京郊不同剖面土壤重金属的分布与迁移

通过对北京东南郊区3种种植方式下的土壤剖面重金属元素的调查分析,获得了不同种植模式下剖面重金属元素的空间分布特征。结果表明:不同种植模式下,各剖面土层中铅、铜、镉和铬的空间分布不同,菜地剖面上层重金属含量较高,其土壤重金属污染程度深;垂直分布重金属元素含量随土壤深度呈降低趋势,并在一定深度低于背景值。由于污染元素的量和迁移速度不同,在不同土层积累状况不同,以镉的表层富集趋势最为明显。     

连作对棉田土壤物理性质的影响

 以新疆南疆地区50团棉花连作5年、10年、15年20年的土壤为研究对象,分别测定不同连作年限土壤比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状。结果表明：棉花连作对其土壤各种物理性状产生了较大的影响。比重、容重随着连作年限的增长呈上升趋势,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25mm的微团聚体占了较大比重,良好团聚体的含量随着连作年限的增长呈下降趋势,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒的含量随着连作年限的增长呈上升趋势,粉粒呈下降趋势,而粘粒呈无规律的波动状。     

长期施用不同肥料稻田土壤养分的剖面分布特征

根据20年定位试验的资料，研究了稻田土壤施和不同肥料，N、P、K养分在剖面中的分布特征。结果表明：有机肥和化肥配施土壤全N和碱解N在整个剖面比单施化肥均有增加，但增加量主要集中在耕层；而有效磷只在耕层比单施化肥有明显的增加；有机肥和化肥对钾移动的影响基本一致。     

水旱轮作对长期连作棉田土壤生物活性的影响

<正>水旱轮作能使土壤有机质、全氮与全磷含量增加,提高土壤肥力。通过对水旱轮作水稻、玉米研究发现:轮作区田块在夏作成熟期细菌数量均高于连作,而真菌与放线菌数量低于连作。而针对水稻、棉花水旱轮作的研究未见报道,因此,本文从土壤生物活性角度研究水旱轮作,以期为解决棉田连作障碍,     

秸秆还田对长期连作棉田土壤微生物量碳氮磷的影响

通过棉花长期连作定点微区试验, 研究了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤微生物量碳、氮、磷(SMBC、SMBN、SMBP)含量的变化规律, 为衡量和评价秸秆还田对长期连作棉田土壤质量和肥力的影响提供科学的理论依据。研究结果表明:秸秆还田可以显著提高不同土层SMBC、SMBN、SMBP含量, 且随着连作年限增加, SMBC、SMBN、SMBP含量逐渐升高;秸秆不还田条件下, 随着连作年限增加SMBC、SMBN、SMBP含量下降, 0~20 cm土层秸秆还田条件下连作5、10、15年SMBC比无秸秆还田条件下分别增加 20.8%、67.2%、70.4%, SMBN比无秸秆还田条件下分别增加22.2%、81.2%、85.4%, SMBP比无秸秆还田条件下分别增加22.3%、81.2%、85.3%;秸秆还田条件下, 0~20 cm土层连作30年棉田SMBC比连作5、10、15、20年和25年分别增加了116.6%、86.2%、101.6%、28.9%和7.99%;0~20 cm土层连作30年的SMBN含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了114.1%、82.1%、99.65%、27.8%和7.15%;0~20 cm土层连作30年的SMBP含量比连作5、10、15、20年和25年的分别增加了65.7%、6.9%、34.2%、1.4%和2.22%。不同土层间微生物量差异表现为0~20 cm> 20~40 cm> 40~60 cm。秸秆还田可以显著提高连作棉田微生物量碳、氮、磷的含量, 且可以缓解棉花连作的不利影响, 有利于提高土壤质量和土壤肥力。     

不同连作年限棉田土壤微生物和酶的特征

[目的]测定不同连作年限土壤微生物主要类群及其数量变化以及土壤酶的活性.[方法]以新疆高产棉花连作5、10、15和20年的土壤为研究对象,测定土壤微生物数量和酶活性.[结果]棉花不同连作年限对土壤微生物环境产生了显著的影响.土壤中三大类微生物总数随着连作年限的增长呈下降趋势,细菌数量变化有极显著差异,真菌和放线菌变化无显著差异,棉田土壤B/F呈下降的趋势.[结论]对不同连作年限棉田土壤的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶进行测定,结果脲酶、蔗糖酶的变化趋势一致,均随着连作年限的增加呈增强的趋势,磷酸酶活性随连作年限的增加先呈下降趋势,再随连作年限增加呈上升趋势.     

绿洲连作棉田土壤重金属富集特征及评价

对新疆绿洲区不同连作年限棉田土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn富集特征进行研究,并根据地质累计指数法对污染程度进行分级。结果表明,随连作年限延长,元素As、Cd、Zn含量总体呈上升趋势,而元素Hg、Cu、Pb、Cr含量总体呈下降趋势,元素Ni的全量整体变化不大;As逐年累积达轻度-中等污染,元素Cd累积达中等-强污染,元素Hg在土壤中含量水平已达到强-极强污染程度。棉田土壤中As、Cd与全磷含量达极显著相关性,表明长年连作条件下,磷肥的施用影响重金属元素的富集程度,因此棉田的耕作制度及施肥量应作适当调整,避免加重重金属污染。     

长期秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质及微生物数量的影响

为探究棉花秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质和微生物数量的影响,采用长期定位试验的方法,设置了氮磷化肥+秸秆清茬(NP)、氮磷化肥+秸秆还田(NPS)、氮磷化肥+有机肥(NPM)及氮磷化肥+秸秆还田+有机肥(NPSM)等4个处理,对不同处理在棉花不同生育期对土壤的化学性质和微生物数量的影响,并对两者之间的关系进行了探究。结果表明: 棉花秸秆还田和施用有机肥均可降低土壤pH,其中NPSM 相比NP在各生育期分别显著降低了3.41%、1.86%、3.19%、2.60%;棉花秸秆还田和施用有机肥均可提高土壤的养分含量,其中NPSM比 NP在各生育期对土壤中碱解氮含量显著增加140.63%~229.17%,速效钾含量显著增加35.86%~60.54%,有效磷含量显著增加146.92%~483.34%,有机质含量显著增加28.06%~63.07%。秸秆还田和施用有机肥均可增加土壤细菌、真菌、放线菌、固氮菌和氨化细菌的数量,NPSM相比NP明显增加了土壤中细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和固氮菌的数量,其中细菌的数量在不同时期增加了119.28%~177.21%;真菌数量增加了156.64%~233.42%;放线菌数量增加了107.40%~158.66%;固氮菌数量增加了95.23%~155.53%;氨化细菌数量增加了279.39%~357.29%,均达到显著性差异水平(P<0.05)。因此,秸秆还田配施有机肥后可显著改善土壤性质,增加土壤养分含量及微生物数量,从而达到优化土壤结构、提升土壤肥力的目的。     

新疆叶尔羌河流域棉田土壤养分分析与评价

以南疆叶尔羌河流域棉田土壤为研究对象,通过野外调查取样和室内试验的方法,采用全国第二次土壤普查养分分级标准为依据研究土壤中养分分布特征。研究结果,有机质平均含量为6.94 g/kg,53.2%的土壤呈缺乏状态;全氮平均含量为0.77 g/kg,53.3%的土壤呈较缺乏状态;全磷平均含量为0.16 g/kg,81.5%的土壤呈极度缺乏状态;全钾平均含量为12.13 g/kg,70.6%的土壤呈较缺乏状态;碱解氮平均含量为39.77 mg/kg,61.6%的土壤呈缺乏状态;速效磷平均含量为8.46 mg/kg,73.3%的土壤为中等含量;速效钾平均含量为175.93 mg/kg,69.7%的土壤含量较丰富,土壤养分含量随土壤深度增加而有较明显降低。     

连作棉田土壤剖面钾含量变化特征及对不同耕作方式的响应

【目的】研究新疆绿洲农田棉花长期连作下土壤钾的消耗特征,明确不同耕作方式对连作棉田土壤剖面钾含量分布的影响,为绿洲棉田土地利用、管理和棉花可持续生产提供理论依据。【方法】在南疆宜棉区分别选择初垦1年和连续植棉5年、15年、20年、30年的连作棉田以及连作30年后采用深翻(60 cm)和水稻轮作措施的棉田,研究0—100 cm土壤剖面全钾和速效钾的变化特征。【结果】连作棉田土壤剖面全钾和速效钾自上而下呈现先降后升的变化趋势,在40—50 cm土层最低;连作年限不同的棉田土壤剖面不同深度土层全钾和速效钾含量发生明显分异。随连作年限的延长,上部0—20 cm耕作层含量先升后降,中部20—70 cm持续下降,下部70—100 cm有升高趋势。对长期连作棉田进行深翻,土壤剖面0—60 cm各土层全钾含量趋于平均化,中部土层速效钾的释放增强,棉花全生育期可维持较高的水平。采取棉花与水稻轮作,土壤全钾和速效钾含量自剖面上部至底部沉积的趋势明显,淋溶损失增强,下茬棉花全生育期0—40 cm速效钾含量偏低。【结论】棉花对土壤钾的消耗较多,每年通过籽棉收获从棉田迁出的钾每公顷可达63 kg左右;棉花长期连作对砂性土壤剖面中部钾消耗严重,以40—50 cm耗竭最重;深翻可打破连作条件下钾含量在土壤剖面的分布状态,显著提高剖面中部钾含量,并能促进速效钾的释放;稻棉轮作加速了钾的淋溶损失,导致后作棉花生育期间土壤钾含量普遍偏低,因此在砂性土壤上进行稻棉轮作应加强后茬棉花钾肥的补充。     

棉花连作对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤理化性质的影响

以渭干河-库车河三角洲绿洲连作5、10、15、20 a和25 a的棉田土壤为研究对象,对棉田土壤的理化性质和酶活性进行分析。结果表明： 随着棉花连作年限的增长棉田土壤容重增大、孔隙度下降,粗砂和细沙含量增加,粘粒含 量下降,其变化连作15 a极为明显; 随着连作年限的增长盐分含量和pH值逐渐降低,有机质和碱解氮含量大幅度升高,速效磷比较稳定或略有减小,而钾的含量显著下降,致使氮、磷、钾比例失调,其增减变化连作15 a极为显著; 随着连作年限的增长脲酶、过氧化氢酶和转化酶的活性呈现先升后降的趋势,连作15 a都达到最高值,蛋白酶和磷酸酶活性也呈现先升后降的趋势,但其活性连作20 a达到最高值。 由研究结果可以得出研究区棉花连作年限不宜超过15 a,棉花连作年限超过15 a时,会导致土壤容重增大、孔隙度下降,土体紧实板结,结构性差,土壤养分含量失衡,酶活性降低,土壤质量下降等连作障碍,使得棉花产出和效益受到影响。     

不同连作年限桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系

[目的]调查分析不同连作年限条件下桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系,为桑园土壤养分管理和健康可持续发展提供参考依据.[方法]以近15年未植桑的田块为对照(CK),测定连作5、10和15年桑园根际土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和pH等土壤参数,并分析其与桑叶年产量的关系.[结果]与CK相比,连作5和15年的桑园土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾、pH和速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著提高(P<0.05,下同);连作10年,桑园土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾含量和速效磷/速效氮、速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著降低.桑园土壤养分整体以连作15年最高,连作5年次之,连作10年最低;桑叶年产量以连作10年最高,达40050 kg/ha,连作5年次之,连作15年最低.相关性分析结果表明,有机质含量与其他养分含量均呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,pH与有机质、全氮、速效氮和速效钾呈极显著正相关;桑叶年产量与土壤养分含量呈显著或极显著负相关.[结论]长期植桑的桑园土壤养分含量与桑叶年产量密切相关.增施有机肥可提高桑园土壤有机质,也有助于均衡提高土壤养分及改善土壤pH.     

长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响

以红壤稻田和红壤旱地长期定位施肥试验土壤为材料,对长期施肥后土壤Cu、Zn、Pb和Cd的含量及其有效性进行了研究,旨在为常规农业管理条件下农田重金属污染提供更多可靠及有用信息。结果表明:红壤稻田土壤Cu、Zn、Pb含量分别为27.2~34.4、83.8~96.1、41.0~62.0 mg·kg~(-1),不同施肥处理土壤Cu、Zn、Pb含量均未超过土壤环境质量二级标准;土壤Cd含量为0.49~1.04mg·kg~(-1),Cd含量均超过土壤环境二级标准。红壤旱地土壤Cu、Zn、Pb全量范围分别为34.6~88.3、79.4~173.7、56.7~81.1 mg·kg~(-1),其中施加有机肥处理的土壤Cu超过土壤环境二级标准,Cd为0.14~1.35 mg·kg~(-1),超标率为42.9%。通过红壤稻田和旱地各处理土壤Cd有效性比较,施用猪粪旱地(33.8%)高于稻田(23.9%),而施用化肥旱地土壤Cd有效性最高处理(NP 14.8%)低于稻田最低处理(NPK 31.2%)。从红壤稻田和红壤旱地长期施肥试验结果看出:长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累,但施用猪粪处理的土壤中Cd有显著积累。红壤稻田施用Ca肥可明显降低土壤Cd的有效性;施用猪粪在增加土壤Cd全量的同时,也提高了旱地红壤Cd的有效性。     

塔里木河上游典型绿洲中棉花的生态化学计量特征及其与棉田连作年限的关系

为讨论生态化学计量特征与连作年限的关系,选取塔里木河上游阿拉尔垦区5、10、15、20和30年连作的棉田作为研究样地,分析棉花不同器官生态化学计量特征及其与土壤、产量的关系。结果表明:1)C质量分数、N∶P的平均值±标准差在叶片中最高((422.3±20.6)g/kg;11.4±4.6),N和P质量分数在棉籽中最高((38.1±11.8)g/kg;(14.4±5.0)g/kg),C与N、C与P质量比在纤维中最高(193.0±44.2;1 008.4±305.4);棉花各器官C、N和P随连作年限延长均表现为先增高后降低的趋势,C与N、C与P、N与P质量比无统一变化规律。2)棉花各器官C、N和P及计量比的变异性表现为N∶PPC∶PC∶NNC;整体变异来源分析表明不同器官间对棉花C、N和P质量分数,C与N、C与P和N与P质量比变化的贡献大于连作年限间差异。3)棉花产量随连作年限延长表现为先增加后减少,在20年时最高,5年时最低;棉田土壤C和N质量分数,C∶N、C:P和棉花C均与棉花产量具有显著或极显著正相关关系。分析表明,棉花各器官生态化学计量特征在不同连坐年限中存在差异性,受N、P元素共同限制,同时与产量具有一定联系。     

不同连作年限对大豆根际土壤养分的影响

为改善重迎茬对大豆产生的障碍.对不同连作年限大豆根际土壤的养分状况进行了测定.明确了连作对大豆根际土壤养分的影响,为通过营养补充手段改善重迎茬危害提供了依据.研究结果表明,连作处理根际土壤pH随连作年限增长呈下降趋势,各连作大豆根际土壤中氮、磷、钾、镁、锌、硼、钼、有机质等养分含量均低于正茬,不同连作年限对大豆根际土壤中铁、钙、锰含量的影响未表现出线形规律.     

麦玉轮作区农田土壤重金属调查及评价

为全面了解旱地两熟区典型轮作制农田土壤重金属污染和风险状况,通过采集150个耕层土壤样品调查分析了我国高利用强度下麦玉轮作农田土壤重金属含量(Ni、Cr、Cu、Cd、Zn、Pb、Hg、As),并采用单因子污染指数(Pi)、内梅罗综合污染指数(PN)、富集因子(EF)和生态风险评价(RI)4项指标进行土壤污染评价。结果表明:PN和RI指数表明,旱地两熟区土壤整体为清洁状态。As(29.04±9.21 mg·kg^-1)、Cd(0.15±0.14 mg·kg^-1)、Pb(17.84±18.10 mg·kg^-1)含量高于全国土壤背景值,除As处于轻微污染外,其他重金属均未达到污染水平。不同区域间,云南地区的重金属含量高于其他区域,处于较低潜在生态风险,但逼近中等生态风险警戒。相关性、主成分和聚类分析结果进一步发现,土壤污染主要来源于成土母岩和人为活动,其中Ni、Cr、Cu、Cd和Zn含量受成土母岩影响更大,而Pb、Hg和As含量受人为活动影响更大。研究表明,农田土壤重金属含量在成土母岩的基底含量基础上通过人为活动进一步积累。     

土壤改良剂和高温闷地对黄瓜连作土壤的改良效果

针对蔬菜地连作障碍,在深圳市郊两块黄瓜地进行高温闷地,并结合施有机肥、石灰和菌肥等土壤改良剂,以处理后两块黄瓜地的土壤温度、理化性质和黄瓜产量为指标进行调查分析。结果表明,该措施能够提高土壤温度,显著增加土壤中速效钾、交换性钙和镁元素的含量,改善土壤理化性质,黄瓜产量得到了显著提高。     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0～20 cm土壤和40个0～100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定...