究了我国南方三种酸性土壤（红壤,赤红壤和砖红壤）在去除铝键结合腐殖质和铁键结合腐殖质前后土壤微团聚体组成及腐殖质氧化稳定性的变化,结果表明：在０．５ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＮＨ４Ｆ（ｐＨ８．２）除去部分铝键结合腐殖质后,三种土壤的微团聚体组成中５～１０μｍ粒级的变化最在,其中在红壤中该级数量急剧减少,小于５μｍ微团聚体增加,再以０．１ｍｏｌ．Ｌ＾－１Ｎａ４Ｐ２Ｏ７＋０．１ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＮａＯＨ（ｐ     

湿地松苗木生长与红壤黄壤养分条件关系

湿地松土培试验结果表明,湿地松对磷素供应水平的反应最为敏感。其植物干物质重,针叶磷含量与土壤有效磷呈极显著的正相关,分布广泛的丘陵红壤和山地黄壤的磷素水平都极低,施磷对湿地松的高、径、根、叶的生长和干物质积累有极显著的促进作用。丘陵红壤也缺氮,干物质、针叶氮含量、叶绿素含量与土壤有效氮相关性极密切;由于湿地松生长受到氮磷交互效应和磷的限制作用的极深刻影响,缺磷红壤上单施氮肥肥效不显著,甚至负效应减产,氮肥效果只有在施磷的基础上才显示出来,合理的氮磷配合施用还能更好地发挥磷肥肥效,山地黄壤氮素较少富;单施氮肥无效单施磷肥效果显著,氮磷配合效果最好,钾肥在缺钾土壤上有一定作用,其主要功能是提高了湿地松抗病性;钙镁肥能提高湿地松针叶干物重,但对植株生长无明显影响,硼肥能消除湿地松顶枯病;红壤不缺锌,施锌肥显著抑制湿地松茎根和叶生长。     

Occurrence and Origin of Crystalline Iron Oxides in Paddy Soils Derived from Red Earth

红壤性水稻土晶态氧化铁主要为针铁矿，并伴随少量的赤铁矿．红壤性水稻土中针铁矿的铝同晶替代量明显低于其母土（红壤），而针铁矿的晶胞参数ｂ和ｃ则是红壤性水稻土高于其母土．红壤性水稻土中赤铁矿的铝同晶替代量和晶胞参数ａ则与其母土相似．．据此认为红壤性水稻土中赤铁矿来源于母土；而针铁矿部分来源于母土，部分是由原有的赤铁矿和针铁矿的还原产物重新结晶形成的．随着水稻土的发育，赤铁矿逐渐下降，最后消失；针铁矿则相对增加，同时针铁矿中铝替代量也逐渐下降     

湖南省双季稻田土壤无机磷形态的分级研究

为弄清湖南省双季稻田土壤无机磷的形态及其与土壤有效磷的关系,运用张氏法和蒋氏法两个分级体系对湖南省临澧、醴陵、湘乡３县（市）双季稻田土壤无机磷形态进行分级研究．结果表明,风化程度较高的第四纪红土母质发育的红黄泥田,土壤无机磷以Ｏ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ为主,占无机磷总量的７８．７％;而风化程度较低的紫泥田和河沙泥田,土壤无机磷以Ｃａ－Ｐ为主,分别占无机磷总量的４７．０％和４５．９％,Ｆｅ－Ｐ和Ｏ－Ｐ也占了相当大的比例,大致与Ｃａ－Ｐ的含量相当,但无机磷的总量较红黄泥田高．相关分析结果表明,Ｆｅ－Ｐ,Ｃａ２－Ｐ和Ａｌ－Ｐ与有效磷之间均呈极显著的正相关,是土壤有效磷的主要来源．蒋氏法不仅适用于北方的石灰性土壤无机磷形态的区分,同样适用于南方大面积分布的中、酸性双季稻田土壤无机磷形态的区分．     

风干和冻干对稻田土壤镉形态分析的影响

稻田土壤样品自然风干和冷冻干燥处理,是目前稻田土壤中镉形态分析过程中广泛采用的两种前处理方法,然而,风干和冻干处理对不同施肥稻田土壤镉形态分析的影响规律及机制的影响尚不明确。本研究以长期不同施肥稻田土壤为研究对象,通过对比自然风干和冷冻干燥稻田土壤样品,探讨了两种干燥方式对稻田土壤镉形态变化和化学提取有效镉含量的影响规律及机制。结果表明:不同施肥稻田土壤冷冻干燥样品中化学提取有效态镉含量均明显低于自然风干样品,长期施用化肥和高量有机肥稻田土壤有效态镉提取量差异分别达到56.5%~69.2%和50.8%~66.3%;而长期施用常量有机肥的稻田土壤有效态镉提取量差异为16.9%~22.3%。与自然风干样品相比,冷冻干燥处理的长期施用化肥和高量有机肥稻田土壤可交换态、有机结合态和铁锰氧化物结合态镉含量变化明显,而长期施用常量有机肥稻田土壤中可交换态和碳酸盐结合态镉含量变化较明显。两种干燥方式下土壤颗粒大小分布差异对土壤有效态镉提取影响较小。相关分析表明,风干和冻干过程中土壤pH、有机质、交换态铁和水铁矿性质变化对有效态镉提取的影响较大。干燥方式可显著影响长期不同施肥稻田土壤镉的形态及化学提取有效态镉的数量,在分析稻田土壤有效态镉含量时应注意干燥方式对不同土壤和提取剂提取效果的影响。     

长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响

以红壤稻田和红壤旱地长期定位施肥试验土壤为材料,对长期施肥后土壤Cu、Zn、Pb和Cd的含量及其有效性进行了研究,旨在为常规农业管理条件下农田重金属污染提供更多可靠及有用信息。结果表明:红壤稻田土壤Cu、Zn、Pb含量分别为27.2~34.4、83.8~96.1、41.0~62.0 mg·kg~(-1),不同施肥处理土壤Cu、Zn、Pb含量均未超过土壤环境质量二级标准;土壤Cd含量为0.49~1.04mg·kg~(-1),Cd含量均超过土壤环境二级标准。红壤旱地土壤Cu、Zn、Pb全量范围分别为34.6~88.3、79.4~173.7、56.7~81.1 mg·kg~(-1),其中施加有机肥处理的土壤Cu超过土壤环境二级标准,Cd为0.14~1.35 mg·kg~(-1),超标率为42.9%。通过红壤稻田和旱地各处理土壤Cd有效性比较,施用猪粪旱地(33.8%)高于稻田(23.9%),而施用化肥旱地土壤Cd有效性最高处理(NP 14.8%)低于稻田最低处理(NPK 31.2%)。从红壤稻田和红壤旱地长期施肥试验结果看出:长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累,但施用猪粪处理的土壤中Cd有显著积累。红壤稻田施用Ca肥可明显降低土壤Cd的有效性;施用猪粪在增加土壤Cd全量的同时,也提高了旱地红壤Cd的有效性。     

Characteristics of Soil Fertility of Buried Ancient Paddy at Chuodun Site in Yangtze River Delta, China

Field investigation and laboratory analysis of 22 ancient paddy soils excavated at Chuodun site, Kunshan City, Jiangsu Province, China were carried out in 2003 to （1） understand the basic characteristics of ancient paddy soils, （2） compare the difference of soil fertility between ancient paddy soils and recent paddy soils, and （3） inquire into mechanisms of the sustainability of paddy soil. The oldest paddy soils at Chuodun site can be dated back to Neolithic age, around 6000 aBP. These ancient fields were buried in about 1-m deep from the soil surface and their areas ranged from 0.32 to 12.9 m^2 with an average of 5.2 m^2. The paddy soils with 〉 5 000 pellets phytolith g^-1 soil were termed intensively cultivated paddy soils （ICPS） and those with 〈5000 pellets phytolith g^-1 soil were called weakly cultivated soils （WCPS）. The contents of organic carbon （OC）, and total N in the former were significantly higher than that in the latter. Ancient paddy soils had higher soil pH and C/N, total and available P, and lower contents of OC, DOC, total N, S, Cu, Fe, and available K, S, Fe, Mn, and Cu compared with recent paddy soils, which were attributed to application of chemical and manure fertilizers, pollution and acidification in recent paddy soils. The variation coefficients of OC and other nutrients in ancient paddy soils with higher PI were greater than that in ancient paddy soils with low PI, which indicated that human activities had a great impact on the spatial variability of soil nutrients. The contents of OC, total N, P and S in ancient paddy soils were higher than that in ancient moss of the same age, which indicated that planting rice during Majiabang culture period was beneficial to the accumulation of those life elements.     

红壤的磷肥有效性差异及其土壤化学特点的初步研究

用发育于玄武岩和花岗岩的红壤及其水稻土作水稻盆栽试验研究红壤的磷肥有效性差异及其土壤化学特点，试验表明，花岗岩发育的红壤及其水田的磷肥有效性与Ｆｅ，Ａｌ有关，而玄武岩发育者，不仅占Ｆｅ，Ａｌ，而且还与Ｍｎ有密切关系，对土壤－植物系统中磷肥有效性与Ｆｅ，Ｍｎ元素相互作用及其机理进行了讨论。     

福建几种母质不同水育的红壤性水稻土表面电荷特性

测定了福建省典型的4种母质发育、3种不同水育型的红壤性水稻土及起源土壤剖面的表面电荷特性参数 ZPNC,δ_P 及有关物质组成,探讨了它们之间的关系.表明:(1)ZPNC 均偏于水合氧化物 ZPC 的酸侧,剖面分布呈自上而下递增.(2)除玄武岩母质系列外,其它水稻土耕作层 ZPNC 均小于起源土壤.(3)渗育型水稻土 W_1层和潴育型水稻土 W_2层 ZPNC 较其它土层高.(4)δ_P 变化与 ZPNC 呈反相关趋势.不同水型水稻土剖面 ZPNC 变化主要受水分运动影响下的腐殖质积累和氧化铁淋淀的制约,其中活性铁 Fe(?)的影响最大.(5)不同母质的影响主要表现为高铁和低铁母质水稻土剖面 ZPNC 变异较小。中铁母质者则变异较大,同时亦受到粘粒 SiO_2和 SiO_2/(Al_2O_3+Fe_2O_3)摩尔比的影响.     

长期施肥对稻田土壤镉锌铜积累及其有效性的影响

为明确长期不同施肥方式对稻田土壤Cd、Zn和Cu积累及其有效性的影响,以设立于1986年的长期定位施肥试验为对象,对比分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(ST)、低量有机肥配施化肥(LM)、高量有机肥配施化肥(HM)5个处理耕层土壤重金属全量、有效态、形态分布以及水稻各部位重金属含量变化,结合土壤理化性质变化,探讨了长期施肥下重金属累积效应及其有效性变化机理。结果表明,NPK和ST处理对土壤全量及有效态Cd、Zn和Cu均无显著提高效应。而施用低量和高量有机肥30 a后,土壤Cd、Zn和Cu全量显著提高35.00%～80.00%、63.91%～82.55%、118.41%～180.21%,有效态显著提高28.57%～71.43%、407.12%～783.15%、336.59%～573.17%,稻米Cd、Cu则提高100.00%～150.00%、63.30%～85.64%。相关分析结果证实,有机肥中较高的重金属含量是造成稻田土壤Cd、Zn和Cu累积和有效性显著提高的主要原因,同时其改变的土壤理化性质,尤其是P也会影响重金属的有效性,但其作用机理有待深入研究。总体来看,长期施用有机肥具有更好的培肥效应,但会造成土壤Cd、Zn和Cu的富集以及稻米吸收量的增加,虽然目前稻米重金属含量尚未超出国家食品卫生标准限值,其风险仍不可忽视,在采取有机肥培肥土壤的过程中应严格控制其中的Cd、Zn和Cu等重金属含量。