石灰性土壤中锰素营养的研究——Ⅲ.土壤中MnSO4的转化及不同形态锰的含量变化

土壤中养分的存在形态不同对作物的可给性不同。从植物营养的角度虽然可将土壤中的锰分为三种形态:即速效锰(为作物直接吸收利用的二价锰)、缓效锰(主要为三价锰的氧化物,易于转化为二价锰)和无效锰(不易为作物吸收利用的四价锰),但用试验手段却很难获得这些结果。习用的方法是采用某种提取剂以提出某一形态的锰。本文根据盆栽试验和土壤测定的资料^[1,2],对易还原态、代换态、有机络合剂络合态、磷酸盐溶解态以及水溶态锰在石灰性土壤中的转化和含量变化进行了初步探讨。     

海量空间数据提取、整合与制图表达方法概要

海量空间数据提取、整合与制图表达方法是农业与环境科学、地学、制图学、信息科学及计算机科学多个学科方法融合形成的新方法,主要是通过数据模型设计和海量空间信息分析与制图表达流程设计,对农业与环境领域产生的海量、异源、异质、异构、异形信息进行有效的抽提、关联、分析与专题图制图表达。该方法可用于对不同地区、不同时段、不同调查获得的海量观测数据、地图数据、遥感影像数据进行抽提与分析,从而能适应现代农业与环境研究主题中,研究区域尺度变大、对区域内信息精度要求提高、对系统内多要素进行量化表征的需求。依据笔者多年科研实践,本文介绍了这一方法的边界与内涵、应用范围、相关概念、基本思想与主要内容,为农业与环境领域的科研及管理人员了解和在今后采用这新的一方法提供参考。本方法作为一种大数据分析方法,可广泛用于土壤资源数量与质量评价、气候变化、作物适生性分析、环境质量演变、农业面源污染源防治、水土流失防治、抗旱防涝减灾等多专业领域,也可用于对土壤肥力、环境质量等要素进行精准化、定量化和可视化表达,使农民和相关行业技术人员更易于采用现代技术和公益性科研成果,并为国家实施农业与环境奖惩政策提供科学依据。海量空间数据分析方法的核心是根据科学目标界定对海量空间信息的分类依据,并按照信息类型对异源空间信息进行赋码、抽提与表达。由于海量空间数据集数据结构的水平与垂直方向特征,在对海量空间信息进行分析时需要采用空间集四元表达式。利用四元表达式判定各异源数据逻辑结构与存储结构异同,以逻辑结构的归一化带动对实体库的抽提、整合与表达。在农业与环境科学研究范畴应用本方法时,易出现的问题是数据分析处理过程中科学目标的弱化以至迷失。因此不仅在进行海量空间信息分析之初需要准确界定科学及专业目标,分层次进行数据分析流程设计,在数据分析过程中还应当及时审视科学或专业目标的落实。农业与环境领域专业人员对数据分析科学目标理解最到位,应完成高层级分析流程设计,并按方法学规范编制流程设计文档。     

滇池主要入湖河道口旱季/雨季水体氮磷污染物变化研究*

 分别于旱季和雨季对盘龙江、大清河、宝象河、捞渔河、柴河、东大河等16条主要的滇池入湖河道的入湖口氮、磷污染物含量进行监测,分析不同入湖河道口氮、磷污染物的时间和空间变化。结果表明：无论是旱季还是雨季,流经昆明主城区的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远高于流经呈贡县的河道和流经晋宁县的河道,流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度比流经晋宁县的河道高。在雨季流经昆明主城区的入湖河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远低于旱季;流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的增加,流经晋宁县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的降低。     

黄壤上烤烟氮素积累、分配及利用的研究

田间条件下,利用同位素15N示踪技术于黄壤有机质含量分别为19.2和40.7 g/kg和当地推荐最佳氮肥用量基础上,设15N用量分别为105和82.5 kg/hm2的情况下,研究了两个试验点烤烟15N积累、吸收比例、氮素利用率及15N在各器官分配。结果表明,在二种有机质含量的黄壤上,烤烟15N吸收规律相似,于烤烟移栽后3~5周内,烟株吸收15N较少,5周后15N积累量明显增加,到移栽后13周达到高峰,肥料15N吸收时间拖后;二种土壤上,肥料15N在整个生育期内积累量分别为28.41和26.55 kg/hm2。烟株于移栽后3~5周来自肥料15N占吸收总氮的比例为53.84%～71.33%,氮（15N）肥利用率为1.11%～7.34%;到烟叶采收结束（移栽后17周）时,烟株来自肥料15N占吸收总氮的比例为28.69%～29.75%,氮（15N）肥利用率为27.06%～32.18%。各个部位烟叶采收结束时,二种土壤上,肥料15N在上部、中部、下部烟叶及茎和花积累分别占吸收肥料总15N的35.08%~35.26%、25.87%~26.19%、17.92%~18.25%和22.73%~24.49%,肥料15N主要集中在中、上部烟叶。可见,肥料氮吸收时期拖后,土壤后期供氮能力强和中上部烟叶肥料氮比例较高是黄壤烟区烤烟氮素营养存在的主要问题。     

青贮玉米-牛粪尿体系的15N标记及氮素转化研究

15N示踪技术已开始应用于畜禽粪便氮素循环与利用研究领域,而15N在畜禽粪便不同组分和不同形态氮素中的丰度与数量将直接影响到畜禽粪便15N示踪去向与氮素实际去向的一致性。为了解15N在畜禽粪便标记过程的转化特点和在标记粪尿的分布特征,本文首先采用改进的、含有15N标记硫酸铵(60 atom%15N)的Hoagland营养液砂培种植15N玉米,然后将15N玉米和普通玉米以55∶45的氮配比作为混合青贮饲料饲喂1头已空腹2 d的2龄黄牛,饲喂4 d后停喂2 d,收集全部牛粪尿并对其不同组分和形态氮素的15N丰度和数量进行分析。结果表明:标记玉米、混合青贮饲料、牛粪尿的15N丰度分别为48.024%、26.579%和8.044%;标记玉米对硫酸铵15N的回收率为26.3%,牛粪尿对标记玉米15N回收率为36.0%。在收集的牛粪尿氮中,牛粪全氮、牛尿全氮、牛粪铵态氮和牛尿铵态氮量分别占70.25%、29.75%、5.44%和0.03%,其15N丰度分别为9.223%、5.261%、6.505%和5.419%。在短期内通过饲喂黄牛15N青贮饲料制备的标记牛粪尿中,15N丰度在不同组分和形态氮素中的分布并不相同,牛尿氮的15N丰度低于牛粪氮,矿质态和易于矿化态氮的15N丰度低于不易矿化态氮。     

鸭粪和猪粪中易溶性磷含量特征研究

有机肥易溶性磷与施人有机肥土壤的水溶性磷流失有很好的相关性,是评价施入有机肥土壤磷素流失潜力的一个重要指标.本文以鸭粪和猪粪为研究对象,根据有机肥磷在H2O和0.5 mol·L-1,NaHCO3溶液中的相对溶解性来研究有机肥中易溶性磷的形态及其分布特征.采用两种提取方法:(1)独立提取,风干过筛的有机肥分别用H2O和NaHCO3溶液提取.(2)连续提取,有机肥逐级连续用H2O和NaHCO3溶液提取.研究结果表明,16个有机肥全磷含量的变化范围是4.06～35.08 g·kg-1.在独立提取步骤中,水提取溶液中,鸭粪溶解性总磷(Pt)(0.64～3.51 g·kg-1)占有机肥总磷(TP)的5%～19%,平均为13%,猪粪Pt(2.60～5.35 g·kg-1)占TP的8%～24%,平均为19%;NaHCO3提取出的溶液中,鸭粪Pt(1.14～99 g·kg-1)占TP的8%～32%,平均为20%,猪粪Pt(4.71～14.84 g·kg-1)占TP的21%～71%,平均为44%.连续提取中,H2O和NaHCO3分别提取鸭粪总磷的5%～19%和3%～23%;分别提取猪粪总磷的8%～24%和11%～37%.在提取过程中,猪炎中提取出的无机磷和总磷含量均显著高于鸭粪.无论鸭粪还是猪粪,在各提取溶液的磷素均以无机磷为主,占溶解性总磷的77%～99%左右.连续提取条件下测得的易溶性磷含量与独立提取条件下测得结果有很好的相关性(P<0.01).     

农村土地利用方式对嘉兴土壤氮磷含量及其垂直分布的影响

为了探讨农村不同土地利用方式对土壤氮磷含量的影响,采用现场采样及室内分析测试方法,对嘉兴市水稻田、菜地、果园、畜禽养殖、农村庭院5种土地利用方式下的土壤氮、磷及其垂直分布进行了比较研究,结果表明：（1）不同农村土地利用方式土壤中TN、TP、OlsenP含量均呈自上层向下层逐渐降低的趋势。（2）在不同土地利用方式下,0～40cm土层土壤TN含量差异显著,而40～80cm土层土壤TN含量差异不大。（3）在不同土地利用方式下,0～80tin各土层土壤TP、OlsenP含量的差异均显著。在0～80cm土壤剖面中,养殖场、庭院、果园、菜地土壤TP平均含量分别为水田土壤的4．0、2．1、1．9、1．8倍;土壤OlsenP平均含量分别为水田土壤的35．5、10．6、10．0、4．4倍。     

土壤有机碳作用及转化机制研究进展

对土壤有机碳作用的综述研究显示:直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示:土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20—30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会...     

黄壤烤烟追肥氮的积累、分配及利用

在田间条件下,利用15N示踪技术研究了黄壤2个点烤烟追肥15N积累、吸收比例、氮素利用率及15N在各器官分配。结果表明,烤烟于移栽后35d追肥,追肥15N积累于移栽后13周达到高峰,烟叶采收结束时(17周),追肥15N积累量分别为16.13和15.28kg/hm2,分别占烟株吸收总氮的16.95%～16.51%,追肥氮(15N)利用率为51.20%～61.73%,追肥中氮是烟株氮素重要来源之一,2个点追肥中15N在上部、中部、下部烟叶及茎+花中积累分别占吸收肥料总15N的32.30%～32.72%、32.68%～31.47%、17.65%～17.28%、27.22%～26.44%,60%以上追肥15N集中在中、上部烟叶。因此,烟株吸收追肥15N比例高、吸收时间拖后,追肥15N集中分布于中上部烟叶等均为黄壤烟区上部烟叶烟碱偏高的重要因素。     

太湖和滇池流域保护地蔬菜氮肥去向研究

为了研究化肥氮在保护地土壤-蔬菜系统中的当季利用与损失,在浙江嘉兴和云南昆明15个点位上进行15N田间微区试验。结果表明,保护地莴苣化肥氮当季利用率为8.32%~14.52%,保护地西芹化肥氮当季利用率为6.34%~13.85%,保护地结球生菜化肥氮当季利用率为11.34%。相同土壤、同一种类蔬菜保护地种植中,随着保护地种植年限的增加,蔬菜对化肥氮当季利用率显著降低。莴苣和西芹吸收化肥氮和土壤氮的比例在不同种植年限保护地土壤上差异不显著。当季蔬菜收获后,0～20 cm土层15N丰度和化肥氮残留量显著高于20 cm以下各土层。在保护地莴苣种植系统中,施入土壤中的化肥氮有18.98%～42.5%损失。在保护地西芹种植系统中,有11.7%~18.9%损失。在保护地生菜种植系统中,施入土壤中的化肥氮有16.0%损失。