集约经营毛竹林土壤活性有机碳库研究

为了解毛竹林集约经营后土壤有机碳库发生的变化,采集了集约经营历史5～10年竹林的土壤样品进行分析,并与粗放经营毛竹林进行比较。研究结果表明:毛竹林集约经营后土壤总有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳含量都明显减少,与粗放经营毛竹林之间有显著差异(P<0.05),并且微生物量碳占总有机碳比例也显著降低,水溶性有机物质的分子量也明显变小。集约经营后竹林土壤矿化态碳数量及其占总有机碳比例增强,说明毛竹集约经营使土壤有机物质稳定性变差,矿化率增加。毛竹林土壤总有机碳、水溶性碳、微生物量碳及矿化态碳两两之间相关性均达极显著水平(P<0.01),土壤各类有机碳含量与土壤全氮、水解氮含量间相关性也达显著或极显著水平。毛竹集约经营未改变各类有机碳的剖面变化特征。     

新建日光温室土壤养分平衡与累积特性

连续3年定点监测位于黄土高原南部陕西杨凌的10余个新建日光温室栽培蔬菜种类、产量及施肥情况,并在每季作物种植前及收获后测定0~100 cm土壤电导率、有机质、全氮、有效磷、速效钾及0~200 cm土壤硝态氮等理化性质。结果表明,过量施用有机肥及化肥导致新建温室土壤养分大量盈余,前3年土壤氮、磷、钾养分(以N、P2O5、K2O计)表观盈余量之和分别高达3 784、4 097及2 727 kg/hm2。种植前3年有机质、全氮呈线性增加,年均增加量分别为4.25、0.25 g/kg;土壤有效磷、速效钾累积更加突出,种植2年后,耕层有效磷及速效钾已达高或极高水平;随着种植年限的增加,土壤剖面硝态氮累积量显著增加,耕层以下土壤有效磷、速效钾含量也有所增加。说明新建日光温室在种植初期就存在施肥过量问题,由此引发的问题值得关注。     

湘西典型植烟土壤酸碱缓冲特性及影响因素

为探明山地植烟土壤酸碱缓冲特性,采集了湘西山区烤烟典型生产区的28个土壤样本,采用酸碱滴定法和灰色关联法分析了湘西山地植烟土壤酸碱缓冲特性以及土壤缓冲容量与各影响因素之间的量化关系。结果表明：湘西山地植烟土壤酸碱缓冲量为11.35~43.29 mmol·kg^-1,平均为17.26 mmol·kg^-1,黄棕壤的酸碱缓冲量（11.35~43.29 mmol·kg^-1）显著高于黄壤（11.79~20.70 mmol·kg^-1）。有78.57%的样本对酸碱敏感,黄壤土是否对酸敏感由有机质含量决定,黄棕壤土是否对酸敏感与pH和有机质含量密切相关。对于同一土壤类型,有机质和黏粒含量与酸碱缓冲容量显著正相关;对于黄棕壤,酸碱缓冲容量还与pH和阳离子交换量呈显著正相关,与交换性酸和交换性铝呈显著负相关。主要土壤类型之间缓冲性能存在较大差异,黄壤土酸碱缓冲性能主要受土壤有机质、阳离子交换量和黏粒含量的影响;黄棕壤土酸碱缓冲性能主要受pH、阳离子交换量和有机质的影响。在生产中应采用合理施用化肥、增施有机肥、调节土壤酸性等措施提高植烟土壤酸碱缓冲性能,为优质烟叶生产创造良好的生态环境。     

长期不同施肥下红壤酸碱缓冲性能变化

土壤酸碱缓冲能力是表征土壤抵抗酸化的重要指标,明确长期不同施肥下红壤酸化特征及酸碱缓冲性能的变化,对红壤酸化防治和耕地质量提升具有重要意义。选取红壤旱地30年定位试验的不施肥(CK)、单施化肥(N、NP、NK、PK、NPK)、化肥加秸秆还田(NPKS)以及单施或配施有机肥(M、NPKM)共9个处理,分析了各处理红壤酸度、酸碱缓冲容量等指标的变化及相关性。与不施肥处理(16.89 mmol·kg-1·pH-1)相比,各施肥处理红壤酸碱缓冲容量均显著增加(19.08～28.01 mmol·kg-1·pH-1),其中增加幅度最大的是NPKM和M处理,分别增加了6.53和11.12 mmol·kg-1·pH-1。土壤酸碱缓冲容量与有效磷、阳离子交换量、有机质、碱解氮、全氮和全磷均呈极显著正相关(P<0.01)。长期施用有机肥提高了土壤阳离子交换量和有机质含量,是红壤酸碱缓冲容量提高的主要原因之一。长期施用有机肥既可有效防治红壤酸化,又能提高红壤对酸的缓冲能力,是红壤酸化防治的有效措施之一。     

陕北石油污染对土壤理化性质的影响

为了研究石油污染对土壤理化性质的影响,对安塞县8个类型油井井场周围土壤中的石油烃含量和理化性质进行分析测定。结果表明,井场周围土壤石油烃含量变化范围为0.08~71.49 g/kg,其中井场外0~5 m区域和5~20 m区域内土壤污染严重。石油污染导致土壤含水率、pH值、硝态氮、速效磷、全钾和速效钾含量显著降低,容重、有机质和铵态氮含量显著升高,全氮和全磷含量无显著变化;石油污染土壤中的石油烃含量与含水率、容重、有机质、铵态氮、速效磷和速效钾均呈极显著相关,与pH值和全钾呈显著相关,与全氮、硝态氮和全磷无显著相关关系。     

云南甘蔗主产区土壤有机质和速效养分分布研究

对2005年10月至2008年12月在云南甘蔗主产区的1450份土壤养分的分析研究,结果表明:云南甘蔗主产区土壤有机质、碱解氮、速效磷处在中等偏低水平,速效钾处在中等偏高水平;90%以上的有机质含量在4～40 g kg-1之间,碱解氮含量在15～160 mg kg-1,速效磷含量在0.5～29 mg kg-1,速效钾含量在30～210 mg kg-1。在集中分布区,土壤有机质、碱解氮呈近似正态分布,速效钾、速效磷呈近似偏正态分布。土壤有效养分的变异程度PKN。     

山东主要土类有机质及其与供磷特性的关系

山东省3大土类中棕壤的有机质含量最高,平均为10.69g kg-1,其次为褐土和潮土;高产农田的有机质含量平均为10.9g kg-1,高于中低产田。相关分析结果表明,土壤的主要养分含量中有机质含量与土壤有效磷含量的密切正相关,进一步分析表明,土壤的有机质含量与土壤全磷、有机磷、有效磷、磷酸化酶活性和土壤微生物转化难溶性磷的强度均呈正相关,而与磷吸附最大缓冲容量MBC、固磷百分率、解吸能Qm呈负相关;逐步回归结果表明有机质对棕壤中的中度活性有机磷MLOP、潮土中的Ca2-P、褐土中的A l-P、高产农田中的A l-P,中低产田的Fe-P均显著的正相关;而且这种相关性均是高产农田大于中低产田。有机质不仅直接丰富了高产农田的磷库,而且通过提高磷酸化酶的活性,降低土壤磷的吸附、固定,促进解吸,增加了土壤磷的有效性。     

东北黑土农田养分时空演变分析

通过东北黑土农田的广泛采样、化验分析,目前黑土农田有机质含量平均为33.9 g kg-1,全氮1.91 g kg-1,速效磷24.85 mg kg-1,速效钾159.95 mg kg-1。1979年~2002年期间黑土农田土壤有机质下降了3.76 g kg-1~4.14 g kg-1,平均每年下降0.16 g kg-1~0.18 g kg-1;而土壤速效磷含量大幅度上升,已是原来1979年的2倍以上,23年里土壤速效磷上升了12.66 mg kg-1~14.66 mg kg-1,平均每年上升0.55 mg kg-1~0.64 mg kg-1。认为土壤速效磷是过去的20多年里人为生产活动改变最大的肥力因子,其他土壤养分指标的空间分布有较明显的地带性,存在显著的空间变异,尤其是土壤有机质、全氮、碱解氮与地理纬度高程度相关,受气候等自然因素影响较大。     

有机无机肥配施对灌耕灰钙土碱性磷酸酶和土壤磷素的影响

在有机无机肥配施下,对灌耕灰钙土土壤碱性磷酸酶活性、速效磷、土壤全磷及其相关性进行研究。结果表明,土壤中碱性磷酸酶活性,剖面分布0~10 cm土层>10~20 cm土层>20~40 cm土层,有机处理明显高于无机处理,休闲(F)处理极显著高于无机处理,秸秆(S)、秸秆+NP肥(SNP)处理较高,N肥、NP肥处理显著高于对照(CK),NPK肥处理低于对照(CK),P肥处理活性较低;小麦苗期和灌浆期高于分蘖期和拔节期,收获期低于播种前。小麦收获期,在0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层中,土壤全磷含量施肥处理比对照(CK)分别减少0.06~0.18 g kg-1、增加0.02~0.14 g kg-1、增加0.02~0.14 g kg-1,秸秆+NP肥(SNP)和NP肥处理土壤全磷含量显著高于其他处理。土壤速效磷含量,各处理大小顺序依次是:NP肥>P肥>NPK肥>羊粪+NP肥>秸秆+NP肥,秸秆(S)>羊粪(M),小麦生育期呈先减小后增加又减少的趋势,在灌浆期和分蘖期较高。各个施肥处理,土壤碱性磷酸酶与土壤速效磷达到极显著直线正相关,土壤碱性磷酸酶活性可以反映土壤速效磷含量,土壤碱性磷酸酶活性可以作为指示灌耕灰钙土土壤磷素状况的灵敏指标。     

南方茶园土壤酸化特征及交换性酸在水稳性团聚体中的分布

通过采集浙江省杭州西湖龙井茶园土壤,研究茶园土壤剖面的酸度特征、养分变化以及交换性酸在水稳性团聚体中的分布特征,以了解南方茶园土壤的酸化过程。结果表明:茶园表层土壤(0-20cm)酸化严重,最低的pHH2O值达到4.0,并且有明显的深层化趋势;表土的有机质和速效磷含量较高,速效磷含量最高可达138.2mg/kg;表土团聚体分级表明茶园土壤有良好的团聚体结构,具有良好的水稳性;除了交换性H+在0.5～0.25mm和0.25～0.106mm水稳性团聚体之间没有明显差别外,交换性酸总量、交换性H+和交换性Al 3+含量均随着水稳性团聚体粒径的减小而降低;水稳性大团聚体中交换性Al 3+相对交换性H+占有明显的优势,而在0.106～0.05mm水稳性微团聚体中交换性H+占有明显的优势。交换性酸总量、交换性H+和交换性铝主要分布于>2mm和2～0.5mm水稳性团聚体中,同时在不同粒级团聚体中的分布随粒径的减小而降低。     

有机肥替代化学氮肥提升红壤抗酸化能力

【目的】长期过量施用化学氮肥加剧了红壤区农田土壤酸化,严重制约着该区域农业的可持续发展。施用石灰和有机肥是防治红壤酸化的主要措施,我们研究了有机无机肥配合提高红壤抗酸化能力的作用与机理。【方法】本研究基于2009年在湖南祁阳中国农业科学院红壤站开展的有机肥替代化学氮肥长期定位试验,其中4个处理分别为单施化肥(由于酸化严重,于2018年底添加石灰改良)、有机肥替代化肥氮20%、40%和60%,供试有机肥为猪粪。采集2018和2020年的土壤样品,分析各施肥处理红壤pH、交换性酸铝、阳离子交换量、有机质、酸缓冲能力等指标的变化及相互关系。【结果】至2018年,单施化肥处理较试验之初土壤pH降低了0.48个单位,交换性酸、铝分别增加了2.74和1.06 cmol/kg;添加石灰改良后,土壤pH升高了0.58个单位,交换性酸、铝分别降低了2.62和1.45 cmol/kg。有机肥替代化肥氮40%和60%处理均可有效防治红壤酸化,其中以替代60%处理效果最佳;至2020年60%有机替代处理土壤pH较初始值提高了0.78个单位,交换性酸和交换性铝分别降低了1.10和1.25 cmol/kg。有机肥...     

水稻土中氧化还原过程的研究 ⅤⅡ.亚铁的存在形态

水稻土在渍水时,合有大量的亚跌;在较为张烈的还原条件下,可以达每百克土中四、五百毫克^[1,2]。这样大量的亚铁的存在,应该具有一定的土壤学意义。     

Changes in aluminum pools of andisols due to soil acidification

Abstract

Aluminum concentrations in soil solutions are not only controlled by inorganic clay minerals but also by organically bound aluminum. The objective of this study was to determine which pools contribute to Al dissolution. Soil samples were taken at various distances from tree trunks and at various depths at the Rolling Land Laboratory (RLL), Hachioji, Tokyo. Selective dissolution techniques were used to analyze the changes in pools of solid-phase aluminum. Soil pH values around Hinoki cypresses were in the aluminum buffer range. Exchangeable aluminum contents in soils under Hinoki cypresses were 104 mmol_c kg-^?1 on the average. This value was similar to that of the cation exchange capacity (CEC) of Andisols at RLL at a soil pH of 4. The relationship between the soil pH and exchangeable, organically bound, and amorphous aluminum pools showed that dissolved aluminum ions in the soil solution were primarily derived from the amorphous Al pool. Dissolved aluminum ions were substituted with base cations of soils, resulting in the increase of the content of exchangeable Al and/or the formation of complexes with organic matter which increased the proportion of organically bound Al pools. Increase in the proportion of organically bound Al pools indicated the importance of complexation with soil organic matter for controlling the aluminum concentration in the soil solution.     

桂西北环境移民安置区新垦土地土壤质量与可持续利用研究——土壤肥力特征

本文对环江肯福环境移民安置示范区所采 88个表层土样及 4个剖面土样有机质 ,全氮 ,全磷 ,全钾 ,水解氮 ,速效磷 ,速效钾 ,pH等指标进行了测定。结果表明该区表层土壤有机质含量较高 ,土壤氮相对丰富 ,钾含量偏低 ,磷严重缺乏 ,pH偏酸性。土壤剖面发育完整 ,在土壤剖面中有机质、氮、速效磷、交换性钾主要聚集在 2 0cm的表层土壤中 ,全磷随深度的增加而降低 ,全钾和 pH值则随土壤深度增加而上升     

海南岛五指山土壤指纹电荷特征及影响因素研究

采用指纹电荷法(chargefingerprint)研究了海南岛五指山土壤指纹电荷特征及其与土壤有机质、pH、土壤黏粒含量、交换性H、交换性Al等之间的关系。结果表明:在本研究所设定的土壤pH范围(7.0、6.4、5.8、5.2、4.6、4.0)内,土壤指纹电荷随土壤pH的降低而减少;土壤指纹电荷与土壤有机质、pH、交换性H、交换性Al等之间极显著相关。研究显示,土壤黏粒含量对土壤养分的保持能力在低pH条件下比在高pH条件下显得更为重要。在实际工作中可用有机质含量、pH、黏粒含量(体积%)、交换性H、交换性Al含量等常规理化指标来计算出指纹电荷,作为判断土壤养分保持能力及预测土壤酸化影响的一个重要指标。     

Evaluation of Coconut Wastes as an Amendment to Acidic Soils in Low-Input Agricultural System

The effectiveness of plantation wastes along with locally available organic materials in ameliorating acidic soil was studied by conducting an experiment with coconut husk, poultry manure, vermicompost, and compared with limestone. Application of organic amendments significantly increased the soil pH, and it was greatest in poultry manure–amended soils followed by vermicompost and coconut husk + poultry manure treatments. The relative liming efficiency was greatest for poultry manure through out the observation period of 180 days. The coconut husk alone showed the least liming effect and its liming efficiency had increased when applied in combination with poultry manure and or vermicompost. This increase in soil pH was mirrored by significant reductions in exchange acidity, exchangeable aluminum (Al³⁺), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)–extractable iron (Fe²⁺), and manganese (Mn²⁺) and increases in cation exchange capacity, exchangeable bases, especially calcium (Ca), and Olsen-extractable phosphorus (P) by addition of organic amendments and lime. This study indicated the potential of using coconut husk along with poultry manure for managing acidic soils in low-input agricultural systems, especially in tropical islands.     

阔叶林改种毛竹(Phyllostachys pubescens)后土壤固氮细菌 nifH 基因多样性的变化

【目的】毛竹是喜氮植物,土壤氮素水平对毛竹生长至关重要。生物固氮是土壤氮素的重要来源,因此,探索阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌和土壤氮素的变化具有重要意义。【方法】选择立地条件相近的毛竹林(100多年前由阔叶林改种而来)和阔叶林,每种林地在东北坡向位置随机选择4个10 m×10 m标准样地,每个标准样地选取5个采样点,分层采集0—20 cm(表层)和20—40 cm(次表层)土壤样品,分析了土壤pH、有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾和含水量等常规理化性质; 采用引物对AQER和PolF,以土壤总DNA为模板扩增了固氮细菌功能基因(nifH )片段,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR),分析了固氮细菌群落结构、多样性以及丰度(nifH 基因拷贝数)变化; 通过基因克隆测序对土壤固氮细菌进行初步鉴定。【结果】阔叶林改种毛竹后土壤pH显著(P0.05)提高; 毛竹林土壤的含水量、碱解氮以及表层土壤的速效钾显著高于(P0.05)同层的阔叶林土壤,而有效磷则显著(P0.05)低于同层的阔叶林土壤。总体来说,阔叶林改种毛竹后土壤养分含量明显提高; 阔叶林土壤固氮细菌DGGE条带数以及多样性指数(Shannon-Wiener index)都高于毛竹林; 基于DGGE条带信息的聚类分析和主成分分析(PCA)结果表明,阔叶林和毛竹林区分为2个类群,而同一林分的不同土层之间差异较小; 实时荧光定量PCR结果显示,毛竹林土壤的固氮细菌 nifH 基因丰度显著(P0.05)高于阔叶林土壤; 通过克隆测序,14个阳性克隆分别属于2个不同的菌属,其中13个均为Bradyrhizobium,1个为Azohydromonas lata,条带序列与已知序列的相似度为93%~98%。【结论】阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌的种类减少,而功能基因丰度却明显增加; 土壤氮素水平明显提高,这可能是土壤固氮能力增强的结果。     

Soil Acidification in Phyllostachys praecox f. preveynalis Cultivation with Intensive Management

Phyllostachys praecox f. preveynalis (Lei bamboo) cultivation with intensive management has high economic profits. However, soil acidification is a severe problem with bamboo plantations that may influence its sustainability in practice. In this study, soils of two sites with different bamboo cultivation times were collected from Lin-an City of Zhejiang Province, China, to understand bamboo soil acidification through analysis of various soil acidification indicators. Results showed that soil nutrients accumulated significantly within the bamboo plantation, but soil pH dropped dramatically. Soil exchangeable acid increased with increasing bamboo planting times, so did the ratio of exchangeable aluminum (Al) to total soil Al. However, the exchangeable base cation [potassium (K) + sodium (Na) + calcium (Ca) + magnesium (Mg)] content and its saturation decreased greatly. With a simple simulation of first-order decay equation, soil acidification rates differed from soil sites but the final pH was similar, which suggested that intensive management exerted an important effect on soil properties.