有机物料对土壤有机结合态铜及有效性的影响

采用动态培养的方法,研究了4种有机物料对铜污染黄壤中松有机结合态铜、紧有机结合态铜和有效铜在不同培养阶段的含量变化,探讨了添加有机物料对铜污染黄壤中有机结合态铜形态、含量及有效性的不同影响.结果表明,有机物料的加入均使土壤紧有机结合态铜的含量升高,泥炭和风化煤的影响强于玉米秸秆和猪粪:4种有机物料处理对黄壤松有机结合态铜含量无明显影响.4种有机物料的加入均降低了土壤外源铜的活性(迁移性)和有效性.     

有机物料对黄壤性质及外源铜有效性的影响

[目的]探讨有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[方法]采用动态培养法研究4种有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[结果]猪粪和玉米秸秆处理使黄壤pH值升高,但随着培养时间的延长这种影响减弱。泥炭和风化煤处理对土壤pH值影响不大。各有机物料的加入均使土壤活性铁和络合铁含量显著增高,且玉米秸秆和猪粪处理对土壤活性铁含量的影响更为突出;各有机物料的加入对活性铝和络合铝的影响不显著,但风化煤处理与泥炭和猪粪处理间的活性铝含量变化存在显著差异。有机物料的加入降低了土壤中外源铜的有效性,并随时间的增长降低得更明显,且泥炭和风化煤的影响强于猪粪和玉米秸秆。[结论]该试验为有机物料对土壤铜含量影响机制的研究作出一定补充。     

淹水条件下不同有机物料对土壤外源铜有效性的影响

将4种有机物料加入模拟铜污染(200mg·kg-1)的黄壤和石灰土中,在淹水条件下进行室内恒温培养试验,测定培养前后的Eh值和pH值及培养后的有效铜含量,并对其结果进行多重比较,进而讨论了引起这种变化的原因。结果表明,玉米秸秆、葡萄糖/蛋白胨能够明显促进土壤还原作用,使土壤处于氧化还原平衡状态,使黄壤和石灰土的Eh值下降至数十毫伏、甚至负值,使其pH值接近7,并使有效铜含量明显降低;风化煤、泥炭则不能促进该两种土壤的还原作用,其Eh值仍在数百毫伏左右,pH值和有效铜含量的变化都不明显。     

有机物料对土壤的外源铜和镉形态变化的不同影响

采用盆栽和连续提取法研究稻草和紫云英对土壤外源铜和镉形态分布的不同影响。研究结果表明,添加稻草和紫云英可促进潮土中外源铜逐步向生物有效性较低的紧有机质结合态铜和无定形铁结合态铜转化,降低铜的生物有效性。但添加有机物料对潮土中外源镉形态的影响完全不同。添加稻草和紫云英,在分蘖期可减少潮土交换态镉、提高紧有机质结合态和氧化锰结合态镉。但这种作用并不稳定。随着时间的推移,氧化锰和紧有机质吸附的镉将随着活性锰的还原和紧有机质的分解被释放出来,并向交换态镉转化,提高镉的生物有效性。铜和镉离子与土壤的固相不同的结合能力导致稻草和紫云英对潮土中外源铜、镉形态的再分配过程的影响不同。     

不同有机物料对土壤外源铜有效性的影响

将4种有机物料加入模拟铜污染(200mg·kg-1)的黄壤和棕壤中,进行180d的室内恒温培养试验,测定了不同培养时期各处理的有效铜含量,并对其进行方差分析和多重比较.结果表明,4种有机物料相比较,腐殖酸含量高的泥炭和风化煤能显著降低铜污染土壤的有效铜含量,且泥炭的作用强于风化煤;不含腐殖酸的玉米秸秆和鲜猪粪对铜污染土壤铜有效性的影响比较复杂.对添加量而言,有机质含量较高的黏质黄壤,较低添加量即可明显影响铜的有效性;而有机质含量相对低的壤质棕壤,则需要较高添加量才能明显影响铜的有效性.从时间上看,在培养的0～90d内,有机物料对黄壤中铜有效性的影响比较显著;而在培养的0～45d内,有机物料对棕壤中铜有效性的影响比较显著.     

不同惰性有机碳物料对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究镉污染土壤和模拟镉污染土壤中加入草炭、活性碳和风化煤3种物料对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响,探讨其作为重金属镉污染土壤修复剂的可行性.研究结果表明:3种有机碳物料均降低了土壤pH值,镉污染土壤加入不同惰性有机碳修复剂后,土壤中醋酸铵提取态Cd含最和DTPA提取态Cd含量变化不明显...     

不同有机物料对黑土腐殖质结合形态影响差异性的研究

通过盆栽试验,研究了施用不同有机物料后黑土腐殖质结合形态含量及特征变化。结果表明,草本处理松结态腐殖质总量始终高于CK,并且在施用有机物料1a后差异显著,而动物粪便在施用5a后显著高于CK。各处理松结态腐殖质胡敏酸/富里酸(H/F)只在施用1a后表现出明显差异,光密度也只在施用1a后有明显差异,而各处理联结态腐殖质含量表现为施用1a后显著低于CK,随时间延长显著高于CK,施用5a后则无明显差异;光密度在施用5a后才表现出明显差异,草本残体、动物残体显著高于其他处理,木本残体、动物粪便、CK之间则无明显差异。各处理对于稳结态腐殖质含量的影响无明显差异,但对其组成影响并不相同。与CK相比,施用有机物料1a后,紧结态腐殖质含量显著提高,但有机物料之间差异不显著。各处理松/紧表现为,施用1a后,草本残体显著高于其他处理,而木本处理、动物粪便处理显著低于CK,随时间的延长各处理则无明显差异。     

不同有机物料与外源锌对土壤锌形态及生物有效性的影响

采用二因素完全组合盆栽试验研究了施入不同有机物料与不同外源锌浓度对土壤全锌、有效锌、锌形态分布以及小白菜中锌含量分布的影响。结果表明:土壤全锌、有效锌和各锌形态含量都是随着外源锌浓度的增加而增加。草坪草和玉米秸可以有效降低土壤全锌, 提高土壤中有效锌和非残留态锌的含量, 促进小白菜对锌的吸收;鸡粪、猪粪和牛粪显著提高土壤全锌、有效锌和非残留态锌含量, 使得土壤锌的活性增强, 显著促进了小白菜对锌的吸收;而泥炭和风化煤能有效提高土壤有机结合态锌和残留态锌的含量, 降低全锌和有效锌含量, 对土壤锌起到钝化作用, 未促进小白菜对锌的吸收。随着锌浓度的增加, 锌在小白菜根部富集量增加。     

不同有机物料对银北盐碱地土壤养分含量及其氮素有效性的影响

针对银北灌区土壤盐碱化较重的问题,为了合理施用有机物料,采用随机区组小区试验,研究T1不施肥(CK)、T2秸秆+化肥减半(ST)、T3秸秆+生物炭+化肥减半(MIX)、T4生物炭+化肥减半(BC)、T5有机肥+化肥减半(CD)、T6常规化肥(CF)几个处理对银北盐碱地土壤养分含量及其氮素有效性的影响。结果表明,各有机物料处理土壤有机质含量相对CK处理均有不同程度的提高,提高了4.55%～21.97%,其中最高的为 CD处理;不同有机物料在盐碱地上施用氮素有效性在65.7%～88.6%之间,其中氮素有效性最高的是ST处理。综合考虑,从提高盐碱地有机质的角度考虑,各有机物料中施用有机肥的效果最好,而从氮素有效性的角度看,秸秆为最佳有机物料。     

有机物料对土壤有机碳含量的影响

[目的]为了探讨在实际的生产中,有机物料归还量、归还时间对土壤有机碳含量的影响。[方法]采用盆栽试验,研究有机物料施用量对低、中、高有机碳含量土壤的影响。[结果]有机碳含量随着有机物料施用量和培养年限的增加而增加,有机物料转化率随着培育年限的增加而增加,并且低、中有机碳含量土壤的有机物料转化率高于高有机碳含量土壤。[结论]该研究可以为秸秆等有机物料施入土壤培肥提供依据。     

硅藻土有机肥对Cd-Zn复合污染土壤重金属形态和有效性的影响

通过室内土壤培养试验研究硅藻土有机肥对Cd、Zn复合污染土壤重金属形态和有效性的影响。结果表明,添加硅藻土有机肥可提高Cd、Zn复合污染土壤的pH值,降低土壤有效态Cd、Zn的含量。硅藻土有机肥对Cd、Zn复合污染土壤Cd、Zn形态有明显的影响,表现为明显降低土壤交换态、松结有机态Cd、Zn含量,提高紧结有机态和残渣态Cd、Zn含量。相关分析表明,土壤交换态、松结有机态Cd、Zn的含量与土壤有效态Cd、Zn的含量均呈极显著相关,氧化锰结合态Cd与土壤有效态Cd含量显著相关。硅藻土有机肥用量(土壤重量的5%和10%)对土壤有效态Cd、Zn和不同形态Cd、Zn含量无显著差异。     

有机物料对红壤几种形态碳氮及酸度的影响

 【目的】为合理施用有机物料调节土壤碳、氮以阻控土壤酸化,对有机物料施入红壤后土壤几种形态碳、氮及酸度变化进行了研究,并分析了相关关系。【方法】通过室内恒温培养试验研究了添加3种有机物料（稻草、紫云英和猪粪）后红壤中铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、可溶性有机氮（WSON）、可溶性有机碳（WSOC）、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）和土壤pH动态变化。【结果】与对照相比,添加有机物料均提高了土壤WSOC、SMBC和pH,且有机物料添加量越大,增幅越大。猪粪处理中土壤NH4+-N、NO3--N和WSON含量显著增加;而稻草和紫云英处理中土壤NO3--N和WSON含量下降,NH4+-N含量没有显著变化。施用稻草和紫云英7～14 d左右,土壤pH达到最大值,随后逐渐下降趋于平衡;而施用猪粪后土壤pH立即升高,随后逐渐下降趋于平衡。84 d培养试验结束时,与对照相比,猪粪、稻草和紫云英处理的土壤pH分别平均增加了0.26、0.23和0.09。几种有机物料处理中,土壤pH与SMBC和WSOC均存在显著的正相关关系。稻草和紫云英处理中,土壤pH与WSON和NO3--N之间存在显著负相关性,而猪粪处理中pH与WSON和NO3--N相关性不显著。【结论】施用有机物料能够显著提高红壤WSOC、SMBC和pH,其中酸度改良效果猪粪>稻草>紫云英;土壤碳、氮动态与土壤pH变化紧密相关,且相关性与有机物料的性质有关。     

土壤外源铜形态的动态变化：5年定位试验

土壤铜污染的危害性不仅取决于总量,还与其在土壤中的形态有关。选用未受污染的粘质壤土,设置对照(32mg·kg-1)、200、400mg·kg-1铜处理模拟土壤铜污染,进行持续5年(2006—2010年)的稻/麦轮作土培试验。参照Tessier的方法测定小麦和水稻成熟期土壤中不同形态铜含量,研究耕作层土壤中各种形态铜含量的动态变化。结果表明:(1)试验期内清洁土壤中总铜以及可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态铜含量变化均很小,铜处理使上述参数均大幅增加。(2)污染土壤各形态铜含量随时间推移而变化,其中可交换态浓度持续下降最为显著,5年分别累计下降66%(200mg·kg-1)、67%(400mg·kg-1)。(3)土壤处于旱作条件有利于碳酸盐结合态和有机物结合态铜向铁锰氧化物结合态转化,淹水条件下转化方向相反。(4)铜处理改变了土壤中铜元素的形态分布,清洁土壤主要以残渣态存在(平均占57%),污染土壤中碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铜所占的比例明显增加(合计平均占58%)。本研究表明,外源铜进入土壤后,易被植物吸收利用的可交换态浓度持续大幅降低,其他形态则因不同年度和不同耕作方式而相互转化。     

长期定位施肥对棕壤有机氮组分及剖面分布的影响

 【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮＞非酸解态氮＞酸解氨态氮＞酸解未知态氮＞氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理＞单施有机肥处理＞单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是维持土壤肥力最优的施肥方式。     

施磷肥对土壤磷素形态转化和有效性的影响

通过室内土壤培育和盆栽试验，研究了施磷肥和培育时间对灌漠土、黑垆土和褐土无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明施入石灰性土壤的磷肥，除作物吸收利用外，主要以Ｃａ＿２—Ｐ、Ｃａ＿８—Ｐ、Ａｌ—Ｐ的形态积累；随着培育时间的推移，Ｃａ＿２—Ｐ、Ｃａ＿８—Ｐ又明显降低，并经由Ａｌ—Ｐ、Ｆｅ—Ｐ逐渐向Ｃａ＿１０—Ｐ转化。经生物试验和相关分，Ｃａ＿２—Ｐ、Ａｌ—Ｐ和Ｃａ＿８—Ｐ均是灌漠土、黑垆土和褐土的有效磷源，以Ｃａ＿２—Ｐ的贡献最大。     

尿素配施有机物料时土壤不同氮素形态的动态及利用

用盆栽试验研究了尿素配施有机物料时土壤不同氮素形态的动态和利用特征。结果表明：尿素与C／N比高的小麦秸秆配施时，降低了作物吸氮量；与C／N比低的鸡粪配施时，增加了作物的吸氮量。但尿素单施，尿素与小麦秸秆配施，与鸡粪配施的生物量并没有显著的差异。尿素的水解和硝化在14d以前完成。与单施尿素相比，尿素配施秸秆降低了土壤中NH4－N和NO3－N的含量，而配施鸡粪增加了它们的含量，这与作物吸氮量的变化是一致的。土壤中微生物氮也参与了对作物的供氮过程。作物对“老固定态铵”的利用能力很弱，施肥会显著的增加土壤固定态铵的含量，这些“新固定铵”在作物生长期能被吸收利用。几种处理氮肥利用率的顺序为：尿素＞尿素与鸡粪配施＞尿素与秸秆配施。     

长期施肥对黄土旱塬黑垆土有机氮和有机碳的影响

耕地土壤中的氮素和有机碳是土壤肥力高低的指标，其含量除受各种自然因素影响外，还强烈地受到施肥的影响。为揭示施肥对土壤供氮潜力和有机碳的影响．本文采用Bremner法对20a长期定位试验的黑垆土耕层土壤有机氮组成进行了分级。结果表明．单施氮肥或磷肥对耕层土壤全氮、各形态有机氮的绝对含量及其占全氮的相对比例均无显著影响；有机肥和化肥配施，显著提高了耕层土壤全氮、酸解有机氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮的含量，其中对氨基酸态氮的影响最大。施化肥或有机肥均能显著提高有机碳水平．有机无机肥配施效果最好。在不同肥料处理中，土壤各种形态有机氮的含量高低顺序依次为：酸解铵态氮〉氨基酸态氮〉酸解未知态氮〉氨基糖态氮。长期有机无机肥配施显著提高了土壤供氮潜力和有机质水平，是维持土壤肥力最优的施肥方式。     

小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

通过4年田间定位试验,研究小麦-水稻轮作方式下秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响.试验设置不施秸秆不施肥对照(CK)、秸秆还田不施肥(S)、秸秆还田+基肥增施N肥45 kg·hm^-2(SF1,C/N=12:1)、秸秆还田+基肥正常N肥施用量(SF2,C/N=18:1)、秸秆还田+基肥减施N肥45 kg·hm^-2(SF3,C/N=24:1)共5个处理.结果表明:与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥处理(S)使土壤有机质、全氮和有机氮的含量分别增加7.8%、10.6%和10.9%,而使土壤中无机氮的含量减少17.1%;秸秆还田配施不同化肥处理中,当碳氮比为18:1时,土壤全氮、有机氮和无机氮含量最高,分别比对照处理增加27.2%,27.2%和25.7%.元素分析结果显示,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理土壤全量有机质(SOM)中的碳、氮元素含量均有所增加,同时SOM中的C/N、H/C和O/C比值都下降.红外光谱结果表明,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理,在1650~1640 cm^-1和3400 cm^-1处的峰强度增加,表明土壤有机质中含氮基团、酚羟基、羟基或羧基含量增加;2920 cm^-1处的吸收峰增强,表明SOM中脂肪族结构增加,芳香性增强.与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥(S)处理的当年水稻产量下降8.8%;配施化肥后,SF1、SF2、SF3处理水稻实际产量分别比对照(CK)处理增加12.6%、22.7%、19.1%,且当碳氮比为18:1时,增产效果最为明显;单独秸秆还田提高了土壤有机质含量,降低了其碳氮和氢碳比例,使SOM中脂肪族化合物增加,酰胺结构和芳香性增强,同时提高了土壤全氮和有机氮的含量,减少了土壤无机氮含量.     

不同有机物料还田对东北黑土活性有机碳的影响

 【目的】阐明不同有机物料培肥对黑土总有机碳和活性有机碳组分的影响,探讨合理调控农田土壤肥力的施肥模式。【方法】以黑龙江省海伦市国家野外科学观测研究站试验区上进行了6年田间定位试验的小区土壤为研究对象,通过对土壤活性有机碳的提取以及室内作物栽培试验,对比和分析不同有机物料配施化肥处理下土壤活性有机碳与土壤生产力的变化。【结果】与试验初期相比,经过6年单施化肥处理后,土壤总有机碳（TOC）、微生物量碳（MBC）、水溶性有机碳（WSOC）以及轻组有机碳（LFOC）的含量显著下降;而有机无机配施则显著提高了土壤有机碳及各活性有机碳组分的含量。不同有机物料还田对土壤总有机碳和各活性有机碳组分的作用存在显著差异,作物秸秆与化肥配施更有助于TOC和LFOC的积累,其中以玉米秸秆配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为26%和136%;粪肥配施化肥对MBC和WSOC的积累效果优于作物秸秆,其中以猪粪配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为52%和85%。室内作物栽培试验表明,单施化肥处理将引起土壤生产力的下降,有机无机配施则能明显改善土壤生产力水平。不同有机物料配施化肥对土壤生产力的提升效果表现为：猪粪＞牛粪＞小麦秸秆≈玉米秸秆。【结论】在东北黑土区,不同有机物料处理之间土壤总有机碳、活性有机碳以及土壤生产力存在明显差异,玉米秸秆配施化肥能够显著提高土壤总有机碳和轻组有机碳的含量,而猪粪配施化肥则更有助于土壤微生物量碳和水溶性有机碳的积累,有利于土壤生产力的提升。