海河低平原盐渍区土壤磁化率研究初报

利用英国巴廷敦(Bartington)MS2型双频率感应磁化率仪测定分析了海河低平原盐渍区4个剖面土壤磁学性质。结果表明,该区土壤具有明显的磁化率空间分布差异,盐渍涝洼地段磁化率低(＜34×10^-8m³/kg),已脱盐地段磁化率高(＞50×10^-8m³/kg);同一剖面表土层较底土层土壤磁化率高。位于剖面中下部的河湖沉积胶泥层磁化率高,且频率依赖性系数甚高,指示粘层存在粒径＜0.01μm左右的超顺磁铁磁态矿物。土壤磁化率测量适用于冲积性平原土壤磁学性质空间分布趋势的检测,亦作为土壤与生态环境演变指示特征之一。     

影响土壤中铬迁移转化的几个因素

环境中的铬主要以三价和六价态存在,六价铬的毒性比三价铬大.天然水中的三价铬和六价铬可以相互转化,土壤中的铬通常以三价态的Cr⁺³阳离子及CrO^-₂的阴离子和六价态的Cr₂O₇^2-及Cr₂O₄^2-存在^[3].     

设施土壤的肥力特征及酶活性

本文初步研究了设施土壤中的6种肥力因子和2种土壤酶活性,发现温室土壤的全氮量、NH₄⁺量-N量、NO₃^--N速效磷(P)量、速效钾(K)量和脲酶活性比露地土壤高1~3倍,土壤有机质量含提高7.5 g/kg,过氧化氢酶活性与露地接近(50H₂O₂ meq/100g土),硝态氮含量有继续增加趋势;大棚土壤的肥力因子也比露地明显提高。     

施肥对青岛市设施蔬菜产量、净产值及土壤环境的影响

为进一步提高设施蔬菜的施肥效率, 减少肥料成本和对环境的污染, 对青岛市设施蔬菜施肥状况及其对产量、净产值和土壤环境的影响进行了研究。结果表明, 设施黄瓜和番茄氮、磷、钾肥施用均明显过量。黄瓜N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 841.5 kg·hm^-2、864.0 kg·hm^-2和1 978.7 kg·hm^-2, 番茄N、P₂O₅、K₂O年施用量分别为1 436.7 kg·hm^-2、833.6 kg·hm^-2和1 643.7 kg·hm^-2。施肥中有机/无机肥料养分比例较为合理, 重视了有机肥的施用。年度施用N、P₂O₅、K₂O量及其总量对年度蔬菜产量、净产值有明显影响, 存在着线性方程关系。随着年度施氮量的增加, 土壤NO₃^--N含量明显增加, 31.4%的农户设施蔬菜田土壤NO₃^--N含量居高和较高水平。土壤速效磷含量随年度施磷量的增加而增加, 74.3%的农户设施蔬菜田土壤速效磷为高水平。68.6%的农户设施蔬菜田土壤为酸性和微酸性, 有向酸性发展的趋势。生产中应适量减少氮、磷和钾肥投入, 推广测土配方施肥、水肥一体化、秸秆生物处理等技术, 促进青岛市设施蔬菜生产的可持续发展。     

施磷对玉米吸磷量、产量和土壤磷含量的影响及其相关性

为了给玉米磷高效利用提供理论依据, 在低磷土壤(Olsen-P 4.9 mg·kg^-1)上, 通过田间试验, 研究了施磷0(T₀)、50 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₁)、100 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₂)、200 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₃)、1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₄)对两个玉米品种"鲁单9002" (LD9002)、"先玉335"(XY335)的产量、磷素吸收利用及根际磷动态变化的影响。结果表明: 两玉米品种根际土、非根际土速效磷含量在不同生育时期都表现为T12O₅)·hm^-2的T₃处理非根际土转化为根际土土壤磷的量最大, 同时玉米生物量、产量、磷转移量也达到最高, 而施磷1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理玉米生物量、产量与中磷水平相比没有显著增加, 但植株吸磷量较高。XY335的花后磷转移量小于LD9002。相关分析表明, LD9002根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶吸磷量之间显著相关, 以播种后79 d与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关系数最高; 而XY335根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶磷浓度之间显著相关, 在播种后47 d期间与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关性最好。因此, 在低磷土壤上, LD9002和XY335分别在播种后79 d和47 d时是植株对磷的敏感期, 可以通过测试根际土、非根际土速效磷含量来反映土壤的供磷状况; LD9002在79 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为54.95 mg·kg^-1、32.99 mg·kg^-1, XY335品种在47 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为51.24 mg·kg^-1、35.35 mg·kg^-1; 施磷量1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理两品种玉米产量、生物量、磷积累量与施磷量100~200 kg(P₂O₅)·hm^-2处理没有显著差异。     

胡敏酸对土壤和矿物粘粒分散的影响

研究了土壤胡敏酸(Humic acid)对红壤和黄棕壤以及高岭矿和蒙脱矿粘粒分散的影响。研究结果表明：土壤HA对Na⁺饱和的土壤及矿物粘粒分散作用很大。用H₂O₂除去土壤有机质后,粘粒分散明显下降。然而,添加少量HA后,又能显著地提高粘粒的分散性。这种现象在两种土壤中,红壤表现更为突出。Na⁺饱和的高岭矿粘粒分散性很差,而蒙脱矿粘粒分散性很强,这与它们所带电荷量有关。但是,添加少量HA后,高岭矿粘粒分散性急剧提高,而蒙脱矿的变化却很小。试验结果进一步表明：有机质HA对土壤和矿物粘粒分散作用受矿物类型的影响。     

La(NO3)3 对盐胁迫下黑麦草幼苗生长及抗逆生理特性的影响

为探讨稀土元素镧(La)对牧草盐胁迫伤害的缓解作用, 采用水培法研究了叶面喷施20 mg·L^-1La(NO₃)₃ 对NaCl 胁迫下黑麦草幼苗生长及其抗逆生理特性的影响。结果表明: 盐胁迫显著抑制黑麦草幼苗的生长, 提高叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)、O₂^- 和H₂O₂ 含量, 其作用随盐浓度的增大而增强。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、脯氨酸含量随盐浓度增大呈先升后降趋势, 可溶性糖和Na⁺/K⁺比逐渐增大, 质膜H⁺-ATP 酶活性逐渐降低, 过氧化物酶(POD)活性及POD 同功酶数量表达增强。喷施La(NO₃)₃ 处理可降低盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的O₂^- 和H₂O₂ 含量, 提高SOD、CAT、POD、APX 和质膜H⁺-ATP 酶的活性及POD 同功酶的表达, 使AsA、GSH、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量及幼苗生物量增加, Na⁺/K⁺比降低。表明La(NO₃)₃ 可通过提高抗氧化系统的活性和积累渗透溶质减轻盐胁迫伤害, 从而提高黑麦草的耐盐性。     

有机质和陪伴阴离子对土壤吸附Zn的影响

本文研究了土壤有机质和陪伴阴离子对黄棕壤、红壤和砖红壤吸附Zn²⁺的影响。结果表明:土壤有机质含量与吸附Zn²⁺的数量呈正相关;陪伴阴离子对土壤吸Zn²⁺量有显著的制约作用,土壤从ZnCl₂溶液中吸附的Zn²⁺数量高于Zn(NO₃)₂的0.77-1.16倍;△pH值与吸Zn²⁺量呈直线关系。由解吸情况可以判明红壤胶体表面的高能吸附位占的比例明显大于黄棕壤或砖红壤。     

施磷水平对晋南旱地冬小麦产量及磷素利用的影响

在自然降水条件下, 通过大田试验研究了施磷量对晋南旱地冬小麦部分抗性指标、产量、磷素利用率以及1 m土壤磷素形态分布特征的影响。结果表明: 施磷可以提高旱地冬小麦抗逆性、穗数, 进而提高产量, 但对穗粒数和千粒重影响不明显。在0~120 kg(P₂O₅)·hm^-2施磷范围内, 小麦生育期旗叶硝酸还原酶(NR)活性、穗数和产量随施磷量增加显著增加, 丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量随施磷量增加显著降低。当施磷量达到180 kg(P₂O₅)·hm^-2时, 旗叶中MDA、Pro含量降低幅度较小, 甚至会升高; NR活性除抽穗期外不再有显著变化, 穗数和产量变化亦不显著。磷素施入土壤后易固定, 导致磷肥利用率偏低, 当季回收率仅为9%~13%, 以施磷60~120 kg(P₂O₅)·hm^-2为最高。1 m土壤各土层Hedley形态磷分布特征表现为: HCl-Pi>Residual-P> HCl-Po>NaOH-Pi>NaHCO₃-Pi>NaOH-Po>H₂O-Pi>NaHCO₃-Po>H₂O-Po, 其中以HCl-P和Residual-P为主, 分 别占全磷的75%和20%左右, H₂O-P、NaHCO₃-P和NaOH-P含量共占全磷的5%左右。施入土壤中的磷素当 季主要被固定在0~20 cm土层, 不同Hedley形态磷增加量总体在0~39.11 mg·kg^-1之间, 且施磷越多, 被固定磷素就越多。综合考虑冬小麦抗逆性、产量及磷素利用率, 当地旱作冬小麦施磷量(P₂O₅))以120 kg·hm^-2左右为宜。     

城市道路区土壤的磁学性质及其发生学意义

土壤磁学性质测定简便快捷,且具有特定的土壤发生学意义。本研究以南京市主城区11个道路土壤剖面共63个样品为研究对象,通过对低频磁化率和频率磁化率2个常用磁学性质以及土壤游离铁、活性铁、颗粒组成、有机碳、pH、碳酸钙相当物等土壤发生学特性的测定和相关性统计分析,结果表明:城市道路土壤磁性矿物来源和成土过程具有多样性;磁性矿物主要来源于燃煤飞灰、汽车尾气中的粗粒磁性矿物,其中可能伴生污染物质的输入;较高的pH和碳酸盐不利于细粒磁性矿物的形成。城市土壤磁学性质与其他发生学特性的系统研究,有利于阐明城市土壤的形成过程。     

中国土壤颗粒研究 Ⅱ.太湖地区黄泥土型水稻土及其各级颗粒的理化特性

对太湖平原地区高产的黄泥土型水稻土的全土(<1毫米)及7个粒级(1—0.25,0.25—0.05,0.05—0.01,0.01—0.005,0.005—0.002,0.002—0.001和<0.001毫米)共8个土样,进行测定。结果表明:黄泥土粘粒部分(<0.002毫米)的粘土矿物,主要由水云母、高岭和蒙脱组成。粗粘粒级(0.002—0.001毫米)和细粘粒级(<0.001毫米)中粘土矿物的分配有明显差异;砂粒级(1—0.05毫米)中除了主要的石英外,还含有少量“铁锰砂”,所以该粒级中的SiO₂含量较粉粒级(0.05—0.002毫米)的低,而Fe₂O₃的含量则相反,容积磁化率也较高;可塑性和膨胀性都是在<0.002毫米时才始现。上述特点与作者过去所研究的白土型水稻土类似。但是,与国内外报道的几种旱地土壤的资料有所不同。     

Characterization of subtropical soils by mineral magnetic measurements

Abstract

This paper reports the use of mineral magnetic measurement techniques to characterize the iron oxide assemblage within soils of varying parent material type and water regime from subtropical region in Zhejiang Province, China. Results show that dryland soils formed on Quaternary red clay, limestone, arenaceous shale, and diluvium, exhibit a distinct ferrimagnetic profile with a magnetic susceptibility (χ) enhancement in surface horizon. This enhancement is interpreted as being due to pedogenic superparamagnetic (SP) ferrimagnetic grains, which is supported by a higher frequency dependent susceptibility (χ_fd) values. The χ and χ_fd have highly significant positive linear relationship with dithionite‐citrate‐bicarbonate (DCB) extractable iron (Fed) content. The upper horizon of paddy soil has extremely lower χ and χ_fd values than dryland soils formed on the same parent material. Soil with poorly‐drained condition has distinctly lower absolute χ and saturation isothermal remanent magnetization (SIRM) value than associated well‐drained soil. It indicates that reduction state is an important factor responsible for loss of SP ferrimagnetic minerals in soils.     

Characteristics of Humic Substances in Paddy Soils

In the present paper,the composition of humus and the charateristics of humic acid from seven paddy soils were compared with those of upland (and/or natural) soils.Results show that:(1) in each group of the soil samples for comparison the HA/FA ratio of the humus of a paddy soil,in most cases,was appreciable higher than that of adjacent upland(and/or natural) soil derived from the same parent material;(2) the humic acid extracted from the paddy soils was characterized by a higher C/O ratio,a higher content of methoxyl groups,and a lower content of carboxyl groups than those from the corresponding upland (and/or natural) flooded soils,implying that the humic acid formed under rice cultivation is in a lower degree of humification than that formed under upland(and/or natural) conditions;and (3) the humic acid of paddy soils,however,was not always characterized by a lower aromaticity than that of the corresponding upland(and/or natural) soils.     

澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土磁性矿物特性

为探明埋藏古水稻土磁性矿物特征,采用环境磁学方法研究了澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土的磁性矿物含量、组成和粒度。结果表明,埋藏古水稻土的磁化率平均值为6.2×10~(–8) m~3/kg,饱和等温剩磁平均值为16 338×10~(–5)Am~2/kg,软剩磁平均值为773×10~(–5)Am~2/kg,退磁参数S300平均值为72%。埋藏古水稻土亚铁磁性和不完全反铁磁性矿物含量随土层深度增加不断降低,其含量均低于现代耕作水稻土层;埋藏古水稻土磁化率主要来源于亚铁磁性矿物和不完全反铁磁性矿物,且亚铁磁性矿物占相对主导地位;相对于现代耕作水稻土层,埋藏古水稻土层中磁性矿物以较粗的磁铁矿颗粒为主。     

应用穆斯堡尔谱和X射线法研究红壤性水稻土的氧化铁矿物

应用穆斯堡尔谱和X射线法分析研究红壤性水稻土的氧化铁矿物,研究结果表明,红壤性水稻土的氧化铁矿物组成、特性及其形成转化与起源土壤具有明显的差异。水稻土的成土条件不利于赤铁矿的形成。红壤的粘粒氧化铁矿物以赤铁矿和高铝替代(>20摩尔%)的针铁矿为主。经淹水种稻后,赤铁矿逐渐被转化为低铝替代的针铁矿或其它形态氧化铁。渗育型水稻土P层的赤铁矿含量比相应的母土低,其针铁矿铝替代量较其它水型的水稻土高。而潴育型水稻土W层和潜育型水稻土G层粘粒氧化铁矿物均以针铁矿为主,其铝同晶替代量低(<15摩尔%),且颗粒细小,结晶度较低。这些结果反映了水稻土的成土条件和发生特点,同时对水稻土发生分类具有重要的意义。     

广东省赤红壤区土壤团聚体有机碳和铁氧化物特征及稳定性

通过野外采样和室内分析相结合,以广东省赤红壤区花岗岩(G)、第四纪红土(Q)和砂页岩(S)母质发育的林地(FL)、水田(PF)和旱地(UL)土壤为研究对象,分析了土壤团聚体有机碳及其组分和不同形态铁氧化物含量,探究了其对土壤团聚体稳定性的影响及贡献。结果显示:(1)3种母质发育的3种利用方式土壤团聚体均以>0.25 mm为主,2~5 mm团聚体以花岗岩母质发育林地土壤最高(58.51%),0.25~2 mm团聚体以花岗岩(62.93%)和第四纪红土(59.21%)母质发育水田和旱地土壤最高;土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)以砂页岩母质发育林地土壤最高;(2)3种母质发育林地土壤团聚体有机碳及其组分主要分布在2~5 mm粒径中,水田和旱地土壤团聚体有机碳及其组分主要分布在<0.053 mm粒径中;3种母质发育林地土壤团聚体铁氧化物含量主要分布在<0.053,0.25~2 mm粒径中,水田和旱地土壤团聚体铁氧化物含量主要分布在<0.053 mm粒径中。(3)相关分析和主成分分析表明,MWD、GMD与团聚体HAC、HAC/FAC、Fe fr和Fe co呈显著相关(P<0.05);不同母质和利用方式以砂页岩母质发育的林地土壤团聚体胶结能力最好。研究表明,不同母质和利用方式土壤团聚体HAC、HAC/FAC、Fe fr和Fe co含量分布差异显著,进而影响了土壤团聚体分布和稳定性,同时砂页岩母质发育的林地土壤团聚体结构较稳定。     

Changes in magnetic properties and their pedogenetic implications for paddy soil chronosequences from different parent materials in south China

It remains unknown whether there is a consistent relationship between magnetism dynamics and pedogenesis for paddy soils. In this study, three paddy soil chronosequences, derived from purple sandy shale (PS), Quaternary red clay (RC) and red sandstone (RS) in the hilly regions of south China, were studied to identify changes in magnetism during soil development and to understand their implications for pedogenesis. The results show that magnetic susceptibility (MS) and soft isothermal remanent magnetization (IRM_s) simultaneously decreased to extremely small values in the anthrostagnic epipedons during the initial stages of cultivation. In contrast, this decrease was limited in the hydragric horizons of the young paddy soils and even increased in some. These changes suggest that MS and IRM_s can be enhanced by the oxidation of Fe²⁺ in acid paddy soils (between pH 5 and 6) or be depressed by anaerobic transformations of ferrimagnetic minerals. The main influence on magnetic properties was time duration and especially reducing degree of artificial submergence, while parent materials played a supportive role. Magnetic enrichments generally occurred in the clay fraction. Ferrimagnetic clay minerals were more easily altered than minerals in the silt and sand fractions. The study also shows that there was no fixed pattern in the relationship between magnetism and paddy pedogenesis and magnetic properties should be used with care when applying them to environments in which redox processes occur.     

湘北地区典型水稻土的发生特性及其在中国土壤系统分类中的归属

选取湘北地区7个发育于2种母质的水稻土剖面样点,通过对其成土环境、剖面形态特征以及土壤理化性质进行野外观测和室内分析,按中国土壤系统分类方案,检索出诊断层和诊断特性,确定其在中国土壤系统分类中的归属,并评述土系的生产性能。结果表明:供试水稻土归属于水耕人为土亚纲下的简育和铁聚水耕人为土2个土类,底潜简育水耕人为土、普通简育水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、漂白铁聚水耕人为土4个亚类;进一步按照土族和土系划分标准,划分出7个土族和7个土系。在相同成土环境下,同种母质发育的水耕人为土,土壤系统分类比土壤发生分类具有更强的划分能力。其划分的基层土壤单元(土族和土系),对农业生产、土地资源利用更具有指导意义。     

广西主要土壤的磁化率剖面初探

本文初步探讨了广西主要的富铝化土壤、岩成土壤以及水稻土的磁化率剖面特征。各土壤间磁化率剖面差别非常明显，建议将其作为土壤分类的参考。