硅对赤红壤中锰的解毒效应研究

采用培养试验方法研究了硅肥对酸性土壤中锰毒性的影响,旨在为酸性土壤锰毒害的防控提供科学依据.结果表明,甘蔗的根际效应明显,根际土壤中的pH值、有效硅含量较低而活性锰及水溶态锰、交换态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰、铁锰氧化态锰含量均显著高于土体.然而,施用硅肥(偏硅酸钠)后,土壤活性锰含量和水溶态、交换态、有机结合态锰含量均显著降低,但是硅肥对根际土壤锰含量和形态的效应弱于土体;并且,施用硅肥使甘蔗地上部锰含量(47.1～112.1 mg/kg)显著降低,并且有随着硅肥用量(0.5～2.1 g/kg)增加而降低的趋势;虽然硅肥的施用也减少甘蔗地上部铁的含量,但铁锰比值却从对照的2.51增加至2.92～5.72之间.因此,施用硅肥后甘蔗株高、总生物量分别提高4.07％～15.24％、8.41％～28.03％.可见,硅肥的施用减轻了酸性土壤中锰的毒害.     

硅对镉锌复合污染下玉米植株体内镉、锌含量及重金属形态的影响

【目的】探讨硅对外源镉、锌复合污染条件下玉米植株体内镉、锌含量及土壤中不同形态锌、镉含量的影响。【方法】以玉米为供试作物,采用盆栽试验在土壤中施用不同水平硅、锌、镉,其中硅的施用水平分别为0,4mg/kg,锌施用水平分别为0,300,700mg/kg,镉施用水平分别为0,3,10mg/kg,进行完全组合试验设计,共计18个处理,每处理重复3次,于玉米种植后60d时取样,测定镉锌复合污染条件下玉米根、茎叶中镉、锌含量以及土壤中可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态锌、镉含量。【结果】在单一镉处理条件下,随着镉含量的增加,玉米根和茎叶中镉含量显著增加,加入硅能显著降低玉米幼苗体内镉含量。在镉锌复合污染条件下,镉含量及硅含量均相同的处理,玉米根和茎叶中镉含量随锌含量的增加而降低,且施入锌的量越大,玉米体内镉含量越低。在镉锌复合污染条件下,镉含量及锌含量均相同的处理,玉米根和茎叶中镉含量随硅的加入而降低,差异达显著或极显著水平。在单一锌污染条件下,随着锌施入量的增加,玉米根、茎叶中锌含量增大,但加入硅会显著降低玉米根、茎叶中的锌含量。在镉锌复合污染条件下,当锌含量相同时,玉米根、茎叶中锌的含量随着镉或硅含量的增加而降低。在镉、锌复合污染条件下,加硅或锌,都能降低土壤中交换态和有机态镉含量,而增加铁锰氧化态、碳酸盐结合态以及残渣态镉含量;加硅或镉,均能降低土壤中交换态和有机态锌含量,而增大铁锰氧化态、碳酸盐结合态以及残渣态锌含量。【结论】硅能显著降低玉米体内重金属含量,减少重金属向玉米植株地上部的迁移。     

石灰、磷酸盐及硅酸盐对土壤硒有效性及水稻累积硒的影响

华南地区酸性土壤硒有效性低,本研究旨在探讨石灰、磷酸盐及硅酸盐类土壤改良物质对酸性水稻土硒有效性及水稻吸收硒的影响。结果表明,在施0.25 mg/kg硒基础上,石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠以及三者配合施用对水稻单株产量影响不大;对大米硒含量提升效果以石灰、硅酸钠及石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理较好;酸性土壤中各形态硒的含量高低依次为有机物/硫化物结合态硒、残渣态硒、铁锰氧化物结合态硒、交换态硒和水溶态硒。石灰、磷酸氢二钠处理显著提升易被植物吸收的水溶态硒及交换态硒含量,显著降低难利用残渣态硒含量;石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理显著降低了有机物/硫化物结合态硒的含量。施用石灰以及施用磷酸氢二钠均可有效提升土壤硒的有效性,并促进水稻对硒的吸收,施用硅酸盐对土壤硒有效性影响不大,但能促进水稻对硒的累积。     

添加化学改良剂对海南岛砖红壤中铅的化学形态与转化的影响

采用土培试验和连续提取-原子吸收分光光度法,研究了海南岛花岗岩砖红壤中重金属Pb的6种形态(水溶态Pb、交换态Pb、碳酸盐结合态Pb、铁锰氧化物结合态Pb、有机质结合态Pb和残余态Pb)、外源Pb污染对土壤Pb形态的影响以及化学修复剂磷、钙、硫对土壤Pb形态的影响.结果表明,在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中:残余态Pb有机质结合态Pb铁锰氧化物结合态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低.当外源Pb以离子态污染土壤时,土壤中6种形态Pb的含量均有明显上升,且随时间推移,外源Pb污染土壤中Pb的化学形态发生了连续变化,有:水溶态Pb和交换态Pb的比例持续下降,碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb的比例持续上升,有机质结合态Pb和残余态Pb的比例则有先升后略有下降再趋于稳定的趋势;土壤中Pb主要以铁锰氧化结合态累积,并有:铁锰结合态Pb残余态Pb有机态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb和交换态Pb的含量,可使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,而残余态Pb有增加的趋势.化学改良剂的加入可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,从而可抑制重金属Pb由土壤向植物体系的迁移,有利于植物安全生产.     

硅素物质对土壤-水稻系统中镉行为的影响

通过盆栽试验,研究在镉污染水稻土上施用硅素物质对水稻植株不同部位镉含量及土壤中镉形态的影响.结果表明:加入硅素物质降低了水稻各部位镉含量.随着硅肥施入量的增加,水稻各部位的镉含量呈现降低趋势,土壤pH值升高,土壤中可交换态、碳酸盐结合态镉含量呈现降低趋势,铁锰氧化物态、有机结合态镉含量呈现增加趋势.     

生物炭施用对小麦和玉米幼苗根际和非根际土壤中Pb、As和Cd生物有效性的影响研究

用理化性质不同的废纸、木屑、脱水污泥等原材料在600℃限氧条件下热裂解分别制备了3种生物炭,继而利用根袋法盆栽实验研究了这3种生物炭的施用对生长于矿区重金属污染土壤中的小麦和玉米幼苗的根际和非根际土壤中有效态有害元素以及幼苗根系有害元素富集的影响。结果表明,施用这3种生物炭的小麦和玉米幼苗根际与非根际土壤中CaCl2提取态、EDTA提取态和稀HCl提取态As、Cd和Pb含量均低于未施用生物炭的对照处理组,并且随着生物炭施用量从0.5%增加到5%,3种提取态As、Cd和Pb含量降低更为明显,但生物炭处理对非根际土壤中提取态As、Cd和Pb的降低总体比根际土壤明显。施用3种理化性质不同生物炭的土壤中有效态As、Cd和Pb含量与有效态提取剂(CaCl2、EDTA和稀HCl)和被提元素种类(As、Cd和Pb)相关,但未表现出一致性的规律。小麦和玉米幼苗根际和非根际土壤中CaCl2提取的水溶态As、Cd和Pb无显著差异,而部分EDTA及稀HCl提取的可交换态、碳酸盐结合态有害元素、铁锰氧化物和有机结合态As、Cd和Pb存在显著差异。小麦和玉米幼苗根系As、Cd和Pb的富集量均低于未施用生物炭的对照处理组,并且随着生物炭施用量从0.5%增加到5%,提取态As、Cd和Pb的含量降低更为明显。因而,施用生物炭有助于降低有害元素的植物富集风险。     

改良剂对土壤锌铅生物有效性及其在玉米中累积状况研究

采用盆栽实验研究不同改良剂组合对广西岩溶地区铅锌矿区周边铅锌污染农田土壤中铅锌赋存形态及玉米吸收、累积铅锌的影响。结果表明,改良剂处理均显著提高玉米生物量和籽粒产量,显著降低玉米各部位Zn、Pb的含量及其富集系数,显著降低Zn由根系向茎叶的转运系数,而只有石灰+胡敏酸钠处理显著降低Zn由根系向籽粒的转运系数。5种改良剂处理均显著提高土壤p H值,降低土壤中Zn、Pb的水溶态、可交换态和碳酸盐结合态和铁/锰氧化物结合态含量及比例,增加有机物及硫化物结合态和残渣态含量及比例。总体上,改良效应表现为:石灰+胡敏酸钠+硅肥+海泡石石灰+胡敏酸钠+硅肥石灰+胡敏酸钠+海泡石石灰+胡敏酸钠石灰。相关分析结果表明,玉米体内Zn的含量与土壤p H无显著相关(P0.05),但玉米体内Pb的含量与土壤p H呈极显著负相关(P0.01)。玉米体内Zn、Pb的含量均与土壤中Zn、Pb的水溶态、可交换态和碳酸盐结合态的比例呈极显著正相关(P0.01),相关系数分别为0.967和0.979。     

蔬菜根际环境钒的形态变化及植物有效性

通过盆栽试验和Tessier连续提取法,研究了蔬菜根际和非根际土壤中钒的形态分布与植物有效性.结果表明,钒在根际和非根际土壤中主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,钒的含量随其形态不同而变化:当土壤中钒添加量从25 mg·kg-1增加到200mg·kg-1时.根际土壤交换态钒的百分率增加了9.89%,碳酸盐结合态钒增加了9.38%,铁锰氧化物结合态钒增加了9.99%,残渣态钒的百分率下降了33.6%.土壤添加的钒最增加时,钒的迁移能力增强,使蔬菜的生物最显著降低,蔬菜对钒的吸收作用增强:钒添加量从0增至200mg·kg-1时,蔬菜鲜质量降低了41.65%,而蔬菜中85%以上的钒积累在根部.根际土壤中碳酸盐结合态钒含量对植物的根、茎叶中钒含量有显著影响,碳酸盐结合态钒与蔬菜鲜质量呈显著负相关.     

秸秆炭化后还田对不同镉污染农田土壤中镉生物有效性和赋存形态的影响

通过土壤培养试验和生物盆栽试验,研究不同镉污染土壤上作物秸秆炭化后还田对不同镉污染土壤中镉的赋存形态和生物有效性影响,结果表明:在碱性的镉污染土壤上,秸秆炭化后还田降低了玉米地上部生物量,但对玉米地上部镉含量和镉吸收量无显著影响;在酸性的模拟镉污染土壤上秸秆炭化后还田对玉米生长无影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了玉米地上部镉含量和镉吸收量;还田不含镉的玉米秸秆黑炭对镉污染土壤中DTPA提取态镉含量没有明显影响,但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了镉污染土壤中DTPA提取态镉含量;施用含镉的油菜秸秆黑炭增加了镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;施用玉米和油菜秸秆黑炭均显著降低了模拟镉污染土壤中水溶和交换态镉含量;增加了松有机结合态、碳酸盐结合态和紧有机结合态镉含量;模拟镉污染土壤施用玉米和油菜秸秆黑炭6个月后土壤中水溶和交换态镉仍然是土壤镉的主要赋存形态,水溶和交换态镉占土壤全镉的70％以上.综合以上结果可知,秸秆黑炭不能降低污染土壤中镉的生物有效性和植物对土壤镉的吸收量.     

硅对水稻吸收镉的影响

通过盆栽试验,以水稻土为供试土壤,采用完全因素试验设计方法,研究硅对土壤中外源镉的活性及其对水稻吸收镉的影响。结果表明,外源镉的添加量越大,水稻根、茎叶和糙米中镉含量越大;在外源镉的添加量为2和5 mg.kg-1时,施硅可降低水稻根、茎叶和糙米中的镉含量;随着施硅量的增加,水稻各部位的镉含量呈现降低趋势,且水稻根部和茎叶的镉含量比例上升,糙米的镉含量比例减少;土壤中的可交换态、碳酸盐结合态镉含量呈降低趋势,铁锰氧化物态、有机结合态和残渣态镉含量呈增加趋势。硅降低土壤中镉对水稻毒害的机制之一是硅改变了土壤中镉的形态,降低了镉的活性和生物有效性。     

贵州烟区紫色土与其它土壤类型养分特点的差异

为合理利用贵州烟区紫色土及其它类型土壤资源,2001年在全省有代表性的植烟土壤上采集了948个土壤样品,测定了有机质、氮磷钾、pH值、水溶性氯、有效硫、交换性钙、交换性镁及部分微量元素的含量,分析了贵州烟区紫色土与其它土壤类型养分特点的差异。结果表明:紫色土相对于其它土壤类型,其有机质、氮素、磷素含量偏低;全钾含量较高,速效钾含量偏低;土壤pH值与其它类型土壤差异不显著,大部分在中性至微酸范围内,较适合烤烟生长;水溶性氯含量过低,难以满足优质烤烟生长需要;有效硫含量中等;交换性钙、镁含量偏高;微量元素中有效铁、锰含量丰富;有效铜、锌、钼含量中等,但与其它土壤相比稍低,需适当补充;有效硼含量普遍较低,建议增施硼肥。     

施用硅钙磷肥对酸化蔗地甘蔗生长及土壤肥力的影响

【目的】探讨不同配比硅钙磷肥和有机肥对甘蔗生长及土壤养分等的影响,为改善蔗区土壤酸化状况及提高甘蔗产量和品质提供参考。【方法】选取连作甘蔗的酸化蔗地,设6个处理,即处理A(对照,只施用氮、钾肥)及在处理A基础上配施不同组合硅钙磷肥和有机肥的5个处理,处理B(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理C(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理D(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理E(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理F(处理B+有机肥7500 kg/ha),测定甘蔗出苗率等农艺性状,收获后测定产量及锤度,取样测定不同部位氮、磷、钾含量,同时取土壤样品测定土壤养分含量。【结果】与对照相比,不同处理均对甘蔗分蘖、株高、有效茎及产量有显著影响(P<0.05,下同),其中处理E和处理F增产率分别为23.06%和22.53%。在硅钙磷肥基础上增施有机肥后对甘蔗蔗茎中氮、钾养分积累效果影响显著,但对磷养分积累效果影响不显著(P>0.05,下同)。当季土壤pH相比对照提高了0.11~0.38,但对土壤养分影响不显著。【结论】在施用氮、钾肥的基础上配施硅钙肥及有机肥能增加土壤中盐基离子数量,减少土壤中交换性酸和交换性铝含量,有效减缓土壤酸化进程。施用SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha和P2O5225 kg/ha并配施有机肥7500 kg/ha,能促进蔗茎氮、钾养分的积累,同时在甘蔗增产及减缓土壤酸化方面也能获得理想效果。     

赤红壤蔗地土壤酸缓冲性能与调控研究

采用酸滴定土壤酸度的方法研究广西蔗地土壤对酸的缓冲性能,结果表明,广西赤红壤蔗地土壤酸缓冲能力不强且对酸敏感,其土壤酸化转折点在加入模拟酸雨pH值3.0-3.5之间。酸雨会造成蔗地土壤严重酸化,而年施用75t/hm2酒精废液对蔗地土壤酸化影响较小。影响土壤酸缓冲性能因素主要为有机质、物理性粘粒、盐基总量和交换钙。据此可采取增施有机肥,施用碱性物质如石灰或碱性肥料如钙镁磷肥,以及增加土壤覆盖如蔗叶还田,或采取等高种植等措施,增加土壤有机质和交换性阳离子含量,减少土壤粘粒及阳离子流失,降低土壤酸度,从而提高蔗地土壤酸缓冲能力,改善蔗地土壤生态环境。     

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。     

硅肥对蔗地土壤性状、甘蔗叶片营养及产量的影响

【目的】在大棚条件下进行甘蔗硅肥施用量研究,阐明硅肥对甘蔗生长、营养以及土壤特性等的影响。【方法】以新台糖22号为试验材料,以每桶26gN＋1．76gP＋20gK为对照,设置T1～T6（20、40、60、80、120 and 150g／桶）6个不同硅肥用量,研究不同施硅水平对甘蔗的影响。【结果】硅肥处理的甘蔗＋1叶N、P、Ca、Mg、Si含量较对照有一定提高,其中120旆处理的甘蔗＋1叶含硅量比对照增加92％。不同施硅水平对甘蔗土壤理化性状具有显著影响,SOM和有效P较对照显著降低,120g／桶处理的有效Si含量较对照增加137％,150g／桶处理的交换性Ca和Mg分别较对照增加117．9％和86．0％,pH均有一定提高。硅肥处理对甘蔗株高和产量增加有显著影响,对甘蔗干物质和产糖量的提高也有促进作用,但不显著。【结论】硅肥对甘蔗生产以及土壤理化性状具有一定正效应,可结合常规施肥进一步推广从而提高甘蔗生产。     

达州白肋烟植烟土壤中、微量元素含量分析及施肥对策

对达州白肋烟主产区宣汉县30个土壤样品的中量、微量元素含量进行了分析。结果表明:交换性钙、交换性镁和有效硫的平均含量分别为278.88、27.56和37.08 mg/kg;有效铁、锰、铜、锌、硼和氯的平均含量分别为63.72、55.96、0.19、2.11、0.15和91.81 mg/kg;该区植烟土壤交换性钙、交换性镁、有效铜及有效硼含量不足,有效硫、锌、铁、锰的含量总体上较丰富,氯含量偏高。在烟草生产上,要因地制宜,科学补充缺乏元素,禁止施用含氯肥料。     

硅肥对蔗地土壤性状、甘蔗叶片营养及产量的影响

【目的】在大棚条件下进行甘蔗硅肥施用量研究,阐明硅肥对甘蔗生长、营养以及土壤特性等的影响。【方法】以新台糖22号为试验材料,以每桶26 g N+1.76 g P+20 g K为对照,设置T1~T6 （20、40、60、80、120 and 150 g/桶）6个不同硅肥用量,研究不同施硅水平对甘蔗的影响。【结果】硅肥处理的甘蔗+1叶N、P、Ca、Mg、Si含量较对照有一定提高,其中120 g/桶处理的甘蔗+1叶含硅量比对照增加92%。不同施硅水平对甘蔗土壤理化性状具有显著影响,SOM和有效P较对照显著降低,120 g/桶处理的有效Si含量较对照增加137%,150 g/桶处理的交换性Ca和Mg分别较对照增加117.9%和86.0%,pH均有一定提高。硅肥处理对甘蔗株高和产量增加有显著影响,对甘蔗干物质和产糖量的提高也有促进作用,但不显著。【结论】硅肥对甘蔗生产以及土壤理化性状具有一定正效应,可结合常规施肥进一步推广从而提高甘蔗生产。     

不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果

[目的]模索施用不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[方法]供试品种早造为盐两优888,晚造为金稻优998,共设4个处理,研究钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂对酸性土壤的改良效果。[结果]在中潜底酸性稻田施用钙镁磷肥、石灰、硅钙肥等土壤调理剂,可提高土壤有机质、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和p H,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂效果最佳,早、晚造的有机质和全氮含量比对照分别高出1.50、0.17和1.70、0.10 g/kg,早、晚造的速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量比对照分别高出0.20、4.00、16.60、1.60和0.19、5.00、18.50、1.70 mg/kg。同时,钙镁磷肥加土壤调理剂能提高水稻产量,早、晚造分别比对高出499.5、598.5 kg/hm~2,增幅达7.38%、12.20%,经方差分析均达极显著差异水平。[结论]施用土壤调理剂有利于水稻的生长发育,以施用钙镁磷肥加土壤调理剂对土壤的改良效果最好。     

不同施肥处理对马铃薯土壤有机质含量及微生物区系的影响

【目的】初步探明不同施肥处理对土壤有机质含量和微生物区系的影响.【方法】在甘肃省定西市安定区布置了生物有机肥定位试验,采用平板计数法对可培养微生物进行了数量统计.【结果】施用生物有机肥的处理其0~20cm土壤有机质含量高出对照22.2%~46.9%,且以100%生物有机肥的T3处理变化幅度最大;20~40cm土壤有机质高出对照14.5%~48.8%,施用生物有机肥的T3、T4处理变化幅度大致相同;不同施肥处理间土壤微生物区系也发生了明显的变化,凡是施用生物有机肥的处理(T3和T4)在大多数生育期内可培养细菌数量显著高于对照(T1)和化肥处理(T2)(P0.05),增加幅度分别达到了66.1%~118.8%和13.0%~50.3%,以有机无机配施的T4效果最大;土壤中施入生物有机肥减少了可培养真菌的数量,减少幅度分别达到了31.7%~66.7%和30.2%~89.6%;施用生物有机肥增加了可培养放线菌的数量,增加幅度分别达到24.1%~79.1%和15.6%~50.6%;不同施肥处理土壤中芽孢杆菌数量的效果与细菌结果非常一致,施用生物有机肥的处理芽孢杆菌数量高于对照(T1)和化肥处理(T2),增加幅度分别达到了56.4%~91.5%和25.4%~64.6%,且生物有机肥配合化肥处理的效果最为显著.在整个生育期内,对照(T1)和单施化肥的处理(T2),芽孢杆菌优势度成降低趋势,而施用生物有机肥的处理(T3、T4)芽孢杆菌优势度成升高趋势.【结论】只要向土壤施入生物有机肥,就可提高表层和深层土壤的有机质含量;施用生物有机肥提高了土壤细菌,放线菌和芽孢杆菌的数量,减少了真菌的数量;施用生物有机肥的土壤更有利于芽孢杆菌增殖,从而提高土壤的生物活性.