长期施肥对菜田土壤微量元素有效性的影响

利用田间试验研究了长期定位施用有机肥和氮、磷、钾化肥对菜田土壤重要微量元素有效性的影响。结果表明,长期施用氮肥会提高土壤有效态铁、锰、锌、铜含量,随着氮肥用量增加,土壤酸化程度加重,土壤中铁、锰、锌、铜有效性亦随之增强。磷、钾化肥能够提高土壤有效铁、锰含量,对土壤锌有效性不会产生明显影响,在一定范围内可以提高土壤有效性铜含量,但效果不明显。长期施用有机肥对土壤微量元素的影响与配施的化肥种类有关。土壤有效铁、锰、铜含量与土壤pH呈极显著负相关,而有效锌含量与pH相关性不明显,而且关系比较复杂。总之,影响微量元素有效性的首要因素是土壤酸碱度。     

苏南经济快速发展区土壤Cu、Ni、Pb、Zn形态及其有效性定量分析——以昆山市为例

研究了江苏省昆山市农田土壤有效态Cu、Ni、Pb、Zn各形态含量及其有效性。结果表明,土壤重金属Cu、Ni、Pb、Zn各形态含量以残渣态有机质结合态铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态、可交换态,残渣态含量明显高于其他形态。Cu和Pb有机质结合态所占比例相对也较高,分别达36.09%和28.30%。土壤可交换态含量、碳酸盐结合态含量、Fe-Mn氧化物结合态含量及残渣态含量均以Zn最高;土壤有机质结合态含量以Cu最高;土壤可交换态含量变异系数、土壤碳酸盐结合态含量变异系数及土壤Fe-Mn氧化物结合态含量变异系数以Ni为最大;土壤有机质结合态含量变异系数以Zn最大;土壤残渣态含量变异系数以Pb最大。土壤铁锰氧化物结合态铜和可交换态铜对土壤有效态铜含量影响最大;土壤可交换态镍含量对土壤有效态镍含量最大;土壤铁锰氧化物结合态铅和有机质结合态铅对土壤有效态铅含量影响最大;土壤可交换态锌和碳酸盐结合态锌对土壤有效态锌含量影响最大。     

不同施肥方式对典型壤质潮土中微量元素积累及其有效性的影响

研究了1989-2009年间长期不同施肥方式对华北地区典型壤质潮土微量元素全量及有效性的影响。田间试验施肥处理包括：有机肥（OM）、1/2OM 1/2化肥氮磷钾（NPK）、NPK、NP、PK、NK和不施肥（CK）,每个处理4个重复。结果显示,经过长期不同施肥,铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）等微量元素在表层土壤（0～20cm）中均有一定积累,与其在不同土层中的迁移有关。形态分级提取结果表明,土壤中有效态铁（DTPA-Fe）、铜（DTPA-Cu）、锌（DTPA-Zn）含量高于其在碱性土壤中的最低标准,而有效态锰（DTPA-Mn）的含量则相对较低;残渣态(Residual-faction)是微量元素在土壤中的主要形态,分别占其全量的>90%（Fe）、>54%（Mn）、>70%（Cu）、>70%（Zn）。有机质在土壤中的积累通过多种机制提高了有效态、弱酸溶解态（Acid-soluble-fraction）及可氧化态（Oxidizable-faction）微量元素的含量,有效缓解了土壤有效态锰含量的不足,抑制了磷与锌的沉淀反应,是影响微量元素形态转化的主要原因。钾肥的施用同样提高了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,但降低了铁、锰在表层土壤中的全量;而磷肥施用则通过沉淀反应降低了有效态及弱酸溶解态微量元素的含量,提高了铜、锌在表层土壤中的全量。     

外源铜和镍在土壤中的化学形态及其老化研究

采用连续提取法测定了外源铜和镍进入田间土壤后的化学形态分布,比较研究了这2种重金属在3种不同类型土壤(红壤,水稻土和潮土)中随老化时间的形态转化和分布.结果表明,外源铜以残留态(40%～60%)和EDTA可提取态(40%)为主;随老化时间,EDTA可提取态、易还原锰结合态及铁铝氧化态向残留态转化;外源镍在酸性红壤中以可交换态(40%)和残留态(30%～50%)为主,在中性水稻土中以EDTA可提取态(30%)和残留态(30%～50%)为主,在碱性潮土中以铁铝氧化态(20%)和残留态(40%)为主.随老化时间,水溶态、可交换态、EDTA可提取态等向残留态转化.土壤pH较低时水溶态和可交换态含量较高,但是同时随老化时间的降低量也明显;pH较高时有利于易还原锰结合态和有机质结合态的转化.     

铜锌镍锰赋存形态的土体变化特征研究

本文用逐步连续分级法研究了砂姜黑土中铜锌镍锰的化学形态在土壤剖面中的变化特征以及耕作措施等对其的影响力。结果表明，砂姜黑土中代换态、有机态和无定形铁结合态铜锌镍锰的相对含量随剖面深度增加而降低；氧化锰态和残留态则随剖面加深而提高；碳酸盐结合态因元素种类和耕种方式而异，抑或增加抑或降低；晶形氧化铁态可以分成两类，铜镍变化不很明显，锌锰随剖面深度增加而增加。早耕熟化尤其是水旱轮作后，土壤中铜锌镍锰由植物无效的残留态或者有效性较低的晶形铁态（锌和锰）向有效性较高的代换态、有机态和无定形铁态转化，从而提高了土壤中铜锌镍锰的可移动性和有效性.     

污泥土地利用研究II. 连续化学提取法研究施污泥土壤重金属的有效性和环境风险

本文采用连续化学提取法研究了施用污泥土壤中重金属的形态分配及有效性。铜和锌在2种土壤上施用污泥前、后的形态分配都有所差异,铜在河湖相水稻土上以可氧化态为主;红壤性水稻土可氧化态和可还原态含量都较高。锌在河湖相水稻土以可还原态为主,在红壤性水稻土以醋酸溶解态为主。两种土壤上,铜和锌的3种不同形态含量与污泥施用量之间都有很好的相关性。连续提取对于研究重金属的形态分配比单独提取更有价值。     

长期施用有机肥对土壤和糙米 铜、锌、铁、锰和镉积累的影响

设施氮、磷、钾肥（NPK）、施氮、磷、钾肥兼稻草还田（NPKS）、施氮、磷、钾肥兼2倍稻草还田（NPKS2）、施氮、磷、钾肥兼施紫云英（NPKG）和施氮、磷、钾肥兼施猪粪5个处理的长期定位试验,探讨了长期施用有机肥对土壤和糙米铜、锌、铁、锰和镉含量的影响。结果表明,土壤全铜、全锌和全镉因秸秆还田或施用紫云英、猪粪有明显提高,尤其是施用猪粪,土壤全铜、全锌和全镉较仅施用氮、磷、钾肥分别增长53.6%、23.6%、406.2%,达到极显著水平; 而全铁和全锰各处理间没有显著差异。长期施用有机肥增加了土壤有效态铜、锌和镉含量,其中施用猪粪土壤有效铜、锌和镉含量增加最为显著,分别比NPK处理增长了335.9%、320.8%、421.4%。长期施用猪粪明显地增加了糙米中镉含量,并超过国家卫生标准。长期施用畜禽粪便类的有机肥对农产品的安全应予以足够的关注。     

有机肥对土壤铜形态及其生物效应的影响

通过施用有机肥及增加外源铜的投入,研究了有机肥对土壤中铜的形态及其生物效应的影响。结果表明,增加外源铜的投入和施用有机肥都会改变铜在不同形态间的分配,随外源铜投入量的增加,交换态组分增加的幅度较小,其他形态则增加幅度较大,其中有机结合态、锰结合态的相对比例增加迅速。在200 mg/kg铜处理中,含量分别为无铜对照的28.3倍和25.8倍,占总量的比例分别由17.3%和15.9%上升为39.6%和33.3%。随着有机肥用量的增加,锰结合态组分含量相对降低,在无外源铜投入时其含量在0%和6%有机肥用量下分别为1.77,1.61 mg/kg;当外源铜投入量为200 mg/kg时,0%和6%有机肥处理的锰结合态组分分别为61.48,26.04 mg/kg。有机结合态组分则随有机肥的用量增加而增加,在无外源铜投入时,其含量在0%和6%有机肥水平下分别为1.37,2.45 mg/kg;在外源铜加入量为200 mg/kg时,0%和6%有机肥水平下有机结合态铜分别为25.83,71.83 mg/kg。草莓根系铜含量与各形态铜皆有极显著正相关关系,而地上部铜含量仅与有机结合态铜无显著相关关系,有机肥处理对草莓铜含量也无显著影响。     

长期施肥及覆膜栽培对土壤锌、铜、锰的形态及有效性影响的研究

通过在沈阳棕壤上的5年定位试验,对不同施肥处理土壤进行锌、铜、锰各形态系统分析,结果表明：覆膜栽培加剧了土壤中锌、铜、锰各形态的消耗,不同施肥处理,三种元素各形态含量存在较大差异,土壤有机态锌、铜,氧化物结合态铜,交换态锰,碳酸盐结合态锰是玉米吸收的主要形态。     

污泥土地利用研究：Ⅱ、连续化学提取法研究施污泥土壤重金属的有效性和环境风险

本文采用连续化学提取法研究了施用污泥土壤中重金属的形态分配及有效性。铜和在2种土壤上施用污泥前、后的形态分配都有所差异，铜在 湖相水稻土上可以氧化态为主：红壤性水稻土可氧化态和可还原态含量都较高。锌在河湖相水稻土以可还原态为主，在红壤性水稻土以醋酸溶解态为主，两种土壤上，铜和锌的3种不同形态含量与污泥施用量之间都有很好的相关性，连续提取对于研究重金属的形态分配比单独提取更有价值。     

有机肥及化肥(土娄)土中微量元素平衡的影响

本文以长期定位试验为基本材料，研究了１２年连续施用有机肥及化肥对土壤中Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ丰缺的影响。     

施肥结构对砂质潮土中微量营养元素空间变化的影响

本文通过长期定位施肥试验 ,分析了不同施肥结构对砂质潮土交换性钙、镁及有效硫、锌、锰、铜、铁等在 0～ 1 2 0cm土体中空间分布变化的影响 .结果表明 ,磷肥明显提高土壤交换性钙的含量 ,而有机肥与氮肥对土壤钙含量无明显影响 .但有机肥显著增加土壤交换性镁含量 ,各层镁含量与有机肥用量呈显著或极显著正相关 ,磷肥同样对土壤镁有提高作用 ,但氮肥无论是否与有机肥配施均降低了土壤各层交换性镁含量 .土壤 0～ 4 0cm有效锌、锰、铁均随有机肥增加而增加 ,并与有机肥用量呈极显著正相关 .而化肥无论是否与有机肥配施均降低土壤有效锌含量 ,但却增加了有效铁含量 .氮肥单施降低土壤有效锰含量 .在无有机肥情况下 ,施磷提高土壤有效铁含量 ,而在施有机肥条件下磷肥则降低耕层有效铁含量 .磷肥只在单施化肥时增加土壤有效锰含量     

湖北省黄棕壤若干微量元素环境地球化学特征

在湖北省黄棕壤上采集32个土样，研究了微量元素B、Mn、Fe、Cu、Zn和Mo的总含量、有效态含量、它们在土壤剖面中的迁移分布等环境地球化学特征及其影响因素。所得结果如下：（1）湖北黄棕壤B、Mn、Fe、Cu的总含量较丰富，Zn的总含量中等，Mo的总含量缺乏；B、Cu、Zn、Mo的有效态含量较缺乏；（2）各微量元素总含量在黄棕壤剖面中的分布均以心土层中最高，而有效态含量均以表土层中最高；（3） Zn、Mo的有效态含量与总含量呈显著或极显著正相关；B、Mo的有效态含量与黄棕壤pH值呈极显著正相关，Fe、Zn有效态含量则与pH值呈显著负相关；除Fe外其他微量元素的有效态含量均与土壤有机质含量呈显著或极显著正相关。     

长期施肥对潮土耕层土壤和作物籽粒微量元素动态的影响

Micronutrient status in soils can be affected by long-term fertilization and intensive cropping.A 19-year experiment (1990-2008) was carried out to investigate the influence of different fertilization regimes on micronutrients in an Aquic Inceptisol and maize and wheat grains in Zhengzhou,China.The results showed that soil total Cu and Zn markedly declined after 19 years with application of N fertilizer alone.Soil total Fe and Mn were significantly increased mainly due to atmospheric deposition.Applications...     

稻草与生石灰对设施土壤微量元素含量和番茄产量的影响

为了探究设施内添加稻草与生石灰对土壤微量元素含量和番茄产量的影响,以长期施肥定位试验为依托,比较了施用鸡粪(M)的基础上,添加稻草(MR)、生石灰(MCa)、稻草与生石灰同时添加(MRCa)各处理全土及各粒级团聚体中有效态Fe、Mn、Cu、Zn含量和番茄产量的变化。结果表明:(1)添加稻草可增加土壤中有效态Fe、Mn、Zn含量,MR处理较M处理分别增加3.2%,80.9%,15.1%,对有效态Cu含量无显著影响;添加生石灰也可增加土壤中微量元素含量,其中Mn含量增加显著。土壤中有效态Fe、Mn、Cn、Zn含量与pH呈极显著负相关(P<0.01),与有机质含量呈极显著正相关(P<0.01)。(2)随着土壤团聚体粒级的减小,有效态微量元素含量呈下降趋势。添加稻草和生石灰可增加1~0.25mm粒级中有效态Mn含量,MRCa处理较其他处理增加6.6%~46.6%;添加稻草可增加<0.25mm粒级中有效态Zn含量。土壤中有效态Fe含量与<1mm粒级中含量呈显著正相关(P<0.01);土壤中有效态Mn、Zn含量分别与各粒级中含量呈显著正相关(P<0.01);土壤中有效态Cu含量与1~0.25mm粒级中含量呈显著正相关(P<0.01)。(3)施入稻草或生石灰可增加番茄产量,且稻草和生石灰同时施入产量最高,MRCa处理较MCa、MR处理分别增加12.6%,33.8%。土壤有效态Fe、Cu含量与产量正相关,其中有效态Fe含量对产量具有直接作用,决策系数最高,土壤有效态Cu含量对产量具有间接作用。因此,可以通过长期添加稻草和适量生石灰缓解设施土壤微量元素短缺的现状,且可获得最高作物产量,为设施内土壤可持续利用和设施农业可持续发展提供保障。     

Changes in soil properties and the availability of soil micronutrients after 18 years of cropping and fertilization

Micronutrient deficiencies are common in many parts of China's Loess Plateau. The objective of this experiment was to study the effects of long-term cropping and fertilization practices on soil properties and micronutrient availability in this region. The field plot experiment began in 1984. It included five cropping systems and four fertilizer treatments. In September 2002, soil samples were collected and soil pH, organic matter content, available P, and CaCO₃ were measured. Total and available Zn, Cu, Mn, and Fe were also determined. The relationship between soil properties and available micronutrients was determined by correlation and path analysis. After 18 years, soil pH and CaCO₃ levels were lower in the cropped and fertilized treatments compared to the fallow treatment. In contrast, soil organic matter and available P levels were higher in cropped compared to fallow treatments. A comparison of unfertilized treatments indicated that available Zn and Cu levels in cropped treatments were lower compared to the fallow treatment, probably due to the removal of these micronutrients from the system through crop uptake and harvest. In contrast, available Mn and Fe levels were higher in cropped treatments compared to the fallow treatment. The impacts of fertilization on available micronutrients varied with cropping systems. Generally, available Zn and Fe were higher in fertilized compared to unfertilized treatments, but available Cu was not significantly influenced by fertilization. Fertilization tended to increase available Mn in continuous wheat and maize, but reduced available Mn in continuous clover and the crop–legume rotation. The total (plant available + unavailable) micronutrient contents were lower in the four cropped-treatments compared to the fallow treatment. The addition of manure or P fertilizer increased total Zn, Fe, and Mn, but had no significant effect on total Cu. The results of correlation analysis and path analysis indicated that soil organic matter exerts a significant and direct effect on the availability of Zn, Mn, and Fe, but has little influence on available Cu. The effects of available P, CaCO₃, and pH on micronutrient availability were indirect, passing through soil organic matter. The results of this study suggest that long-term cropping and fertilization altered several important soil properties and increased the plant available micronutrient content of this loess-derived soil.     

长期肥料试验对土壤和水稻微量元素及重金属含量的影响

长期肥料试验会影响土壤中微量元素和重金属状况以及作物对微量元素和重金属的吸收。本文研究了长期的不同施肥处理对土壤、糙米中微量元素Cu、Zn、Fe、Mn和重金属Pb、Cd含量的影响,结果表明:经17a连续施用猪粪及秸秆还田显著增加了土壤Cu、Zn和Cd全量,而土壤Fe、Mn和Pb全量在不同施肥处理间没有显著差异;施肥增加了土壤有效态Cu、Zn和Fe含量,其中施用猪粪及秸秆还田的3个处理显著增加了土壤有效态Cu、Zn和Cd含量,而土壤有效态Pb含量在不同施肥处理间没有显著差异。不同处理糙米Cu、Zn、Fe、Mn和Pb含量变化较小或没有显著性差异,而在3个施猪粪和秸秆还田处理中,糙米Cd含量均超过国家食品卫生标准(>0.2 mg kg-1)。水稻地上部吸收积累Cu、Zn、Fe、Mn、Pb和Cd总量与其地上部生物量呈正相关,土壤Cu、Zn、Cd有效态与全量含量呈极显著相关关系,而糙米中的镉含量与土壤镉含量有较好的相关关系。长期施用畜粪导致土壤Cd污染问题应引起高度重视。     

Long-Term Influence of Nutrient Management on Carbon and Nutrients In Typic-Ustochrept Soils

ABSTRACT

Continuous incorporation of green manure (GM) and rice straw residue (RSR) over a long period of time generally improved soil physico-chemical properties. To generate this information, laboratory studies were conducted during 2014 on the soil samples collected from an on-going long-term experiment on rice–wheat sequence in progress since 2001. The results of the study reported improvement in bulk density, water holding capacity, and total porosity with green manuring. The maximum organic carbon build up was recorded in manure @ 15 t ha^?1 which was applied through GM. The application of fertilizers, GM and RSR incorporation improved the buildup of the available and total N, P, and K contents of surface soil. The data further indicated that the DTPA-extractable and total Zn, Cu, Fe, and Mn in soil increased significantly in all the fertilizer and manurial treatments over recommended practice. The integrated use of GM and RSR in combination with chemical fertilizers improved the soil fertility status, as well as its physical environment. To sustain the soil health of rice–wheat system in loamy sand soil, it is imperative to apply GM and RSR in combination with chemical fertilizers. Also the increase in DTPA-extractable and total Zn, Cu, Fe, and Mn may be attributed to chelating action of organic compounds released from manures applied in the form of GM and RSR under rice–wheat system.     

稻作区保护性耕作和小麦种植对土壤养分的影响

该文采用4个处理：常规犁耕-休闲(DTF)、常规犁耕-小麦(DTW)、保护耕作-休闲(CTF)和保护耕作-小麦(CTW),分析了10年后稻作区保护性耕作和小麦种植对土壤养分的影响。结果表明：在CTW处理下,土壤全N分别较DTF、DTW和CTF处理高10.03%、26.81%和23.17%。土壤碱解N也呈现相同的趋势;土壤全P,CTW处理下较DTF、DTW和CTF处理分别高12.93%、15.86%和21.36%。在0～10 cm土深,CTW处理下土壤有效P分别是DTF和DTW处理下的4.5和2.1倍;土壤全K在4种处理中与全N和P有类似的趋势;与处理DTF相比,Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、O-P和Ca₁₀-P在CTW下的含量迅速增加;代换态、易还原结合态、碳酸盐结合态、有机质结合态和无定形态Fe、Mn和Cu在CTW处理下含量降低,而残渣态Fe、Mn和Cu则增加。代换态和易还原锰结合态Zn在CTW处理下的含量增加,而相应地,无定形态和有机质结合态Zn则显著降低。而且,在有效Fe、Cu和Mn降低的同时,有效的Zn增加;稻作区,保护性耕作和小麦种植不仅增加表土层土壤养分的含量,而且可通过影响P、Fe、Mn、Zn和Cu的形态,缓解Fe和Mn对作物的毒害。     

长期不同施肥对南方黄泥田水稻子粒与土壤锌、 硼、 铜、 铁、 锰含量的影响

在福建黄泥田长期定位施肥试验的第26年,研究了不同施肥模式对水稻子粒与土壤微量元素含量的影响。结果表明,与不施肥（CK）相比,化肥+牛粪（NPKM）、 化肥+秸秆还田（NPKS）及单施化肥（NPK）处理的水稻子粒Zn、 B、 Cu含量均有不同程度的提高,并尤以NPKM处理最为明显,三种微量元素含量分别提高14.3%、 25.1%、 465.2%,均达差异显著水平。NPKM与NPKS处理还不同程度地提高了子粒Mn含量,但各施肥处理的子粒Fe含量均显著降低。各施肥处理尤其是NPKM与NPKS均显著提高了子粒微量元素吸收量。NPK处理的土壤有效B、 Fe、 Zn、 Cu含量与CK相比均呈下降趋势,且有效Zn、 Mn含量较试验前土壤分别降低了36.4%与24.6%,而NPKM与NPKS处理缓解了下降趋势,且NPKM处理的土壤有效Zn、 B、 Mn含量分别较CK提高46.6%、 52.0%、 43.0%,均达差异显著水平。土壤有机质与子粒B、 Cu、 Zn含量呈显著正相关,子粒必需氨基酸、 粗蛋白与子粒Zn含量呈显著正相关。以上结果说明,长期化肥配施牛粪或秸秆还田有利于提高水稻子粒Zn、 B、 Cu等微量元素含量和产量,改善子粒营养品质,一定程度上又可缓解土壤有效微量元素含量的下降,是适合南方黄泥田的施肥模式。