关中地区两种不同农业管理方式下土壤微形态特征

 【目的】通过对关中地区不同土壤微形态特征的研究和对比，试图阐明农业管理方式对土壤发育过程和方向的影响。【方法】用偏光显微镜和NIKON NISBR2.2软件对土壤微形态进行了观察和分析。【结果】灌溉和非灌溉土壤均具有Ap1-Ap2-BC剖面构型, 但前者分异更明显；粗颗粒矿物组合均以石英和长石占绝对优势；与非灌溉土壤相比, 灌溉土壤Ap1和Ap2层中颗粒的长度、等圆直径、周长、面积、圆度、C/F(10μm)值降低的程度更大，残积粘土数量更多且出现一定数量的淀积粘土，孔隙形态更规则和孔壁更光滑。【结论】农业管理方式对土壤剖面分异和微形态有显著的影响；农业生产过程中的灌溉可增强风化强度，使颗粒形态细化和园化程度增强，残积粘土数量显著增加且可出现淀积粘土，但对粗颗粒主要矿物组合影响不明显。     

关中地区塿土诊断层的形成过程及意义探讨

 【目的】通过对关中地区塿土剖面的多角度剖析,试图阐明此类土壤诊断层的形成过程及意义。【方法】根据野外考察和室内试验资料,对土壤剖面从诊断层划分、微形态特征、剖面构造空间变异、成土年龄等方面进行了综合分析和对比。【结果】Bt层形成于8 500～3 100 aB.P.,BC层在3 100～2 000 aB.P.,Ap层在2 000～0 aB.P.;BC层在理化性质、结构构造、微形态等方面与马兰黄土十分相似,而与Ap层和Bt层有显著的差异,Ap层与马兰黄土的相似性系数R1在0.8105～0.8951,Bt层的R1为0.6718,而BC层的R1在0.9051～0.9352。【结论】塿土具有Ap1-Ap2-Bc-Bt-Bk-C剖面构造,复合剖面的形成主要是由于环境变化引起成土强度发生变化的结果;Ap层是2 000 a以来人类施加土粪、农业耕作和粉尘堆积同时作用的综合产物,其特征主要受到人类活动强度和方式的控制,Bc层是3 100～2 000 aB.P.期间风尘自然堆积的产物,成土强度较弱;Bt是全新世大暖期的自然产物。     

基于同步辐射红外光谱技术的江苏茶园土壤矿物—有机复合体固存研究

【目的】分析江苏省不同茶区土壤结构的差异,寻求差异化的养分管理途径,为全省实施茶园化肥减施增效提供科学参考。【方法】表征江苏代表性茶园土壤矿物—有机复合体特征结构,利用同步辐射红外显微成像法对茶园土壤团聚体切片进行化学成像,从而获得特定组分的空间分布,进而从原位上表征样品中矿物和有机官能团的分布特征,探索茶园土壤有机碳的稳定机制。【结果】江苏省茶园土壤团聚体中的有机碳以脂肪碳（2881 cm-1）、芳香碳（1620 cm-1）和多糖碳（1100 cm-1）等形态存在,同时还有矿质元素氧化物Fe-O、Al-O、Si-O等存在。茶园土壤微团聚体中各元素空间分布具有高度异质性,甲基和亚甲基C-H等脂肪碳较集中地吸附在土壤微团聚体边缘（也有少量的矿物存在）,而铁铝矿物的Al-O、Fe-O等官能团聚集在微团聚体内部核心位置,同时表面也吸附少量有机质; 87.5%茶园土壤中黏土矿物（3620 cm-1）与脂肪碳相关性最高,施肥措施和植茶年限影响矿物—有机官能团相关性排序; 75.0%茶园土壤铁氧化物与多糖碳相关性最高,各茶园土壤中铁铝矿物与有机官能团的亲和性排序规律受海拔、pH和植茶年限等影响而存在差异。【结论】江苏不同茶区土壤团聚体及其有机碳的分布特征揭示土壤团聚体通过矿物—有机复合体将有机质留存于土壤中,提高土壤有机质含量。生产中宜依据不同茶区养分具体管理方式、茶叶栽培特点及土壤条件,因地制宜采取差异化的茶园养分管理策略。     

矿物固铵能力对铵离子在土壤中转化过程的影响Ⅰ．不同矿物类型土壤、不同C／N和K￣（＋）的存在对铵转化过程的影响

研究着重了解ＮＨ_４－Ｎ肥施入不同矿物类型土壤后，由于不同Ｃ／Ｎ和粘土矿物组成的不同以及Ｋ￣（＋）的加入，导致ＮＨ＿４向ＮＯ＿３的转化和矿物的固定与释放所具有的不同特点。在Ｃ／Ｎ高的情况下，施入的ＮＨ＿４－Ｎ对于１：１型粘土矿物为主的酸性土壤来说，主要以ＮＨ_４的形态直接被微生物大量利用，而在以２：１型粘土矿物为主的中性土壤上，施入的ＮＨ_４先被矿物晶层大量固定，然后再释放出来被微生物所利用。当施入大量钾时，即使在Ｃ／Ｎ较高的情况下，被矿物晶层先固定的ＮＨ＿４也难以大量释放。     

应用耕作指数评价耕作措施对双季稻田土壤质量的影响

 【目的】采用耕作指数（TI）定量评价了耕作措施对双季稻田土壤质量的影响,旨在为选择合理的土壤耕作措施提供依据。【方法】试验始于2005年,在湖南省宁乡县设免耕（NT）、旋耕（RT）和翻耕（CT）3个处理,测定了2007、2008年水稻收获期0—20 cm土层有机质（SOM）、土壤容重（BD）、全氮（TN）及pH等理化性状指标,利用目的线性回归模型计算TI。【结果】有机质含量和土壤容重对双季稻田土壤质量影响显著,水稻产量与土壤有机质含量显著正相关（R2=0.45）,与土壤容重显著负相关（R2=0.67）;可通过测定有机质含量和土壤容重计算得到TI,TI = 0.40 SOM' + 0.60 BD',且与水稻产量呈显著正相关（R2=0.67）,可作为选择耕作措施的依据。试验中3个耕作处理土壤质量均有不同程度的改善,TI变化表明试验期间NT处理初期土壤质量较差（TI=0.79）,但其TI增加最快,免耕能有效地改善土壤质量。【结论】利用目的线性回归模型计算TI能够较准确的定量描述不同耕作措施下双季稻田土壤质量。免耕有利于土壤质量的改善。     

生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落结构的影响

【目的】探明不同用量生物质炭对草坪土壤微生物多样性特征的影响,为生物质在草坪土壤中的应用提供理论依据。【方法】以草坪土壤为研究对象,以不施用生物质碳为对照,设8、20、40和200 kg/m2共4个生物质炭用量处理,对照和4个处理分别标记为BC0、BC8、BC20、BC40和BC200。播种5个月后采集0~30 cm土壤,测定土壤有机碳、全氮、水溶性碳和微生物量碳含量及土壤微生物碳代谢群结构,分析不同用量生物质炭对草坪土壤微生物碳代谢群落的影响。【结果】与对照BC0相比,施用生物质炭处理的土壤全氮含量显著增加（P<0.05,下同）,BC40和BC200处理的土壤有机碳显著增加,BC200处理的水溶性碳显著增加,而土壤微生物量碳无显著变化（P>0.05）。BC20处理的土壤平均光密度（AWCD）值较对照BC0提高12.4%,BC200处理的AWCD值则较对照降低51.3%。BC20处理增加了生物群落结构AWCD值,利用胺类物质微生物活性显著提高;BC200处理降低了土壤微生物数量,对利用多聚物类物质微生物的负面影响最小。主成分分析结果表明,第一主成分可解释变异的86.06%,主要为代谢吐温40、吐温80、L-丝氨酸、D-半乳糖酸内脂、D,L-α-磷酸甘油和4-羟基苯甲酸等六种碳源物质引起的,能有效区分适量（BC8、BC20、BC40）和过量（BC200）施用生物质炭含量处理的草坪土壤。相关分析结果表明,土壤微生物量碳与i-赤藓糖醇的光密度值呈显著正相关;土壤有机碳和水溶性碳含量与L-精氨酸、L-丝氨酸等多种碳源的光密度值呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】适量施用生物质炭可提高草坪土壤的微生物数量和活性。施用生物质炭的草坪土壤利用L-精氨酸、L-天门冬酰胺的能力较强,但对利用L-苏氨酸、i-赤藓糖醇、D-木糖和2-羟基苯甲酸等碳源基质的利用能力较弱。建议在种植草坪草时,生物质炭的施用量控制在20 kg/m2以内。     

凋落物输入变化对云南松林土壤微生物数量和酶活性的影响

【目的】研究凋落物输入变化对土壤微生物数量和酶活性的影响,为预测全球气候变化和人类活动影响下土壤功能的改变提供科学依据。【方法】2018年1月,在云南玉溪磨盘山森林生态系统国家定位观测研究站选取云南松林作为研究对象,采用凋落物添加和去除试验（detritus input and removal treatments,DIRT）,设置凋落物正常输入（对照,CK）、添加凋落物（DL）、去除凋落物（NL）、去除根系（NR）、无输入（NI）以及去除有机层和淋溶层（O/A-Less）6种不同凋落物处理。2019年3月,按0～10,10～20,20～40和40～60 cm土层分别采集土壤样品,对土壤微生物数量、酶活性和土壤理化性质进行测定与相关性分析。【结果】① 添加凋落物使表层土壤（0～20 cm）细菌、真菌、放线菌数量较对照分别增加了10.74%,8.05%和17.24%,而去除凋落物后表层土壤（0～20 cm）细菌、真菌、放线菌数量较对照则分别减少了10.74%,8.05%和6.90%。② 添加凋落物使土壤过氧化氢酶活性平均提高了12.99%,而添加、去除凋落物处理(DL、NL)和去除地下根系处理（NR、NI）的土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶活性均降低。③ 土壤pH、全碳、全氮、碳磷比和氮磷比与土壤微生物数量和酶活性呈显著相关,而土壤全磷和碳氮比与土壤微生物数量和酶活性大多无显著相关性。【结论】从目前的研究结果来看,添加凋落物对云南松林地土壤微生物数量的增加较其他处理更有利,凋落物不同处理往往会使土壤酶活性降低。     

矿物固铵能力对铵离子在土壤中转化过程的影响：Ⅰ.不同矿物类型…

研究着重了解ＮＨ４６＋－Ｎ肥施入不同矿物类型土壤后，由于不同Ｃ／Ｎ和粘土矿物组成的不同以及Ｋ×＋的加入，导致ＮＨ４＾＋向ＮＯ＾－３的转化和矿物的固定与释放所具有的不同特点，在Ｃ／Ｎ高的情况下，施入的ＨＮ６－４－Ｎ对１：１型粘土矿物为主的酸性土壤来说，主要以ＮＨ＾＋４的形态直接被微生物大量利用，而在以２：１型粘土矿物为主的中性土壤上，施入的ＮＨ＾＋４先被矿物晶层大量固定，然后再释放出来被微生物所利用     

稻草还田免耕抛秧对土壤剖面氮、磷、钾含量的影响

【目的】探讨稻草还田免耕对稻田土壤剖面氮、磷和钾的影响。【方法】对连续2年和7年结合稻草还田常耕抛秧和免耕抛秧试验的水稻土剖面氮、磷、钾进行了研究。【结果】免耕表层0-4（5）cm土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于常耕土壤。稻草还田免耕0-4（5）cm土壤的全钾含量显著高于常耕土壤,速效钾含量与稻草还田常耕差异不明显,但显著高于普通常耕土壤。免耕5-20 cm层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量低于常耕土壤。普通免耕Aa层（耕作层）土壤速效钾含量显著低于常耕土壤。免耕的Ap层（犁底层）、W层（潴育层）和C层（母质层）碱解氮和速效钾含量高于常耕土壤。【结论】稻草还田免耕抛秧协调土壤氮、磷和钾的效果比普通免耕好,有利于土壤肥力的提高,稻草还田免耕抛秧是稻田免耕栽培的发展方向。     

海南西北部地区耕地土壤锌分布特征

【目的】分析海南西北部地区（儋州、白沙、昌江和东方）的土壤锌含量分布特征,识别区内土壤锌缺乏区域,为研究区内的农业规划提供参考。【方法】采用野外采样和室内分析相结合的方法,借助于地统计学和GIS空间分析手段,阐明海南西北部农田土壤锌含量在空间和不同土壤发生层（耕作层、犁底层、潴育层和母质层）的分布特征。【结果】区内耕作层土壤锌含量普遍偏低,最高含量为85.94 mg/kg;各发生层土壤锌含量的空间分布不均,锌含量超过50.00 mg/kg的土壤主要分布在儋州北部火山堆积物母质发育地区、昌江西北部和东方西部地区;母质层土壤锌含量最高,为30.30 mg/kg,其次为潴育层,耕作层和犁底层的土壤锌含量相近。【结论】海南省西北部耕作层土壤锌含量除与母质分布有关外,还受土壤酸碱性分布及农田化肥投入的影响。     

Micromorphological Features of Old Cultivated and Modern Soils in Guanzhong Areas, Shaanxi Province, China

Using the data obtained from the LGT soil profile, this article attempts to illustrate the process of modem soil formation in the Guanzhong areas and its micromorphological features. The micromorphology is observed under a petrographic microscope, and its image is quantitatively measured by LEICAL Qwin 2.6 software. Micromorphological observations of the thin sections show that the assemblage of minerals in different horizons is very similar, which is mainly composed of Q and P1. However, there are obvious differences in C/F15μm ratio, mineral content, and coarse features. The pedofeatures is mainly composed of clay, calcite, and amorphous Fe. Ap horizon is characterized by abundant needleshaped secondary calcite, secondary clay, and earthworm fecal pellet. BC horizon is characterized by a large quantity of secondary calcite with various shapes. Bt1and Bt2 horizons are characterized by abundant clay hypocoatings and a small quantity of secondary calcite. All the results of this research suggest that Earth-cumulic Orthic Anthrosols consist of both the upper Ap horizon, which cause loessal dung and eolian dust deposition, and cultivation occurs simultaneously during the process of Ap horizon-formation, and the lower BC horizon, which is aeolian sedimentary at the time of relative aridity during late Holocene.     

海南西北部地区耕地土壤锌分布特征

【目的】分析海南西北部地区（儋州、白沙、昌江和东方）的土壤锌含量分布特征,识别区内土壤锌缺乏区域,为研究区内的农业规划提供参考。【方法】采用野外采样和室内分析相结合的方法,借助于地统计学和GIS空间分析手段,阐明海南西北部农田土壤锌含量在空间和不同土壤发生层（耕作层、犁底层、潴育层和母质层）的分布特征。【结果】区内耕作层土壤锌含量普遍偏低,最高含量为85.94 mg/kg;各发生层土壤锌含量的空间分布不均,锌含量超过50.00 mg/kg的土壤主要分布在儋州北部火山堆积物母质发育地区、昌江西北部和东方西部地区;母质层土壤锌含量最高,为30.30 mg/kg,其次为潴育层,耕作层和犁底层的土壤锌含量相近。【结论】海南省西北部耕作层土壤锌含量除与母质分布有关外,还受土壤酸碱性分布及农田化肥投入的影响。     

南方主要土壤中铁铝氧化物对土壤吸附Bt蛋白的影响

[目的]研究Bt蛋白与南方主要土壤(砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤)的相互作用,探讨不同形态铁铝氧化物对吸附的影响.[方法]采用平衡吸附法研究Bt蛋白在不同土壤上的吸附特征,并用Langmuir方程进行拟合.[结果]Bt蛋白在去游离态铁铝砖红壤和红壤表面吸附曲线为H型,而在其它供试土壤表面的吸附曲线均为L型,可用Langmuir方程拟合;去除络合态铁铝土壤对Bt蛋白吸附量增加,而去除其它形态铁铝氧化物土壤上的吸附量均有不同程度的降低,且游离态铁铝对Bt蛋白吸附的影响最大;Bt蛋白在去除络合态铁铝土壤表面吸附亲和力最大,在去除游离态铁铝的供试土壤表面亲和力最小.[结论]除络合态铁铝外,游离态、非晶形态等铁铝氧化物能促进土壤对Bt蛋白的吸附,这将为Bt蛋白在土壤中环境风险评价提供参考.     

白浆土、黑土、草甸土土壤颗粒组成及微团聚体比较研究

用吸管法测定白浆土、黑土和草甸土的土壤颗粒组成和微团聚体,结果是白浆土普遍存在有粘化层,粘粒的淋淀指数为1.32—3.86,以典型白浆土粘化较重,淋淀指数达2.95～3.86;草甸白浆土和潜育白浆土淋淀指数为1.32—2.55。草甸土和黑土一般无粘化层。粉粒的淋淀指数,白浆土较小,说明粉粒在白浆层中有积累。土壤中的微团聚体组成变化比较复杂,三种土壤之间无一定规律。总的说来,因受腐殖质的影响,三种土壤表层分散系数较低,一般均小于10％;白浆土的分散系数较大,下部土层达20—37％,说明白浆土的母质有较大的分散性。有些黑土和草甸土分散系数虽大,但粘粒没有发生悬浮迁移,这可能与土壤渗透性弱有关。     

影响Bt稻离体叶中Cry1Ab杀虫蛋白降解的环境因子研究

 【目的】研究转Bt基因水稻表达的外源Bt杀虫蛋白在土壤中的环境去向，以便进行转BT基因水稻的生态风险性评价。【方法】室内采用ELISA法，研究了转Bt基因水稻克螟稻2号（KMD2）粉碎叶片中Cry1Ab杀虫蛋白在3种水稻土，即青紫泥田、黄筋泥田和黄松田土中不同土壤含水量、土壤pH值和温度条件下的降解动态。【结果】供试叶片粉中Cry1Ab蛋白在3种水稻土中的降解动态均可用一级化学反应动力学指数方程来拟合，降解半消减期t0.5为1.8～4.0 d。【结论】土壤含水量、pH和温度对Cry1Ab蛋白降解速率均有一定影响，但pH和温度的影响更为明显。通常pH较低的酸性土壤和低温不利于土壤中Cry1Ab蛋白的降解,特别是在酸性黄松田中降解最慢。     

转Bt基因抗虫玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态

【目的】研究转cry1Ab杀虫蛋白基因玉米收获后玉米根茬及其根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解动态,比较两种Bt玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度。【方法】以两种表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法测定玉米收获后根茬残体和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态。【结果】转Bt基因玉米根茬残体和根际土壤中杀虫蛋白是逐渐降解的,Bt玉米MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较高,降解的速度也较慢,收获后8个月时还不能完全降解;Bt玉米Bt11根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较低,降解速度比MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白降解速度快,到7个月时已检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。Bt玉米MON810根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解较Bt11的慢,MON810和Bt11根际土壤分别在8个月和7个月时检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。【结论】种植过Bt11和MON810抗虫玉米的田块,在第二年春播农作物已经出土时,其根茬和根际土壤中残留的Cry1Ab杀虫蛋白尚不能完全降解,还有少量残留。     

Comparison of Micromorphological Features of Two Agricultural Cultivated Soils in Guanzhong Areas, Shaanxi Province, China

By comparing micromorphological features of irrigated and non-irrigated soils in Guanzhong areas, China, this paper tries to illustrate the influences of farming management methods on the soil-forming process. The micromorphology was observed under a petrographic microscope and its image was quantificationally measured by Nikon NISBR 2.2 software. Both irrigated and non-irrigated soils have the same soil profile pattern, Ap1- AP2- BC, but the former has a more obvious profile dissimilation. The minerals assemblage of soil profiles A and B are very similar, which is mainly composed of Q and P1. Compared with non-irrigated soil, grains of irrigated soil remarkably decrease in length, area, eqdiameter, perimeter, elongation, roundness, and C/F10μm ratio; voids are characterized by more regular void shape and more smooth void wall; there is more abundant residual clay and small amount of illuvial clay. All results in this study suggest that the farming management method has influences on soil profile dissimilation and micromorphology. Agricultural irrigation could strengthen the degree of weathering, make smaller and rounder soil grains, cause a significant increase of residual clay and appearance of illuvial clay. But no significant change has been observed in the minerals assemblage of coarse grains.