长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响

将红壤丘陵地区的荒地开垦为水田不仅可以防治土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文研究了红壤荒地垦殖为稻田,长期定位施肥15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分含量特征.结果表明:不同施肥措施包括不施肥条件下,15年水稻垦殖都提高了土壤肥力.不同施肥措施水稻土的pH提高了0.9～1.3个单位.耕层土壤有机碳含龟达到8.19～1O.13 g·kg-1,全氮含量达到0.89～1.20 g·kg-1,有机碳与全氮含最都有明显提高,且有机碳和全氮含量之间相关性极显著.水稻土耕层全磷含量在0.25～0360 g·kg-1之间,有效磷含量在2.2～20.9 mg·kg-1之间,化学磷肥的培肥效果好于有机肥(猪粪),有机无机磷肥配施能显著提高土壤全磷和有效磷库.土壤全钾还未有明显变化,土壤速效钾含量在40.4～142.5 mg·kg-1之间,不同施肥措施除氮钾肥处理外都造成了土壤速效钾含量下降,秸秆还田到目前为止对于土壤速效钾含量还没有明显作用.     

集约化养殖场羊与兔粪尿产生量的监测

以集约化养羊场、养兔场为研究对象,监测了不同季节羊与兔的粪尿排泄量、粪尿养分含量、饲料养分摄入量等.结果表明,兔日平均粪便排泄量0.37 kg·只-1,年粪便排泄总量135.05 kg·只-1,粪便中氮、磷、钾和有机质平均质量含量分别为25.55、5.07、6.59和660.4 g·kg-1;羊日平均粪便排泄量1.09 kg·只-1,年排泄总量397.85 kg·只-1,粪便中氮、磷、钾以及有机质平均质量含量分别为19.89、4.90、11.79和649.1 g·kg-1.同一季节,同种动物磷的排泄量与摄入量比值高于氮、钾,同种动物养分排泄量与摄入量比值在不同季节也有差异.     

动物粪便堆肥的养分淋溶特征模拟研究

通过室内土柱模拟实验,研究了自然条件下土壤施用不同量的动物粪便堆肥对氮、磷和钾的淋失的影响,结果表明:氮、磷和钾的淋出量都与堆肥用量呈正相关关系,总氮的淋出主要集中在土壤下层,随着施肥量的增加,淋出液总氮浓度最高达到300mg·l-1,可能对地下水造成污染,总磷主要聚集在土壤的上层,最高达到8.5mg·l-1,磷向下迁移较为缓慢,随淋溶次数的变化不显著.土柱上层渗滤液中钾的含量远大于下层,各施肥量处理都在前三次淋溶中随淋溶次数的增加而有一定程度减小,随后趋于稳定.     

青檀天然群落土壤成分及其对青檀生长的影响

对湖北省三潭风景区青檀（Pteroceltis tatarinowii）天然群落土壤主要元素进行测定,并通过因子相关分析,探讨了土壤成分与青檀生长指标之间的相关性,研究结果可为青檀野生资源的保护和合理利用提供科学依据。结果表明,土壤水溶性Ca2＋、Mg2＋平均质量分数为3.598和0.176 g·kg-1,速效钾、全氮、有效磷的平均质量分数分别是133.324 mg·kg-1、4.413 g·kg-1和3.569 mg·kg-1,有机质平均质量分数为3.295%。土壤水溶性Ca2＋与青檀生长指标之间无显著相关关系;土壤可溶性Mg2＋与乔木、灌木的丛生植株数量呈显著正相关,当Mg2＋浓度处于0.191~0.221 g·kg-1之间时,青檀的丛生植株数量大;全氮与青檀乔木平均高度、平均胸径呈极显著正相关,与单生植株数量呈显著负相关;有效磷与乔木平均高度和胸径呈显著正相关;速效钾与乔木丛生植株数量及乔木总数量呈显著正相关;有机质灌木冠幅呈显著正相关。按土壤成分可将青檀群落聚成3类,3个聚类组的土壤水溶性Mg2＋、全氮（TN）、速效钾（TK）、有效磷（TP）、有机质以及青檀乔木植株总数量存在着显著差异。     

南方茶园红壤施用PAM对土壤理化性质和茶叶安全的影响

传统的水土保持措施在坡地茶园上应用比较困难,而利用聚丙烯酰胺（PAM）来防治茶园土壤侵蚀的适宜性还有待研究。因此,在铁观音（Camellia sinensis）茶园设置6个不同PAM施用量的小区（0、2、4、6、8、10 g·m-2）,并采集春、夏、秋3个收获季节的土壤和茶叶样品,通过分析茶园土壤理化性质和茶叶中丙烯酰胺残留来评价PAM对土壤理化性质和茶叶安全品质的影响。结果表明：与对照小区相比,土壤容重在低PAM施用浓度小区中发生降低,土壤有机质在不同季节的各PAM处理之间差异不显著,而土壤速效磷、碱解氮和速效钾在3个收获季节中的流失下降明显,其中施用2 g·m-2 PAM的小区其土壤速效磷、碱解氮和速效钾含量最高。每个PAM处理的茶叶样品和土壤样品中单体丙烯酰胺的残留量分别为0.011~0.095μg·L-1和0.008~0.036μg·L-1,均远低于丙烯酰胺安全限值0.5μg·L-1。文章认为红壤茶园施用PAM不仅可以保持土壤肥力,而且对茶叶生产也是安全的。施用PAM是一种适宜的防治红壤茶园土壤侵蚀的水保措施,且最佳用量为2 g·m-2。     

还田秸秆配施外源纤维素酶效应研究

为探求促进秸秆降解的新途径,采用室内培养法研究了外源纤维素酶对秸秆降解速率及土壤速效养分的影响。结果表明,整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理降解率都存在极显著差异(p<0.01),到培养结束时小麦秸秆加酶处理降解率高出不加酶处理7.10%～11.86%,玉米秸秆高出8.01%～14.04%;整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理间土壤速效氮、磷、钾含量都存在极显著差异(p<0.01),培养结束时,小麦秸秆最优处理速效氮、磷、钾含量高出对照4.15mg·kg-1,3.60mg·kg-1,32.35mg·kg-1,玉米秸秆高出6.50mg·kg-1,4.27mg·kg-1,47.97mg·kg-1。结果说明添加外源纤维素酶能够提高秸秆降解速率,促进秸秆养分矿化。     

磷石膏改善苏打碱土理化性质效果分析

分析了磷石膏对苏打碱土团聚体稳定性、饱和导水率和盐分淋洗效果的影响.结果表明:水稳定大团聚体质量分数和饱和导水率均随磷石膏施用量的逐渐增加而不断提高,磷石膏施用量达到100%GR时,水稳性大团聚体质量分数从对照的0.03%增加到33.31%,饱和导水率从对照的0.13 mm·d~(-1)提高到3.14 mm·d~(-1);出流液电导率和pH均随磷石膏施用量的增加而降低,磷石膏施用量达到100%GR时,出流液电导率和pH分别从对照的8.85 mS·cm~(-1)和10.26降低到3.46mS·cm~(-1)和9.83.因此,磷石膏对苏打碱土理化性质的改良效果十分显著.     

城市污泥农用对生菜理化指标和品质的影响

通过盆栽试验研究了城市污泥农用时对生菜(lactucae)生理特性和品质的影响.实验结果表明,随着污泥施用量的增加,生菜的蒸腾速率呈现明显的上升趋势,当施用量为8 g·kg-1时蒸腾速率达到极大值,当施用量大于8 g·kg-1时生菜蒸腾速率开始减小.随着污泥施用量的增加,叶绿素a、叶绿素b含量呈现一定的波动变化,基本表现为在施用量为4 g·kg-1达到极大值,大于4 g·kg-1以后,基本呈降低趋势.随着施用量的增加,生菜中类黄酮,呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值出现在施用量为6 g·kg-1时.品质研究结果表明,可溶性糖的含量呈波动形变化,并且可溶性糖的含量的变化略微滞后于叶绿素含量的变化,极大值在施用量为6 g·kg-1时.含水量、可溶性蛋白和抗坏血酸的含量呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值分别出现在施用量为12 g·kg-1、6 g·kg-1和8 g·kg-1.生菜中硝酸盐的含量随施用量的增加呈现先降低然后逐渐增加的趋势,最佳量为10 g·kg-1.说明施加适量的污泥促进生菜的生长,有利于生菜品质的提高;而施加过量的污泥抑制生菜的生长并不利于品质的提高.对于生菜而言,有利于生长和品质提高的最佳施用范围为:6～10 g·kg-1.     

氮肥种类及用量对赤红壤pH和可溶性盐的影响

为了探讨施用氮肥对赤红壤性土壤pH和可溶性盐的影响,以赤红壤上发育的水稻土为供试土壤,以油麦菜(Lactucasativa L)为栽培作物,采用盆栽试验,研究了在施等量的磷(P2O5 0.08 g·kg-1)、钾(K2O 0.16 g·kg-1)条件下,尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵4个氮肥品利吸其不同用量水平(0、0.08、0.16、0.24和0.32 g·kg-1)下土壤的pH和可溶性盐的变化情况.结果表明,施用氮肥的利,类及用量对赤红壤性土壤的pH、可溶性盐及K 、Na 、Ca2 和Mg2 的质量分数有显著影响;随着氮肥用量的增加,土壤pH显著降低,而可溶性盐及K 、Na .、Ca2 和Mg2 的质量分数则升高;在各施氮水平下,(NH4)2SO4、NH4Cl对土壤pH、可溶性盐及K 、Na 、Ca2 和Mg2 的质量分数的影响总体上明显大于CO(NH2)2、NH4NO3.     

紫花苜蓿改良盐渍土对土壤微生物活性和养分含量的影响

为探讨干旱地区种植紫花苜蓿改良盐渍土对土壤微生物生物量及其活性和土壤养分的影响,选择河西走廊黑河流域国有临泽农场的草甸盐土荒地作为对照,研究了种植紫花苜蓿2、3、4年后的改土效果。结果表明：与CK相比,连续种植4年后,所测定的土壤化学性质和微生物化学性质指标都发生了极显著（P〈0.01）的有利变化,电导率下降5.96 mS.cm-1,pH下降0.25,有机碳增加1.50 g.kg-1,微生物生物量碳增加48.93 mg.kg-1,微生物熵上升0.43%,荧光素二乙酸酯水解率提高10.87μg.g-1.h-1,碱解氮增加17.37 mg.kg-1,速效磷增加2.87 mg.kg-1,速效钾增加44.93 mg.kg-1。相关分析表明,微生物生物量碳、微生物熵、荧光素二乙酸酯水解率、碱解氮、速效磷、速效钾与土壤有机碳之间极显著（P〈0.01）正相关,相关系数分别为0.86、0.80、0.87、0.85、0.79、0.80,而与电导率之间极显著（P〈0.01）负相关,相关系数分别为-0.83、-0.79、-0.84、-0.86、-0.88、-0.78。研究认为,种植紫花苜蓿对草甸盐土有显著的改良效果,电导率下降,有机碳含量提高,微生物活性增强,速效养分含量增加。     

闽东南旱地土壤养分状况与花生平衡施肥研究

２８个土壤样品的养分测定和吸附试验以及８个田间肥效试验表明，闽东南旱地土壤的Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｂ是花生的普遍养分限制因子．部分土壤还缺乏Ｚｎ和Ｍｇ等养分．赤砂土的肥料三要素最佳用量分别为Ｎ５４ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５５５ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ８７ｋｇ／ｈｍ２；红壤性水稻土为Ｎ５２ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５６３ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ９２ｋｇ／ｈｍ２；海砂土为Ｎ９４ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５４２ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ８５ｋｇ／ｈｍ２．１０个对比试验表明，花生平衡施肥比群众常规施肥平均增产４７１ｋｇ／ｈｍ２，增产率为１４．９％，每ｈｍ２净增收２０５３元．     

Diazinon leaching through a sandy soil amended with different humic materials

The water leaching of diazinon (O,O‐diethyl‐O‐2‐isopropyl‐6‐methylpyrirnidin‐4‐yl phosphoroth‐ioate) through soil columns, was studied after column amendments with two well characterized humic acids (HA), in both liquid and solid state, and with the original raw organic materials, an oxidized coal and a leonardite, from which the HA were extracted. The percolation curves and the pesticide distribution over the soil columns showed that the addition of the raw organic materials and the solid HAs reduced significantly the mobility of the pesticide along the soil column. The oxidized coal was more effective than the leonardite original material; the different origin of the two carbon‐rich materials had an influence on the diazinon movement along the soil columns and such difference was enhanced with increasing addition rates. Moreover, incubation at field capacity for two months of the soil columns treated with raw oxidized coal and leonardite, largely enhanced the described effects on pesticide behaviour. A complete adsorption of diazinon on columns and a practical absence of leaching was observed when the HA from both materials were added in dissolved form. These results were explained with the swelling of the humic micelles in water and the enhanced availability of inner hydrophobic surfaces for the strong adsorption of diazinon. The water diffusion into the solid humic materials after two months incubation, also explains their high pesticide retention capacity. This work indicates the usefulness of either solid o dissolved humic substances, with the proper hydrophobic character, in preventing the vertical leaching of non‐polar organic pesticides in soils.     

Impact of nitrogen fertilizer source on nitrous oxide (N2O) emissions from three different agricultural soils during freezing conditions

ABSTRACT

Nitrogen (N) application is the main agricultural management that increases nitrous oxide (N₂O) concentration in the atmosphere. Freezing conditions are common phenomenon in the northern China that significantly affect soil N₂O emissions through alterations in nutrients availability and microbial population. To develop a comprehensive understanding of how N fertilizer managements affect soil N₂O emissions during the freezing process, a lab incubation was conducted in three typical cultivated soils (black soil, fluvo-aquic soil, or loess soil) by adding different N fertilizer sources, including ammonium chloride, sodium nitrate, or urea at different N levels (0, 80, 200, or 500 mg N/kg) at the start of freezing. The N₂O emissions in the fluvo-aquic soil were significantly higher than in other soils. The application of nitrate in the fluvo-aquic soil promoted N₂O emissions by five- and seven-fold higher compared to ammonium chloride and urea, whereas N₂O emissions in black soil were enhanced by application of ammonium chloride. Data indicate that denitrification is the major pathway for N₂O production in the fluvo-aquic soil during the freezing process, while ammonia oxidation responses accounts for elevated N₂O production in black soil. No significant influence of N fertilizer levels on N₂O emissions were found during soil freezing. These results suggest that agricultural practices that focus on mitigation of N₂O emissions need to avoid selection of nitrate as N fertilizer source in fluvo-aquic soil prior to the freezing season. Future studies need to focus on how the expression of enzymes and/or shifts in microbial communities respond to different N fertilizers during freezing conditions.     

免耕对华北平原潮土N_2O和CO_2排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了免耕和常规耕作下玉米生长季华北平原潮土N2O和CO2的排放特征。结果表明,免耕土壤N2O累积排放量（以N2O-N计,下同）为0.31 kg.hm-2,略高于常规耕作土壤的0.27 kg.hm-2,两者没有显著差异。灌水、强烈降水或连续阴天会诱发土壤大量排放N2O,免耕处理N2O排放峰值（28.1～38.4μg.m-2.h-1）高于常规耕作处理（18.6～25.7μg.m-2.h-1）。免耕处理CO2累积排放量（以CO2-C计,下同）为1 880 kg.hm-2,显著高于常规耕作土壤的1 333 kg.hm-2。土壤N2O和CO2排放通量与土壤温度呈显著指数相关,常规耕作处理下的相关程度更高。     

丁虫腈在环境中的降解特性

采用室内模拟试验研究丁虫腈在水体中的光解、水解及其在3种不同类型土壤中的降解特性。结果表明,丁虫腈在酸性和中性条件下比较稳定,不易水解,而在碱性条件下水解较快,在50℃、pH值为9．0的缓冲溶液中降解半衰期为26．7d。通过对水解产物的鉴定,推断丁虫腈的水解机理为碱催化水解。在[光]照度为2500lx、紫外强度为25I．LW·cm-2的人工光源氙灯条件下,丁虫腈的降解半衰期为1．5h,主要降解产物为氟虫腈。丁虫腈在太湖水稻土、江西红壤和陕西潮土中培养180d后均未发生明显降解,表明该农药在土壤中较难降解。     

不同水分管理模式下水稻土氮素形态转化与N2O释放的关系

在实验室培养条件下,对稻田土壤在4种水分管理模式下施用尿素后N素形态转化和N2O的释放情况进行测定。结果表明,N2O的释放峰值与NH4+-N浓度峰值同时出现,即尿素迅速水解为NH4+-N的同时N2O就大量释放。且不同水分管理模式都迅速达到N2O释放的高峰,但不同模式的峰值存在明显差异,其顺序为:干湿交替>临界饱和水>淹水管理>旱作管理。研究结果还表明,NO2--N浓度在第7天达到峰值时并没有出现相应的N2O释放峰,这可能与土壤的较高pH有关。60%WFPS处理以及干湿交替培养的落干期NO3--N浓度会持续增加,并随着NO3--N浓度峰值的出现,N2O的释放也出现一个峰值。     

碳源与底物对不同层次土壤产生N2O能力的影响

底层土壤的反硝化作用是土壤排放N_2O的重要来源,同时也是影响浅层地下水硝酸盐含量的重要因素.通过一系列室内培养试验.研究了一种农用土壤不同土层在碳源和NO_3含量不同情况下产生N_2O的能力。结果表明,试验用土壤的不同土层均具有进行反硝化作用产生N_2O的能力.底层土壤产生N_2O的能力大于根区土壤:单独添加葡萄糖、NO_3或同时添加葡萄糖和NO_3.对土壤N_2O和CO_2释放的影响与土壤层次和观测时间有关;向土壤添加葡萄糖和NO_3,各个土层释放N_2O的能力均显著提高;从产生N_2O和CO_2能力的角度而言,不同层次土壤的微生物区系间存在较大差异。采用短期(24h之内)饱和泥浆好气培养法,可以区分土壤微生物区系在产生N_2O方面的差异。     

耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究

稳定的土壤团聚结构对种子发芽、根系发育、作物生长以及有机碳保护有着重要的影响,深入了解人为扰动下土壤团聚体稳定性影响因素有着重要意义.选择两种不同母质发育土壤上长期施用畜禽粪便和化肥5个田块耕层土壤团聚体为供试土壤,采用相关分析、因子分析和回归分析方法探讨了土壤有机碳库、土壤养分和理化性质与团聚体稳定性间的关系.研究结果表明,与施用化肥比较,施用畜禽粪便显著提高了土壤团聚体稳定性;不同母质类型土壤上,海相沉积物母质土壤上团聚体稳定性显著高于河相冲积物母质土壤.相关分析结果表明溶解性有机碳(包括DOC和HWOC)和总磷含量与土壤团聚体稳定性显著或极显著相关;因子分析结果显示,土壤化学因子是第一影响因素,土壤碳库因子是第二影响因素,其中海相沉积物母质土壤上团聚体稳定性主要受土壤化学因子影响;河相冲积物母质土壤团聚体稳定性主要受土壤碳库因子影响,施用化肥土壤受两个因素影响均较小.回归分析结果显示热水提取态有机碳和钙是本研究条件中影响土壤团聚体稳定性的主要因素.     

农田土壤中汞的吸附分配行为研究

汞是环境中毒性最强的重金属之一,由于具有持久性、长距离迁移性和生物累积性被列为全球性污染物。土壤是汞重要的源和汇,在汞的生物地球化学循环中发挥关键作用,其理化性质可以显著影响汞的吸附分配行为。本文基于采自全国各地的131份农业土壤样品考察了汞(Hg2+)在土壤中的吸附分配行为,测定了Hg2+的固液分配系数(Kd),并探讨其与p H、有机质(OM)、粒度组成、溶解性有机质(DOM)和总硫等土壤理化性质的关系。利用逐步多元线性回归的方法分析发现旱地土壤对汞Kd的主要影响因素是DOM和土壤粒度,而水田的主要影响因素是总硫。通过淹水实验,进一步探究了土壤氧化还原对Hg2+分配的影响。研究发现,旱地土壤中,大部分土壤在淹水30 d后Kd呈明显增大趋势,继续淹水至60 d的Kd表现为稳定或下降的趋势;大部分水田土壤在淹水条件下Kd未表现出增大的趋势,且随淹水时间呈稳定或下降的趋势。