金霉素在不同耕作土壤中的吸附－解吸行为

用批平衡吸附试验研究了金霉素在河南封丘潮土、南京黄棕壤、常熟水稻土和江西鹰潭红壤4种土壤中的吸附行为。结果表明,金霉素的土壤吸附-解吸行为均可用Freundlich模型和Langmuir模型进行良好的线性拟合。其Kf值差异较大,分别为潮土1135Lkg-1,黄棕壤1250Lkg-1,水稻土2618Lkg-1和红壤4315Lkg-1,显示金霉素在4种土壤中的吸附行为存在较大的差异。此外,金霉素在4种土壤上的解吸过程存在明显的滞后现象。研究还表明4种土壤中金霉素的吸附参数Kf值与土壤pH呈显著负相关。     

坡耕地红壤生物有效性磷组分的剖面变化特征

【目的】分析不同利用方式红壤中生物有效性磷组分的剖面垂直变化特征与差异,以探明土壤磷素的根际过程。【方法】以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站为依托,以位于小流域坡上、坡中及坡下花生旱地与稻田红壤为研究对象,基于土壤磷素的生物有效性分级方法,分析了坡耕地红壤发生层中可溶性磷(CaCl₂-P)、易被有机酸活化释放的磷(Citrate-P)、易被磷酸酶矿化的有机磷(Enzyme-P)、矿物结合态磷(HCl-P)及全磷、有效磷的含量变化;探讨了土壤全氮、有机质、铁铝氧化物等指标与各组分磷的相关关系。【结果】坡耕地红壤耕作层土壤全磷、有效磷均显著高于底层土壤,稻田红壤耕作层全磷和有效磷均随坡位降低而显著降低,而花生旱地的有效磷则呈相反变化、且坡中土壤全磷显著高于坡上与坡下。各生物有效磷组分含量大小依次为：HCl-P> Citrate-P> CaCl₂-P> Enzyme-P,且均随剖面深度增加而降低,但受坡位影响无明显规律性。稻田红壤剖面土壤全磷平均含量高于花生旱地,但有效磷则相反;稻田红壤耕作层中仅Enzyme-P含量显著高于花生旱...     

长期施用猪粪对红壤酸度的改良效应

土壤酸化严重限制了我国南方红壤区土壤的农业利用。本研究应用江西鹰潭红壤生态实验站长期猪粪养分淋失试验,分析了不同施肥处理（对照处理：N 0 kg/hm2;低量有机肥：N 150 kg/hm2;高量有机肥：N 600 kg/hm2;高量有机肥+石灰处理：有机肥N 600 kg/hm2 ＋石灰3 000 kg/(hm2·3a)）长期施用对红壤酸度的改良效应。研究结果表明,9年高量有机肥施用中土壤pH值平均每年上升0.085个单位,而低量有机肥施用对土壤pH没有显著影响。有机肥长期施用增加了土壤盐基离子浓度,其中Ca、Mg增加幅度较大,使得长期施肥后土壤盐基以Ca为主,其次是Mg,而K、Na比例较低。长期有机肥施用有效降低了红壤旱地表层土壤交换性酸含量,尤其是对交换性铝含量的降低程度较大,且随施肥量的增加而增大,在施肥4年后可基本消除铝毒。高量施肥基础上的石灰添加进一步提高了土壤pH值,加快了土壤酸度改良。红壤旱地猪粪施用显著提高了玉米产量,达到酸度改良效果的最低猪粪用量为Ca 162 kg/hm2。在施肥初期添加一次石灰,将土壤pH值迅速提高,然后通过有机肥对pH的稳定作用保持和逐步提高土壤pH,可在最短时间、用最少投入消除土壤酸害。     

云南省土壤和植物性饲料中矿质元素含量及相关性研究

对云南省家畜饲养基地所属的6个主要地质背景区的土壤和饲料样品的钾，钠，镁、铜，锌、锰、钴，铁、硒和碘元紊进行测定分析．并进行了相关性统计，结果表明：玄武岩红壤区（Ⅴ）和碳酸岩盐红壤区（Ⅰ）土壤各种矿质元素都比较高；其次是碳酸岩盐、碎屑岩和玄武岩混合型黄红壤区（Ⅱ），除了钴较低外，其它元素含量都居中等或偏上水平；而碎屑岩紫色土区（Ⅲ）、变质岩赤红壤区（Ⅵ）和碎屑岩黄红壤区（Ⅳ）大多数矿质养分相对都比较低。大多数饲料中钴、铁和硒的含量受土壤中元素的丰度影响较大；其次为铜、镁、锰、锌和钾；饲料中碘受土壤碘含量影响最小。土壤和各主要饲料间铁、钴、镁、硒和铜相关性较强。     

几种土壤中铁锰结核的重金属离子吸附与锰矿物类型

土壤与水体中的锰氧化物对某些重金属离子有强烈的富集作用 ,本研究表明我国几种土壤铁锰结核中锰氧化物的重金属离子 (Pb、Cu、Zn、Co、Ni和Cd)吸附量占结核吸附这些离子总量的 60 %～ 1 0 0 %。结核中所含锰矿物类型不同 ,对重金属离子吸附的能力不一样。山东砂姜黑土中含钙锰矿和锂硬锰矿 ,其锰氧化物的重金属离子吸附量最高 ;其次是湖北黄棕壤和黄褐土中铁锰结核的锰氧化物 ,它们为锂硬锰矿与水钠锰矿组合 ;吸附量最低的是湖南红壤中铁锰结核的锰氧化物 ,它们仅为锂硬锰矿。上述几种锰矿物构造上的差异和结晶程度不同是导致不同土壤铁锰结核中锰氧化物吸附重金属离子量不一样的重要原因。Co2 在吸附过程中被氧化及试样中氧化锰含量和Mn(Ⅳ )百分率不同也是影响其铁锰结核中Co吸附量变化的原因。     

几种有机酸对恒电荷和可变电荷土壤吸附Cu2+的影响

以恒电荷土壤(黄褐土和黄棕壤)和可变电荷土壤(红壤和砖红壤)为供试材料,研究了乙酸、草酸、酒石酸和柠檬酸对土壤吸附重金属铜离子(Cu2 )的影响。结果表明,在相同酒石酸浓度下,土壤对酒石酸的吸附量依次为黄棕壤(2 1 8mmolkg-1) >红壤(15 4mmolkg-1) >砖红壤(9 5mmolkg-1) ,土壤吸附有机酸后负电荷量增加,相同条件下增幅为砖红壤>红壤>黄棕壤;无有机酸配体时,供试土壤对Cu2 的吸附量为黄褐土>黄棕壤>砖红壤>红壤;加入有机酸时,随有机酸浓度增高,土壤对Cu2 的吸附一般表现为“峰”形曲线,峰所对应的有机酸浓度因有机酸类型而异,且随土壤可变电荷性质增强而增高;土壤吸附有机酸后对Cu2 的次级吸附不同于有机酸与铜共存时的竞争吸附,且因土壤性质表现迥异。这些结果意味着在存在有机酸配体的根际环境中,恒电荷土壤与可变电荷土壤对Cu2 的吸附明显不同,并将影响重金属离子在根际的转化与有效性     

不同年限稻田红壤发生层土壤磷的固持容量及其释放潜能研究

以江西鹰潭孙家典型红壤小流域中期稻田(MP)、新稻田(NP)与老稻田(OP)的发生层土壤为研究对象，基于吸附-解吸实验与结构方程模型，分析了稻田红壤各发生层土壤磷的固持能力(PSI)、最大固持容量(MCSP)及释放潜能的变化差异与影响因子，明确了固定态磷的释放机制与流失风险。结果表明：随发生层深度的增加，稻田红壤PSI及MCSP逐渐增大，二者变化分别为：MP > NP > OP与NP > MP > OP；但稻田红壤发生层中电性吸附态磷(CaCl2-P)及OP剖面专性吸附态磷(EDTA-P)逐渐降低，而MP剖面和NP剖面的EDTA-P以及稻田红壤发生层的残留态磷(Red-P)则相反；OP剖面发生层CaCl2-P与EDTA-P的比值随发生层深度的增加呈逐渐升高趋势，且显著高于MP和NP剖面。结构方程模型分析结果表明，土壤有机质、全磷、pH和铁铝氧化物之间相互作用且协同调控着稻田红壤的磷吸附位点数量及其吸附-解吸能力。稻田红壤水耕层(Ap层)土壤吸磷能力弱、释磷能力强，土壤磷流失风险大；而氧化还原层(Br)和母质层(C)土壤吸磷能力强、释磷能力弱，土壤磷固持容量大。与新稻田和中期稻田剖面相比，老稻田发生层土壤中吸附态磷更难以向专性吸附态磷及残留态磷转化，土壤磷流失风险相对较大，需及时采取相应的调控措施。     

长期施肥对旱地红壤微生物和酶活性的影响

以中国科学院鹰潭红壤生态试验站长期有机肥与无机肥处理的旱地红壤为研究对象,探讨了长期不同施肥处理对土壤中可培养微生物数量、土壤微生物生物量碳(SMBC)及脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶和转化酶等5种土壤酶活性的影响。结果表明,长期施厩肥处理能显著提高土壤有机质含量及SMBC,增加土壤真菌的数量和土壤酶活性。无机肥NK(缺P)处理下微生物数量、SMBC和5种土壤酶活性均显著降低,说明磷元素对维持土壤良好的生化环境至关重要,是供试土壤样点中最主要的限制性营养元素。相关性分析表明,各种土壤酶活性之间均呈显著或极显著正相关; 酶活性与土壤有机质、SMBC和真菌数量之间呈显著或极显著正相关,表明土壤酶活性能够有效地反映旱地红壤在长期施肥条件下土壤质量的变化。     

长期酸化对红壤中活性固相铝库大小及亏损程度的影响

用连续分级提取和反复多次酸提取方法研究了长期土壤酸化对红壤固相铝库中铝含量及亏损程度的影响。研究结果表明:嵊县红壤的活性铝库大于永春红壤和屯溪红壤;因永春红壤和屯溪红壤的酸化程度大于嵊县红壤,前两者的有机铝库和无机铝库都比嵊县红壤的亏损,因此反复酸提取过程中铝的释放量也比嵊县红壤少;当高强度酸输入土壤后,弱键合的有机络合态铝可快速活化并亏损,剩余铝库因活性小而释放速率减小,但长期酸化过程中,动力学控制的低活性铝库的活化可能对铝的溶解量仍有重要贡献。     

不同母质红壤坡面产流产沙特征比较

采用人工模拟降雨的方法,研究花岗岩、第四纪红黏土、红砂岩3种母质发育的红壤坡面产流产沙特征差异。结果表明:(1)地表产流方面,3种母质红壤地表产流时间为花岗岩红壤红砂岩红壤第四纪红壤,总径流量和场均产流速率均为花岗岩红壤红砂岩红壤第四纪红壤,其中45mm/h条件下花岗岩红壤的地表径流量为红砂岩和第四纪红壤的1.79~2.47倍,场均产流速率为后者的1.58~2.32倍。(2)地表产沙方面,在45mm/h条件下,场均泥沙浓度为第四纪红壤花岗岩红壤红砂岩红壤;135mm/h条件下,场均泥沙浓度为花岗岩红壤红砂岩红壤第四纪红壤。雨强对红壤坡面产沙的影响较大,135mm/h条件下的泥沙浓度为45mm/h条件下的8.31~11.32倍。(3)径流组成方面,3种母质红壤中壤中流所占径流比最高为第四纪红黏土发育的红壤,在2种雨强条件下为8%~44%。雨强越大,地表汇流越明显;135mm/h条件下,红壤坡面地表径流量可达到总径流的79%~90%。(4)壤中流产流方面,壤中流产流时间顺序与地表产流一致,均为花岗岩红壤红砂岩红壤第四纪红壤,花岗岩红壤的壤中流量最小,仅为第四纪红壤的53%~67%,峰值为后者的42%~52%;对于红壤而言,停雨后的壤中流消退过程可以用指数函数方程进行预测,在所有试验条件下,其决定系数均在0.82以上,表明具有较好的预测性。     

土壤中的氧化锰对酚类化合物的氧化降解作用

本文研究了砖红壤和红壤中的氧化锰对１０种有毒酚化合物的氧化降解作用及氧化锰与酚化合物之间的氧化还原动力学，结果表明，土壤中氧化锰对某些有毒酚化合物具有氧化降解作用，各种酚化合物氧化降解的难易与其本身性质和分子结构有关。土壤中的氧化锰的还原溶解和氢醌的卖化均符合一级反应动力学方程。介质ｐＨ的降低有利于反应的进行，两种土壤中的氧化锰不溶解反应对（Ｈ＾＋）的级数为０．１６，氢醌除与氧化锰发生氧化还原反应     

Einfluß von Silizium auf den Bindungszustand von Mangan im Blattgewebe von Bohnen (Phaseolus vulgaris)

Effect of silicon on the chemical state of manganese in bean leaf tissue (Phaseolus vulgaris L.) In water culture experiments with bean plants the effect of different manganese supply and of silicon on the chemical state of manganese in the leaf tissue has been studied. Water, KCl, EDTA and methanol have been used for extraction. Water extracted up to 80% of the total manganese from previously frozen or freeze dried leaf tissue. This water soluble fraction of manganese showed a positive correlation with manganese supply and leaf age. Silicon had no effect on the manganese extractable by water, KCl or EDTA. The high proportion of manganese in the water extract is probably the result of manganese oxides (MnO₂?) being dissolved during extraction by organic cell constituents e.g. organic acids. Therefore, in vivo less manganese is water soluble than the amount extractable with water. In contrast to water, methanol extrated less than 10% of the total manganese. Silicon supplied in the culture solution doubled the amount of manganese extracted from the leaves by methanol. This result suggest that by affecting the compartmentation of manganese silicon increases the soluble manganese in vivo, which could partly explain the increase in manganese tolerance of the leaf tissue in presence of silicon.     

低分子量有机酸类物质对红壤和黑土磷有效性的影响

在20℃恒温培养条件下,研究低分子量有机酸类的钠钙盐(LA)和低分子量有机酸类与混合氨基酸的钠钙盐(LAA)不同用量水平对红壤和黑土磷有效性的影响。研究表明,两种低分子量有机酸类混合物在各不同水平下均能显著提高红壤和黑土磷有效性;随着培养的进行,添加有LA、LAA的各处理对红壤和黑土中磷有效性均有明显提高。无论是LA或LAA,红壤中以半量处理对提高磷有效性作用效果更为明显,而黑土中则以LAA作用效果更好,且以常量LAA处理的效果最好,常量LA和LAA处理间差异显著。在添加磷肥的基础上,与不加有机酸物质处理(CKp)相比,添加常量LA、LAA和半量LA(0.5 LA)、LAA(0.5 LAA)处理,在红壤中磷固定率平均值分别降低10.5%、22.3%和11.3%、19.4%;在黑土中分别降低8.6%、10.6%和14.1%、11.8%。LA和LAA对降低红壤和黑土磷固定率效果显著,红壤以半量处理的效果较好,黑土则以常量LAA处理效果最好。     

影响土壤中铬, 锰的氧化还原反应的环境因素

Disposal of chromium(Cr) hexavalent form,Cr(VI),in soils as additions in organic fertilizers,liming materials or plant nutrient sources can be dangerous since Cr(VI) can be highly toxic to plants,animals,and humans.In order to explore soil conditions that lead to Cr(VI) generation,this study were performed using a Paleudult(Dystic Nitosol) from a region that has a high concentration of tannery operations in the Rio Grande do Sul State,southern Brazil.Three laboratory incubation experiments were carried out to examine the influences of soil moisture content and concentration of cobalt and organic matter additions on soil Cr(VI) formation and release and manganese(Mn) oxide reduction with a salt of chromium chloride(CrCl 3) and tannery sludge as inorganic and organic sources of Cr(III),respectively.The amount of Cr(III) oxidation depended on the concentration of easily reducible Mn oxides and the oxidation was more intense at the soil water contents in which Mn(III/IV) oxides were more stable.Soluble organic compounds in soil decreased Cr(VI) formation due to Cr(III) complexation.This mechanism also resulted in the decrease in the oxidation of Cr(III) due to the tannery sludge additions.Chromium(III) oxidation to Cr(VI) at the solid/solution interface involved the following mechanisms:the formation of a precursor complex on manganese(Mn) oxide surfaces,followed by electron transfer from Cr(III) to Mn(III or IV),the formation of a successor complex with Mn(II) and Cr(VI),and the breakdown of the successor complex and release of Mn(II) and Cr(VI) into the soil solution.     

江西低丘红壤性水稻土的主要化学特性研究

三个红壤性水稻土的有机质和腐殖质的含量由淹育型水稻土→潴育型水稻土→潜育型水稻土依次逐渐增加,其C/N和H/P比值也顺次增大。它们的粘土矿物组成无明显差异。铁、锰物质在潴育型水稻土剖面中分异最明显,其次为淹育型水稻土;而无定形氧化铁在剖面中变幅最大却是潜育型水稻土;结晶态铁在土壤剖面中分异亦有一定规律,其中潴育型水稻土的指示性土层(W层)的晶胶率(结晶铁/无定形铁)远较其它土层为高,这种变化特性的差异,对区分不同水分作用的水稻土发育类型有一定的特殊意义;土壤络合态铁与土壤有机质含量有关。土壤氧化锰与土壤氧化铁相比虽然含量低,但对土壤氧化还原条件反应更加敏感,所以在土壤剖面中淋移趋势更加明显。     

红壤主要土壤组分对低分子量有机酸吸附的研究

通过一次平衡法研究了双氧水去除有机质、添加1%腐殖酸和DCB法(连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠)去除游离氧化铁、铝对红黏土发育的红壤吸附草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的影响。结果表明,去除有机质后,由于受溶液pH、表面吸附点位变化、土壤结构变化、表面基团活性变化、草酸根生成等多种因素的影响,红壤对低分子量有机酸的吸附量虽略有增加,但增加并不明显。添加腐殖酸培养一个月后,由于受土壤表面电荷变化、吸附点位覆盖、氧化铁活性改变、基团质子化等因素的影响,红壤对低分子量有机酸的吸附量虽有轻微的减少,但减少也不明显。去除占土壤总量3.79%的游离氧化铁、铝后,土壤表面正电荷将会显著减少,而导致红壤对低分子量有机酸的吸附量显著减少,其减少程度因有机酸种类而异,与原土对有机酸的最大吸附量(Sm)大小顺序相反。     

酸和氧化还原剂对二氧化锰溶解度的影响

由于土壤中锰的有效性随pH和Eh的变化而变化,利用土壤测试方法得到的锰素营养丰缺指标,通常难以代表田间锰素营养的实际状况.然而,在应用土壤pH和氧化锰溶解度的关系时,某些文献的不确切解释,引起一些误解.本实验研究了在浓HCl、HNO3和H2SO4及其稀溶液的不同浓度情况下对二氧化锰-水钠锰矿(MnO2)的溶解能力和机理,以及三种卤素还原剂(KCl、KBr和KI)在两种pH值条件下对MnO2的还原能力,从实验上和理论上进一步阐明了pH和Eh对MnO2溶解度的影响.实验结果表明,在浓HCl中,MnO2能被Cl-迅速还原而溶解.而在浓HNO3和H2SO4溶液中,MnO2不能被酸所直接溶解,只能被酸中的H2O缓慢还原,放置两年后反应仍未到达终点.在稀酸溶液中,当H+强度小于0.5 mol L-1(pH＞1.0)时,三种强酸对MnO2都无明显的溶解能力;当H+强度＞1.0 mol L-1时,HCl对MnO2的溶解能力显著地高于HNO3和H2SO4.三种卤盐溶液对MnO2的还原能力为KI＞KBr＞KCl,并随pH的降低和浓度的升高而增强.当pH＞3时,KCl对MnO2的还原能力极弱;而无论pH高低(pH3或pH5),KI在很低浓度(0.001 mol L-1)时都能有效地还原MnO2.上述结果说明,如果二氧化锰不被还原,仅改变pH则很难被溶解.然而,在较高pH条件下,如有强还原剂存在,也有相当量的MnO2被还原.低Eh和pH条件下最有利于MnO2的还原.     

哒螨灵农药在土壤中的降解吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了哒螨灵在3种土壤中的降解、吸附和移动特性。结果表明,25℃下,哒螨灵在江西红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为41．0、55．9和72．2d,属于易降解农药,其降解速率依次为江西红壤〉河南二合土〉东北黑土。酸性条件有利于哒螨灵的降解,土壤pH值对哒螨灵降解的影响比土壤有机质含量大。3种土壤对哒螨灵农药的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数鼠值分别为3．35×10^3,6．17×10^3和8．48×10^3,具有极强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对哒螨灵的吸附性越强。土壤对哒螨灵的吸附自由能变化均小于40kJ·mol^-1,属于物理吸附。哒螨灵在土壤中不易移动,3种土壤薄层移动试验的Rf值均仅为0．05,正常条件下不会造成对地下水的污染。     

pH对土壤重金属吸附动力学的影响

The pH effect on the sorption kinetics of heavy metals in soils was studied using a constant flow leaching method. The soil samples were red soil collected from Yingtan, Jiangxi, and yellow-brown soil from Nanjing, Jiangsu. The heavy metals tested were zinc and cadmium. Assuming that the experimental data fitted to the following kinetic rate equation: 1/c·dx/dt = kx_∞-kx, the rate constant k of sorption could be determined from the slope of the straight line by plotting of 1/c·dx/dt vs. x. The results showed that the pH effect on the rate constants of heavy mental sorption in soils was very significant. The values of k decreased with increasing pH. The sorptions were more sensitive to pH in red soil than in yellow-brown soil.     

低分子量有机酸对可变电荷土壤铝活化动力学的影响

从动力学角度研究了几种低分子量有机酸对2种酸性土壤中铝的活化和活化铝在土壤固/液相之间分配的影响。结果表明:对于络合能力弱的醋酸和乳酸,主要通过质子作用活化铝,且活化作用明显小于盐酸。而络合能力较强的苹果酸、草酸和柠檬酸,主要通过络合作用促进铝的释放,且这种作用随有机酸根阴离子络合能力的增强而增加。在氧化铁含量较高的砖红壤中,苹果酸、草酸和柠檬酸通过专性吸附增加土壤表面负电荷,从而增加土壤交换态铝;但在氧化铁含量较低的红壤中,草酸和柠檬酸主要通过形成可溶性铝络合物降低交换态铝。活化铝在土壤固/液相间的分配主要决定于溶液中有机阴离子与土壤固相表面对铝离子的竞争。醋酸和乳酸活化的铝主要以交换态铝存在;而草酸和柠檬酸活化的铝主要以有机酸-铝络合物存在于溶液中,特别是在氧化铁低的红壤中,这将促进铝在土壤-水体中的迁移。