不同作物根茬对土壤酸化速率和缓冲性能的影响

通过室内培养试验研究了5种根茬加入土壤后土壤的酸化速率和缓冲性能。结果表明:5种作物根茬中,添加高粱根茬土壤的酸碱滴定"S"形曲线最为平缓,添加大豆根茬土壤酸碱滴定曲线坡度最大,但均优于对照组。对缓冲容量和酸化速率的研究表明,添加高粱根茬土壤的缓冲容量和酸化速率均优于添加其他根茬组,其中添加高粱根茬15 g/kg时,土壤缓冲容量达到最大值5.03 cmol/kg;加入高粱根茬20 g/kg时,土壤酸化速率达到每年最低值2.26 kmol/hm~2。相关性分析表明,影响添加作物根茬后土壤缓冲容量的主要因素是土壤有机质含量,影响酸化速率的主要因素是盐基离子总量。     

吉林省3种典型农耕土壤酸碱缓冲性能及影响因素

选取吉林省黑土、黑钙土及白浆土3种典型耕地土壤为研究对象,采用优化后的酸碱滴定法及灰色关联法对土壤酸碱缓冲性能及影响因素进行研究。结果表明：白浆土碱缓冲能力最强,碱缓冲容量2.5～3.6 cmol/（kg·pH）,对酸的缓冲性能最弱,酸缓冲容量2.5～4.3 cmol/（kg·pH）;黑钙土对碱的缓冲性能最弱,碱缓冲容量0.7～2.3 cmol/（kg·pH）,大部分碳酸盐含量高的黑钙土对酸的缓冲性能最强,酸缓冲容量5.2～10.4 cmol/（kg·pH）,小部分碳酸盐含量低的黑钙土酸缓冲容量在1.5～5.2 cmol/（kg·pH）;黑土介于两者之间,酸、碱缓冲容量分别为4.4～6.2,2.0～2.3 cmol/（kg·pH）;土壤内在性质中,对白浆土、黑土酸缓冲性能影响最强的因素是土壤初始pH,对碱缓冲性能影响最强的是土壤质地;对黑钙土酸缓冲性能影响最强的是碳酸盐含量,对碱缓冲性能影响最强的是土壤质地。     

用酸碱滴定曲线拟合参数表征土壤对酸缓冲能力的新方法

以太湖地区3种对酸缓冲能力不同的水稻土(黄泥土、白土和乌泥土)为供试土壤,以不同pH值(pH为5.6,4.0,3.0,2.0)的模拟酸雨淋溶,研究模拟酸化条件下土壤酸碱缓冲能力的变化。根据酸碱滴定曲线,进行统计分析和数学拟合,提出以酸碱滴定曲线拟合方程的斜率表征土壤酸缓冲能力的新方法。结果表明,3种供试土壤酸碱的基础缓冲能力依次为黄泥土(β=3.25)、乌泥土(3.00)、白土(1.58);土壤酸碱滴定曲线在其突跃范围内,加酸的量与pH呈显著线性负相关;直线斜率b的绝对值用以定量土壤对酸碱缓冲能力,b的绝对值越大,土壤酸碱缓冲能力越差。K值用以定量说明土壤酸碱缓冲能力的变化,当K>100%时,K值越大,土壤酸缓冲能力降低越多;当K<100%时,K值越小,土壤酸碱缓冲能力增加越大;当K≈100%(≤±5%)时,可视为土壤酸碱缓冲能力无显著变化。因新方法的理论依据仍为酸碱滴定曲线的理论,所以仅适用于反应动力学上较快的阳离子交换反应,即土壤酸碱初级缓冲体系,不适用于原生矿物的风化的土壤酸碱次级缓冲体系。其结果为研究土壤酸碱缓冲能力的变化,乃至研究土壤环境质量变化提供了可靠的定量方法。     

缙云县典型酸化农田土壤石灰需求量估算浅议

采用氯化钙交换-氢氧化钙滴定法(滴定法)、土壤酸碱缓冲曲线法(缓冲曲线法)、交换性酸计算法和水解性酸计算法评估了缙云县典型酸化土壤的石灰需求量,并与培养试验法的估算结果进行对比。结果表明,不同方法计算的石灰需求量有较大的差异。与培养试验法估算结果相比,缓冲曲线法和交换性酸计算法估算的石灰需求量偏低,而水解性酸计算法的估算结果偏高,滴定法的估算结果与培养法接近。缙云县平原耕地土壤的酸缓冲容量明显低于低丘红壤,相应地,其降酸处理的石灰需求量也低于相似酸度的红壤。校治酸性土壤的石灰需求量随土壤黏粒含量和有机质含量的增加而增加。     

改进的酸碱滴定曲线法应用于研究土壤对酸雨的反应

采用一系列递增量的酸、碱处理土壤,待反应平衡后测定pH值,获得相应于酸碱加入量的pH反应曲线——土壤酸碱滴定曲线,从而得到评价土壤对酸雨的敏感性的几个重要参数。此法简明直观,操作方便,不需特殊设备,实验周期短,适宜于研究土壤对外部酸输入的缓冲反应。     

余江县水稻土剖面酸缓冲性能与酸化速率

为探明不同母质发育的水稻土在剖面层次上的缓冲性能特征及酸化速率大小,以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土为对象,测定不同层次（0~20、20~40、40~60、60~80 cm和80~100 cm）土壤的pH、有机质、全氮、阳离子交换量和酸碱缓冲容量,定量比较不同母质和不同土层酸碱缓冲容量的变化及差异。结果表明：以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土酸碱缓冲容量在0~20 cm土层比80~100 cm土层分别显著升高10.14 mmol·kg^-1和4.18 mmol·kg^-1,且随着水稻土初始pH（不加酸碱的pH）的增加,其酸碱缓冲容量也呈增加趋势。在0~20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量比河流冲积物母质显著增加7.38mmol·kg^-1;在20~100 cm土层,2种母质发育的水稻土酸碱缓冲容量无显著差异。红砂岩母质发育水稻土表层酸化速率（0.78kmol H⁺·hm^-2·a^-1）大于河流冲积物母质（0.36 kmol H⁺·hm^-2·a^-1）。水稻土酸碱缓冲容量与pH呈极显著负相关（P<0.01）,与交换性盐基总量呈显著负相关（P<0.05）,与阳离子交换量、有机质、全氮和交换性酸呈极显著正相关（P<0.01）;水稻土pH与有机质、全氮和交换性酸呈极显著负相关,与交换性盐基总量呈极显著正相关（P<0.01）,与阳离子交换量无相关性。研究表明,酸碱缓冲曲线可以很好地反映不同母质发育的水稻土在不同土层上对加酸、加碱量的敏感程度;随着土层深度的增加,2种母质的酸碱缓冲容量呈下降趋势,其中在0~20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量和酸化速率最高,其酸碱缓冲容量主要与初始pH、有机质、全氮、阳离子交换量、交换性盐基总量和交换性酸有关,且2种母质发育水稻土均处于铝硅酸盐矿物分解和交换性盐基离子缓冲阶段。     

CurTiPot软件在酸碱滴定分析教学中的应用

酸碱滴定分析法是滴定分析中最重要、应用最广泛的方法之一。本文利用虚拟滴定器Cur Ti Pot模拟了一元酸和一元碱、多元酸和多元碱、混合酸和混合碱等不同类型体系的滴定过程,绘制了它们的滴定曲线,并对滴定曲线进行求导,得到其导数曲线。通过演示不同类型滴定体系的滴定曲线,使学生对滴定过程的了解更为直观,可以清晰地帮助学生理解掌握"滴定突跃"、"分步滴定"、"指示剂的选择"等一系列知识重点和难点。该软件具有良好的可操作性和实用性,在课堂和实验教学中能够发挥积极的作用。     

不同施肥处理对草甸黑土化学性质的影响

以草甸黑土为对象,研究了不同施肥处理对土壤化学性质的影响。结果表明:长期单施氮肥土壤p H降幅最大,交换性酸及交换性氢铝含量最高,其次为配施氮肥土壤,并且单施或配施氮肥的土壤中有机质含量在不同施肥处理中最低,添加玉米秸秆后土壤p H降幅减缓,交换性酸含量稍有降低,并且土壤有机质含量及阳离子交换量均稍有增加;在不添加玉米秸秆组,单施氮肥土壤的酸碱缓冲容量值最小,为2. 13,不施肥对照组酸碱缓冲容量值最大,为4. 58,添加玉米秸秆后单施氮肥组土壤缓冲容量值为3. 06,不施肥对照组酸碱缓冲容量值增加至5. 84,说明在土壤中添加玉米秸秆提高了土壤酸碱缓冲性能。这说明,不同施肥处理方式对土壤p H、有机质含量、阳离子交换量(CEC)以及酸碱缓冲性能等化学性质均产生影响。     

用二次曲线拟合表征土壤酸中和能力的研究

以我国7个农田长期(15～29年)施肥试验的历史样品为供试土壤,研究了土壤质子化反应的动力学过程、土壤性质(pH值和SOM)和施肥措施对土壤酸中和能力(ANC)的影响.根据土壤酸滴定曲线,采用二次曲线方程拟合,pH=3.5为参考值,图解法求解土壤ANC.结果表明,土壤质子化过程可视作由质子扩散控制的假二级反应动力学过程:在酸添加后的100 h内,土壤ANC与反应时间的对数值近似线性相关;机械振荡和提高温度可加快土壤质子化反应的进程.土壤ANC在指示土壤酸碱程度上较pH灵敏,但对SOM的变化较土壤酸缓冲容量(ABC)不敏感;土壤ANC受长期施肥措施(施无机氮组＜不施氮肥组≈有机无机氮配施组)的显著影响,影响的程度因各试验点而异.对土壤酸中和能力的研究加深了对农田土壤酸缓冲机制的认识.     

混凝土残渣对深圳城市绿地土壤酸碱缓冲性能的影响

为探明混凝土残渣对深圳绿地土壤酸碱缓冲性能的影响,以5个受混凝土残渣污染的绿地土壤为研究对象,自然土壤为对照,采用酸碱滴定法进行分析。结果表明,污染土壤pH在7.50～8.48,属于中性和碱性土,而对照土壤属于酸性土。围岭公园土壤(对照)有机质含量与污染土壤间的差异均达到显著水平(P0.05)。土壤速效钾含量以怡景路最高(156.03 g/kg),是对照的3.27倍(罗芳山)和12.30倍(围岭公园);有效磷含量则以爱国路土壤最高。污染土壤的电导率均显著高于对照,以笔架山公园土壤最高。此外,所有绿地土壤的酸碱缓冲曲线均呈反S形,污染土壤的酸碱缓冲容量高于对照,具体表现为怡景路儿童公园爱国路东湖公园笔架山公园围岭公园罗芳山。污染土壤对酸碱的敏感性均较低,而对照土壤对酸碱非常敏感。相关性分析表明,pH是影响土壤酸碱缓冲能力的关键因素,随着pH增加,土壤酸碱缓冲能力随之增加。     

Acid and Alkali Buffer Capacity of Typical Fluvor-Aquic Soil in Huang-HuaiHai Plain

Soil acid and alkali buffer capacity, as a major indicator for evaluating its vulnerability and resistibility to acidification and alkalization, is an important factor affecting the sustainable agriculture, through knowledge on which soil acidification process can be predicted and modified. In this study, titration curve method was adopted to investigate the pH buffer capacity （pHBC） of fluvor-aquic soil, and separate titration curves were established by adding incremental amounts of either standardized hydrochloric acid （HC1） （0.12 mol L^-1） or sodium hydroxide （NaOH） （0.10 mol L^-1） to soil suspended in deionized water （soil：solution = 1：5）. Soil pH was measured after 7 d resuspension and isothermal equilibrium （T = 25℃）. Linear regressions were fitted to the linear portion of each titration curve and the slopes of these lines were derived as the soil pHBC. The results showed that significant correlations between the amounts of adding acid or alkali and each pH change were presented, and titration curve method was feasible for measurement of pHBC on typical fluvor-aquic soil in Huang-Huai-Hai Plain, and the coefficients of determination were higher than the similar researches on acid soil （R^2 = 0.96）. The slope-derived pHBC of acid and alkali were 158.71 and 25.02 mmol kg^-1, respectively. According to the classification of soil buffer systems, the soil tested belongs to the calcium carbonate buffer system, carbonates contribute the most to pHBC, and the contribution of soil organic matter relatively less than it.     

黄壤旱地-水系统中磷释放及影响因素的研究

 【目的】探讨降雨-径流过程中土壤溶解态磷向水体迁移的规律及其影响因素。【方法】采用无界径流小区法以及盆栽试验和模拟试验研究贵州中部黄壤旱地磷释放及影响因素。【结果】旱地向水体释放的磷量受施磷水平以及玉米生长过程的影响；在高磷黄粘泥土上施磷肥（P2O5）150～900 kg·ha-1，其渗透水中活性磷的平均含量达0.020～0.137 mg·L-1。旱地向水体释放的磷量还受环境因子的影响，在温度为30～35℃、水土比为15﹕1～25﹕1、淹水时间为12～18 h、酸雨pH值为3.82～3.43的条件下，土壤磷的释放量显著地增加。【结论】不同类型黄壤旱地地表径流中活性磷（磷酸根态磷）含量存在明显的差异，活性磷含量与土壤有效磷存在显著的正相关，与土壤无定型铝和有机质含量存在密切的负相关。     

中国南方水稻土酸化演变特征及影响因素

【目的】明确中国南方水稻土酸化特征及主要影响因素,为防控水稻土酸化提供理论依据。【方法】选择中国南方江苏、湖南、广东、广西、四川和云南6个省份（自治区）的20个水稻土长期定位监测点,统计分析水稻土pH演变特征及阶段性变化规律,并探讨施肥量及土壤氮素含量对水稻土酸化的影响。【结果】1988-2013年25年间中国南方水稻土显著酸化,土壤pH下降0.59个单位,平均每年下降0.023个单位。水稻土酸化具有明显的阶段性特征,起始的14年中水稻土pH急速下降,平均每年可下降0.051个单位;近10年间,土壤pH趋于平稳。增施化肥特别是化学氮肥可导致水稻土酸化,二者与土壤pH均呈显著负相关关系（P＜0.01）,由此推算出化学氮肥每增施100 kg·hm^-2,水稻土pH可下降0.65个单位。减少有机肥的施用也可引起水稻土酸化,有机肥施用量与土壤pH之间呈显著正相关关系,有机肥每减少100 kg·hm^-2,水稻土pH下降0.51个单位。土壤全氮及碱解氮含量与pH间均呈极显著负相关关系,土壤全氮和碱解氮含量每增加100 mg·kg^-1,水稻土pH约下降0.1个单位。【结论】在过去25年间,中国南方水稻土显著酸化,酸化具有明显的阶段性特征,施肥初期土壤pH显著降低。减少化学氮肥的施用和增施有机肥是控制水稻土酸化的重要措施。     

四环素类药物多残留酶联免疫检测方法

 【目的】构建一种四环素类药物多残留酶联免疫检测试剂盒。【方法】将四环素类药物与载体蛋白相连作为抗原免疫动物,获得了抗四环素类药物的抗体,建立了动物性食品中四环素类药物残留的ELISA检测方法,并将该试剂盒的检测性能与进口试剂盒比较,对实际样品的测定结果与高效液相-串联质谱法比较。【结果】人工抗原中四环素与蛋白质分子的结合比约为15﹕1,血清效价达到1﹕2 000倍以上,50%抑制浓度(IC50)为3 μg?L-1左右,7种四环素类药物交叉反应率在58%～100%之间,牛奶和鸡肉中四环素类药物的检测限分别为6.6 μg?L-1和6.5 μg?kg-1, 在鸡肉中四环素、土霉素和金霉素的回收率在40%～120%之间。【结论】试剂盒的最低检测限为0.3 μg?L-1,检测范围为0.3～30 μg?L-1,可同时测定兽医常用的四环素、金霉素、土霉素和多西环素4种药物残留。灵敏度、精密度和准确度均能满足兽药残留检测要求。     

不同精度的土壤数据对水质和水量模拟的影响

【背景】模型模拟是研究面源污染的重要手段,建模过程中输入数据的质量是影响模型准确度的重要因素,其中土壤数据作为流域模型的重要输入数据之一,对模型的产流过程有重要的影响。然而,以往的研究多集中于土壤数据精度对水量和水文过程的影响,对水质的研究还比较欠缺。【目的】为丰富该领域建模的先验知识,为流域模型建立过程中的数据选择提供帮助。【方法】采用SWAT（soil & water assessment tool）模型,利用不同精度（1:5万、1:50万和1:100万）的土壤数据进行建模,对凤羽河流域的水量、泥沙、总氮和总磷含量进行了模拟。并采用SWAT-CUP软件进行参数的率定,得到基于3种不同土壤数据的最佳模拟结果。在此基础上,研究不同精度土壤数据对水文响应单元划分、模型参数、水质和水量模拟的影响。【结果】（1）土壤数据对水文响应单元（HRU,hydrologic response unit）的划分数量有明显影响,HRU划分数量的敏感性与划分阈值及土壤图详细程度有关;（2）进行参数率定后模型的表现效果有明显的提高,不同精度的土壤数据对于不同指标（流量、泥沙、总氮和总磷）的模拟效果存在差异,但并非土壤数据精度越高模拟效果越好;（3）随着子流域面积的增大,不同土壤数据提取的土壤属性的平均值趋于一致,且校准过程会对面积较小的子流域产生较大的影响。【结论】因此,在实际的模型模拟中应根据流域的大小和模拟的指标选择土壤数据的精度,同时在模型校准过程中要注意空间尺度的影响。     

长江三角洲绰墩遗址埋藏古水稻土肥力特征研究

 【目的】了解绰墩遗址古水稻土的基本性质，阐明水稻土的可持续利用机理。【方法】以绰墩遗址埋藏的古稻田土壤为研究对象，根据14C和考古学方法确定了土壤成土年龄和分布；按照中国土壤学会编汇的《土壤农业化学分析方法》测定了土壤pH，有机碳、营养元素含量。【结果】碳化稻和土壤有机质中14C分析证实绰墩遗址最古老水稻土为距今6 000年马家浜时期，该时期古稻田位于表层以下1 m左右，平均每块稻田面积5.2 m2。古水稻土（每克土中水稻植硅体含量>5 000颗）有机碳平均含量9.7 g·kg-1；N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn的全量平均含量分别为0.8、1.58、18.2、7.6、6.3 、0.1、22.、0.51 g·kg-1和40.9、80.8 mg·kg-1。【结论】古水稻土的有机碳、全氮含量、C/N比显著大于同期种植强度较弱的古水稻土（水稻植硅体含量<5 000颗/g），其它元素差异不显著；不同种植强度古水稻土有效态养分含量和pH差异不显著。古水稻土N、S、Cu全量含量显著低于现代表层水稻土，而有机碳、P、Fe、Mn全量含量则相反；现代表层水稻土有效态养分含量一般大于古水稻土。     

水杨酸和铁在调节草莓组培苗生长中的关系

【目的】探讨水杨酸(SA)和铁在调控植物生长中的关系,以期进一步揭示SA的作用机理。【方法】本研究以草莓组培苗为试材,用0.05—0.8mmol·L-1系列浓度的SA处理生长于含0.05—0.8mmol·L-1FeSO4培养基上的草莓组培苗,通过草莓苗的生长状况和过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及顺乌头酸酶(aconitase,ACO)3种含铁酶的活性,分析SA和铁的相互作用。【结果】低浓度铁培养的草莓苗对SA的反应比高浓度铁敏感,SA处理的最适宜浓度随铁浓度的升高而升高。SA抑制根的生长;低浓度SA增加株高和叶绿素含量,高浓度SA抑制植株生长,降低叶绿素含量。0.4mmol·L-1SA处理对组培苗造成伤害,但随FeSO4浓度(0.05—0.4mmol·L-1)的增加,根长、株高和叶绿素含量增加,存活率增加。0.05—0.2mmol·L-1SA增加CAT和ACO的活性,0.4mmol·L-1SA降低其活性;0.05—0.4mmol·L-1SA提高POD的活性。【结论】水杨酸调节草莓组培苗生长的过程和铁有密切关系。     

镉超富集苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）的筛选

 【目的】苋菜在中国的分布很广,品种资源丰富。通过筛选耐镉苋菜品种,发掘镉污染土壤植物修复资源。【方法】采用溶液培养方法,从来自不同生态区域的23个苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）中筛选出具有镉超富集能力的品种;采用赤红壤、黄棕壤、菜园土进行盆栽试验,研究苋菜在土壤Cd浓度分别为5、10、25 mg?kg-1时,对镉污染土壤的修复潜力。【结果】在溶液Cd浓度3 mg?L-1条件下培养,苋菜品种天星米地上部镉含量高达260 mg?kg-1。在土壤Cd浓度 25 mg?kg-1条件下,苋菜天星米地上部镉浓度高达212 mg?kg-1,富集系数达到8.5,地上部净化率达3.8%,各镉处理水平总生物量以及地上部生物量均未显著降低。【结论】苋菜天星米基本具备了镉超富集植物的特征,可用于镉污染土壤的生物修复。     

行间生草对赤霞珠葡萄与葡萄酒中主要单体酚的影响

 【目的】研究葡萄园行间生草对葡萄果实与葡萄酒中主要单体酚含量的影响。【方法】在酿酒品种赤霞珠葡萄园行间播种白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅,以清耕为对照,在果实成熟期及酒精发酵结束后,采用有机溶剂萃取、HPLC定性与定量分析各处理葡萄与葡萄酒中的主要单体酚含量。【结果】在赤霞珠葡萄果实与葡萄酒中共检测出10种单体酚,包括非类黄酮和类黄酮类,葡萄与葡萄酒中类黄酮类多酚的总含量(409.43～538.63 mg?kg-1和56.16～81.30 mg?L-1)高于非类黄酮(76.91～98.85 mg?kg-1和30.65～41.22 mg?L-1)。在类黄酮中,黄烷醇类儿茶素含量及所占比例最高,葡萄果实及葡萄酒中儿茶素的含量分别占所测单体酚总含量的74.94%～79.70%和48.60%～50.62%。与清耕(对照)相比,行间生草可提高葡萄果实与葡萄酒中主要单体酚的含量及其总量,其中高羊茅和白三叶草处理葡萄果实中安息香酸、水杨酸、咖啡酸、儿茶素含量及单体酚总含量与清耕(对照)之间差异达显著或极显著水平;同时高羊茅处理使葡萄酒中没食子酸、咖啡酸、儿茶素等含量显著升高,在葡萄果实与葡萄酒中各处理单体酚总含量由高到低均为高羊茅?白三叶草?紫花苜蓿?清耕(对照)。【结论】行间生草可提高葡萄与葡萄酒中多酚化合物的含量,从而提高葡萄酒的质量。     

三重PCR检测草莓灰霉病菌、炭疽病菌和黄萎病菌

【目的】探索和优化检测条件,建立同时检测草莓灰霉病菌Botrytiscinerea,炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides和黄萎病菌Verticillium dahliae的三重PCR检测体系,为3种病害的早期快速诊断和鉴定提供技术和方法。【方法】选择可以组合的3种病原菌特异引物,研究多重PCR的影响因素,优化PCR退火温度,采用正交试验方法,以3个引物组、TaqDNA聚合酶、dNTP和Mg2+六因素三水平优化多重PCR体系。【结果】建立并验证适合上述草莓主要病原菌的三重PCR最佳检测体系,可分别扩增出729、539和450bp的特异条带,最适退火温度为50℃,25μL的反应体系中含有0.32μmol·L-1C729+/-、0.032μmol·L-1DB19/DB22、0.32μmol·L-1CgInt/ITS4、1.5UTaq聚合酶、0.15mmol·L-1dNTP、1.6mmol·L-1MgCl2。【结论】利用上述引物组合和反应体系进行三重PCR检测,能够快速从田间发病植株和土壤中将草莓灰霉病菌、草莓炭疽病菌和草莓黄萎病菌检测出来,灵敏度可以达到10pg菌丝DNA。