宁夏压砂地砾石元素淋溶影响因素研究

研究压砂地元素淋溶对宁夏回族自治区压砂地土壤环境维护以及健康发展至关重要。为研究宁夏中卫地区压砂地在不同补水量、盐分处理和温度下的元素淋溶规律,采用电感耦合等离子体发射光谱仪及电感耦合等离子体质谱仪,测定了宁夏回族自治区中卫市环香山地区2种压砂砾石的元素含量,并根据当地多年降雨灌溉资料以及气象温度水质等数据,通过室内试验分析不同补水量、盐分及温度对压砂砾石元素淋溶的影响,同时运用多元回归法分析各影响因子对元素淋溶量变化的贡献率。结果表明:1)水分的参与对压砂砾石元素淋溶有促进作用。随着补水量的增加,绿色板岩各元素淋溶量呈波动增加趋势,红色砂岩Na、Si、Cl元素淋溶量随补水量的增加逐渐增大,Mn、Ba元素淋溶量在补水量为397 mL时出现峰值,随后淋溶量减小,通过拟合方程发现压砂砾石元素淋溶量与补水量呈对数函数关系,且拟合度较高(R20.99)。2)随着矿化度的增加,元素淋溶量呈现先增大后减小的趋势,且在矿化度为3 g/L左右时的NaCl溶液处理下元素淋溶量达到最大值,然后逐渐减小。且通过拟合方程发现,压砂砾石元素淋溶量与盐分呈2次多项式关系。3)影响宁夏中卫地区元素淋溶量影响因子中,补水量对其元素淋溶量的影响最大,温度次之,盐分最小。研究可为压砂地土壤健康发展与可持续利用提供依据。     

第四纪红粘土发育的红壤在施用石灰和石膏后元素的淋溶特征

本文利用模拟土柱试验研究了施用石灰和石膏对第四纪红粘土发育的红壤中元素淋溶过程的影响。结果表明,施用石灰后１０ｃｍ土层中除Ｃａ＾２＋以外的阳离子元素的淋失量减少,而ＳＯ４＾２－和ＨＣＯ３＾－的淋失量增加;施用石膏后１０ｃｍ土层中所有阳离子元素,特别是ＡＩ＾３＋的淋失量增加。红壤中Ｃａ＾２＋的淋失以自由态为主,施用石膏后与ＳＯ４＾２－结合的比例增加,不同处理中３０ｃｍ土层处铝的淋失以自由态为离,１０     

采煤沉陷地粉煤灰充填复垦土壤元素淋溶特性实验研究

以采煤沉陷地粉煤灰充填复垦土壤的污染问题为研究背景，从措施的实地可操作性出发进行实验设计，采取了灰土，灰矸不同比例混合和隔层排列处理措施，对淋溶液中各检测元素的含量进行了分析和比较。结果表明，粉煤灰中大部分元素在淋溶液中含量高，淋溶作用强烈，在各种元素中，大多数污染重金属元素在淋溶液中的含量极低，只有铬的含量略高。不同处理设施对粉煤灰的淋溶特性有显著影响。     

添加玉米秸秆对白浆土重组有机碳及团聚体组成的影响

研究添加有机物料后,土壤重组有机碳含量变化及其对土壤团聚体组成的影响,对于科学评价秸秆还田对土壤的培肥作用及其环境效应具有重要意义。采用室内培养试验,培养120 d,研究耕作白浆土耕层土壤和母质层中添加不同比例秸秆对土壤重组有机碳积累量、团聚体组成及各粒级团聚体中有机碳分布的影响。结果表明:随秸秆施用量增加,耕层土壤和母质的重组有机碳含量均呈同步增加趋势,耕层土壤和母质相比,重组有机碳增量差异不大,两者增量差值仅为0.34 g kg-1,但两者的有机碳增率差异很大,耕层土壤仅为85.51%,母质则高达556.23%。说明在成土过程中,耕层土壤中有机质的累积会降低其固碳潜力,而在母质层中,其固碳"位点"处于"空置"状态,因此有很强的固碳潜力。同时,秸秆的添加,促进了土壤中小粒径团聚体(0.25 mm)向大团聚体(0.25mm)的转化,耕层土壤和母质土壤在秸秆添加量为3%和2%时大团聚体中有机碳的贡献率最高,分别为69.90%和65.48%。在白浆土中添加玉米秸秆培养后,其母质的固碳能力大于耕层土壤。     

中国白浆土研究Ⅱ.无定形铁、锰、铝氧化物特性及其元素地球化学分异

本文主要研究了白浆土中无定形态铁、锰、铝氧化物特性及其元素的地球化学特征。结果表明：（１）游离态、活性态及络合态的铁、锰、铝氧化物都向着粘粒中富集。其中游离态及活性态中，Ａｌ２Ｏ３富集最强烈，Ｆｅ２ｏ３次之，ＭｎＯ最弱。（２）铁、锰、铝氧化物的活性是ＭｎＯ高于Ｆｅ２Ｏ３，而Ａｌ２Ｏ３主要取决于ＰＨ值，同时也受其它因素的影响。ＭｎＯ和Ｆｅ２Ｏ３在活性上的差异，不仅取决于两者在标准氧化还原电位的差异上     

沈阳棕壤氧化还原电位动态变化的研究

2013年9月到次年9月间每隔7天,在沈阳农业大学后山棕壤(简育湿润淋溶土)每间隔10 cm观测0~100 cm土体内土壤温度,并用土钻采集新鲜土样,立即测定土壤氧化还原电位,室内测定土壤水分含量和土壤pH,研究其动态变化规律。结果表明:①9-11月,各土层Eh均在300~400 mv范围内呈平稳状态;12月到次年3月,土壤处于冻融时期,各土层Eh明显升高;4—6月干湿交替时期,各土层Eh呈波动变化趋势;与往年不同,7—8月沈阳地区降水量明显减少,土壤Eh呈现先升高后趋于平稳的变化趋势,且随着土壤深度的增加而减小。其中有机质较多的土壤表层Eh变化幅度较小。②9-11月以及次年4—8月间,土壤Eh变化主要受含水量影响,二者呈负相关关系(P0.05)。12月到次年3月间,二者呈现正相关关系(P0.05)。温度较低、水分含量较多的冻融时期,土壤Eh变化趋势为先升高后降低,温度较高、水分较多的干湿交替期,土壤Eh波动变化则尤为明显。③非冻融时期,各层土壤Eh受pH影响不显著。冻融时期,各层土壤Eh受土壤pH影响较大,且二者呈正相关关系(P0.05)。     

安徽明光地区白浆化土壤溶液的元素组成与迁移特征

以安徽省明光地区白浆化土壤为例,分析土壤溶液元素的组成与迁移特征。认为土壤渗漏液呈微酸性,与相应土层基本接近。渗漏液中测出的元素有H+、K、Na、Ca、Mg、Si、AI等,而Fe、Mn、P含量很少。以Si的浓度占绝对优势,在28.8532.79mgL-1之间。土壤溶液元素的垂直变化规律可以用元素的淋淀系数来表示,K、Na、Ca、Mg、Si的淋淀系数大于100,表明这些元素被淋失。Si淋淀系数在100104之间,表明可能淋出土体或部分在底部淀积。AI的淋淀系数全年都小于100,表明土壤溶液的AI发生淀积。深入研究渗漏液元素成分对认识土壤矿物的破坏具有重要意义。     

中国北方主要农区农田氮磷淋溶特征与时空规律

中国北方黑土区、潮土区和褐土区是我国农业主产区,大水大肥问题尤为突出,氮磷淋溶是全国典型的地下水污染来源。然而,中国北方主要农区农田氮磷淋溶特征和时空规律尚不清楚。本文利用田间原位监测和文献荟萃分析方法,系统分析了中国北方主要农区285个监测点年的4种主要种植模式(春玉米、冬小麦-夏玉米、露地蔬菜、保护地蔬菜)农田氮磷淋溶特征与时空规律。研究结果表明,中国北方4个主要种植模式的平均氮和磷淋溶强度分别为:保护地蔬菜117.5 kg(N)·hm~(-2)和0.74 kg(P)·hm~(-2),露地蔬菜51.7kg(N)·hm~(-2)和0.10kg(P)·hm~(-2),冬小麦-夏玉米轮作49.9kg(N)·hm~(-2)和0.07kg(P)·hm~(-2),春玉米30.7kg(N)·hm~(-2)和0.09kg(N)·hm~(-2)。与粮田相比,蔬菜田的高水肥投入决定了其较高的氮磷淋溶量。受土壤质地以及区域间水肥管理差异的影响,同一种植模式下,总氮淋溶强度为黑土区褐土区潮土区。农田氮磷淋溶年际间变化主要受降雨强度的影响,总氮淋溶量与降雨强度呈正线性相关关系,尤其前一年无淋溶事件发生背景下,下一年的淋溶量会急剧增加。空间尺度上,潮土区和褐土区是氮素淋溶的主要风险区。值得注意的是一些蔬菜种植面积尤其是保护地蔬菜种植面积占比较大的省份表现出较高的氮磷淋溶风险。综上,北方主要农区农田氮磷淋溶风险以氮为主,磷的淋溶风险也不容忽视。潮土区和褐土区是氮素淋溶的主要风险区。区域尺度上,氮磷淋溶主要来自粮田,但菜田面积越大,氮磷淋溶风险越高。     

华中黄棕壤和黄褐土粘粒胶膜的微量元素地球化学特征

The relationships between the basic properties and trace elementsin soil argillans and corresponding matrix soils were studied by sampling from the B horizons of 26 Alfisols in croplands of the subtropical area in Central China. The soil elements (K, Na, Ca, Mg, Mn, Co, Cu, Cr, Cd, Li, Mo, Ni, Pb, Ti, V, and Zn) were extracted by acid digestion and their contents were measured using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The mean contents of clay and organic matter in the argillans were approximately 1.1 and 1.3 times greater than those in the matrix soils, respectively. The pH values and the contents of P₂O₅ and bases (K₂O, Na₂O, CaO, and MgO) in the argillans were higher than those in the corresponding matrix soils. Cu, Cd, Ti, and V were enriched in the argillans. Correlation coefficients and factor analyses showed that Co, Cu, Li, and Zn were bound with phyllosilicates and manganese oxides (Mn-oxides) in the argillans. Cr and Pb were mainly associated with iron oxides (Fe-oxides), while Ni was bound with Mn-oxides. Cd, Ti, and V were chiefly associated with phyllosilicates, but Cr and Mo were rarely enriched in the argillans. In contrast, in the matrix soils, Co and Zn were associated with organic matter and Fe-oxides, Cr existed in phyllosilicates, and Mo was bound to Fe-oxides. Cd, Ti, and V were associated with organic matter. The results of this study suggest that clays, organic matter, and minerals in the argillans dominate the illuviation of trace elements in Alfisols. Argillans might be the active interfaces of elemental exchange and nutrient supply in cropland soils in Central China.     

第四纪红色粘土发育的红壤中营养元素的淋失

A red soil derived from Quaternary red clay was employed to study nutrient leaching with soil columns repacked in laboratory. The objective was to identify the effects of fertilization practices on leaching patterns and magnitudes of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^-. The treatments were CK (as a control), CaCO₃, CaSO₄, MgCO₃, Ca(H₂PO₄)₂, urea, KCl, and multiple (a mixture of the above-mentioned fertilizers). The fertilizers were added to the bare surface of the soil columns, and then the columns were leached with 120 mL deionized water daily through peristaltic pumps over a period of 92 days. Leaching processes of NH₄⁺, and NO₃^- were only measured in CK, urea, and multiple treatments which were directly related to N leaching. Results showed that sole application of CaSO₄, and Ca(H₂PO₄)₂ scarcely had any effect on the leaching losses of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺; the application of MgCO₃ stimulated the leaching of Mg²⁺; the application of CaCO₃ promoted the leaching of Ca²⁺, Mg²⁺ and K⁺; urea treatment also promoted the leaching of K⁺ and NH₄⁺, and NO₃^- leaching mainly occurred at late stage of leaching process in particular; under KCl treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, and K⁺ was promoted to a large extent; under multiple treatment, leaching of Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, and NO₃^- was all increased and NO₃^- was mainly leached at the end of leaching process and still had a trend of increase.     

我国4种土壤磷素淋溶流失特征

磷素是水体富营养化的主要限制因子,地表水磷的污染负荷主要来源于农业面源污染。采集黑土、潮土、红壤和水稻土4种土壤,采用土柱模拟的试验方法,研究磷素在4种土壤剖面中空间分布特征,以及土壤渗漏液中TP、TDP的含量、动态变化以及流失量特征。结果表明:(1)不同类型土壤全磷和有效磷含量差异性显著,由高到低依次为水稻土潮土黑土红壤;黑土、红壤和水稻土土壤全磷和有效磷含量都表现出,随土壤深度的增加,不断降低;而潮土剖面呈上下层高,中间低的分布格局。(2)4种土壤渗漏液中占主导的磷形态不一致,潮土以MRP占主导,黑土和水稻土以DOP为主,而红壤则以PP为主。土壤磷素动态变化方面,潮土表现为TP含量先减后增再减,TDP含量先增后减;黑土表现为TP含量先增后减,TDP含量持续下降;红壤和水稻土TP和TDP含量变化不显著。(3)相关分析表明,4种土壤中Olsen-P与渗漏液中TP呈指数关系,具有极显著相关性。(4)4种土壤TP、TDP下渗流失量都以潮土最高,其次是黑土和水稻土,红壤流失量最小,磷素流失以TDP为主。     

江西鄱阳湖平原区农田土壤微量元素空间分异特征及其影响因素

【目的】开展土壤微量元素空间分异及其影响因素的分析,能更客观地阐明土壤微量元素变化的内在机理,对田间土壤肥力的有效管控和保障人类健康、保护土壤生态环境具有重要意义。【方法】在江西省丰城市鄱阳湖平原农田区,采用网格布点法布设283个采样点,每个采样点取0-20 cm表层土壤,对样点数据用三倍标准差法剔除异常值20个,实际利用样点数为263个,分析了土壤样品pH、质地、氮、磷、钾和硼(B)、锰(Mn)、钼(Mo)、硒(Se)、碘(I)、氟(F) 6种微量元素的含量。采用地统计学理论、方差分析、相关分析以及回归分析方法,对鄱阳湖平原区农田土壤6种微量元素的含量、空间分布特征及其影响因素进行分析。【结果】B、Mo含量均值处于丰富与上限值之间;Mn含量均值为330.24 mg/kg,处于缺乏水平;Se、I含量均值处于适量水平;F含量均值为474.59 mg/kg,处于边缘水平;6种微量元素含量均为中等程度变异,但各元素含量变异程度有所差异。B、Mn、Mo元素的最优插值模型为指数模型,Se、I、F均为球状模型。I元素的块金效应<25%,其他5种微量元素处于27.09%~41.77%。6种微量元素含量的空间分布格局差异较为明显,除Se元素不缺乏外,其余5种微量元素均处在缺乏水平。B、Mn、F含量均受到土壤类型、耕层质地的显著影响,Mn、Mo含量与坡度、pH间均达到极显著相关水平,Mn、Se、I含量与全磷含量显著相关,坡向与到河流的距离与6种微量元素含量未达到显著相关关系,其他影响因素仅对某些种元素表现出显著或极显著相关关系。在B、I含量的主要影响因素中,以耕层质地的影响最大;在Mn、Mo元素含量的主要影响因素中,以pH的贡献率最高;Se元素含量与土壤类型、全磷、坡度、高程之间达到显著或极显著相关水平,以全磷的影响程度最高;F元素含量与土壤类型、耕层质地、全氮含量相关显著,且全氮为主要影响因素。【结论】1)研究区域土壤B、Mo的含量总体较高,I、Se含量适量偏上,Mn总体上较为缺乏,F处于边缘水平;6种元素含量均为中等程度变异。2)土壤微量元素B、Mn、Mo的最优插值模型为指数模型,Se、I、F则为球状模型;除I具有强烈的空间自相关外,其余5种元素表现为中等程度的空间自相关。3)微量元素含量影响因素中,坡向、到河流的距离与各元素含量间未达到显著相关关系;B、I含量均受耕层质地的影响最大,Mn、Mo含量主要受pH的影响,Se含量主要受全磷的影响,F元素含量则主要受全氮的影响。     

施用鸡粪稻田土壤氮磷养分淋洗特征研究

通过田间试验,研究了长期施鸡粪稻田不同鸡粪施用量下氮、磷养分淋洗特征及其潜在的环境效应.结果表明,田面水NH 4 -N和NO-3 -N浓度在施鸡粪初期均较高,且施鸡粪增加其浓度.NH 4 -N在30 cm、60 cm、90 cm渗漏液中平均浓度分别为1.05～1.48 mg · L-1、1.08～1.91 mg · L-1和1.02～2.38 mg ·L-1,不同层次之间浓度没有明显差别;同一层次NH 4 -N浓度随鸡粪用量增加而增加.渗漏液NO-3 -N浓度与NH 4 -N浓度值相比,含量略高,沿土壤剖面呈上低下高趋势;施用大量鸡粪能明显增加土壤渗漏液中NO-3 -N含量.稻田田面水总磷浓度在鸡粪施用初期达到最大值,且随着鸡粪用量增加而明显增加;随后逐渐降低;但整个生长季含量均超过0.1 mg · L-1.不同层次渗漏液总磷含量变化差别不大.总磷在水稻生长季前期较平稳,8月初有1显著高峰,磷淋洗量与鸡粪用量明显相关.长期施鸡粪稻田土壤氮、磷具有较高环境风险.     

Background concentrations of elements in soils of China

Water, Air, & Soil Pollution - Mean concentrations of 62 elements, pH, organic matter and grain size have been computed for soil samples from 4,095 locations throughout mainland China The...     

滴灌施肥条件下不同种类氮肥在土壤中迁移转化特性的研究

采用室内土柱模拟方法研究了滴灌条件下不同种类氮肥(硝态氮、铵态氮和尿素态氮)在土壤中的迁移、淋溶和转化特征。结果表明,3种氮肥在2种质地土壤中的淋失量均是硝态氮肥>尿素>铵态氮肥,淋失的氮素主要为肥料氮。砂壤土上氮素的淋失量明显高于粘壤土。滴灌施用铵态氮肥,显著增加了土壤中NH4+-N含量,随着硝化作用的进行,NH4+-N的量在培养的第5d左右达高峰,尔后含量逐渐降低。与滴灌施用硝态氮肥相比,施用铵态氮肥和尿素后在培养期间土壤矿质态氮(NO3--N+NH4+-N)的含量有降低的趋势，降低的原因可能与N+NH4+-N在土壤中的固定、挥发等有关。     

不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中迁移转化特性的研究

采用室内土柱模拟试验方法 ,研究了不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中的迁移、淋溶和转化特征。结果表明 ,灌水量及水肥供应方式是决定尿素态氮在土壤中迁移、转化和淋失的关键因素。氮素淋溶量随灌水量的增加而增加 ;与浇灌施肥相比 ,滴灌施肥显著地降低了氮素的淋溶损失。在淋失的氮素形态中 ,以尿素态氮为主 ,其次为硝态氮 ,铵态氮的淋失量最低。灌水量低时 ,滴灌施肥铵态氮在土壤上层明显累积 ;灌水量增加后 ,这种累积作用减弱。灌水量低时 ,灌溉施肥的土壤硝态氮变化呈上低下高 ,增加灌水量降低了土壤中硝态氮含量 ;滴灌施肥显著地减少了尿素态氮的淋溶损失 ,增加了土壤中有效态氮的含量。     

南方酸化红壤钾素淋溶对施石灰的响应

为探究石灰施用的长期和短期效应对酸化红壤钾素的影响,依托始于1990年的国家红壤肥力与肥料效益监测长期定位试验,选取化肥氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施+半量秸秆还田(NPKS)及其增加常量石灰(NPL、NPKL、NPKSL)6个处理。室内土柱淋溶试验设置0 L、0.5 L、1 L和1.5 L石灰施用量,监测田间和淋溶后0～50 cm土层速效钾和缓效钾含量、pH及淋溶液中钾离子(K⁺)含量的变化。结果表明:1)施用石灰4年后,与NPKS、NPK、NP相比,各处理均增加了相应土层的缓效钾含量;NPKSL和NPL处理分别增加了0～40 cm和0～10 cm速效钾含量,增幅分别为2.06%～36.39%和27.26%。2)石灰施用量相同,各处理土壤累积K⁺淋溶量由大到小依次为NPKS处理、NPK处理和NP处理。施用石灰减少了NPKS和NPK处理淋溶液中累积K⁺含量,降幅为18.10%～57.70%,且K⁺淋溶率也下降。3)施石灰提高了表层土壤pH;土壤中钾素盈余情况下,石灰当季施用量每增...     

我国东南部地区红壤表土养分的淋溶及再分布

The leaching and redistribution of nutrients in the surface layer of 4 types of red soils in Southeast China were studied with a lysimeter experiment under field conditions. Results showed that the leaching concentrated in the rainy season (from April to June). Generally, the leaching of soil nutrients from the surface layer of red soils was in the order of Ca > Mg > K > NO₃-N. In fertilization treatment, the total amount of soil nutrients leached out of the surface layer in a red soil derived from granite was the highest in all soils. The uptake by grass decreased the leaching of fertilizer ions in surface layer, particularly for NO₃-N. Soil total N and exchangeable K, Ca and Mg in the surface layer decreased with leaching and grass uptake during the 2 years without new fertilization of urea, Ca(H₂PO₄)₂, KCl, CaCO₃ and MgCO₃. Ca moved from the application layer (0~5 cm) of fertilizer and accumulated in the 10~30 cm depth in the soils studied except that derived from Quaternary red clay. The deficiency of soil exchangeable K will become a serious degradation process facing the Southeast China.