钒和磷在土壤中的竞争吸附与迁移特性研究

应用批培养法和土柱法分别研究了钒和磷在两种美国耕地土壤(Sharkey重粘土和Cecil壤沙土)中的竞争吸附与迁移特征。结果表明，Sharkey重粘土对V表现出非常强的吸持能力，快速的吸持反应表现出了近似于平衡吸附的特征。加P对Sharkey土壤吸持V的能力没有明显的影响。Cecil壤沙土对V的吸附表现为快速的平衡吸附，不过其吸持能力要明显地小于Sharkey重粘土，而且，在前期被Cecil吸持的V会随培养时间的延长而部分被解吸出来。Sharkey对P的吸持能力略小于对V的吸持能力，且动态吸附特性比较明显。Cecil对P的吸附能力非常弱，V在Cecil沙壤土中的竞争吸附能力大于P。Cecil壤沙土对P和V，尤其是对V的吸持具有动态吸附的特征。     

红壤坡地降雨入渗、产流及土壤水分分配规律研究

选取农作区和荒草区两个不同利用模式下的红壤坡地，研究了降雨的入渗、产流及对土壤水分分布的影响。结果表明：（1）农作区和荒草区的径流系数都随着年限的延长而降低并达到稳定。降雨量成为影响径流量的唯一主导因素；农作区的径流系数显著高于荒草区（r〈0．05）。（2）农作区的入渗比率（入渗量／降雨量）低于荒草区；在持续降雨的情况下。农作区60cm以上土壤蓄水增量降低，但渗漏量保持不变．因此使入渗比率降低，而荒草区则在60cm以上土壤蓄水增量降低时，通过提高土壤的渗漏量保持较高的入渗比率。（3）降雨对土壤水分分布的影响受土壤初始含水量和垫面的影响。土壤初始含水量越低，降雨使土壤水分含量增量越大。在同等降雨置下，农作区只有40cm以上的土壤水分含量增加，而荒草区则为90cm以上。     

土地利用方式与坡位土壤活性铝形态特征分析

以红壤坡地为材料,研究了地带性恢复林地、农作区、人工林地茶园和桔园等4种土地利用方式下土壤pH、有机质和铝形态的分异特征。结果表明,土壤pH、有机质和3种活性铝形态含量差异显著。和恢复区相比,农作区由于大量秸秆和根茬还土,土壤交换性铝的含量显著降低,而土壤吸附态羟基铝和有机络合态铝的含量则不同程度地提高;人工林地茶园和桔园则呈现出土壤交换性铝提高的特征,吸附态羟基铝和有机络合态铝含量下降。下坡位土壤表现为堆积,土壤pH值和有机质含量增加,土壤交换性铝含量比上坡位减少,吸附态羟基铝和有机络合态铝含量增加,降低了铝的毒性。相关分析表明,土壤pH值与土壤交换性铝呈显著负相关,y=-97.6x＋6009.2（R^2=0.7315）,与土壤吸附态羟基铝呈显著正相关,y=2810.8x-9293（R^2=0.9003）;而土壤有机质含量与土壤交换性铝呈显著负相关,y=-2963x＋17616（R^2=0.8977）,与土壤有机络合态铝呈显著正相关,y=553.4x-4779.1（R^2=0.4364）。说明土壤铝形态在坡面上的分异特征是坡面利用类型与地形部位共同作用的结果。     

长期有机养分循环利用对红壤稻田土壤供氮能力的影响

通过15年的田间定位试验结合盆栽试验,研究了长期有机养分循环利用和不同化肥配施对红壤稻田土壤供氮能力的影响。结果表明,土壤有机碳、全氮、微生物生物量氮(MB-N)和土壤氮的矿化量与生物吸氮量有极显著的正相关关系,是良好的土壤供氮能力指标。长期有机养分循环利用或配合化肥施用能显著提高土壤有机碳、全氮含量和氮的矿化量,提高幅度分别为20.1%4～0.9%、0.460～.60.g/kg和55.0%(6周);明显提高土壤MB-N含量,提高幅度平均为70.3%。长期纯化肥处理对土壤碳、氮库的积累和氮的矿化量的提高作用甚微。盆栽试验表明,长期施用氮肥和氮、磷、钾肥土壤供氮量提高量极小,与长期不施肥相比提高幅度分别为2.1%和6.2%,而有机养分循环利用能显著提高土壤供氮量,提高幅度为33.7%8～9.0%。随着有机养分循环利用和NPK肥配合程度的提高,土壤供氮量提高幅度呈上升的趋势。     

不同铁营养状况下间作小麦对花生吸收Cd的影响

采用温室土壤盆栽实验,研究不同铁营养条件下间作小麦对2个品种花生吸收积累Cd的影响。结果表明,铁营养状况对白沙1016和花育20生物量的影响不显著。两品种花生根际土壤有效Cd含量在间作不缺铁时最高,分别为0.27,0.31mg/kg。单作时,白沙1016和花育20地上和根系Cd含量均高于间作处理,但差异不显著;而间作时,缺铁的白沙1016、花育20在根系Cd含量与不缺铁处理相比显著降低,分别减少了39.0%和34.3%。土壤铁营养对单作花生植株Cd迁移率影响较小;间作条件下,与不缺铁处理相比,土壤缺铁导致Cd的迁移率显著提高,白沙1016、花育20的Cd迁移率分别增加了1.1倍和0.6倍。间作时小麦根际Cd含量低于单作,并且在缺铁条件下,与花育20间作时小麦根系Cd含量最少为7.92mg/kg。单作时花生Cd的积累量均小于小麦;竞争吸收Cd的能力表现为白沙1016小麦花育20;缺铁间作模式下作物Cd的积累量最少。同时,小麦和花生间作模式可以减少2种作物对Cd的积累,从而可降低人类摄取重金属Cd的风险。     

有机物料对酸性红壤铝毒的缓解效应

利用盆栽试验研究了施用不等量稻草对酸性红壤旱耕地铝毒的缓解效应。结果表明,添加不等量的秸秆碳(C)后,土壤pH值显著提高,土壤交换性铝和吸附态羟基铝的含量则明显降低,土壤有机络合态铝的含量也呈增加趋势。添加铝盐并不影响秸秆碳对降低土壤交换性铝和吸附态羟基铝含量的作用。在本研究中,土壤pH值与土壤交换性铝和土壤吸附态羟基铝均呈显著负相关,方程分别为y=-2193.9x+11545,R2=0.9798**,y=-655.34x+9748,R2=0.7837**。土壤交换性铝和吸附态羟基铝与玉米主根长,地上部磷、钾含量均呈显著负相关,是抑制玉米吸收养分的主要限制因素,土壤吸附态羟基铝是次于交换性铝的又一活性较大的铝化合物。     

不同施氮水平和稻草添加量对水稻和玉米产量的影响

通过盆栽试验,研究了同一土壤在淹水植稻和旱作玉米条件下,不同量氮肥和稻草配合施用增产效应,结果表明,水稻和玉米产量均随施N水平提高而显著增加,且氮肥在玉米上的产量增益作用显著大于水稻.稻草还田(土)的产量效应因氮肥水平、秸秆施加量和作物不同而异.稻草还田对水稻的增产作用明显,其中稻草施加1.5g/kg(相当干3.6 t/hm2)与施加化肥N 0.054 g/kg(相当于130 kg/hm2)的配比能获得最佳的产量增益.稻草还土对玉米的增产效应以施稻草1.5 g/kg与化肥N 0.108 g/kg(相当干260 kg/hm2)配比最大.稻草施加量超过4.5 g/kg之后(相当于10.8 t/hm2)开始对玉米的产量形成产生负面效应,且这种负面效应随施氮水平降低而增强.从优化资源利用考虑,建议在南方双季稻区实行半量稻草原位还田,半量稻草易地还土.此外,实行稻草易地还土时要适当增加氮肥用量,避免秸秆分解过程中微生物固氮作用对旱作物生长和产量形成产生负面效应.     

25年引灌含Cd污水对酸性农田土壤的污染及其危害评价

采用高密度网格式布点采样法,对湖南某有色金属矿区用酸性含Cd选矿水、矿坑水和堰塘水混合灌溉25a的污染农田土壤Cd分布特征及其作物污染危害进行了调查评价。结果表明,污灌区土壤Cd的水平分布主要受污水流经路线的影响。镉的垂直分布水田和旱地之间存在显著差异性,常年稻田土壤中的Cd主要富集于耕作层,向犁底层以下迁移很少;而在水田改为旱作之后,耕层土壤Cd向下层迁移加剧,犁底层成为Cd的主要富集层。酸性红壤稻田土壤Cd的生物迁移性强,即使土壤Cd含量低于1mg·kg^-1水平,也有产生Cd超标稻米的可能性,而当土壤Cd含量达到5mg·kg^-1水平时,已不能生产出符合国家卫生标准的稻米。本污灌区早稻和晚稻糙米Cd最高含量分别为5．33mg·kg^-1和9．36mg·kg^-1,对应的土壤全Cd浓度分别为18．2mg·kg^-1和15．5mg·kg^-1。作者强调指出,在对污灌农田Cd污染危害进行评价时,要以产品卫生品质而不是以作物产量为指标,对土壤Cd污染危害作出科学评价。     

化肥配施对红壤茶园茶叶产量和品质的影响研究

1989～1992年在湘北丘陵红壤茶园上对 N、P、K 化肥不同配比及其与 Zn、Mo、B 微肥配施对茶叶产量和品质成分含量的影响进行了试验研究,根据所得结果讨论了合理的化肥配施和微肥施用技术对促进我国丘陵红壤茶园大面积平衡增产、提高茶叶品质的重要作用。     

稻草覆盖对红壤旱地土壤温度和水分的调控效应

利用雨养玉米田间小区试验,研究了稻草覆盖调节旱地红壤温度和水分动态的作用及其降低玉米干旱胁迫的效应.结果表明,稻草覆盖能显著降低高温时段(15:00)10 cm以内土层的温度,降幅可达1.6～4.1℃,降温效应随覆盖量增加而增加.稻草覆盖能明显提高0～5 cm表土层的水分保持能力,当覆盖量为5000～10000kg·hm-2时.高温干旱期表土层的最低含水量平均可提高3.3%～3.6%;稻草覆盖量为15 000 kg·hm-2时,表土层最低含水量平均提高6.1%.由于稻草覆盖的降温保墒效应.玉米拔节期叶片的光合速率提高了8.34～17.77 μmol·m-2·s-1(提高率60.3%～128.4%),喇叭口期(雌花发育期)光合速率提高4.46～11.27 μmol·m-2·s-1(提高率16.3%～41.3%),子粒产量增加7.6%～13.1%.就土壤降温保墒和玉米增产效应而言.可选择5 000 kg·hm-2的稻草覆盖量.