大冶龙角山矿区农田土壤重金属形态分布及其来源

为研究大冶龙角山矿区某溪流段沿岸农田土壤基本理化性质和重金属分布情况,采用Tessier五步连续提取法提取并测定土壤中Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd 7种重金属的形态与含量,并分析了重金属含量与土壤Fe和S含量之间的相关性。结果表明:所有重金属在大部分取样点总含量均超出湖北省土壤背景值;Cu和Cd总含量超过土壤环境质量三级标准(GB 15618—1995)限值,Zn、Pb、Cr和Ni符合土壤环境质量二级标准;Mn、Cu、Zn、Pb、Ni和Cd均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Pb、Cr和Cd存在一定比例的可交换态。矿山矿石组分主要为黄铁矿和黄铜矿,且Mn、Cu、Zn、Pb和Cd的铁锰氧化物结合态、残渣态以及总含量的分布均与土壤Fe和S含量分布表现出较好的正相关关系,表明硫化物矿物开采引发了重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在该矿区农田土壤中的累积与污染。     

牛粪与秸秆配施对棕壤镉赋存形态及油菜吸收镉的影响

为修复受重金属镉污染的农田土壤,控制镉由土壤向地上部转运,采用盆栽试验,研究了牛粪与秸秆不同配比(秸秆与牛粪碳含量比1∶1,1∶2,1∶3和1∶4)对棕壤理化性质、土壤中重金属Cd赋存形态的影响,并采用差速离心与化学试剂提取法分析重金属Cd在油菜亚细胞的分布及其存在的化学形态,探究牛粪与秸秆配施对油菜中Cd分布及形态的影响。结果表明:与对照处理相比,秸秆与牛粪碳含量比1∶1,1∶2,1∶3处理的土壤pH值分别增加0.76,0.88,0.74个单位,阳离子交换量分别提高1.03,1.57,0.62cmol·kg~(-1);秸秆与牛粪碳含量比1∶2配施处理的土壤可交换态Cd所占比例较对照相比降低4.14%,残渣态Cd所占比例增加8.21%。秸秆与牛粪碳含量比1∶1,1∶2,1∶4配施处理的油菜根部细胞器中Cd所占比例与对照相比分别降低2.17%、2.39%和1.30%。根部乙醇提取态Cd所占比例与单施秸秆处理相比分别降低9.78%,16.44%和13.48%,与单施牛粪处理相比分别降低6.95%、13.61%和10.65%。上述结果表明,从食品安全角度考虑,秸秆与牛粪碳含量比1∶2配施处理效果最佳。     

广东典型稻田系统磷素径流流失特征

选择位于广东省增城、清远和高州地区的3个稻田试验点,于2008-2012年对稻田磷径流损失进行动态监测。结果表明,稻田径流事件主要发生在早稻季。常规施肥模式下稻田总磷径流浓度为0.02~1.56 mg·L^-1,11%~18%的径流样品总磷浓度超过地表水Ⅴ类水标准（0.4 mg·L^-1）,施磷后14 d内降雨易导致稻田不同形态磷浓度出现峰值,具有一定环境污染风险。施磷不同程度增加稻田可溶性总磷径流负荷,对颗粒磷和总磷流失负荷无规律性影响。稻田磷径流负荷时空变化较大,常规施肥条件下可溶性总磷、颗粒磷、总磷年径流负荷分别为0.63~4.05、0.33~2.91、1.10~6.68 kg·hm^-2。本地区稻田磷流失系数为0.06%~6.81%,可溶性总磷是稻田磷径流流失主要形态。施肥量和降雨、径流量是影响本地区稻田磷径流损失的主要因子。     

基于贝叶斯最大熵的多因子空间属性预测新方法

为了在空间数据预测时充分利用样点和环境数据,提出了在贝叶斯最大熵方法框架下将经典地统计方法与环境相关法结果融合、利用多源数进行空间预测的新方法;并以湖北省京山县土壤有机质含量为例,验证该方法的可行性.以由数字高程模型(digital elevation model,DEM)生成的各种相关地形因子作为环境数据,并分为密集建模集Ⅰ(330个样点)和稀疏建模集Ⅱ(100个样点),分别用普通克里金法和本文所提方法进行土壤有机质空间预测,用预留的50个样点进行精度分析.结果表明:本文所提方法的预测精度较普通克里金法的高,其Ⅰ和Ⅱ2组建模集精度分别提高了10.95%和22.72%,特别在样点较稀疏时,在相关环境因子的辅助下,精度提高幅度更大.说明将经典地统计方法与环境相关法结果相融合的多因子空间属性预测方法使预测结果既能体现样点的空间自相关,又能体现被预测属性与其他属性间的相关性.     

梅州地区茶园土壤微量元素及微生物调查

调查了梅州地区代表性茶区土壤微量元素及土壤微生物状况。结果表明,所调查的梅州3个茶区土壤有效铁含量丰富,未出现低于临界值样本;土壤有效硼含量较丰富,仅汤坑茶区9.09%土壤有效硼含量低于缺硼临界值;而有效铜和有效锌含量除汤坑茶区未发现低于临界值样品外,其他2个茶区缺乏均较严重。土壤有效锰含量均出现低于临界值样品,以清凉山茶区缺乏较严重。土壤细菌在微生物群落中处于优势地位,土壤放线菌和固氮菌与多种养分因子之间呈显著或极显著相关。     

秸秆还田对黄土风沙区土壤微生物、酶活性及作物产量的影响

针对内蒙古黄土高原风沙区农作物秸秆利用率低、处置不当和农田土壤生态退化等问题,通过连续2年的田间小区试验,探究了0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)不同秸秆还田量对玉米全生育期农田土壤酶活性、微生物动态变化及作物产量的影响。0、3000、6000、12000 kg hm~(-2)秸秆还田量分别相当于当地单位面积玉米农田年生产秸秆数量的0%、25%、50%和100%。结果表明:秸秆还田后,土壤酶活性、微生物数量及作物产量年际间变化趋势一致。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤的过氧化氢酶活性提高21.4%、30.9%和16.5%(P 0.05),秸秆还田量25%和50%处理土壤脲酶活性显著提高(P 0.05),而秸秆还田量50%处理土壤蔗糖酶活性提高了26.8%(P 0.05);秸秆还田量25%、50%和100%处理土壤细菌数量分别提高了27.3%、33.7%和28.7%,真菌数量提高了9.3%、13.0%和11.1%,放线菌数量提高了22.3%、31.9%、29.3%。在产量方面,秸秆还田量50%处理的玉米产量显著高于秸秆不还田处理,两年分别增产11.7%和12.1%。综上所述,秸秆还田量25%(3000 kg hm-2)、50%(6000 kg hm~(-2))和100%(12000 kg hm~(-2))均可增加土壤酶活性、微生物数量及作物产量,尤其以秸秆还田量50%效果最显著。     

不同灌水下限设施番茄土壤CO2排放特征及其影响因素研究

【目的】探讨不同灌水下限设施土壤CO2排放特征及其影响因素,为调控设施土壤水分和碳排放提供理论依据。【方法】在番茄生育期内采用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪观测不同灌水下限[20 kPa(D20)、30 kPa(D30)、40 kPa(D40)]下的土壤CO2排放速率,并分析其影响因素。【结果】在番茄生育期内,不同灌水下限设施土壤CO2排放速率变化趋势基本一致,D20处理最高,平均速率为2.759μmol/(m2·s),其次是D30处理,为2.601μmol/(m2·s),D40处理最低,为2.559μmol/(m2·s)。在土壤CO2累积排放量方面,D20处理显著高于其他2个处理,而D30和D40处理之间无显著差异。就单因素模型而言,不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤温度呈指数回归关系,且均达显著水平(P<0.05);不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤含水率均呈显著二次回归关系(P<0.05);与单因素模型相比,土壤温度和土壤含水率的双因素复合模型(68.5%~83.8%)可以更好地解释土壤CO2排放的变化。土壤温度敏感系数Q10值在1.442~1.498之间,其中D20处理最敏感,D40处理最不敏感。相关分析结果表明,土壤CO2累积排放量与0~20 cm土层土壤有机质量、pH值、全氮量、速效磷量、速效钾量、碱解氮量和微生物量碳呈显著相关关系。采用PCA分析提取出的2个主成分累积贡献率为85.79%。【结论】灌水下限影响设施土壤CO2的排放,其中D20处理促进了设施土壤CO2的排放。     

不同施氮处理对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响

大田试验条件下研究了不同施肥处理对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响,以期为肥料的合理施用提供依据。结果表明,与不施肥处理(CK)相比,各施肥处理均显著提高了稻谷产量,增产率为28.5%~40.0%;不同施肥处理间却无显著差异。施肥处理水稻产量的提高主要归因于有效穗和每穗粒数的增加,增幅分别为5.5%~26.1%,25.2%~57.0%。养分吸收结果表明,施氮处理显著提高了水稻的氮素吸收量,且主要分配于稻谷,所占比例为71.3%~79.0%。与习惯施肥处理(T1)相比,优化施肥(T2)、控释尿素(T3)、控释尿素与普通尿素配施(T4)处理在减少氮肥用量21.6%的条件下,稻谷产量没有降低,而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力以及氮肥生理利用率和氮收获指数都有所增加,分别提高3.2~6.9 kg/kg、11.7~15.4 kg/kg、7.0~30.6 kg/kg、0.04~0.08,且均表现为控释尿素处理(T3)处理最高。可见,采用合理的肥料及科学的施用方法均可显著提高养分的利用效率。     

梅州地区茶园土壤肥力状况调查

梅州茶园土壤肥力调查结果表明,茶园土壤属于强酸性至酸性,有机质含量处于中等水平;大量元素氮、磷和钾的有效含量较低,缺乏严重;有效钙及有效镁含量处于缺乏状态,而有效硫含量丰富。建议在茶叶栽培管理中注重有机肥的补充,平衡施用氮、磷、钾肥料,同时适当补充钙和镁元素的不足,以保证茶叶高产、稳产。     

非农建设占用耕地耕层土壤剥离潜力评价方法

在开发建设项目日益扩大增长的今天,剥离被非农建设占用的耕地,是缓解人地矛盾,保护耕地资源的有效措施。该文在Arc GIS的技术支持下,以重庆市江津区为例,从耕层土壤质量与耕地质量2个角度,提供了一种定量评价了非农建设占用耕地可剥离的耕层土壤剥离潜力的方法。将研究区耕层土壤质量等级图层与非农建设占用的耕地质量等级图层叠加,得出江津区非农建设占用耕地可剥离耕层土壤资源潜力,可剥离的耕层土壤总面积达到了30.18 km2,占非农建设占用耕地总面积的76.39%,主要集中在江津区经济发达、非农建设发展迅速,地势低平、集中连片、交通便利、增值潜力巨大的中北部地区。根据江津区耕层土壤质量等级以及江津区非农建设占用的耕地质量等级,将可剥离的耕层土壤划分为3个等级,以便确定非农建设占用的耕层土壤剥离的优先秩序以及后备土壤资源;可剥离的优质耕层土壤资源稀缺,一级可剥离耕层土壤面积仅为0.32 km2,占可剥离耕层土壤总量的1.03%,二级可剥离耕层土壤面积为4.64 km2,占可剥离耕层土壤总量的15.37%。因此在丘陵山地开发建设的过程中耕地保护任务重大,更需对被占用优质的耕地进行耕层土壤剥离。该文为区域开发建设、耕地资源保护提供了科学依据,对后续的耕层土壤利用规划乃至西南丘陵山地区的非农建设规划布局具有一定借鉴意义。