利用原状土柱研究华中地区菜地土壤氮素的矿化规律

本文以华中地区两种典型的菜地土壤-黄棕壤和潮土为研究对象,采用原状土柱系统,综合考虑了大气干湿沉降、灌溉、作物携出及淋失等氮素的影响因素,通过菜地轮作(2年8季蔬菜),研究了两种土壤氮素的矿化特性。结果表明,黄棕壤氮素的矿化总量和矿化速率分别为134.52 mg和0.04 mg kg-1 d-1;潮土的矿化总量和矿化速率分别为185.93 mg和0.06mg kg-1 d-1。研究还发现,土壤氮素的矿化受季节影响较大,春夏季土壤氮素的矿化量和矿化率明显高于秋冬季,同时耕作能明显增加菜地土壤氮素的矿化量与矿化速率。试验期间通过大气沉降输入的氮素总量为118.89 mg,是氮素输入的主要方式,而湿沉降约为氮素沉降总量的81.05%。黄棕壤和潮土氮素蔬菜作物氮素的携出量分别为178.96和230.37 mg;氮素淋失量分别为103.32和113.27 mg。     

中国菜地土壤和蔬菜重金属污染研究进展

本文从菜地土壤和蔬菜重金属污染现状、土壤-蔬菜系统中重金属迁移转化规律及影响因素分析、重金属污染控制措施和研究展望4个方面概述了我国菜地土壤和蔬菜重金属污染的研究进展,为下一步开展菜地土壤和蔬菜重金属污染研究提供参考依据和经验借鉴,并结合我国的实际情况提出今后在这一领域的工作重点。     

广州郊区菜地氮磷养分径流流失特征初步研究

通过对广州市白云区某菜地在天然降雨条件下氮磷养分随地表径流输出的定位动态研究,结果表明:径流量与氮、磷流失量呈显著线性相关。菜地径流流失的氮素以硝态氮为主,雨季期间(4月—7月)其他形态N流失量占总N流失量的比例上升,铵态氮含量一直很低;整个试验期间,TN与NO3--N呈极显著正相关;磷素径流迁移以颗粒态为主。与未施肥对照组相比,菜地常规施肥显著增加N径流流失量,对P未造成显著影响;因而菜地常规施肥对径流水体N富营养化具有较高风险。     

珠江三角洲城郊菜地耕层土壤中Cd、Pb赋存形态及其相互关系

选取珠江三角洲典型区域城郊菜地41个耕层土壤样品,采用化学形态分级-连续提取法研究了土壤中Cd、Pb赋存形态,通过统计分析,揭示了菜地耕层土壤Cd、Pb形态分布特征及其相互关系。Cd赋存形态平均含量顺序为:铁锰氧化物结合态(32.4%)≥碳酸盐结合态(27.2%)≥交换态(21.0%)>残渣态(10.4%)>有机态(9.0%);Pb则为:残渣态(54.1%)>铁锰氧化物结合态(27.5%)>有机态(11.6%)>碳酸盐结合态(4.6%)>交换态(2.1%)。非残渣态Cd占各形态Cd总和的平均比例(89.6%)明显高于Pb(45.9%)。碳酸盐结合态Cd分别与铁锰氧化物结合态Cd、有机结合态Cd呈极显著正相关和显著正相关(前者r=0.8482,P<0.01;后者r=0.4090,P<0.05),但与残渣态Cd呈极显著负相关(r=-0.5343,P<0.01),铁锰氧化物结合态Cd和有机结合态Cd分别与残渣态Cd呈极显著正相关(前者r=0.6965,p<0.01;后者r=0.5379,P<0.01);铁锰氧化物结合态Pb与残渣态Pb呈极显著正相关(r=0.5217,P<0.01),但有机结合态Pb却与残渣态Pb呈显著负相关(r=-0.3252,P<0.05)。在散点图矩阵的基础上建立了曲线估计的回归方程,用之可预测土壤中交换态Cd、Pb的大致数量及植物有效性。     

华中地区两种典型菜地土壤中氮素的矿化特征研究

以华中地区两种典型的菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了菜地土壤氮素的矿化规律和矿化特征.结果表明,黄棕壤和潮土氮素的矿化以硝态氮量较多,铵态氮较少.两种土壤的矿化速率随培养时间的延长而降低,培养13周以后黄棕壤的矿化速率为N 0.13 mg/(kg.d),潮土为N 0.32 mg/(kg.d).随着培养时间的延长,黄棕壤和潮土的累计氮矿化量缓慢增长.培养结束时黄棕壤矿化量为N 68.65 mg/kg,潮土矿化量为N109.37 mg/kg,分别占土壤全氮量的24.52％和21.45％.黄棕壤和潮土氮素的矿化势分别为N 74.63 mg/kg和123.45mg,/kg,分别占土壤全氮量的26.65％和24.21％.     

菜地土壤施用铵态氮肥后 N2O 排放来源及其动态

氧化亚氮(N2O)是重要的农业源温室气体,菜地土壤施肥量高、施肥次数多,且肥水同期,是重要的N2O排放源。采用室内培养实验,测定在70%田间持水量条件下菜地土壤施用铵态氮肥后3周内N2O排放动态,利用不同气体抑制剂(低浓度乙炔、纯氧、纯氦、纯氧+乙炔)对N2O排放过程抑制效果各不相同的特点,经合理组合计算得出自养硝化、硝化细菌的反硝化、生物反硝化等主要过程对土壤N2O排放的相对贡献及其动态,以探索菜地土壤施用铵态氮肥后土壤N2O排放的来源及动态。结果表明,(1)在70%田间持水量条件下,菜地土壤施用铵态氮肥后2d内(48h内)的N2O排放通量最高,为314.4ng·g-1·d-1,到第4天时N2O排放通量已迅速降至前两天的1/6,且随培养时间的延长其排放通量不断降低。(2)自养硝化作用是菜地施用铵态氮肥后N2O排放的主要来源,施肥培养后2周内的贡献率在50%以上,2周后其贡献率降至40%左右。(3)硝化细菌的反硝化作用对N2O排放的贡献主要在施铵氮后2d内,其贡献率达44%,之后其贡献率一直保持在14%~27%。反硝化作用对N2O排放的贡献随着土壤中铵态氮含量的下降和硝态氮含量的升高而逐渐从开始时不到1%增至30%,但由于施肥培养2周后N2O的排放通量绝对数值很低(仅为施肥后2d内排放高峰的1/20),故其对N2O排放的贡献有限。土壤N2O排放通量及其来源与土壤中铵态氮和硝态氮含量的动态变化密切相关,施用铵态氮肥后土壤短期内呈现酸化趋势。因此,合理控制硝化作用是有效控制菜地土壤N2O排放的关键措施。     

不同水肥管理对京郊设施菜地氮素损失及氮素利用效率的影响

定量分析不同水肥管理下设施菜地的氮素损失途径及氮素利用效率,可为合理制订菜地水肥管理措施提供科学依据。2009年在北京市顺义区设施番茄大棚设置了6种水肥管理模式：（1）传统施肥＋传统畦灌（N1F1）;（2）优化施肥＋优化畦灌（N2F2）;（3）减量施肥＋优化畦灌（N3F2）;（4）传统施肥＋传统滴灌（N1D1）;（5）优化施肥＋优化滴灌（N2D2）;（6）减量施肥＋优化滴灌（N3D2）。利用田间观测数据对EU—Rotate_N模型进行了校验,并计算了各水肥管理下设施菜地的氮素淋失、气体损失和氮素利用效率。结果表明,各处理的土壤氮素淋失量占施肥总量的1％-9％,气体损失占施肥总量的5％-14％,各处理氮素淋失表现为N1FI〉N3F2=N2F2〉N1D1〉N2D2〉N3D2。滴灌处理的淋失量比对应畦灌处理减少了72％-87％,气体损失量比畦灌处理平均降低了40％,其氮素利用效率比对应畦灌处理提高32％。36％。在保证蔬菜产量影响不大的情况下,优化施肥和滴灌均能有效地降低氮素淋失和气体损失,提高氮素利用效率。     

保护地菜田与稻麦轮作田土壤微生物学特征的比较

比较分析了位于长江三角洲嘉兴市的三类主要水稻土(漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土)由稻麦(或油菜)轮作改为多年连作露地蔬菜和大棚蔬菜后一些土壤微生物学特征的变化,以衡量土壤质量演变的趋势。结果表明,与稻麦(油)轮作土壤相比,蔬菜地土壤微生物区系发生了极大的变化,细菌数量显著减少,真菌和放线菌数量却显著增加;硝化细菌和反硝化细菌数量随土壤类型不同呈不同的变化。多年连作露地蔬菜和蔬菜大棚保护地土壤中微生物生物量碳和总磷脂(TPL)含量显著低于稻麦轮作土壤,土壤中脱氢酶活性也显著低于稻麦轮作土壤。Biolog分析表明,蔬菜大棚保护地土壤中微生物能利用的碳源显著少于露地蔬菜和稻麦轮作土壤,而后两者间无显著差异。说明由稻麦(油)轮作改为多年连作大棚蔬菜后土壤微生物群落结构、功能的多样性明显下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性土壤的长期生产力也将大大降低。土壤微生物数量、活性及群落结构和功能多样性的下降主要与蔬菜栽培特别是大棚蔬菜栽培的旱作与稻麦水旱轮作的生态环境条件的变化和前者的过量施用精有机肥和高效NPK复合肥导致的土壤氮、磷富集、有机质下降、次生盐渍化和酸化有关。     

菜地土壤评价中参评因素的选定与分级指标的划分

菜地选片规划应通过土壤详查和评价工作,选出最适地区,才能经济有效、持续发展。土壤评价中参评因素的选定与分级指标的划分是工作的核心。应选取对蔬菜的生长发育和生产力具有重大影响的、稳定性较高的限制因素,并以土壤属性为主,结合环境条件,因地制宜选定。参评因素的分级应尽量采用定量指标,为分等定级提出定量依据,其主要级差应尽量利用有生物学意义的临界指标。在目前全国无统一规定下,试图面向全国选定参评因素及划分为五等六级的分级指标。     

南京市郊区蔬菜地土壤环境质量评价

在南京市郊区选择了3片蔬菜地分布相对集中的区域,按照国家无公害蔬菜产地环境要求进行了土壤环境质量评价。评价结果显示,调查区域约40%的蔬菜地土壤符合国家无公害蔬菜产地土壤环境要求,约30%的土壤在警戒线附近,30%的土壤遭受了不同程度的污染,不符合国家无公害蔬菜产地土壤环境要求。对土壤污染的贡献率主要为Cd污染,部分地区的Hg污染也较重。