农田面源污染监测技术与方法(英文)

农田养分流失已经成为农业面源污染和水体氮、磷富营养化的主要原因之一,农田面源污染监测技术与方法在农业面源污染控制中十分重要。本文综述了农田面源污染的各种监测技术,包括径流产生污染物监测、淋溶产生污染物监测和在线监测。农田径流污染物的主要监测方法主要有人工模拟降雨产流法、流量计法、堰测法和容积法;农田淋溶污染物主要监测方法有淋溶盘法、淋溶集水槽法、渗漏池法、抽滤管法和模拟土柱法;农田养分流失在线监测虽然尚存在一定的技术瓶颈和经济局限性,是今后的主要发展方向。     

基于HYDRUS模型的江苏如东盐渍土一维淋滤渗流试验研究

通过自行设计一维圆柱型淋滤渗流柱,采用原位回填装填盐碱土样,在人为设定降雨条件下,通过盐分传感器监测获取土壤水盐运移、渗滤液离子成分的监测数据.HYDRUS软件模拟水盐运移,含水量和盐分浓度的模拟结果表明模型可信度高,弥散度改变对土壤最终含盐量变化没有明显影响,但对在土壤干湿交替条件下不同阶段排盐量的比例分配有明显作用;当等温吸附系数整体降低时,土壤中盐浓度到达峰值所需时间减少,土壤排盐量增加.等温吸附系数较小的,对降雨量和降雨频率响应更明显,排盐效果更好.     

花生叶片淋溶液对花生种子发芽和幼苗生长发育的影响

通过蒸馏水浸提的方法收集到花生叶片淋溶液,研究了其对花生种子发芽、幼苗根系活力、保护酶活性等生长发育指标的影响,结果表明：花生叶片淋溶液在较低浓度时对种子的发芽有一定的促进作用,当达到一定浓度时对其种子胚根的生长具有显著的抑制作用。叶片淋溶液处理后,与对照相比,花生幼苗根系活力显著降低,SOD和POD活性增强,MDA含量增加,且都随着淋溶液浓度增加而增加。花生叶片淋溶液当达到一定浓度时会对花生种子发芽和幼苗的生长发育产生自毒作用。     

Dynamics of Sodium in Saline and Sodic Soils

Abstract

Soil salinization and sodication affect large areas of agricultural land in the world. Amelioration of these soils to make them suitable for agricultural production depends on understanding sodium dynamics and chemical interactions governing nutrient availability. Three locations in eastern Croatia were characterized to the 5‐m depth. The two solonetz‐solonchak soils were alkaline, whereas the solonetz soil had near‐neutral A/E horizon and alkaline deeper horizons. Electrical conductivity of the saturated extract (ECe) was greater than 4 dS m^?1 in the top horizons in the solonetz‐solonchak soils. The solonetz soil had 2.8–4.7 dS m^?1 in shallow A/E, CG, and G horizons and up to 6.3 dS m^?1 below 1.5 m. Highly alkalinized sodic horizons (exchangeable sodium percentage, ESP >20) had 24–47% Ca²⁺ and 27–33% Mg²⁺ on the cation exchange complex. Sodium adsorption ratio (SAR) was high (18–26) in the P horizon and even more so in Bt,na horizon (35–36) of solonetz‐solonchak soils. A strong negative exponential relationship existed between soluble Ca²⁺ and SAR (SAR increased greatly when Ca²⁺ dropped to around 3 mg dm^?3). An increase in pH to greater than 8.4 resulted in an exponential increase in SAR. Leaching of Na⁺ with successive volumes of water was similarly effective for the P and Bt,na horizons in the solonetz‐solonchak soils, but SAR remained greater than 15 even after six successive cycles of leaching. In conclusion, extensive amelioration of tested soils with gypsum and leaching will be required to overcome poor physical and chemical characteristics caused by various degrees of alkalization and sodication to bring these soils into production.     

高投入菜地土壤磷累积、损失特征及阻控措施的研究进展

“大肥大水”已经成为我国蔬菜种植体系的生产特征，这种生产方式导致大量磷流失到环境中，通过地表径流和地下淋溶导致水体富营养化。目前菜地因其在农田磷污染排放中的占比最高已成为种植业磷损失的优先阻控对象。该研究在明确菜地磷赋存形态特征的基础上，针对露天及设施菜地磷损失特征包括损失途径及其影响因素，综述目前一些减少潜在磷污染负荷的源头管理措施，通过控制磷的迁移过程的生态工程措施以及末端治理，同时评价其在菜地磷污染阻控中的效果。这些研究进展增强了对菜地磷循环的理解，摸清高投入生产系统磷链条当中磷下游损失排放特征，对于有效阻控磷肥损失，实现蔬菜产业绿色可持续发展提供理论参考。     

酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响

为了分析研究酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响规律。本研究以侏罗纪紫色岩层中的遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)为研究对象，设置pH分别为2.5、3.5、4.5、5.6等4个酸性环境，以及去离子水（pH=7.0）为对照处理（CK），采用循环浸泡试验和模拟淋溶试验，研究酸性环境对紫色母岩风化产物特征的影响。结果表明，通过酸化环境处理后，3组紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其总量均随酸化环境的pH降低而减小，且3组紫色母岩风化产物的酸缓冲容量与其交换性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量以及交换性盐基总量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。以pH =7.0 (CK)处理为对照，循环浸泡处理后的遂宁组(J3s)、蓬莱镇组(J3p)和沙溪庙组(J2s)风化产物中交换性盐基总量的减小幅度分别为8.75%～18.21%、10.83%～23.18%和5.85%～18.41%。而且模拟淋溶24次后，遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)风化产物中交换性盐基总量较模拟淋溶12次时分别减小为1.77%～24.85%、8.99%～25.75%和8.05%～25.66%。此外，在同一酸度处理下，风化产物中的交换性盐基离子均表现为Ca2+> Mg2+> Na+> K+。本试验中淋溶处理下风化产物酸缓冲容量、交换性盐基离子及盐基总量低于浸泡处理。可见，丘陵地带坡面的矿物或养分的迁移以淋溶作用为主，平地的矿物或养分的迁移以浸泡作用为主。因此，酸沉降可能在一定程度上加速坡面土壤侵蚀的发生，进而导致平原化进程的加速。     

石漠化山区露石岩面流对岩-土界面土壤氮磷淋溶与输入作用的研究

基岩出露的石漠化区露石岩面在承接降水（含穿透雨）后易形成岩面流，并携带岩面有机或无机物质输送至岩周土壤中，对岩-土界面土壤养分变化具有重要影响。为探明岩面流对岩-土界面土壤氮磷的淋溶与输入影响，选取基岩明显出露的休耕地（1年岩面流作用）、退耕灌草地（5年岩面流作用）和坡耕地（无/少岩面流作用）3种样地，并分别选择外凸、平直和内凹3种特殊的岩面形状，研究了距岩面不同水平距离及土层的岩-土界面及非岩-土界面土壤的全氮和全磷变化特征。结果表明：岩面流对0～10 cm表层岩-土界面土壤氮磷产生输入或淋溶作用，对10～20 cm层岩-土界面土壤氮磷作用不明显。不同岩面形状形成的岩面流对岩-土界面土壤氮磷的淋溶与输入作用强度依次为：内凹型>平直型>外凸型。其中，在1年岩面流作用的休耕地中，内凹型岩面形成的岩面流对岩-土界面土壤氮素的影响主要表现为淋溶，而平直型和外凸型岩面表现为输入作用；不同形状岩面流对岩-土界面土壤磷素的影响均表现为淋溶。然而，在植被生长较好的退耕灌草地中，5年岩面流作用下不同形状岩面流对岩-土界面土壤氮磷的影响主要表现为输入。研究结果可为深入认识出露岩石对喀斯特生态系统土壤特性的影响提供科学依据。