Changes in the main fertility parameters of leached chernozems under long-term fertilization

The effect of different fertilizing systems on the main humus status parameters and the physical, physicochemical, and agrochemical properties of leached chernozems has been considered. The most economically and energetically effective fertilizer rates for sugar beet favoring the conservation and expanded reproduction of fertility of the studied chernozems in the forest-steppe of the Central Chernozemic Zone have been revealed.     

Transformation and dynamics of active components in humus of leached chernozems under various anthropogenic loads

The effect of various fertilization and tillage systems on active compoients in humus of chernozem is examined. The role of active components of humus in the formation of the humus stock is shown. A new method is proposed for assessing the transformation capacity of humus of arable chernozems.     

红壤和潮土添加不同生物质炭后等温吸附磷酸盐的变化

为了解不同生物质炭对土壤等温吸附磷酸盐的影响,选取桃木、花生壳和玉米秸秆,在300和500℃下通过慢速热裂解制备生物质炭,按0%、0.5%、1%、3%和5%质量比加入到红壤和潮土中,经过4次干湿交替平衡后,加入系列磷酸盐溶液,测定其等温吸附特征。结果表明:1)所有土壤磷酸盐等温吸附行为均可用Langmuir方程进行拟合,添加活性炭均降低了红壤和潮土的等温吸附参数,而添加生物质炭显著地提高了红壤磷酸盐最大吸附量(q_m),q_m值平均提高了11%;但潮土的q_m值显著降低,平均降低了30%,而K_L(Langmuir等温吸附常数)和最大缓冲容量(MBC)平均分别提高了179%和69%。这说明生物质炭对磷酸盐等温吸附的影响不仅取决于土壤属性,而且与生物质炭特性及其用量也存在一定的联系,q_m值与K_L及MBC值之间的关系就反映出这种复杂性,相关的机理还有待进一步研究。     

Increasing the fertility of trans-ural steppe southern chernozems with the use of natural agricultural ores

A three-year field experiment on southern chernozem showed an improvement in its hydrophysical and agrochemical properties and crop productivity as a result of applying natural agricultural fertilizer ores in the series manure-sapropel-floating mat-straw-zeolite-sand.     

Interaction of lime and gypsum with sorption complex of acidic soils

Interaction of lime- and gypsum-containing ameliorants and their combinations with sorption complex in the illuvial horizon of sod-podzolic soil have been studied under dynamic conditions. The core role of hydroxyl ions, which are formed in the process of CO ₃ ^2- hydrolysis, in removal of various forms of acidity by lime-containing ameliorants has been demonstrated. The ions of calcium (magnesium) become exchangeable in place of neutralized ions of hydrogen and precipitated ions of aluminum in the sorption complex. As gypsum interacts with acidic soil, the main process is fixation by its solid phase of aluminum ions with sulfate and hydroxyl ions involved. A small portion of aluminum ions in the form of water-soluble complexes with sulfate ions moves to deeper layers with infiltrating moisture. The reduction of soil acidity has also been found in layers deeper than the ameliorant application layer, and its higher values have been observed at their complex use.     

螯合剂和鼠李糖脂联合淋洗污染土壤中Cd

采用pH为4.31的土壤,制备3种Cd浓度水平的模拟污染土壤,研究了螯合剂和鼠李糖脂对土壤中Cd的淋洗特征,探讨了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和鼠李糖脂联合淋洗土壤中Cd的形态变化。结果表明,在淋洗剂浓度为0.025 mol·L~(-1)、初始pH为7时,EDTA、乙二胺二琥珀酸(EDDS)和柠檬酸(CIT)淋洗分别在220、140、60 min达到平衡,EDTA的淋洗效果最好,其对0.38、0.69、0.93 mg·kg~(-1)Cd污染土壤的最大淋洗率分别达到93.16%、93.62%和94.09%;淋洗过程符合准二级动力学模型,淋洗速率常数表现为0.38 mg·kg~(-1)Cd污染土壤0.69 mg·kg~(-1)Cd污染土壤0.93 mg·kg~(-1)Cd污染土壤。当EDTA和鼠李糖脂(浓度均为0.025 mol·L~(-1))的体积比为1.5∶1时,3种土壤中Cd的淋溶率分别为85.45%、89.25%和93.88%,淋洗平衡时间为50 min。EDTA和鼠李糖脂联用能够有效淋洗污染土壤中的交换态、碳酸盐结合态和有机结合态Cd,可能的作用机制是EDTA的螯合作用和鼠李糖脂的胶束增溶作用产生的协同效应。     

水稻土对磷的吸附及吸附态磷的释放特征

采用等温吸附法和离子交换树脂法研究水稻土对磷的吸附及吸附态磷的释放规律。磷的等温吸附研究表明:Langmuir方程能较好地拟合浙江金华市的20个代表性水稻土对磷的吸附特征,相关系数在0.970~0.999之间;Langmuir等温方程的参数与土壤的理化性质有关,发育于第四纪红色粘土的水稻土的参数Xm、K、MBC和X0.2值都明显高于其他发育于冲积物的水稻土;在淹水条件下,溶液中P可能较易得到土壤固相P的补偿,和旱地作物相比,水稻生长所需要的平衡磷浓度(EPC)可能远低于0.2 mg.L-1。磷的解吸研究表明:离子交换树脂提取的磷量与土壤吸附态P总量成正比,不管是冲积型水稻土还是红壤性水稻土,这种直线关系都成立(r=0.941~0.999);在淹水条件下土壤磷的释放与土壤对磷酸根的吸附饱和度,即土壤对磷酸根的吸附能大小紧密相关。在水稻土的P肥管理实践中,维持适当水平的土壤总P量与维持适当水平的土壤有效P含量同样值得重视。     

砷污染土壤植物修复的主要影响因素及改良研究进展

影响砷污染土壤植物修复的因素很多,文章重点综述了超积累植物、砷污染物特性、土壤物理化学性质以及气候、农业耕作措施等外部环境因素对砷污染土壤植物修复影响的研究进展,认为超积累植物是植物修复技术的核心,其对植物修复效率的提升起到至关重要的作用。实际工作中,应重视超积累植物的研究和筛选,强化超积累植物收割后的安全处置和资源化利用。只有建立在以植物修复为主的基础上,辅之以化学、微生物及农业生态等措施,才能大大提高砷污染土壤的修复效率。     

重金属污染植物修复技术的研究进展

分别从植物修复的类型、超富集植物的筛选、超富集植物吸收富集重金属的生理和分子学机制等方面对国内外重金属污染植物修复技术研究进展进行综述,指出目前研究中存在的问题和今后的研究方向。     

几种丛枝菌根真菌对菲污染土壤中球囊霉素含量的影响

以菲为多环芳烃(PAHs)的代表,选用密色无梗囊霉(Acaulospora scrobculata,A.s)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m)、根内球囊霉(Glomus intraradices,G.i)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum,G.e)和缩球囊霉(Glomus constrictum,G.c),宿主植物为紫花苜蓿(Medicago sativa L.),研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)对菲污染土壤中球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP,以下简称球囊霉素)含量的影响。供试时间(30~90 d)内,5种AMF均能对宿主植物根良好侵染,与紫花苜蓿建立共生关系,促进菲污染土壤中植物茎叶部和根部的生长;紫花苜蓿对5种AMF的菌根依赖性为108%~249%;接种AMF提高了土壤中GRSP的含量。90 d后接种G.i、G.e、G.m、G.c和A.s处理的土壤中总球囊霉素(T-GRSP)和易提取球囊霉素(EE-GRSP)含量分别达2.90~4.61、0.87~1.33 mg·g-1,比不接种对照组(CK)分别高26.1%~100.0%和10.1%~68.4%;随着培养时间(30~90 d)延长,接种G.i的处理土壤中T-GRSP和EE-GRSP含量显著增大。接种同一AMF菌种(G.i)处理的土壤中T-GRSP和EE-GRSP含量与菲残留量间呈极显著负相关。     

根系分泌物及其在有机污染土壤修复中的作用

综述了根系分泌物的种类、产生途径和影响因素,讨论了其在植物修复有机污染土壤中的作用和研究方法,并提出了今后该领域研究的发展方向,以期为植物修复技术的实际应用提供理论支持.     

潮土、紫色土及黄壤上施钾对小麦产量的影响

１８０多个田间对比试验和３０多上区试验结果表明,施钾可增加小麦产量。土壤类型不同,其施钾效应不同,增产效应依次为：黄壤〉潮土〉紫色土。同一土类不同土属施钾效应有差异,紫色土类棕紫泥上施钾效应不显著。氮肥水平高低直接影响小麦施钾效应,随着氮肥用量的增加,小麦对钾的需求愈迫切,施钾边际效应增加。高氮施钾增产效应和经济效益好于低氮施钾效应。土壤速效钾和缓效钾测定值与小麦相对产量相关性达极显著水平,可以作     

Environmental genetic features and diagnosis of alluvial marsh marled soils in the dry-steppe subtropical zone of the Kura floodplain

This article presents the results of the research of the soil-forming process of alluvial hydromorphic soils of the dry-steppe subtropical zone in the Kura River floodplain. It has been established that the nearterrace mineralized spring waters significantly influence the genetic profile of alluvial marsh marled soils. The morphogenetic properties and basic physicochemical parameters of these soils have been described. The group and fractional composition of the humus, which is distinguished by a high mobility of humic acids, has been investigated. The bulk chemical composition of the soils showed that alkaline hydrolysis conditions lead to a significant reduction of aluminum silicates and a growth of CaO carbonate forms. Due to a high carbonate content of alluvial marsh marled soils, the content of the mobile ferric form (Fe²⁺–Fe³⁺) is relatively low.     

准东煤田周边农田土壤重金属污染生态风险评估与来源分析

在新疆准东煤田周边的农业用地共采集163份表层土壤样品。采用重金属富集系数和潜在风险指数对土壤重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Hg)污染生态风险进行评估,并通过多元统计分析和地统计分析对重金属的来源进行了解析。富集系数显示:重金属Cu存在轻微的富集,Cd和Hg存在显著的富集,其他金属均不存在富集。潜在风险指数表明:重金属Cd和Hg存在不同程度的污染,其他金属均不存在污染,研究区域的综合潜在风险很高。多元统计分析结果表明:Cr、Cu、Ni和Zn为第一类,来源于自然背景;Cd和Hg分别为第二类和第三类,来源于农业、工业和旅游业。采用熵值法计算第一类金属中Cr、Cu、Ni和Zn各自的权重,并将第一类金属统一为一个新的变量,通过对3类重金属三维空间分布图分析得出:第一类重金属可能来源于土壤母质;第二类重金属主要来源于工业污染;第三类重金属主要来源于农业活动。     

四种材料对灌溉水中镉净化性能的比较

基于前期筛选的4种材料——石灰石、沸石、赤泥粒和油菜秸秆,通过设计等温吸附实验和动态模拟实验,探讨了材料对灌溉水中Cd的快速吸附能力,应用Langmuir、Freundlich和Tempkin方程及BDST(Bed depth service time)模型分别对材料Cd等温吸附和动态吸附性能进行表征,旨在为材料进一步应用提供理论基础。结果显示,4种材料对Cd有不同吸附能力,平衡液Cd浓度10μg·L~(-1)时,材料Cd等温吸附量Qv(EC=0.79 m S·cm~(-1))依次为石灰石175.7 g·m~(-3)沸石46.2 g·m~(-3)赤泥粒20.7 g·m~(-3)油菜秸秆3.7g·m~(-3);对Cd动态吸附量N0为赤泥粒1776 g·m~(-3)石灰石1767 g·m~(-3)沸石1704 g·m~(-3)油菜秸秆837 g·m~(-3)。材料对Cd吸附过程中提升溶液pH的能力表现为赤泥粒石灰石和沸石油菜秸秆。溶液离子强度对石灰石和沸石对Cd吸附有显著影响,并且随平衡液Cd浓度增加影响扩大,但是对油菜秸秆、赤泥粒对Cd吸附的影响较小。油菜秸秆对水中Cd吸附亲和力很强,但饱和吸附容量较低,吸附效率随净化时间延长衰减较明显。     

Phosphate release and sorption by soils and sediments: effect of aerobic and anaerobic conditions

Anaerobic soils released more phosphate to soil solutions low in soluble phosphate and sorbed more phosphate from soil solutions high in soluble phosphate than did aerobic soils. The difference in behavior of phosphate under aerobic and anaerobic conditions is attributed to the change brought about in ferric oxyhydroxide by soil reduction. The probably greater surface area of the gel-like reduced ferrous compounds in an anaerobic soil results in more soil phosphate being solubilized where solution phosphate is low and more solution phosphate being sorbed where solution phosphate is high.     

骨粉和沸石对污染土壤中铅和镉生物有效性的影响

采用盆栽试验,在镉、铅污染的土壤中添加不同量的骨粉和沸石后种植菜心,在菜心收获期分别测定菜心生物量、镉和铅吸收量、土壤有效态镉和铅的含量、土壤pH值,分析不同用量的骨粉和沸石对污染土壤镉和铅生物有效性的影响。结果表明,添加骨粉处理均显著提高了土壤pH、EC及有效磷含量,显著降低了土壤中铅和镉的生物有效性和菜心中铅和镉的吸收量,以添加1%的骨粉处理效果最佳。     

主成分分析与聚类分析在土壤分类中的应用

为了更好地保护上海古树,对古树生长点的土壤进行调查与测试,并进行了指标间相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明:古银杏、古香樟的生长与土壤的容重、有效N、速效P和脲酶呈显著相关,由主成分分析划分的5个主成分可全面概括17项土壤肥力指标;采用聚类分析将古树生长样点划为4种肥力类型,并对各土壤类型提出了相应的改良措施。     

土壤镉、铅、锌污染的植物效应研究进展

综述了土壤Cd、Pb、Zn污染对植物产生影响的主要特征、复合效应及其效应机理的研究进展.土壤Cd、Pb、Zn含量超过一定限度对不同植物产生一定危害,主要表现为使植物褪绿、矮化、物候期延迟、生物产量降低,甚至死亡,直接影响农产品的产量和品质,过量的重金属含量可降低作物的质量.总结了一般土壤重金属Cd、Pb、Zn在植物体中富集的规律,为无公害作物的栽培提供依据.     

硫铁矿区污染土壤镉铅高富集蓖麻品种筛选

蓖麻（Ricinus communis L.）是一种有价值的能源作物,筛选适合在硫铁矿区严格管控类耕地上种植的Cd、Pb高富集蓖麻品种,可以合理地利用污染农田且能生产生物能源。选取18个蓖麻品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下蓖麻的生物量及产量、根际土壤Cd、Pb含量及不同蓖麻品种Cd、Pb的提取量、富集与转运差异、根际土壤重金属有效态等。结果表明,不同蓖麻品种的全株生物量及果实的产量之间差异明显;重金属Cd、Pb在蓖麻不同组织的分布情况均为根>茎>叶>壳>籽粒,18个品种蓖麻Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1,同一个品种茎叶Cd的转运系数均高于果实Cd转运系数,茎叶Pb的转运系数除BM-6外,均高于果实Pb的转运系数; Cd的最大提取量为42.67 mg·株^-1,Pb的最大提取量为1 482.22mg·株^-1;根际土壤有效态Cd、Pb含量均高于背景值,有效态Cd含量为1.25~2.82 mg·kg^-1,有效态Pb含量为72.20~108.79 mg·kg^-1;通过聚类分析,品种BM-6、BM-7、BM-11、BM-13、BM-15和BM-18为蓖麻Cd、Pb高富集的品种。根据蓖麻生物量和产量,植株Cd、Pb含量及提取量,富集及转运系数,根际土壤有效态及酶活性等指标进行综合评价,认为BM-2、BM-6、BM-7、BM-15和BM-18共5个品种可作为Cd、Pb高富集蓖麻品种在严格管控类耕地上推广种植,其中效果最好的品种是BM-18。