土壤中不同形态硫的生物有效性研究

在温室条件下连续种植 4茬玉米和水稻幼苗 ,分别研究好气和淹水条件下土壤无机硫(MCP-S)和有机硫包括酯键硫 (C-O-S)、碳键硫 (C-S)和未知态有机硫 (UO-S)的转化及生物有效性。结果表明 ,植物吸硫总量和植株含硫量从第一茬至第四茬逐渐下降 ,这与土壤MCP-S含量下降有关 ,而与土壤有机硫各组分的变化无关。种植期间土壤MCP-S的含量也是逐渐下降 ,种植水稻时下降的幅度小于种植玉米 ;土壤有机硫组分如C-O-S、C-S和UO-S从第一茬到第四茬逐渐下降 ,种植 4茬后 ,玉米和水稻的吸硫总量远大于土壤MCP-S的下降量 ,其高出部分来源于土壤有机硫的矿化。C-O-S、C-S和UO-S对植物都是有效的 ,各组分有机硫对玉米和水稻幼苗吸硫的表观贡献为:C-O-SC-SUO-S。淹水条件下有机硫对水稻的贡献大于好气条件下对玉米的贡献     

石灰性土壤中硫形态组分及其影响因素

对陕西 ,湖南等 7省 (市 ) 22个农田耕层土壤硫形态组分的分析表明 ,供试土壤总硫平均为405.5 111.8mg/kg ,总有机硫占总硫 85.4 % 10.0%。供试土壤中酯键硫 (C -O-S)、碳键硫(C -S)、惰性硫平均含量分别为 130.3 64.6、65.5 29.4、152.5 96.7mg/kg ,分别占总硫的31.4 % 12.9%、18.0 % 10.7%、36.0 %17.8% ;分别占总有机硫的 36.6 % 14.4 %、21.8 13.8%、41.5 % 19.1%。石灰性土壤C -O -S、C -S形态硫与土壤有机碳之间分别呈极显著 (r =0.7334* * )和显著 (r =0.4426*)正相关。石灰性母质发育土壤C -O -S含量显著大于黄土母质发育的土壤。供试土壤无机硫组分中主要是难溶硫 ,其平均含量达 28.4mg/kg ,占总无机硫 50.7%。土壤中难溶硫与总无机硫 (r =0.6040* *)和CaCO3(r =0.6800* *)之间呈极显著正相关 ,而与总有机硫 (r =- 0.5286*)、C-O -S (r =- 0.4417*)和有机碳 (r =-0.4786*)之间呈显著负相关。黄土母质发育土壤难溶硫含量 ,占总硫和占总无机硫的比例显著或极显著高于石灰性母质发育的土壤。为了全面评价石灰性土壤硫素供应潜力 ,有必要开展石灰性土壤难溶硫形成及转化规律和生物有效性的研究。     

有机酸对石灰性潮土有机磷组分的影响

采用小麦盆栽试验的方法,研究了有机酸对石灰性潮土有机 P 组分含量及土壤 P 有效性的影响.结果表明:石灰性潮土的 4 种有机 P 组分中,以中度活性有机 P 为主,其次为高稳性有机 P 和中稳性有机 P ,活性有机P的含量最低;施用磷酸二氢钾和氟磷灰石后,土壤有机P总量和有机P各组分发生了变化;土壤经有机酸处理后,有机P总量增加,有机P总量的增加主要是中度活性有机P和活性有机P的增加.而中稳性有机P和高稳性有机P主要表现为下降,说明有机酸能够促进土壤有机P由有效性较低的形态逐步向有效性高的形态转化,从而进一步矿化为无机P或者被植物根系直接吸收,其中草酸的作用效果总体上较腐殖酸强;在P素供应不足的情况下,有机酸(草酸和腐殖酸)能够提高石灰性潮土中P的有效性,促进植物的正常生长.     

喀斯特山区土壤有机无机磷分级方法的比较研究

为精准测定各形态磷含量,分析各形态磷对有效磷的贡献率,进而评价土壤的供磷能力,以贵州省晴隆县喀斯特地区草地、林地、耕地3种土地利用方式下土壤为研究对象,采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级方法、Bowman-Cole有机磷分级方法和Tiessen-Moir有机无机磷结合分级方法进行比较研究。结果表明:各方法测定的土壤有机无机磷含量在不同土地利用方式下差异明显。综合各样地分析发现,采用蒋柏藩-顾益初法和Tiessen-Moir法测定的土壤无机磷形态含量相差不大,无机磷总量占全磷比例分别为20.13%和22.38%。采用Bowman-Cole法和Tiessen-Moir法测定的土壤有机磷含量占全磷比例相差较大,二者相差4.99个百分点,Bowman-Cole法测定土壤有机磷总量高于Tiessen-Moir法。各方法测定土壤有机无机磷形态含量与有效磷含量相关性分析表明,研究区采用蒋柏藩-顾益初土壤无机磷分级方法与Bowman-Cole有机磷分级方法更具代表性。综合考虑土壤有机无机磷的实际含量、各形态磷的化学性质及其生物有效性,研究区采用蒋柏藩-顾益初提出的土壤无机磷分级方法比较适合,BowmanCole提出的土壤有机磷分级方法较Tiessen-Moir法更适合于研究区土壤有机磷的分级。     

黄褐土和潮土中硫素在植物生长发育关键时期的消长

为了解河南省分布面积最大的两种类型土壤中硫素的转移、转化和积累规律，从而指导硫肥的合理施用，本研究测定了黄褐土和潮土烟田上层（0~20 cm）、中层（20~40 cm）和下层（40~60 cm）土壤在烤烟关键生育期（移栽前、团棵期、现蕾期和收获后）的全硫、有机硫、无机硫和有效硫含量。结果表明：①团棵期，黄褐土上层各形态硫含量降低、中下层各形态硫含量增加，潮土中上层各形态硫含量增加、下层各形态硫含量下降；现蕾期，黄褐土中层无机硫和有效硫含量降低，潮土中层各形态硫和下层无机硫、有效硫含量均下降；收获后，黄褐土中下层无机硫和有效硫含量降低，潮土各土层无机硫和有效硫含量增加、有机硫含量降低。②在黄褐土和潮土烟田，现蕾期烤烟体内的全硫积累量分别约为当地硫肥施用量的25.35%和11.84%，且与移栽前相比，黄褐土各土层各形态硫在烤烟收获后均显著增加；收获后潮土上层有机硫含量略有降低（-10.21mg/kg）、但无机硫（+175.11 mg/kg）和有效硫（+174.99 mg/kg）含量显著增加，中层各形态硫含量均增加显著，下层有机硫和全硫含量降低、但无机硫和有效硫含量增加。综上，黄褐土和潮土试验点的硫肥施用量均大于需求量。但黄褐土中可能因硫素的转移能力较弱、向有机硫转化的能力较强，硫素更容易在各层土壤积累，而潮土中过量的硫则可能较易转移和淋失，污染其他土壤及地表和地下水，因此，黄褐土和潮土烟田的硫肥施用量均应适当减少，且潮土烟田还应适当减少基肥施用量、增加追肥次数并减小施肥深度，以减少土壤硫素的积累和淋失，从而减少土壤面源污染。     

不同培肥方式对土壤有机碳与微生物群落结构的影响

为揭示旱作区耕地土壤有机碳累积规律及其与土壤微生物群落间的相互作用机制,试验采用磷脂脂肪酸(PLFA)指纹图谱及土壤腐殖质形态分组的方法,通过田间定位试验,研究了马铃薯-马铃薯-油用向日葵-马铃薯-油用向日葵轮作模式下,有机、无机肥配施(不施肥、单施化肥、化肥配施牛粪、化肥配施羊粪、化肥配施生物有机肥、化肥配施黄腐酸钾)对土壤有机碳累积、土壤腐殖质形态的影响及其与土壤微生物群落结构间的相互关系。结果表明:在连续培肥5年间,随培肥时间延长,土壤有机碳呈波动性上升趋势。与对照相比,化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理土壤有机碳以年6.61%和8.97%的增长率累积增加,不同处理外源有机碳含量及有机肥种类的差异影响了土壤有机碳的累积速率。化肥配施高量有机肥(化肥+羊粪、化肥+牛粪)处理显著提高了土壤稳结态、松结态腐殖质含量及松结态/紧结态腐殖质的比例,且以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物、土壤微生物群落总生物量与对照处理间均有显著性差异(P0.05)。与对照相比,各施肥处理的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)值均呈降低趋势;但不同有机无机相结合的土壤培肥方式对土壤G+/G-的比例没有显著差异。多元分析表明,基于土壤微生物主要类群磷脂脂肪酸含量的排序轴与基于土壤有机碳、腐殖质形态的排序轴之间相关性(P1=0.568,P2=0.611)较好,累积变量在98.69%上揭示不同有机无机培肥措施影响下的土壤微生物群落生物量与环境因子间的相互关系。土壤松结态腐殖质含量与土壤G+/G-比值正相关。外源有机碳的施入促进了土壤紧结态腐殖碳向稳结态、松结态腐殖质转化;较高量外源有机碳施入有助于提升土壤细菌、真菌的生物量。总体而言,土壤微生物群落结构的变化是受有机无机培肥措施所引起的土壤有机碳含量、腐殖质形态变化驱动;化肥配施牛粪和化肥配施羊粪有利于土壤有机碳积累和松结态腐殖质的形成,促进土壤中微生物生物量提高。研究结果可为宁夏中部干旱区土壤合理培肥提供科学依据。     

施肥对红壤稻田硫素演变及供硫能力的影响

研究了进行 15年的不同施肥结构对红壤稻田土壤硫素肥力演变和对土壤供硫能力的影响。结果表明 ,不同施肥结构明显影响土壤全硫、有机硫、无机硫和供硫潜力 (无机硫加部分有机硫 ,40℃KCl浸提 )的演变时间进程以及土壤有机硫的潜在矿化量、矿化常数和矿化半减期 ,稻草还田和有机肥施用有利于土壤硫的积累 ,提高土壤供硫能力 ;连续盆栽幼苗试验结果表明 ,作物吸硫量以稻草还田区 有机肥加化肥区 全化肥区 无肥区 ,与土壤全硫、供硫潜力及土壤硫潜在矿化量顺序一致     

不同施肥方式对灌漠土土壤有机碳、无机碳和微生物量碳的影响

利用武威市白云试验站18a长期定位试验资料,研究了不同施肥条件下,土壤有机碳、无机碳和微生物量碳在0-40 cm土层的变化状况.结果表明,氮肥与有机肥长期配合施用和长期施用农肥可以在0 20 cm土层增加土壤有机碳含量,减少土壤中的无机碳含量,增加土壤微生物量碳含量;单施秸秆可增加土壤有机碳,而对无机碳和微生物量碳影响无明显差异;长期施用氮肥对土壤的有机碳、无机碳和微生物量碳均无明显差异.土壤有机碳与土壤无机碳含量呈显著负相关关系,而与土壤微生物量碳呈显著正相关关系.     

油-稻轮作条件下土壤硫形态消长规律的研究

土壤无机硫主要是水溶和吸附态SO₄^2-,它能被作物直接吸收。有机硫是作物利用硫的主要来源,分为HI还原有机硫(硫酸酯)、碳键硫(C-S)和惰性硫。有机硫只有转化为SO₄^2-后才能为作物吸收^[1]。土壤硫形态转化规律室内培养和盆栽研究较多^[1,2],田间试验研究较少,国外探讨了油菜一休闲制中土壤硫形态转化规律^[3]。水一早轮作制是中国主要轮作制之一,该轮作制中土壤处于干一湿交替之中,土壤硫转化规律可能有其特异性。本研究选择油一稻轮作制为研究对象,研究土壤硫形态消长和分配规律。其结果将为评价土壤供硫能力和了解土壤硫肥力维持机制提供依据。     

不同开垦年限黑土有机质变化的研究

本试验研究了不同开垦年限黑土有机碳的数量、组成、结合形态的变化 ,试验研究结果表明 :垦后黑土 0～2 0cm土层土壤有机碳数量不断下降 ,年有机碳矿化速率为 1 72 % ,达到平衡后有机碳数量为 7 2 7g/kg ,土壤有机碳的H/F比升高 ,氧化稳定性增强 ,土壤有机—无机复合度升高 ,土壤有机碳松紧比下降。 2 0～ 40cm土层土壤有机碳在垦后 2 2年内升高 ,以后又下降 ,土壤H/F比无显著变化规律 ,土壤有机质氧化稳定性提高 ,土壤有机—无机复合度下降 ,土壤松紧比下降     

天山荒漠景观内蒸发地球化学垒的研究

天山荒漠景观内的蒸发地球化学垒可分为碳酸盐蒸发垒、石膏蒸发垒和易溶盐蒸发垒。这些蒸发垒沿天山山脉呈带状分布 ,自天山山脉至两侧盆地依次分布碳酸盐蒸发垒、石膏蒸发垒和易溶盐蒸发垒。土壤中碳酸盐的积聚导致Mn、Ti、Fe、V、Sc、Cu、Co和B等元素含量的降低。石膏的富集常伴随着土壤中B和Sr含量的增加。随易溶盐的大量积累 ,元素B的聚集非常明显 ,而Mn、Fe、Ti、V、K、Ba、Li、F和Zn等元素含量则明显降低。蒸发地球化学垒对元素的生物有效性也有较明显的影响。碳酸盐的积累明显减低了Fe、Cu、B等元素的生物有效性 ,F元素在碳酸盐蒸发垒内CO2 -3 和HCO-3 含量较高的土壤中生物有效性较高。在易溶盐蒸发垒内元素B有较强的生物有效性     

生物有机肥改良设施蔬菜土壤的研究进展

近年来,设施蔬菜土壤生态环境退化严重。随栽培年限的延长,土壤出现了板结、酸化、盐渍化和连作障碍等一系列问题。生物有机肥在修复设施蔬菜土壤障碍方面提供了一种新的途径,长期施用生物有机肥可以提高土壤肥力,改善土壤理化性质,调控土壤微生物群落结构,加速退化土壤生态系统的恢复。本文综述了当前设施蔬菜土壤存在的问题,生物有机肥对退化土壤的改良效果及作用机理,探讨了生物有机肥今后的研究和发展方向。     

长期施肥对旱地土壤有机磷及其组分的影响

通过15年长期定位试验,采用Bowman和Cole提出的土壤有机磷分级方法,研究了不同耕作施肥措施对旱地耕层土壤有机磷及其组分的影响。结果显示旱地土壤各个处理的活性有机磷含量低,占有机磷总量的比例低于3.6%,中活性有机磷为有机磷的主体,约占有机磷总量的73.37%-91.54%。休闲、撂荒及磷肥与其它肥料配合使用,均增加了耕层土壤的中活性有机磷含量,增加了中稳性有机磷含量及其比重;休闲、撂荒及磷钾提高了高稳性有机磷含量及比重,而氮磷钾及其与有机肥配合处理则降低了高稳性有机磷的含量。尽管不同耕作施肥管理均影响旱地土壤有机磷含量,但是施用有机肥对有机磷的增加贡献最大;撂荒与休闲相比,前者更有利于土壤有机磷的积累。     

浅析氮磷化肥的使用、利用及对农业生态环境污染

较为详细地阐述了氮磷肥料品种、用量、施入土壤后的去向、损失率和利用率，以及氮磷化肥对农业生态环境的污染状况。并提出控制施肥总量，讲求施肥技术，改变化肥剂型，开发生物肥料和有机肥料，防止或减轻施肥对环境的污染。     

Speciation and biochemical transformations of sulfur and copper in rice rhizosphere and bulk soil—XANES evidence of sulfur and copper associations

Purpose  

Contamination of heavy metals in soil and its subsequent accumulation along the food chain is a potential risk to human health. Cu speciation in soil–plant system, particularly on the availability to plant roots, has obtained great attention. X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (XANES) provides information about the bonding of Cu soil components at the molecular scale. In paddy soils, changes of redox conditions led to microbially mediated sulfur transformation, thus affecting heavy metal behavior. The objective of this work was to investigate how sulfur transformation in a paddy soil affected Cu biogeochemical processes.     

Nutrient Availability Response to Sulfur Amendment in Histosols having Variable Calcium Carbonates

High soil pH and excessive calcium carbonate (CaCO₃) in the Everglades Agricultural Area of south Florida reduce the availability of phosphorus and micronutrients to crops. Sulfur (S) amendment is recommended to reduce soil pH and enhance nutrient supply. The study’s objective was to determine the sulfur amendment effectiveness on soil pH and nutrient availability in organic soil as CaCO₃ content increases in soil. An experiment of four S rates (0, 90,224, and 448 kg ha^?1) and three added CaCO₃ (0%, 12.5%, and 50% by volume) in organic soil was established. Sulfur application had limited effects on soil pH reduction as CaCO₃ level increased and therefore failed to enhance nutrient availability; however, it increased sulfate concentration in soils, which could be at risk for export from the field. Unexpected increases in manganese concentration with added CaCO₃ was associated with reducing conditions due to increased soil bulk density, which changed the soil physical properties.     

等氮条件下长期施用有机物料氮替代部分无机氮对黑垆土氮素及相关酶活性的影响

为研究长期施用不同有机物料氮替代部分无机氮对黑垆土氮素转化及酶活性的影响,在陇东旱塬上进行了连续12年的大田定位试验,研究了用生物有机肥、农家肥、小麦秸秆替代部分无机氮肥后0~10和10~20 cm土壤不同形态氮素和相关酶活性的变化特征。结果表明:与长期单施化肥相比,长期用3种有机物料氮替代部分无机氮均可提高土壤不同形态氮素含量和相关酶活性,其中施用生物有机肥的处理不同形态氮素含量和酶活性均最高;除硝酸还原酶外,铵态氮、硝态氮和微生物生物量氮含量以及脲酶、荧光素二乙酸酯水解酶活性均为上层土壤高于下层土壤。因此,生物有机肥是陇东旱塬黑垆土农业区替代部分无机氮的首选有机物料。     

连续3年施用生物有机肥对土壤有机质组分、 棉花养分吸收及产量的影响

采用盆栽试验,研究了连续3年施用生物有机肥对3种土壤有机质组分、 棉花养分吸收量及产量的影响。结果表明,连续施肥3年后,不同有机质含量土壤的有机质组分含量、 棉花养分吸收量及产量均较不施肥有不同程度的提高。3种土壤随着施肥量的增加,土壤有机质总量和活性有机质组分（活性有机质、 中活性有机质、 高活性有机质）增加,活性有机质在3年后的增加幅度高于有机质总量,说明连续施用生物有机肥可以改善土壤有机质质量。高等、 中等有机质含量的土壤施用生物有机肥2030 g/kg时养分吸收量最大; 低等有机质含量的土壤在施用生物有机肥40 g/kg时养分吸收量最高。高、 中、 低等有机质含量的土壤棉花产量分别在施用生物有机肥20、 20、 40 g/kg时最大,较不施肥增加了54.05%、 37.15%、 104.08%。通过相关分析表明,随着土壤的本底有机质含量由高到低,有机质组分、 棉花养分吸收量及产量之间的相关性则越好,养分吸收量和产量存在极显著相关。     

Analysis of the dynamics of plant residue mineralization and humification in soil

The quantitative aspects of mineralization and humification of organic residues in soil were analyzed on the basis of the experimental curves of their transformation and using three conceptual approaches. Ågren’s and Bosatta’s concept of the continuum of substrate quality loss accentuates the gradual reduction of the availability of the decomposable material for microorganisms. The discrete succession concept emphasizes the existence of morphologically and biochemically distinguishable stages (a fraction cascade) of transforming the organic debris into humus. According to the biochemical concept, the organic debris transformation is represented as the mineralization of individual organic substances with different rates, more often without taking into account the influence of humus formation. The testing of these concepts led to the conclusion that the discrete succession and biochemical concepts should be integrated for the elaboration of the theoretical basis for assessing the rate of organic debris transformation in the soil.