稻田土壤磷淋失潜力与磷积累的关系

了解稻田土壤磷积累对排水和渗漏液中磷浓度的影响,可为稻田磷素淋失预测提供依据.采用室内模拟方法,研究稻田土壤Olsen-P水平与土壤溶液中磷质量浓度之间的关系.结果表明,土壤溶液中磷质量浓度随土壤Olsen-P水平增加而增加,其中,黏土、壤黏土和壤土的Olsen-P超过临界值(分别为84、65和53 mg·kg-1)后,土壤溶液中磷质量浓度显著增加.土壤Olsen-P水平较低时,黏土、壤黏土和壤土的土壤磷素积累与排水和渗漏液中磷质量浓度之间的关系较为相近,这3类土壤溶液中磷质量浓度与土壤Olsen-P水平存在线性相关关系.而砂土溶液中无明显临界值,砂土溶液中磷质量浓度与土壤Olsen-P水平间也存在线性相关关系.相同Olsen-P水平时,砂质土壤磷淋失潜力明显高于其他土壤.     

柠檬酸对土壤养分的活化及对作物吸收Fe、P的影响

土壤pH值是影响石灰性土壤Fe、Zn、Mn等微量元素有效性的重要因素，利用土壤培养法，研究了不同浓度柠檬酸溶液对石灰性土壤的pH值以及对P、Fe、Mn、Zn等元素的活化效应。结果表明，浓度高于0．001mol／L的柠檬酸溶液培养土壤，可降低土壤pH值，增加土壤有效P、Fe、Mn、Zn等元素的质量分数。培养24h后，P、Fe、Mn、Zn等有效养分质量分数最高，随着培养时间的延长，有效养分的质量分数下降，活化效果减弱，土壤表现出一定的钝化效应。利用盆栽模拟滴灌施肥条件，柠檬酸溶液处理可显著促进花生、菜豆植株的生长，叶片SPAD读数增加，并提高植株对P、Fe元素的吸收量，因此滴灌施肥条件下，可考虑使用柠檬酸增加石灰性土壤根区微量元素的有效性。     

长期单施NK肥条件下几种典型土壤磷的演化

为探讨我国典型土壤长期单施氮钾肥对土壤全磷和Olsen-P磷的影响,研究了不同气候条件、不同耕作制度下,7种典型土壤类型长期定位试验单施氮钾肥下土壤全磷和Olsen-P变化及其影响因素.结果表明,在长期单施氮钾肥条件下,除杭州水稻土全磷含量稳定在1.0g·kg-1左右外,其余6种耕作土壤全磷含量和土壤Olsen-P均呈显著下降趋势,全磷含量下降幅度在13.6%～44.9%之间;土壤Olsen-P下降速率比全磷高几倍,Olsen-P下降有一定阈值,这一阈值大约为5 mg·kg-1.土壤全磷含量与土壤Olsen-P含量呈极显著直线相关关系.因此,长期单施氮钾肥在很大程度上减少了土壤磷素养分库.     

不同施肥模式对芋艿产量及菜地土壤中氮素迁移累积的影响

以太湖流域的临安市太湖源镇具有代表性的大田蔬菜地为研究对象,通过9种不同施肥量模式的田间试验,探讨芋艿Colocasia esculenta L．Schoot季蔬菜地速效氮在土壤中的动态变化、剖面垂直分布及累积,了解施肥措施对蔬菜种植的生态及环境影响。各施肥处理均能提高芋艿产量,但增加幅度因施肥措施不同而不同,适量施肥已满足芋艿生长对养分的需求,继续增施对边际产量的增效不明显。在芋艿生长过程中,不同施肥模式下土壤中的铵态氮、硝态氮、速效氮质量分数动态变化的趋势不同;芋艿收获后,硝态氮、铵态氮、速效氮在土壤剖面中质量分数的垂直分布因氮肥投入水平的不同而有所差异;土壤剖面中速效氮的累积量与氮肥投入密切相关;综合评价来看,低量控释肥＋低量化肥是各施肥模式中比较具经济效益、环境效益的合理施肥模式;因而,在实际蔬菜生产中,要适量施用氮肥,适当采用混合施肥模式如低量控释肥＋低量化肥,防止因过量施用氮肥而导致硝态氮的过量累积及其带来的水环境污染等环境问题。     

石灰对土壤重金属污染修复研究进展

全球土地资源污染严重,石灰由于其在污染土壤修复方面具有成本低廉,操作简单等特点而受到广泛关注,其修复效果及修复机理已成为当前环境科学研究的热点之一。综述了国内外近20年来有关石灰修复重金属污染土壤研究的最新进展,探讨了影响石灰对污染土壤修复效果的主要因素,阐明了石灰对土壤重金属生物有效性的影响机理。研究表明,石灰及不同的石灰性物质对土壤重金属修复的效果存在差异。石灰对重金属生物有效性的影响机理主要是通过改变土壤p H、土壤阳离子交换量、土壤微生物群落组成、土壤氧化还原电位等多种机制协同作用对重金属进行吸附、络合等,石灰对重金属污染土壤的修复效果受石灰施用量、土壤类型、土壤p H值、重金属污染类型、重金属种类等因素综合影响。在实际修复中,应根据土壤类型和土壤中主要重金属污染类型确定石灰或石灰类物质的最佳施用量。由于长期连续施用石灰容易导致土壤出现板结现象,未来应结合纳米等新技术对石灰及石灰类物质进行改性,加强可以长期连续施用的石灰及石灰类物质的研发,并深化其修复机理的研究,构建石灰与其他修复剂的联合修复体系,以期为重金属污染土壤修复提供科学依据和新途径。     

Zn,Cu和Ni污染土壤中重金属的化学固定

利用化学固定剂处理被污泥中Zn,Cu和Ni污染的土壤,研究不同化学药剂对重金属离子的固定技术.结果表明,石灰、硫化物和硅酸盐对Zn都有较好的稳定效果,硫化物对Cu的稳定效果较好,硅酸盐和石灰对Ni的稳定效果较好;对于被Zn,Cu和Ni污染的土壤,混合药剂对重金属污染物的固定效果最佳.研究表明通过调解系统的pH和生成稳定化合物形态使土壤中Zn,Cu和Ni得以固定.通过硫化物 石灰化学固定处理,固定前后Zn,Cu和Ni的不稳定形态含量分别减少了69%,56%和59%.     

聚氯乙烯微塑料的原位光解老化及其对土壤微生物群落的影响

近年来,微塑料污染越来越受到大众和科研人员的关注.微塑料被报道在水体、土壤和大气中广泛分布,它们在环境中可能受到物理、化学或生物作用而发生老化现象.目前大部分关于微塑料老化的研究都是在水环境中进行的,同时,有关微塑料的老化研究主要采用离线技术进行表征,只能测定微塑料老化前后的结构变化,不能准确认识微塑料界面反应过程,因此,亟待开发微塑料老化过程的在线监测技术及研究其在非水相环境中的老化过程.研究污染物性质的目的 之一是为研究其环境影响提供理论依据,因此,本研究选择了聚氯乙烯(PVC)农业地膜在空气中老化后进入土壤的环境过程,搭建了单颗粒微塑料的显微-傅里叶变换红外光谱原位监测装置,从分子水平揭示了PVC微塑料的光化学转化过程,同时也探究了老化后PVC微塑料对土壤微生物群落所产生的影响.     

攀枝花地区芒果园土壤pH现状及变化趋势

土壤pH是影响植物生长的关键因子,通常受到不合理的农业活动的影响而发生变化.为了解攀枝花芒果种植区土壤pH现状及其芒果种植适宜性,阐明果园土壤pH变化趋势及施肥管理对土壤pH的影响,选择不同海拔梯度(河谷区:950-1 200 m;低山区:1 200-1 500 m;中山区:1 500-1 800 m)和发育阶段(挂果初期:2-5年;挂果前期:6-10年;挂果盛期:10-26年)芒果园共162个,测定树盘和间空区不同深度(0-20、20-40 cm)土壤pH值.结果显示,种植区土壤pH在4.0-8.4之间,约63.5%果园土壤pH处于芒果生长适宜范围内(5.5-7.5);中山区土壤pH显著低于河谷和低山区;种植区内土壤发生酸化的果园比例高于碱化果园;酸化果园占比大小为挂果初期前期盛期;碱化果园中,挂果盛期土壤碱化程度显著高于其他发育阶段;仅施用复合肥施用而未施用石灰及土壤调理剂的果园土壤酸化程度高于施用石灰或调理剂的果园,施用石灰或调理剂可以在短期内缓解表层土壤的酸化趋势,但对深层土壤的酸化无明显效果.上述结果表明,种植区有较大比例的果园土壤pH适宜性较差;现有施肥体系导致土壤酸碱化趋势分化明显,酸化与长期施用复合肥有关,碱化则与施用石灰与调理剂有关;研究结果对提高芒果种植施肥管理水平及改善土壤质量具有指导意义.(图5表6参58)     

土壤酸化与油菜锰毒关系研究

对湖北省的主要旱地土壤种植多茬作物后油菜生产锰毒的原因进行了研究。结果表明,供试土壤pH值较原土样下降了1．0个单位。除石灰性土壤外,其它中酸性土壤交换性锰明显增加,造成油菜对锰吸收过量,同时由于吸收过程中锰铁拮抗作用的存在,植株在土壤锰毒发生后吸收的铁量下降,使体内锰铁比上升。     

不同土壤环境中镉的形态分配及活性研究

本文研究了两种负荷水平(2,8ppm)的可溶性镉进入到三种不同土壤环境(酸性、中性及石灰性土壤环境)后的形态分配规律、影响因子以及各形态的活性。结果表明:酸性士壤、中性土壤及石灰性土壤交换态镉分别为40—50％,60—80％,10—20％。各类土壤松结有机态镉为5—20％,残留态10—70％,石灰性土壤中碳酸盐结合态为10—20％。土壤各组份对镉的富集作用因土壤类型与负荷水平而异。不同供试土壤中活性镉的形态是:中、酸性土壤主要为交换态与松结有机态,而石灰性土壤上则以交换态为活性镉的主要给源。     

粉煤灰结合施肥对土壤微生物和酶活性的效应

在以前对粉煤灰改良石灰性土壤对其理化性质和养分效应研究的基础上,分析了小麦不同生育期土壤中微生物数量和几种重要的土壤酶的活性,旨在探讨石灰性褐土施用粉煤灰配合有机肥对土壤环境生物质量的效应。结果表明,每公顷施用粉煤灰150t以上显著提高了土壤中各种微生物的数量,对土壤酶活性也有显著的作用,尤其是对小麦灌浆期脲酶的活性有显著的促进作用。因此,施用粉煤灰可以改善土壤的生物活性,从而达到保护和治理土壤环境的效果。     

长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特征

为探讨长期施肥条件下玉米生育期内土壤酶活性的动态变化及其与土壤肥力的关系,该文对北京褐潮土定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析.结果表明.土壤过氧化氢酶、磷酸酶在玉米拔节期出现活性高峰.土壤脲酶在玉米拔节期及成熟期出现两个活性高峰,土壤蔗糖酶在整个玉米生育期内活性变化幅度较小.长期施肥能明显提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,其中有机肥与化肥配施对于增加土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性尤为显著.长期施肥降低土壤中过氧化氢酶活性.并且以NPK配施有机肥处理的土壤过氧化氢酶活性降低幅度最大.土壤酶之问及其与土壤养分因子之间具有明显相关性,其中蔗糖酶、脲酶及磷酸酶与土壤养分各因子均呈显著或极显著正相关,除碱解氮外,过氧化氢酶与其余各养分因子呈显著或极显著负相关.     

不同浓度柠檬酸溶液中石灰性紫色土微团聚体对Pb~(2+)的吸附解吸特性变化

铅(Pb~(2+))因溶解度较小,易在土壤中长期滞留,从而造成严重的土壤铅污染。柠檬酸(Citric Acid)作为植物根系分泌的典型天然有机酸,含有大量羧基功能团和活性点位,影响着土壤中重金属的吸附和解吸。为深入了解柠檬酸输入土壤后,Pb~(2+)在土壤中的积累与迁移规律,以石灰性紫色土为研究对象,通过模拟试验,采用平衡液吸附法及柠檬酸、HCl解吸法,研究了不同浓度柠檬酸溶液中石灰性紫色土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附-解吸特性。结果表明:在不同浓度柠檬酸溶液中,石灰性紫色土全土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附量随其初始浓度增大而增加,各粒径间吸附量大小顺序为:(0.002 mm)2~0.25 mm全土0.053~0.002 mm0.25 mm~0.053 mm;柠檬酸浓度在0~1 mmol·L~(-1)范围内,石灰性紫色土全土及各粒径微微团聚体对Pb~(2+)的吸附量明显上升,1~100 mmol·L~(-1)范围内吸附量下降,低浓度的柠檬酸能够有效促进全土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附,高浓度柠檬酸则起抑制作用,降低土壤对Pb~(2+)的吸附量;Freundlich方程对等温吸附过程的拟合达到极显著水平(R2=0.985-0.999),全土和不同粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附为不均匀表面的多层吸附;易解吸率随初始Pb~(2+)质量浓度上升而不断增大,难解吸率不断下降,加入柠檬酸后,易解吸率进一步上升,且随柠檬酸浓度升高而增大。研究柠檬酸溶液中石灰性紫色土对Pb~(2+)的吸附-解吸特性,能够有效预测石灰性紫色土区域重金属的环境效应,对农业环境安全调控具有重要意义。     

改良剂对铜镉污染土壤的修复效果及健康风险评估

为了解磷灰石、石灰、木炭对贵溪冶炼厂周边重金属污染土壤的修复效果,通过化学浸出等方法研究了修复后第1年(2010年)和第4年(2013年)土壤中Cu和Cd的可浸出性、有效态(CaCl_2)和生物可给性。结果表明,添加磷灰石、石灰和木炭显著增加了土壤p H值,降低土壤交换性酸和交换性铝含量。改良剂的添加降低了土壤中Cu和Cd的可浸出性和有效态,且磷灰石和石灰处理效果优于木炭,但随着时间推移处理效果减弱。磷灰石和石灰处理1 a后土壤的Cu生物可给性较对照分别降低28.6%和23.1%,Cd生物可给性分别降低21.7%和22.8%,第4年Cu和Cd的生物可给性均有上升趋势。另外,改良剂处理后Cu和Cd的风险系数(QH)均小于1,儿童的风险系数均大于成人。总体上,磷灰石处理在降低Cu和Cd可浸出性、有效态和生物可给性方面具有更好的效果。     

施石灰对新垦赤红壤化学性质和作物生长的影响

本文采用pH4.8、交换性酸2.8cmol kg~(-1),交换性Ca0.8cmol kg~(-1)的花岗岩赤红壤(荒丘),进行盆栽试验和田间试验,研究施生石灰对土壤化学性质及花生、甘薯生长的影响。结果表明,大田施用相当于交换酸60％的生石灰,可使土壤pH值在9个月内保持在5.8以上,但就提高花生产量来说,石灰用量以中和交换性酸30％为宜。土壤中Fe、Al的固P能力远比Ca大,即使施用高量的石灰,新形成的Fe-P、Al-P各为新形成Ca-P的2倍以上,同时亦有大量的O-P形成。各水平的石灰处理均显著改善花生的经济性状和品质,但产量的提高却以低水平石灰处理为显著。     

印度芥菜对土壤中难溶态镉、铅的吸收差异

通过根际袋法土培盆栽试验,研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态Cd、Pb的吸收差异。试验结果表明,印度芥菜能吸收石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb并对其有较高的忍耐性。印度芥菜吸收的Cd 70%以上累积在地上部而吸收的Pb 83%以上累积在根系;印度芥菜根际土壤中的DTPA提取态Cd显著高于非根际土壤,但根际与非根际土壤中的DTPA提取的Pb含量差异不显著。本试验条件下,印度芥菜对土壤Cd的净化率为0.83%~1.25%,对土壤Pb的净化率则只有0.04%~0.07%。     

岩溶区石灰性土壤对Cd~(2+)吸附的解吸特性及滞后效应

采用一次平衡法对Cd~(2+)在岩溶区典型石灰性土壤(棕色石灰土和黑色石灰土)中的解吸特性及滞后效应进行研究.结果表明,Cd~(2+)在两种石灰性土壤中的解吸量及解吸率均随初始Cd~(2+)浓度和吸附量的增加而增大,解吸量与吸附量呈极显著二次幂函数关系;Cd~(2+)于两种土壤中的解吸率均较小,分别为4.64%—28.93%(棕色石灰土)和2.27%—10.02%(黑色石灰土),显然黑色石灰土对Cd~(2+)的固持性较好.Linear模型是描述Cd~(2+)在2种石灰性土壤中解吸等温模型的最佳方程.Cd~(2+)吸附-解吸等温线不重合,解吸等温线明显滞后于吸附等温线,表明滞后效应的存在.基于Freundlich系数、Cd~(2+)分配系数及吸附量与解吸量间的差异3种方法计算滞后指数,计算结果表明,石灰土中Cd~(2+)初始浓度越高则解吸滞后程度越大,且黑色石灰土中Cd~(2+)的滞后程度略高于棕色石灰土.     

石灰性土壤环境中缺锌机理的探讨

作者认为石灰性土壤中锌活性较低的原因,是由于碳酸盐导致土壤pH上升,在较高pH条件下氧化铁对锌的强烈固定,造成了大量专性吸附状态的氧化铁结合态锌及部份碳酸盐结合态锌,使交换态的有效锌含量很低,同时还证明:自然的石灰性土壤中,松结有机态锌与碳酸盐结合态是活性锌的直接给源,外源加入的锌仅为松结右机态锌。此外,石灰性土壤中各主要土壤的化学组份对外源锌的固定量高伛顺序为:氧化铁>有机质>粘土矿物>碳酸盐>氧化锰:对土壤中原有锌的固定作用大小依次为:粘土矿物>氧化铁>有机质>氧化锰>碳酸盐。     

施用石灰对Pb、Cd、Zn在土壤中的形态及大白菜中累积的影响

重金属的不同形态对于作物吸收重金属及受害具有十分密切的关系,通过施用石灰改变重金属的形态、毒性以及对作物的影响具有重要的意义。以大白菜(Brassica pekinensis)为研究对象,通过盆栽试验,探讨了在铅、镉和锌污染土壤上,施用石灰对土壤中不同形态镉、铅和锌含量及在大白菜中累积的影响。结果表明,施用石灰后,土壤中碳酸盐结合态Pb、Cd和Zn含量明显减少,铁、锰氧化物结合态和有机物结合态Pb、Cd和Zn含量明显增加;对大白菜吸收Pb、Cd和Zn均起到较好的抑制作用,石灰用量为5g·kg-1土时,对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好。     

土壤外源Sb(Ⅲ)的老化对其形态和跳虫(Folsomia candida)毒性的影响

老化是影响土壤重金属生物可利用性和毒性的重要因素。为了解老化对土壤Sb形态和毒性的影响,结合化学分析和生物测试,以模式生物跳虫(Folsomia candida)为受试生物,研究了北京潮土中外源Sb(Ⅲ)分别老化7 d、60 d后价态、水溶态和急性/慢性毒性的变化。结果表明,老化仅7 d后,土壤较低浓度的Sb主要以Sb(Ⅴ)存在,而浓度较高(1 600、2 400、4 800 mg·kg-1)时Sb(Ⅴ)分别仅占47.4%、27.5%和2.2%,但老化长达60 d后,浓度最高(4 800 mg·kg-1)的土壤中Sb(Ⅴ)的比重上升到38.1%,其他浓度处理的土壤中,均以Sb(Ⅴ)为主。随着老化时间的延长,土壤中水溶态Sb含量占总Sb的比例显著降低。与土壤老化过程中毒性较大的Sb(Ⅲ)向毒性较小的Sb(Ⅴ)转化与水溶态Sb含量下降相一致,Sb对跳虫的毒性随老化时间的延长明显减弱:7 d老化后土壤Sb对跳虫急性存活的半数致死浓度(LC50)为2 105 mg·kg-1,对跳虫慢性存活的LC50为683 mg·kg-1,对跳虫繁殖的半数效应浓度(EC50)为307 mg·kg-1;老化60 d后土壤Sb对跳虫急性存活、慢性存活的LC50均大于设置的最高浓度,对跳虫繁殖的EC50为1 419 mg·kg-1。因此,对于Sb这种变价金属而言,当进行土壤Sb生态毒性评价时,为避免高估其生态风险,考虑老化作用显得尤为重要。