硫酸铝对苏打盐碱土吸附氟的影响研究

采用平衡振荡法,通过加入不同比例的铝、氟来研究硫酸铝对苏打盐碱土吸附氟的影响。结果表明:苏打盐碱土加入硫酸铝以后,能够缩短对氟的吸附平衡时间,并且随着铝用量的增加和吸附时间的延长,氟的吸附量呈增加,而解吸率呈降低的趋势;其中1︰1铝氟摩尔比处理的吸附量高达640.45 mg/kg,为不施铝处理的6.5倍,但是其解吸率最低,为24.7%,为对照处理的0.3倍。这与Al3+和F–络合形成不同比的铝氟配合物,Al3+水解后降低土壤溶液pH,并形成羟基铝,进而与盐碱土中的蒙脱石形成聚合羟基铝–蒙脱石复合体有关。因此,铝的存在可以增加苏打盐碱土对氟的吸附,降低解吸率,进而减小氟在该土中的迁移,降低其生物有效性。     

种稻配施改良剂对苏打盐碱土-水-作物系统氟迁移的影响

为探讨化学改良剂对苏打盐碱土稻田生态系统中氟迁移的影响,采用盆栽试验,研究硫酸铝、脱硫石膏和有机复合改良剂作用下的土壤各形态氟含量变化,以及土壤氟向水体和地上部植株的迁移情况。结果表明,化学改良剂影响苏打盐碱土—水—作物系统中氟的迁移及生物有效性。种稻后各改良剂处理的土壤水溶态氟变化范围为8.33～20.90 mg/kg,与对照相比,均呈下降趋势,其中硫酸铝处理下降得最多,降低60.15%;可交换态氟和有机束缚态氟呈增加趋势,其中有机复合改良剂处理增加得最多,分别为79.54%和86.37%;种稻前后铁锰氧化物结合态氟变化较复杂,其中硫酸铝处理无显著变化,对照处理和有机复合改良剂处理分别增加19.05%和42.03%,而脱硫石膏处理下降22.79%;残余态氟和总氟含量呈下降趋势,其中有机复合改良剂处理的残余态氟降低得最多,为35.50%,硫酸铝处理的总氟降低得最少,为10.47%,其余处理降幅为12.50%～12.55%。在水稻种植过程中,土壤中氟向水中累积释放总量为对照>有机复合改良剂>脱硫石膏>硫酸铝,与对照相比,其他3个处理分别降低3.25%,5.13%和5.1...     

包膜控释和常用氮肥氮素淋溶特征及其对土水质量的影响

大量施用氮素化肥所引起的氮素损失和环境污染正日益受到重视。通过土柱模拟氮养分的淋洗试验。探讨包膜控释氮肥和常用氮肥的氮素淋失特点及其对土壤和地下水质量的影响。研究结果表明，不同氮肥施入土壤后氮素的淋失率有着显著的差异，其中硝酸钾中氮素淋失率最高，其次为尿素，硫酸铵和碳铵的氮素淋失量明显较小。然而控释氮肥因其控制释放的特点。在氮素释放的高峰期，其模拟淋失量较高，但如果在田间条件下此释放高峰期与作物吸肥高峰期相吻合，则会显著地降低其淋失率。除尿素外，被淋失的氮素均以硝态氮为主，尿素则以酰胺分子态被林溶。大量速效化肥的施入会形成土壤中的肥料“微域点”，引起交换性Ca^2 、Mg^2＋离子的淋失，从长远来看可引起土壤结构的破坏，而施用控释肥则很少形成这种“微域点”，有利于土壤结构和肥力的维持。不同氮肥处理淋洗后对土壤pH值和有效氮含量变化的影响差异较大，其中以控释肥对土壤pH值变化的影响较小。大多数氮肥处理在淋洗后，土壤中各层速效氮含量较淋洗前有所降低，然而两种控释氮肥处理的土壤表层却能持续保持较高的有效氮含量。     

硫酸铝对苏打盐碱土的改良作用研究

苏打盐碱土添加硫酸铝后，土壤理化性状发生了显著改善。土壤物理性质表现为：土壤结构有显著改善，土壤团聚体（〉0．005mm）数量明显增加，土壤容重降低．膨胀度增加，孔隙度增大，土壤渗透性能及持水能力增强。土壤化学性质表现为：Al^3＋水解产生大量H^＋，降低了水田湛水层和土层的pH值；随硫酸铝用量的增加，土壤阳离子交换量呈显著递增，碱化度显著降低；CO3^2-和HC3^-含量也随硫酸铝用量的增加而降低。以上结果表明苏打盐碱土添加硫酸铝后，土壤结构得到良好改善，土壤盐分组成发生了显著变化，由苏打型→苏打-硫酸盐型→硫酸盐型。同时，苏打盐碱土理化性质的改良也为作物生长创造了良好的土壤环境。     

非饱和土壤中氟离子迁移规律实验研究

采用实验室土柱法,在3种pH(4.0,5.5,7.5)淹灌和降雨条件下,研究了非饱和土壤中氟离子的迁移转化。结果表明:不同pH降雨、淹灌条件下,随着淋洗时间的增加,淋滤液中的可溶性氟含量逐渐增大,特别是pH5.5和pH7.5淋滤液中氟的变化规律明显。淹灌条件下淋滤液中氟含量低于降雨条件下淋滤液的氟含量。淋溶前后土壤表层的氟含量变化明显,淋滤后表层土壤表现为淋溶状态。土壤pH值是影响土壤氟存在形态的重要因素之一,对土壤可溶性氟有着重要的影响。     

施用鸡粪后土壤中磷的淋溶损失特征研究

采用室内土柱淋溶模拟试验,研究了施用鸡粪的华南水稻土中各形态磷的淋失特征。结果表明:①总可溶性磷(TDP)占总磷(TP)的比例高达59.2%~77.6%,总可溶性无机磷(DIP)占TDP的比例为61.4%~83.0%。可见研究土壤中磷主要以总可溶性磷形态向下迁移淋失,可溶性无机磷是迁移总可溶性磷的主要组分。②随着淋洗次数的增加,各处理淋洗液TP浓度逐渐下降,而TDP、DIP和总可溶性有机磷浓度(DOP)浓度则呈现下降-增加-下降的特点。③各土层淋洗液TP、TDP、DIP及DOP浓度随着鸡粪用量的增大而提高。因此,在生产中一次性施用鸡粪量不宜过大,否则会增加磷素淋失的风险。④适量添加沸石或硫酸亚铁能有效降低土壤中磷素向下迁移淋失。⑤各土层TP、TDP和DIP淋失风险大小顺序为25-50 cm土层0-25 cm土层50-75 cm土层。表明可溶性磷在0-50 cm土壤剖面中有较强向下迁移的能力,但50 cm以下迁移能力较弱。     

有机无机氮肥配施对土壤氮淋失及油麦菜生长的影响

利用网室盆栽试验,研究了相同施氮量不同有机无机氮配施比例：0∶4、1∶3、1∶1、3∶1和4∶0对油麦菜产量及土壤氮淋失的影响。结果表明,0∶4配比（单施无机氮肥）处理土壤渗虑液pH值最低,而总氮、硝态氮和铵态氮淋失量最高,分别为926.6、648.3和194.7mg;配施有机肥能够显著提高渗滤液pH值和增加油麦菜产量,同时降低土壤氮淋失量,且随有机肥配施量增加,土壤氮淋失量下降明显,而1∶1有机无机氮配比处理油麦菜产量最高;硝态氮是土壤主要的氮淋失形态;油麦菜移栽第5 d和第18 d是土壤总氮、硝态氮淋失高峰期,且无机氮肥追施能够增加总氮、硝态氮的淋失量;土壤铵态氮淋失量随油麦菜生长总体上呈下降趋势。从兼顾油麦菜产量和减轻氮对环境污染两个角度考虑,有机无机氮1∶1的用量配比较佳。     

玉米秸秆和Al2(SO4)3对苏打盐碱土主要盐碱化指标的影响

采用室内培养试验研究添加玉米秸秆和Al2(SO4)3对苏打盐碱土pH值、可溶性盐含量和阳离子交换量的影响,旨在为盐碱土合理改良利用提供理论依据。研究发现,加入玉米秸秆和Al2(SO4)3后,苏打盐碱土pH值有不同程度的降低。当Al2(SO4)3加入量为0%～0.8%时,随着Al2(SO4)3加入量的增加,苏打盐碱土pH值急剧下降,而当Al2(SO4)3加入量继续增加时,则pH值变化较缓慢。Al2(SO4)3加入量相同时,玉米秸秆的添加对降低苏打盐碱土的pH值具有略微促进的作用。在玉米秸秆和Al2(SO4)3的共同作用下,苏打盐碱土Na+、K+、Ca2+和Mg2+的含量均升高,而CO32-和HCO3-的含量则随着玉米秸秆和Al2(SO4)3加入量的增加而逐渐降低。玉米秸秆和Al2(SO4)3的加入使苏打盐碱土的阳离子交换量也有所增加,阳离子与土壤胶体上的Na+进行置换,最终使苏打盐碱土碱化度下降。综合而言,试验条件下,15%玉米秸秆和0.8%Al2(SO4)3对苏打盐碱土的改良效果最佳。     

模拟酸雨对施肥条件下赤红壤氮磷淋失特征的影响

通过土柱模拟淋洗试验,研究了施用等量有机复合肥条件下,不同酸度模拟酸雨对赤红壤氮磷淋失特征的影响。结果表明,铵态氮、硝态氮、无机氮和总氮淋失量均随酸雨pH值增大而下降;pH 2.0模拟酸雨和对照(pH 6.5)的无机氮和总氮淋失量差异不显著,但均显著高于pH 3.0、pH 4.0和pH 5.0酸雨;pH 5.0模拟酸雨无机氮和总氮淋失量均最低,表明强酸性酸雨和中性淋洗液均促进氮淋失,而酸度与土壤接近的酸雨减少氮淋失。与对照相比,模拟酸雨对DP淋失无显著影响,但显著降低PP和TP淋失;不同模拟酸雨各形态磷淋失量均无显著差异,表明酸雨对赤红壤磷淋失影响有限。酸雨对淋滤液氮磷浓度动态变化和氮磷累计淋失量动态变化等均无显著影响。     

模拟酸雨对施肥条件下赤红壤氮磷淋失特征的影响

通过土柱模拟淋洗试验,研究了施用等量有机复合肥条件下,不同酸度模拟酸雨对赤红壤氮磷淋失特征的影响。结果表明,铵态氮、硝态氮、无机氮和总氮淋失量均随酸雨pH值增大而下降;pH 2.0模拟酸雨和对照（pH 6.5）的无机氮和总氮淋失量差异不显著,但均显著高于pH 3.0、pH 4.0和pH 5.0酸雨;pH 5.0模拟酸雨无机氮和总氮淋失量均最低,表明强酸性酸雨和中性淋洗液均促进氮淋失,而酸度与土壤接近的酸雨减少氮淋失。与对照相比,模拟酸雨对DP淋失无显著影响,但显著降低PP和TP淋失;不同模拟酸雨各形态磷淋失量均无显著差异,表明酸雨对赤红壤磷淋失影响有限。酸雨对淋滤液氮磷浓度动态变化和氮磷累计淋失量动态变化等均无显著影响。     

不同施氮水平对深层包气带土壤氮素淋溶累积的影响

为研究深层包气带土壤中氮素的迁移规律,采用田间小区试验,研究了不同施氮水平(142.5、285和427.5kg/hm2)对夏玉米种植期间0～500cm包气带土壤中氮素淋溶累积的影响。结果表明,不同施氮水平对NO3--N、NH4+-N和总氮有显著影响,施氮越多,NO3--N、NH4+-N和总氮在土壤中的淋溶累积也就越多,夏玉米生育期间土壤中氮素的淋溶累积含量随着夏玉米生长逐渐减少。在0～200cm土层中,收获后不同施肥水平土壤中NO3--N和总氮累积量随施氮量增加而增多,285kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最多,427.5kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最少,但相差不超过0.1kg/hm2,收获后土壤中氮素累积量有损失。夏玉米生育期间不同施氮水平对土壤NO3--N、NH4+-N和总氮的影响深度主要为0～145cm。粉砂壤土中氮素更易累积,砂质壤土中氮素较易随水分淋溶至下层。142.5kg/hm2施氮水平可有效减少NO3--N在土壤中的淋溶损失,降低土壤中NH4+-N和总氮的含量,对地下水构成的潜在污染风险最小。北京地区地下水埋深较深,NO3--N不易淋溶至地下水,但长期大量施用氮肥、田间土壤大孔隙的存在等会加速NO3--N向深层土壤迁移,对地下水水质构成威胁。     

不同改土物料对苏打碱土磷素吸附解吸及磷素形态的影响

  目的  通过研究不同改土物料对苏打碱土中磷（P）素的吸附、解吸及P素形态的影响,为科学改良苏打碱土提供理论依据。  方法  以东北松嫩平原苏打碱土为研究对象,设置不添加改土物料（CK）和添加有机肥（M）、硫酸铝（Al）、石膏（Ca）、硫酸铝 + 有机肥（Al + M）、石膏 + 有机肥（Ca + M）六个处理,研究了不同改土物料对土壤P素的吸附解吸和P素形态的影响。  结果  有机肥处理会降低苏打碱土对P素的吸附,增加对P素的解吸,其它四个处理均会增加土壤对P素的吸附,降低对P素的解吸,其中以Al和Al + M处理差异较大。不同改土物料处理土壤无机P含量均有不同程度增加,其中M、Ca和Ca + M处理均显著提高了土壤中Ca₂-P含量（P < 0.05）,以Ca + M处理增幅最大,达到21.43%;不同改土物料处理均可增加缓效态P（Ca₈-P、Al-P和Fe-P）含量,增幅为1.00%-112.03%,其中Ca、Al、Ca + M和Al + M处理均可显著提高Al-P和Ca₈-P含量,增幅为66.37% ~ 250.1%和18.06% ~ 74.36%。与Ca处理相比,Ca + M处理显著增加了Ca₂-P含量（P < 0.05）,显著降低了Al-P和O-P含量（P < 0.05）。  结论  在苏打碱土中石膏和有机肥配施可减少土壤对P素的吸附,增加土壤有效态P含量,是提高苏打碱土P素有效性的最佳措施。     

吉林省西部苏打盐碱土改良研究

通过盆栽及田间生物试验，结合室内分析，重点研　究了改良剂硫酸铝和地膜覆盖对盐碱地旱田的改良效果．结果表明：强碱性苏打盐碱土中添　加改良剂硫酸铝后，土壤平衡溶液的ｐＨ值明显下降，Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋、Ｋ＋及Ｎａ＋　离子浓度明显增加，土壤的吸水量和吸水速度、毛管水上升高度和速度明显提高．旱田施用　硫酸铝后，大粒径微团聚体数量明显增多，土壤容重变小，孔隙度增大．盆栽条件下，随硫酸铝用量（０％－０．８％）的增加，作物出苗率及生长状况逐渐变好；田间条件下，施用改良　剂和覆膜对玉米出苗率及苗期生长均有良好作用，但玉米产量则以硫酸铝加覆膜的处理最高．     

Speciation of Aluminum in Solution of an Acidic Sandy Soil Amended with Organic Composts

The effects of organic amendments (10 and 50 g/kg soil of yard waste, yard + municipal waste, GreenEdge, and synthetic humic acid) on soil chemical properties related to aluminum (Al) phytotoxicity and nutrient availability were evaluated. Compost amendment increased Mehlich 3–extractable calcium (Ca), magnesium (Mg), phosphorus (P), and potassium (K) in the soil by 3.5–260 times. No significant effect of composts on total Al in solution was observed. Organic amendments increased solution pH and decreased the activities of phytotoxic Al species to less than the critical levels, as a result of the formation of aluminate and humic acid–Al complexes. Low‐molecular‐weight organic acids were not effective in forming complexes with Al. Application of composts increased the concentrations of most nutrients in soil solution, suggesting a potential for ameliorating subsoil, but care must be taken to avoid nitrogen (N) and P leaching. Amending composts to acidic soils appears a useful strategy for diminishing Al phytotoxicity potential and improving soil fertility.     

微塑料输入与秸秆添加对潮土和黄棕壤氮淋溶的影响

为探究微塑料输入与秸秆添加对农田土壤氮淋溶的影响，以潮土和黄棕壤为研究对象，每种土壤各设置8个处理，包括对照（CK）、低量微塑料（PE1）、中量微塑料（PE2）、高量微塑料（PE3）、秸秆（S）、秸秆+低量微塑料（S+PE1）、秸秆+中量微塑料（S+PE2）、秸秆+高量微塑料（S+PE3），研究了添加秸秆与不添加秸秆条件下，不同微塑料输入量对土壤氮淋溶的影响。结果表明，仅添加微塑料条件下，与对照（CK）相比，潮土PE1、PE2、PE3处理总氮（TN）淋溶量均无显著差异，黄棕壤仅PE1处理显著增加了TN淋溶量。在添加秸秆（S）处理中，与对照（CK）相比，潮土添加秸秆后显著降低了硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）、TN淋溶量，分别降低了31.15%、13.45%、15.26%，黄棕壤添加秸秆后显著增加了TN淋溶量，增加了22.56%。添加秸秆处理相较于不添加秸秆处理，潮土各浓度微塑料输入下NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN的累计淋溶量呈降低趋势，而黄棕壤低量微塑料输入降低了TN淋溶量，高量微塑料输入增加了TN淋溶量。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析表明，在潮土中添加秸秆主要通过影响淋溶液pH和NO₃^--N淋溶量影响氮素淋溶，微塑料添加量对氮淋溶无显著影响；在黄棕壤中添加秸秆主要通过影响淋溶液NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶，微塑料添加量主要通过影响淋溶液NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶。研究结果可为农田土壤微塑料污染风险的管控及减少土壤氮素的淋失提供依据。     

Aluminium speciation and pH of an acid soil in the presence of fluoride

The aim was to determine whether the addition of F to an acid soil reduces the concentration of free Al³⁺ and other forms that have been shown to be toxic to plants. The ability of two different extracts to reflect Al speciation in the soil solution was also investigated. Addition of F (0-5.2μmolg⁻¹) to an acid soil (pH 4.15, soil solution) increased the pH and total concentrations of Al and F in the soil solution whereas Al³⁺ remained constant or decreased. Soil solution pH, total soluble Al and Al extracted by 0.01 m CaCl₂ are not good predictors of the likelihood of aluminium toxicity in soils containing soluble fluoride.     

片麻岩新成土中硝态氮垂直运移规律模拟研究

采用室内土柱模拟的方法,研究河北省太行山片麻岩新成土中不同肥料、不同施氮量对硝态氮垂直运移的影响。结果表明,尿素、有机无机混合肥、氮磷复合肥中硝态氮淋失总量比值为1∶0.87∶0.94。中等施氮量下,有机无机复混肥可以降低氮素淋失。尿素硝态氮淋失率平均为29%,氮磷复合肥平均为27.8%,有机无机混合肥平均为23.7%。60 cm和90 cm处硝态氮淋失量比值为1∶1.03,差异不显著。淋溶结束后,有机无机混合肥在不同土层各处理中硝态氮含量最高,尿素硝态氮含量最低。     

不同轮作模式对太湖地区大棚菜地土壤氮淋失的影响

为控制太湖地区设施菜地氮素淋失,减小地下水污染风险,本研究选取2种轮作模式,即芹菜-番茄-莴苣（模式1）和金花菜-番茄-莴苣（模式2）,2种轮作模式下分别设置2个施氮量水平,即习惯施氮（N1）和减量施氮（N2）,研究不同轮作模式和施氮水平对设施菜地全年氮素淋洗的影响,并观测了不同轮作模式下土壤硝态氮含量、 电导率和pH的变化。结果表明,与模式1 相比,模式2可分别使N1和N2处理的淋洗液中的 NO-3-N 平均浓度降低了36%和38%,进而使全年总氮淋洗量减少了41% 和38%,但淋洗液体积不变。模式2 结合减量施氮（N2）对设施菜地氮素淋失阻控效果最佳,全年总氮淋失量为63.0 kg/hm2,而年经济效益最高,可达 51.9104 Yuan/hm2,最大经济效益提高29%。一年三季蔬菜收获后,N1处理下模式2的土壤硝态氮含量（020 cm）为189.2 mg/kg,而模式1的高达269.3 mg/kg。因此模式2可分别使N1和N2水平下的土壤硝态氮含量减少30% 和 26%,同时也显著降低了土壤pH和电导率（P＜0.05）。在太湖地区,选择需氮量较少的作物进行合理优化轮作（如金花菜-番茄-莴苣轮作模式）,是减少设施菜地氮素流失的有效手段,且具有较好的经济效益。     

Impacts of Acid Rain on Base Cations,Aluminum, and Acidity Development in Highly Weathered Soils of Thailand

The impacts of simulated acid rain on leachability of major plant nutrients, toxic element [aluminum (Al)], and acidity development in highly weathered tropical soils of Thailand were studied. Leaching experiments were conducted on soil columns with acidic solutions of pH 5.0, 4.0, 3.0, 2.0, and with water of pH 7.0 as a control treatment. Leaching losses of base cations from all soils increased with the decrease in pH associated with simulated acid rain (SAR) additions, and were found to be quite high under SAR with pH 2.0. The leaching removal of these cations was lesser at pH 3.0, 4.0, and 5.0 but greater than that in pH 7.0. The leaching of base cation from the soils depended not only on acid rain pH but also on soil properties, especially cation exchange capacity, soil texture, and initial base content. The significant losses of major plant nutrients [such as potassium (K⁺), calcium (Ca²⁺), and magnesium (Mg²⁺)] from the plant root zone over extended periods could cause nutrient imbalance and lower soil productivity.