粘土矿物对土壤腐殖质化学性质的影响

Chemical characteristics of humic substances in soils with different mineralogical characteristics and under different utilization paterns in Zhangpu,Fujian Province,together with two pairs of cultivated soils in North China Plain were studied by chemical analysis,visible and IR spectroscopy and ^13C NMR spectrometry.For soils in Zhanpu the HA/FA ratio and both the aromaticity and the degree of humification of HA were higher in soils with montmorillonite as the predominant clay mineral than in those with kaolinite as the predominant clay mineral,provided these soils were under the same utilization pattern.While for each pair of soils with similar mineralogical characteristics the HA/FA ratio was higher and the C/H ratio and the contnet of carboxyl group of HA were lower in paddy soil than in upland soil.Among the upland soils(or paddy soils)studied the Ha/FA ratio of soil in Zhangpu with kaolinite as the predominant clay mineral was the lowest,and that of soil in Zhangpu with montmorillonite as the predominant clay mineral was the highest .the lowest.and that of soil in Zhangpu with montmorillonite as the predominant clay mineral was the highest It was concluded that the presence of montmorillonite favored the fromation and maturation of humic acid.     

玉米秸秆覆盖对麦田土壤温度和土壤蒸发的影响

研究了秸秆覆盖下的麦田土壤温度和土壤蒸发的动态变化规律。试验结果表明,玉米秸秆覆盖冬小麦田后,日最高地温比对照低,日最低地温比对照高,日振幅减小,温度变化较对照平缓;冬季具有提高土壤温度的作用,春季则有降低地温的作用。少覆盖处理冬季0～10 cm地温3年平均提高0.3℃/d,春季降低0.42℃/d;多覆盖处理冬季0～10 cm地温3年平均提高0.58℃/d,春季降低0.65℃/d;秸秆覆盖后有效地抑制了土壤蒸发,冬小麦生育期内,少覆盖处理比对照平均减少了21%,多覆盖减少了40.4%。覆盖处理春季的低温效应,推迟生育期3～7 d,加上后期的干热风,造成覆盖处理的冬小麦非正常成熟,影响了冬小麦的产量,少覆盖平均减产4.1%,多覆盖平均减产10.4%。     

有机物料对土壤中外源铜形态及土壤化学性质的影响

在室内培养条件下,运用连续提取法研究了稻草,紫云英,猪粪对红壤,潮土中外源铜的形态及土壤化学性质的影响。结果表明,经过１个月培养后,两种土壤中外源铜主要以有机结合态铜为主,交换态铜的消长主要取决于有机结合态铜。在潮土中添加稻草和紫云英经在红壤中添加稻草和紫云英更有效地降低交换态铜的含量。     

黄河三角洲长期人工刺槐林对土壤化学性质的影响

黄河三角洲土壤盐渍化严重,是中国生态系统退化地带之一。为了探讨长期人工林对盐碱土壤改良效果,合理利用大面积滨海盐渍土,研究了刺槐纯林和刺槐混交林(刺槐×白蜡,刺槐×白榆,刺槐×臭椿)的林地土壤化学性质,以及不同化学指标间的相关性,并运用灰色关联分析方法对不同造林模式林地的土壤肥力进行了评价。结果表明,滨海盐碱地营造刺槐林能有效抑制土壤返盐退化,降低碱度,改良土壤肥力。混交林压碱排盐的效果要优于纯林。不同造林模式下土壤化学性质差异显著,各指标呈现不同的垂直变化趋势,土壤交换性钙、镁未表现出"表聚"现象,有效磷、有效硫规律性变化不明显;各化学指标之间存在一定的相关性,土壤酸碱度与全氮、交换性钙、交换性镁存在显著性负相关,土壤有效硫与有效磷之间呈显著性负相关。灰色关联分析结果显示,混交林改良土壤肥力的综合效应明显高于刺槐纯林,其中刺槐×白蜡混交林改良土壤肥力的综合效应最好,其次是刺槐×白榆和刺槐×臭椿。     

有机肥施用模式对蔬菜产量、土壤化学性质及微生物的影响

在广州市蔬菜集约化种植区连续进行了6茬菜心试验,探讨有机肥施用模式[施无机肥(CK)、无机肥配施国产生物有机肥(BM)、无机肥配施腐殖酸(HA)、无机肥配合淋施复合芽孢杆菌剂(BSP)、无机肥配施腐殖酸并淋施复合芽孢杆菌剂(HA+BSP)、无机肥配施水沤腐熟鸡粪并淋施复合芽孢杆菌剂(CM+BSP)、无机肥配施复合芽孢杆菌剂堆沤腐熟鸡粪(BSPCM)]对蔬菜产量、土壤化学性质及微生物的影响。结果表明,不同茬别菜心产量差别较大。连续6茬试验中,CM+BSP处理菜心产量均为最高且显著高于CK处理,BSPCM处理菜心产量仅次于CM+BSP处理。BM、CM+BSP、BSPCM处理能提高土壤pH,降低连作土壤的酸化风险。随着种植茬数的增加,CM+BSP处理土壤细菌、真菌和微生物总数持续增加,显著高于原始土壤和其他施肥处理,BSPCM处理次之。CK处理土壤中细菌、真菌及微生物总量均比原始土壤下降。在连作菜地蔬菜生产中,在施用无机肥基础上配施适量水沤腐熟鸡粪,并在蔬菜生长过程中淋施复合芽孢杆菌剂,不但可提高蔬菜产量,而且具有培肥、活化和改良土壤生物质量的作用,有利于减轻蔬菜连作障碍,实现集约化蔬菜种植的可持续发展。     

三峡库区消落带土壤化学性质变化

为研究三峡库区消落带水淹和未水淹区域土壤化学性质的差异,以及探讨水位涨落对消落带土壤化学性质影响,试验分别于2008年、2009年、2013年的9月,对消落带水淹和未水淹区域土壤(0-5,5-10,10-15cm)的养分含量和pH值进行测定。结果表明:(1)2008年、2009年、2013年消落带未水淹区域各层土壤的速效氮、速效磷、速效钾和有机质含量均大于水淹区域,2013年其含量差异的幅度较大,依次为6.06%~17.01%,40.55%~50.23%,26.90%~46.89%和14.64%~45.51%;较未水淹区域,水淹区域各层土壤的pH值呈缓慢上升趋势。(2)受不同水位涨落周年的影响,各层土壤速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、有机质含量均表现为:经历0次水位涨落区域1次水位涨落区域5次水位涨落区域,而土壤pH值变化趋势与其相反;受水位涨落影响后,土壤的全钾含量表现出一定程度的积累。研究表明,水位涨落可导致消落带土壤速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、有机质含量的大量流失和pH的显著增高。     

长期施用堆肥对小麦根际及非根际土壤化学性质的影响

Compost of different rates was applied to artificial field plots of a low humic andosol at National Agriculture Research Center (NARC)of Japan for 15 or 28 years,and their effects on the chemical properties of wheat rhizosphere soil and nonrhizosphere soil were measured.Contiuous application of compost for 28 years resulted in raise of soil C,N,P,pH and exchangeable based.The building up of compost for 28 years resulted in raise of soil C,N,P,pH and exchangeale bases,The building up of organic matter in the soil occureed slowly.A residual effect of the compost on soil chemical properties was still present after 13 years of no application,but this effect was weaker in comparison with that of the continuous application treatments.In the rhizosphere soil,NaHCO3-extracted P and exchangeable Ca were higher than those in the bulk soil.The removal of free organic acid slightly affected the soil pH,especially,the rhizosphere soil pH.The raise of soil pH may result from the increase of exchangeable base by the application of compost.     

降雨增加对沙质草地土壤温度的影响

在宁夏盐池沙质草地生境中,模拟夏季(7~8月)增雨试验,设置0%(即对照不增雨)、增雨20%、40%、60%、100%梯度处理样地,通过测定2012~2013年每个处理样地土壤温度与土壤水分,分析了夏季降雨变化对沙质草地土壤温度分布的影响。结果表明,研究区域样地土壤温度日变化呈正弦曲线变化,这种日变化格局包括变异系数和振幅受夏季增雨处理的影响较小,但不同增雨处理样地土壤温度日变化的位相不同,随季节变化均呈现出不同程度的位相提前。从季节分布上看,20%(或60%)增雨处理提高(或降低)土壤温度,而其受季节改变的影响较小,但40%和100%增雨处理样地对土壤温度的影响依赖于季节变化。夏季土壤温度的年际变化受到增雨处理的后续影响较大,而秋季土壤温度的年际变化受到的影响较小。研究表明,沙质草地土壤温度受到夏季降雨量变化的后续影响存在一个降雨量阈值水平,并且在不同季节其影响程度不同。     

长期施用化肥和农家肥对土壤化学性质和作物产量的影响

A long-term fertiliztion experiment was carried out in an experimental field in Lyczyn near Warsaw,Poland.Application ofmineral fertilizers ,especially Nfertilizer with and without farmyard manure accel-erated the eacidification process of the soil.Application of 1.6 t CaO ha^-1 every four years was essential to maintenance of the soil pHKCl at 5.5-6.6 and base saturation degree above 60% Application of 50 t farmyard manur ha^-1 every 4 years,whih contained 46 kg P and 240 kg K,was sufficient to maintain boh the K and P fertility of the soil.Besides,it was beneficial to alleviating soil acidifcation. As a result of long-term unbalanced fertilization,yield responses to N,P and K fertilizers incereased significantly with time.the efficiency of N from farmyard manure was found to be comparable to that of N fertilizer during 1988-1991.     

土壤温度上升与森林衰退

土壤温度上升可能会引起土壤产生过量的ＨＮＯ３，而过量的ＨＮＯ３在酸性土壤中导致Ａｌ＾３＋浓度的升高和盐基阳离子的流失，使养分失调，细根坏死，土壤温度上升还可能会改变土壤有机质动力学、土壤水文学和土壤物理学，从而改变森林生境特征，影响森林的正常生长。     

翅碱蓬野外光谱对土壤化学性质的响应

翅碱蓬(Suaeda salsa)是土壤盐渍化较为严重的地区常见的植被类型,研究翅碱蓬群落特征可以间接反映下方土壤的化学性质。通过野外采集的17个翅碱蓬野外光谱数据和相应土壤样品的理化分析数据,探讨了土壤化学性质和翅碱蓬野外光谱之间的关系。结果表明,翅碱蓬二阶导数光谱1 121nm波段可用来反映土壤有机质和全氮的含量变化,二阶导数光谱1 208nm波段可以很好地反映土壤全磷的含量变化,一阶导数光谱353nm波段可以很好地反映土壤速效钾的含量变化最好,二阶导数光谱724nm波段可以很好地反映土壤pH值的变化,而反映土壤盐分含量变化最好的为一阶导数光谱950nm,这为翅碱蓬覆盖的区域利用遥感技术进行土壤化学性质监测奠定了基础。     

不同耕作措施对旱作春玉米农田土壤呼吸影响的研究——土壤温度对土壤呼吸速率的影响

以山西省寿阳县长期耕作试验为基础,采用碱吸收法研究不同耕作土壤呼吸,结果表明,在中国北方旱作玉米地不同耕作土壤呼吸速率动态变化趋势皆与土壤温度季节变化规律一样,呈单峰抛物线型,峰值出现在7月上旬,达C 1 253 mg/(m2·d);不同时期土壤呼吸速率均值,少耕为C 650 mg/(m2·d)和免耕为C 658 mg/(m2·d),分别比传统耕作C 649 mg/(m2·d)高0.1%和1.4%;不同耕作下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著正相关,免耕>传统耕作>少耕;免耕能显著增加土壤呼吸温度敏感性,免耕Q10值为2.26,比传统耕作高出40.1%,与少耕Q10值1.41相比则降低12.6%;15 cm和10 cm土层Q10均值分别为2.05和1.98,比 5 cm 土层Q10值分别显著高出64.7%和59.1%.可以看出,耕作措施改变土壤温度是影响旱作农田CO2排放的重要因素.     

磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响

新疆有机肥资源丰富,探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响,为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定位试验,在膜下滴灌条件下设置7个施肥处理,T1:不施肥,T2:不施磷,T3:常规施化肥磷100%,T4:有机肥磷替代25%化肥磷,T5:有机肥磷替代50%化肥磷,T6:化肥磷100%+25%有机肥磷,T7:化肥磷100%+秸秆还田。于2022年采集土壤样品,探明不同比例磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成的影响。研究结果表明:(1)在外源肥料投入量(有机肥和化肥)均为等氮磷用量的条件下,磷肥有机替代、秸秆还田有利于加速土壤养分转化,增加土壤速效养分、全量养分含量。速效氮、有效磷、速效钾含量增幅分别在3.0%～25.3%、29.2%～120.1%、70.1%～99.1%之间,各速效养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T5、T5处理相比,年均分别增长3.12、1.69、30.75 mg·kg-1。全氮、全磷、全钾含量增幅分别在21.1%～43.9%、1.59%～41.3%、9.3%～33.6%之间,各全量养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T6、T5处理相比,年均分别增长0.04、0.05、1.36 g·kg-1。整体上有机替代、增施有机肥和秸秆还田对促进土壤养分的转化效果比单施化肥好,且长期施用有机肥的效应优于秸秆还田。(2)耕层土壤有机质含量随有机肥替代量的增加而增加,50%的有机替代其有机质含量显著最高(12.21 g·kg-1),年均增长0.4 g·kg-1,最小增量T1～T2与最大增量T1～T5相比,增加1.04～3.44 g·kg-1,增幅为11.86%～39.22%,总体表现为正效应。相对较高的土壤pH和盐含量是限制棉花高效生产的主要因素,有机肥和秸秆还田对土壤pH和含盐量整体起到降低的作用,最大降幅pH的T1与T5、盐含量T5与T3相比分别下降3.07%、24.48%,总体表现为负效应。配施有机肥和秸秆还田增强了土壤供氮能力和磷素活化能力,土壤磷活化系数从1.52%提升到2.78%。由于受新疆石灰性土壤自然特性及气候条件限制,综合C/N、C/P、N/P表明,灰漠土有机质处于缺乏状态。(3)磷肥有机替代和秸秆还田均能够维持或促进棉花增产,在密度为24万株·hm-2的试验种植模式下,连续5年常规施肥、25%的有机替代、50%的有机替代、增施有机肥、秸秆还田其籽棉产量分别达4173.13、4196.72、4805.10、5035.51、4830.98 kg·hm-2,综合土壤养分指标、肥料投入、棉花产量分析,50%的有机替代在节约磷肥用量的前提下对棉花增产效果最佳,与T1、T2、T3相比,分别显著增产20.49%、18.62%、15.14%。因此,研究认为当下应用50%的有机替代技术,即施磷(P2O5)60 kg·hm-2和配施羊粪9784 kg·hm-2,较为可行。     

煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响

 为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施,在辽宁省抚顺市,初步研究了不同植物复垦措施对煤矸石山废弃地土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:不同供试植物在煤矸石山废弃地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右,这些植物均适合于在煤矸石山废弃地生长。植物措施能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、全P和全K含量,但提高程度随土壤层厚度和养分种类而不同。在植物复垦中,配合应用生物复合肥料、生物菌剂和保水剂,能改善主要造林树种的生长状况。     

影响土壤浸提液电导率的盐分化学性质要素及其强度研究

为评估土壤盐分化学性质对土壤溶液电导率的影响强度,应用通径分析方法研究了滨海盐土的1∶5土水比土壤浸提液电导率(EC1∶5)与土壤盐分化学性质各要素的关系。研究结果表明:土壤浸提液盐分浓度(SSC)、Cl-和钠吸附比(SAR)是影响土壤浸提液电导率的最重要因素,而pH、CO2 -3 、HCO-3 、可溶性钠百分率(SSP)和钠钙镁比(SDR)对土壤浸提液电导率的影响很微弱;SO2 -4、Ca2 、Mg2 、K 和Na 对土壤浸提液电导率的直接通径系数并不高,但由于被其他各化学性质要素的间接效应所增强,使得其对溶液电导率的间接通径系数之和较大。验证结果表明:EC1∶5与土壤浸提液盐分浓度(SSC)、Cl-和SAR的多元线性函数具有较高精度和良好可靠性,在土壤盐分过高的情况下,根据该关系函数推求所获得的土壤浸提液电导率的误差有所增大     

黄土高原典型植被群落对土壤表面电化学性质的

为探究黄土高原不同区域典型植被生长对土壤表面电化学性质的影响,以黄土高原自南向北的3个典型区域(永寿墚、坊塌、六道沟)及2种典型乡土草本植物(铁杆蒿(Artemisia gmelinii Web.)、长芒草(Stipa bungeanaTrin.))为研究对象,以退耕1年的撂荒地作为对照,通过土壤样品采集和土壤表面电化学性质的测定,研究典型植被群落对土壤表面电化学性质的影响及其空间差异。结果表明:(1)在黄土高原地区,相较于撂荒地,典型植被群落生长使土壤黏粒、粉粒、有机质含量增加,土壤pH、容重、砂粒含量减少;(2)同一区域内,相较于撂荒地,植被恢复促进了土壤阳离子交换量、比表面积的增加,减少了表面电荷密度和表面电场强度,其变化范围分别为6.69~24.34 cmol/kg,[JP]7.29~182.29 m²/g,0.08~2.04 C/m²,1.23~28.46 10⁸ V/m;不同区域间,同一植被群落下永寿墚土壤阳离子交换量、比表面积的增量最高,而六道沟土壤表面电化学性质的变化率最高,说明典型植被群落对土壤表面电化学性质的影响具有空间差异性;(3)典型植物群落下土壤粉粒含量和有机质含量与土壤表面电化学性质具有显著的相关性,其变化是影响黄土高原地区土壤电化学性质变化的主要原因,解释率分别为61.0%,11.1%。研究结果为认识黄土高原地区植被恢复及其调控作用提供参考。     

农田土壤理化性质对土壤微生物群落的影响

农田土壤系统是陆地生态系统的重要组成部分,也是受人类影响最多的生态系统。土壤微生物参与调节大部分土壤生物化学过程,在土壤碳循环过程中发挥着不可替代的作用。农业措施的变化会改变土壤理化性质,而土壤理化性质的变化又影响着微生物的群落特征等。因此为深入探究土壤理化性质变化对土壤微生物群落的影响,简述了农田土壤物理性质(密度、孔隙、水分、温度)及化学性质(土壤pH、土壤有机质)对土壤微生物群落的影响,并且指出了目前研究存在的问题及未来的研究方向。     

陕北黄土坡面微地形土壤化学性质

由于侵蚀等原因使陕北黄土坡面不平整形成了各种微地形,造成了土壤化学性质的差异。通过对黄土区自然恢复状态下的微地形土壤化学性质进行调查,分析不同微地形之间的土壤异质性。结果表明:1)研究区内5种微地形与原状坡相比相对土壤化学性质均有一定改善,土壤有机质质量分数表现为塌陷微地形最高,切沟、缓台和浅沟微地形居中,原状坡和陡坎微地形最低;2)全效养分中,全效氮的质量分数与有机质质量分数规律一致,而全效磷和全效钾的质量分数差异较小;3)速效养分中,缓台、切沟、塌陷微地形中3种速效养分的质量分数较高,而陡坎微地形速效养分质量分数比较低;4)土壤阳离子交换量随土层深入而减小,在5种微地形中顺序为浅沟>塌陷>切沟>原状坡>缓台>陡坎,pH值和碳酸钙质量分数在5种微地形中差异较小;5)通过对5种微地形和原状坡的3个土层的土壤化学性质进行灰色关联分析,发现塌陷和缓台微地形的关联度最高,而原状坡和陡坎微地形最低。     

保水剂对土壤温度和水分动态的影响

为了研究保水剂对土壤温度和水分动态变化的影响,在河北农业大学实验基地,对青海“绿宝”公司提供的3种剂型保水剂施入土壤后的混剂土进行土壤温度和水分运动规律的测定。结果表明：土壤中加入保水剂后能够调节土壤温度的变化,提高土壤的保温性能,使土壤的昼夜温差减小;对土壤水分的蒸发有明显的抑制效应,混剂土中的水分会向四周的干燥土壤扩散,其扩散距离是对照的2倍,而含水率仍在16％～19％之间,土壤中加入保水剂后,混剂土所保持的水分86．7％～88．4％为有效水（0～1．5MPa）。随保水剂用量的增加,混剂土的保温效果、抑制水分蒸发效果越好,土壤水分扩散相同的距离,混剂土的含水量越高,从而为植物提供充足的水分,有利于植物的生长发育。