改良耕层土壤中苯胺的吸附动力学

研究有机改良土壤对污染物的动力学吸附特征,有助于深入了解其对污染物的吸附机制。以十六烷基三甲基溴化铵单一改良（CB）和十六烷基三甲基溴化铵＋十二烷基磺酸钠混合改良（CS）塿土耕层土样,采用批处理法通过不同的速度参数研究了改良土壤对苯胺的吸附动力学特征,并与苯酚对比探讨改良土样对有机污染物吸附的动力学机制。结果表明,塿土耕层土样的有机改良能够显著加快对苯胺的吸附速度,苯胺的吸附反应呈现快速反应和慢速反应两个阶段,且以快速吸附反应为主。总体上耕层土样Vt、V0.5、Vf的大小顺序均为100CB＆gt;120CS＆gt;（≈）50CB＆gt;CK。随温度升高和苯胺添加浓度增大,苯胺吸附速度增大,苯胺、苯酚的吸附动力学特征在改良土样上具有良好的相似性,从而证实有机污染物以分子状态存在导致的单一疏水吸附是改良土样吸附的决定机制。     

土壤紧实度对伴矿景天生长及镉锌吸收性的影响研究

采集黏土、壤黏土和砂质壤土,分别设置无压实、低紧实度及高紧实度3种处理,通过盆栽试验研究了土壤紧实度对Cd、Zn超积累植物伴矿景天生长和Cd、Zn吸收性的影响。结果表明,与无压实处理比较,砂质壤土、壤黏土和黏土中伴矿景天地上部生物量在低紧实度下显著下降66.8%~83.5%、59.9%~60.4%和57.9%~71.4%;高紧实度处理却显著提高了伴矿景天的根系活力(142%~241%)。高紧实度处理显著降低了壤黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量,但低紧实度对砂质壤土和黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量无显著影响。与无压实处理比较,低紧实度显著降低了砂质壤土、壤黏土和黏土上伴矿景天的Cd吸取量,分别下降50.4%~73.8%、61.4%~74.9%和43.4%~63.3%,Zn吸取量下降48.7%~79.5%、73.6%~79.0%和46.1%~63.5%;土壤紧实度对壤黏土上伴矿景天的镉锌吸取效率影响最明显。     

嫁接对番茄连作土壤环境及土壤酶活性消减的影响

连作障碍是我国番茄集约化生产的瓶颈,为了探索适宜连作的栽培模式,试验以易感青枯病番茄品种‘梅赛德斯’实生苗及以抗病品种‘爱好’为砧木,‘梅赛德斯’为接穗的嫁接苗为试材,通过分析检测连作3年下根际土壤养分和土壤酶活性指标的变化,结合土传病害发生情况,分析嫁接对番茄连作障碍下土壤环境消减的影响。结果表明：连作3年内,嫁接苗青枯病的发病率都极显著低于实生苗,说明嫁接苗较实生苗极显著降低了土传病害发生率;嫁接有利于缓解番茄根际土壤中碱解氮含量的升高及连作导致的土壤酸化问题;同时,嫁接有利于缓解番茄根际土壤多酚氧化酶活性、尿酶活性和蔗糖酶活性的下降;另外,连作对嫁接苗种植土壤有机质含量的影响相对不显著,而实生苗在连作1年后显著降低了土壤有机质含量;嫁接对番茄速效钾、有效磷含量的影响无明显规律性。综上所述,嫁接对改善番茄根际土壤化学性质和土壤酶活性有积极作用。     

基于低场核磁技术研究土壤持水性能与孔隙特征

为研究常规水稻土和设施蔬菜地土壤持水性能与孔隙分布特征,利用低场核磁共振技术,获取田间持水量状态的土壤T_2谱线特征,在此基础上分析了土壤失水时信号幅值、弛豫时间与土壤含水量和孔隙大小分布的关系。结果表明:水稻土和设施蔬菜地土壤中孔隙分布均比较分散,小孔隙居多,大孔隙较少,水稻田转化为设施蔬菜地后,土壤孔隙半径整体变小,土壤结构恶化。在土壤失水过程中,波峰消减与谱线偏移同时发生,小峰优先消失且消减速率大于主峰,表明该过程中孔隙收缩与水分散失同时发生,土壤孔隙由大到小依次不断排水。低场核磁共振作为一种快速、无损的测量工具,能够更直接、更准确地反映出土壤水分迁移过程和孔隙分布规律,从而为设施栽培土壤退化机理和土壤改良提供新的理论和技术支撑。     

镁肥对缺镁葡萄叶片活性氧含量和保护酶活性的影响

探讨大田条件下,补镁对缺镁葡萄叶片活性氧含量、保护酶活性和产量的影响,为葡萄科学施肥提供理论依据。采用裂区试验,主区设4个土施硫酸镁梯度,分别为0、112. 5、150、187. 5 kg/hm~2,副区设3个叶面喷施硫酸镁浓度,分别是0%、0. 2%、0. 4%。结果发现:葡萄缺镁时,叶片超氧阴离子产生速率加快,过氧化氢含量增加,超氧化物歧化酶活性升高,但过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,生物膜受到伤害。通过土施和叶面喷施的方式适量补镁,葡萄叶片活性氧产生速率降低,同时保护酶过氧化物酶和过氧化氢酶活性增加,膜脂过氧化产物丙二醛含量降低,生物膜的受伤程度得到缓解,叶片衰老速率降低,葡萄产量提高,但当施入量过大对生物膜受伤程度的缓解效果降低,葡萄产量降低。土施150 kg/hm~2同时叶面喷施0. 4%硫酸镁肥时,叶片超氧阴离子产生速率低,过氧化氢含量少,膜质过氧化产物丙二醛含量低,葡萄产量高,是该土壤环境下的最佳补镁措施。     

长期水耕植稻对水稻土耕层质地的影响

为了解长期水耕植稻对南方地区水田表土层颗粒组成的影响,以浙江省为研究区,采用历史资料分析、典型样区调查及定点观察相结合的方法,研究水稻土耕作层(包括犁底层)与心土层间黏粒含量的差异,分析植稻时间对水稻土不同土层颗粒组成的影响,比较植稻期间稻田排水中泥砂物质的颗粒组成与对应土壤间的差异,探讨了长期植稻对水稻土剖面质地分异的影响。对浙江省456个代表性剖面统计,与水稻土心土层比较,耕作层和犁底层黏粒含量平均下降了14%和10%。对植稻不同时间的浅海沉积物(从10～20年至80年)、第四纪红土(从5～20年至70年)和玄武岩风化物(从5～20年至35～70年)发育的水稻土比较发现,随植稻时间的增加,耕作层和犁底层土壤砂粒含量呈现增加趋势,黏粒含量明显下降,耕作层、犁底层与心土层黏粒含量的比值逐渐下降。农田排水中泥砂物质的黏粒和粉砂含量高于对应农田土壤,而砂粒含量则低于相应的土壤。分析认为,长期水耕植稻可导致耕作层土壤砂化(即砂粒含量增加,黏粒含量下降),其原因除与水耕过程中黏粒淋淀外,排水中黏粒和粉砂细颗粒的选择性流失对耕作层砂化也有较大的贡献。     

长期施肥与土壤性质对水稻土磷吸附的影响

基于长期定位试验(始于1981年),采用磷等温吸附试验方法,研究了不同施肥措施(包括无肥、单施化肥、稻草还田、沼肥)及相关土壤性质对耕层水稻土(0~15 cm)磷吸附特性的影响。结果表明,等温吸附试验中,不同施肥处理的水稻土,随着磷浓度的增加,磷的吸附量逐渐增大。对磷等温吸附曲线,用Langmuir方程拟合效果比Freundlich和Temkin方程好,各处理拟合优势度均在0.99以上。基于Langmuir方程计算,土壤磷最大吸附量(X_m)大小顺序为沼肥稻草单施化肥无肥,且沼肥处理显著高于其余3个处理(P0.05);同时,沼肥处理的磷吸附饱和度亦显著高于其它处理,但处理间土壤磷吸附常数与磷最大缓冲容量无显著差异。X_m值与土壤草酸浸提态磷(P-ox)、无定型铁(Fe-ox)、无定型铝、交换态钙、镁的含量有较高的相关性,其中与P-ox、Fe-ox的相关性最显著,相关系数分别为0.95(P0.01)、0.64(P0.05);主成分分析表明,无定型铁、铝与交换态钙、镁是引起不同施肥处理磷吸附差异的主要因素。与无肥及单施化肥相比,长期施用沼肥显著提高了土壤无定型铁、铝的含量(P0.05),从而增强了土壤磷吸附能力。     

基于地区和土类的吉林省农田耕层土壤氮素时空变化特征

为明确吉林省农田耕层土壤氮素营养的时空变化特征,基于2005—2013年间测土配方施肥项目测定的土壤全氮和碱解氮数据,分析吉林省不同地区、土类农田耕层土壤氮素养分的空间变异特征,并与第2次土壤普查数据对比,探讨土壤氮素养分的时间变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤全氮含量为0.4~3.9g/kg,平均为(1.62±0.60)g/kg,碱解氮含量为15~360 mg/kg,平均为(145.0±59.5)mg/kg。不同土类之间全氮和碱解氮含量的高低顺序一致,均以暗棕壤最高,平均分别为(2.02±0.57)g/kg和(190.2±72.80)mg/kg,其后依次为白浆土、水稻土、黑土、草甸土、黑钙土和风沙土;空间变异方面,吉林省农田耕层土壤氮素营养水平呈自东向西逐渐下降的分布特征,全氮和碱解氮含量在县域尺度上存在显著正相关关系;时间变化方面,吉林省农田耕层土壤全氮和碱解氮含量相比第2次土壤普查均呈明显上升趋势,中部地区变化最显著,西部地区变化相对较小。不同土类之间,黑土、黑钙土、草甸土和风沙土呈上升趋势,而暗棕壤、白浆土和水稻土出现下降,其中以风沙土的增加和暗棕壤的下降最明显。综上所述,吉林省农田耕层土壤氮素营养状况在空间上存在显著差异,时间上也发生了巨大变化。建议中部粮食主产区应严格控制作物施氮量以提高氮肥效率,降低环境风险,东、西部地区应因地制宜优化氮肥管理以提升地力,实现增产增效。     

生物质炭添加对重金属污染稻田土壤理化性状及微生物量的影响

分析了生物质炭添加对红壤性水稻土理化性状、重金属含量及微生物生物量的影响。通过田间小区长期定位试验,一次性施入不同量生物质炭(0,10,20,30,40t/hm2),于2017年9月采集各处理表层土样(0—15cm),研究土壤理化性状、重金属含量及微生物生物量的变化。结果表明:生物质炭添加对土壤理化性状、重金属含量及微生物生物量均有显著影响。与对照相比,供试土壤的pH、EC和有机质含量随生物质炭添加量的增加而增大,增幅分别为5.11%~18.43%,37.62%~104.31%和1.72%~22.41%,而有效磷和铵态氮含量随生物质炭添加量的增加呈先增大后减小趋势,分别在生物质炭添加量为10t/hm2和30t/hm2时达到最大值。随生物质炭添加量的增加,土壤有效态Cd和有效态Pb含量均呈降低趋势,而土壤有效态As含量呈先增加后减少的趋势,三者均在生物质炭添加量为40t/hm2时达到最小值。土壤微生物生物量碳、氮和微生物商随生物质炭添加量的增加均呈先升高后降低的趋势,均在生物质炭添加量为20t/hm2时达到最大值。相关分析表明,生物质炭添加量分别与土壤有效态Cd和Pb含量之间呈极显著负相关(P0.01);通径分析表明,生物质炭主要是通过直接作用影响土壤有效态Cd含量,而土壤pH、EC、有机质、微生物生物量碳、氮和有效磷主要是通过间接作用影响土壤有效态Cd含量。因此,添加适量生物质炭不仅可以改善土壤重金属污染现状和土壤理化性状,提高土壤养分含量,还可以改良土壤生物学性质,增加土壤微生物量。研究结果可为提高稻田土壤肥力和改善土壤重金属污染状况提供科学依据。     

黄土高原坝淤土发生特性与系统分类研究

[目的]黄土高原区沟坝地经过人工筑坝后自然淤积或者拦蓄洪水淤积而形成坝淤土,为了解坝淤土的发生特性及系统分类归属开展研究.[方法]为本文选取5个典型坝淤土剖面,分析坝淤土的成土环境、剖面形态特征理化性质,检索坝淤土在中国土壤系统分类高级及基层分类的归属.[结果]坝淤土剖面土体深厚,成土母质为人为淤积物质,色调以浊黄橙为...