研究报告

  • 基于耕地资源质量分类成果的东北地区耕地土壤条件空间分布特征

    李超;赵洋;杨翠翠;张超;郧文聚;张凤荣;程锋;

    【目的】耕地土壤条件是耕地质量状况的重要体现,准确掌握其空间分布特征是实现耕地质量提升与保护的基础。【方法】基于第三次全国国土调查耕地资源质量分类成果中的土层厚度、土壤质地、土壤有机质含量和土壤pH值4项耕地土壤条件数据,采用空间自相关分析、热点分析、地理探测器和土壤条件综合指数4种方法,对东北地区耕地土壤条件空间分布特征进行分析,以期为东北黑土地利用与保护提供支撑参考。【结果】东北地区土层厚度大于60 cm的耕地占东北地区耕地总面积的53.72%,土壤质地主要为壤质,有机质含量高,且以弱酸性为主,强酸性和强碱性占比较少。东北地区土壤条件呈现中部热点集中分布、冷点在四周零星分布的空间格局。在众多影响因素中,温度、降雨等对土壤条件空间分异的影响更大。东北地区耕地土壤条件指数介于44.02~78.66之间,优、良等耕地占比高达98.07%。【结论】东北地区耕地土壤质量较高,但不同区域耕地土壤条件空间分异特征明显,耕地质量提升与保护应充分考虑土壤条件的空间异质性,因地制宜地采取合理措施。

    2024年03期 v.55;No.330 601-609页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
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  • 新疆天山盐碱荒地土壤开垦种植效应分析

    巩晓芳;赵毅;彭轶楠;陈玉坤;王治业;薛林贵;祝英;

    【目的】探讨垦荒种植对新疆天山盐碱荒地降碱降盐作用和土壤培肥效果的影响,为盐碱荒地的开垦改良提供参考。【方法】本研究对盐碱荒地及其开垦种麦地0~40 cm土壤进行分层取样,测定土壤中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)的孢子密度、球囊霉素含量、可培养微生物数量和土壤养分含量、pH值、电导率和土壤酶活性等指标,对比分析两块地的土壤参数,并对两地土壤参数进行主成分分析和开垦种植效应分析。【结果】荒地开垦种植后,每层土壤的总球囊霉素含量和AMF孢子数量显著高于荒地(P <0.01);可培养细菌、放线菌、氨化细菌和固氮菌数量在每层土壤中均显著高于荒地,可培养真菌在土壤浅表层0~10 cm显著高于荒地,10~40 cm土层土壤中高于荒地,但不显著(P <0.05);而每层土壤的pH值和电导率均显著低于荒地,土壤有机质和有效磷含量显著高于荒地(P <0.01),土壤养分由荒地典型的浅层表聚向土壤较深层分配;开垦种麦地每层土壤的脲酶、蔗糖酶和磷酸酶(酸性和中性)均显著高于荒地(P <0.01)。荒地和开垦种麦地土壤指标的主成分分析结果表明:开垦种植后,土壤中球囊霉素、有机质和有效磷含量、可培养放线菌和固氮菌数量、磷酸酶和脲酶等都使土壤肥效提高;开垦种植效应分析结果表明:开垦种植对土壤参数多为正效应,其中放线菌和固氮菌的正效应值极高,分别达到5437.04%和6427.27%。【结论】新疆天山盐碱荒地开垦种植后土壤微环境建立新平衡关系,有效促进了盐碱荒地土壤向耕地土壤的转化。

    2024年03期 v.55;No.330 622-633页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
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  • 土壤容重和水分含量对典型黑土穿透阻力的交互影响

    杨文苑;韩国君;彭新华;高磊;

    【目的】近年来黑土地变硬的问题日益突出,已成为黑土退化的主要特征之一。明确土壤穿透阻力与水分状况之间的关系,以期为黑土地变硬的本底调查与诊断评价提供依据。【方法】以典型黑土为研究对象,选择白浆土作为对照,研究不同容重下土壤穿透阻力与水分含量的关系,构建土壤穿透阻力与水分含量和容重的传递函数,实现穿透阻力在不同土壤水分含量间的转换。为此,黑土的容重从1.0~1.5 g cm~(-3)设置6个水平,白浆土从1.2~1.6g cm~(-3)设置5个水平,土壤含水量按照田间持水量的40%~100%设置7个水平,测定不同组合下的土壤穿透阻力。【结果】土壤穿透阻力随土壤容重增大线性增加,随土壤含水量降低指数增加(P <0.01),白浆土的增加速率大于黑土。土壤容重和水分含量对穿透阻力存在显著的交互影响,低水分条件会加剧土壤容重对穿透阻力的影响,高土壤容重会增强土壤水分对穿透阻力的作用,土壤穿透阻力对土壤水分的敏感度显著高于容重,白浆土对两个因素的敏感度高于黑土,黑土容重和土壤水分含量的参数敏感性最大值分别为4.5和11.1,而白浆土则分别为7.0和15.1,白浆土变硬的风险高于黑土。土壤穿透阻力与容重和水分含量的关系可以用二元幂函数SPR=a×ρ~b×θ~c表达,该拟合函数下白浆土和黑土的决定系数均在0.95以上。【结论】利用构建的传递函数,实现了土壤穿透阻力在不同水分状况下的转换:同一种土壤平均容重下的转换系数可适用于其他容重条件;在不同土壤类型间,黑土某一容重下的转换系数,可用于相同容重下的白浆土,反之亦然。

    2024年03期 v.55;No.330 634-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
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  • 蚯蚓活动对不同土地利用类型土壤水分入渗特征影响的研究

    马莉;景璇璇;李同川;王云强;

    【目的】探究蚯蚓活动对土壤水分入渗特征和土壤含水量的影响,提高区域降水的高效利用。【方法】以咸阳市长武县撂荒地、三叶草地、小麦地、苹果园地4种土地利用类型为研究对象,通过染色示踪技术探究蚯蚓活动对不同土地利用类型下土壤染色特征、土壤入渗速率和土壤含水量分布特点的影响。【结果】不同利用类型土地土壤水分含量与入渗特征因有无蚯蚓活动差异明显。有蚯蚓活动的撂荒地、三叶草地、小麦地和苹果园地土体染色深度分别是同利用类型土地无蚯蚓活动染色深度的2.36、3.08、1.41和2.20倍,染色面积比是无蚯蚓活动的2.33、5.48、1.81和1.98倍。在不同利用类型土地上,有蚯蚓活动的土壤水分初始入渗速率、平均入渗速率和稳定入渗速率分别是无蚯蚓活动的相同利用类型土壤的1.43~3.17,3.10~7.60和1.00~9.68倍。在自然条件下,撂荒地、三叶草地、小麦地和苹果园地,有蚯蚓活动土壤的含水量均高于同一利用类型土地无蚯蚓活动的土壤含水量,有蚯蚓活动土壤的含水量分别较无蚯蚓活动土壤增长了12.34%、21.76%、8.70%和53.74%。【结论】在供水量一定的条件下,蚯蚓活动通过增加土壤大孔隙,提高土壤水分入渗量和入渗速率,增加土壤水分优先流入渗深度,进而导致土壤含水量的增加,提高降水水分利用效率。

    2024年03期 v.55;No.330 644-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 899K]
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  • 北疆膜下滴灌棉田单个灌水周期内土壤水热盐迁移规律研究

    汪思佳;王春霞;吴晨涛;

    【目的】通过连续监测膜下滴灌棉田单个灌水周期内土壤水热盐状况,掌握其在土体内随时间变化的运移规律,并探究三者之间存在的相互作用关系。【方法】利用Trime-T3测得各层土壤含水量与含盐量,同时利用八路报警温度记录仪同步检测土壤温度。【结果】(1)土层含水量随时间变化趋势基本一致,灌后土壤水分聚集在棉行下方根系附近。滴头下方土壤盐分变幅最为显著,单个灌水周期结束,滴头下方土壤呈现脱盐现象,而膜间与棉行下方土壤则呈现积盐现象。灌溉水对土壤温度影响显著,单个灌水周期结束后,滴头下方土壤温度呈现先大幅下降后缓慢上升趋势,而土壤盐分对温度影响并不显著。土壤含水量、含盐量与时间的幂指数相关系数随土层深度增加呈先增加后降低的趋势。【结论】北疆滴灌棉田单个灌水周期内各土层含水量、温度和含盐量存在差异,随灌水结束后时间的延长,北疆滴灌棉田单个灌水周期内各土层含水量、温度和含盐量变化明显,但水分调控水、温、盐的主导作用越发明显;土壤含水量与同一土层的土壤温度、与10 cm以下各土层含盐量呈显著负相关关系,这一水盐空间变化特征可用于当地棉田灌溉灌水周期内土壤墒情变化预测,为棉花精细灌溉制度的制订提供参考。

    2024年03期 v.55;No.330 651-660页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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  • 广东鹤山两种人工林土壤阳离子交换量的特征及影响因素

    刘林云慧;吴妙兰;刘悦;于耀泓;顾晓娟;吴梦佳;莫其锋;

    【目的】弄清广东省鹤山市尾叶桉(Eucalyptus urophylla)与厚荚相思(Acacia crassicarpa)造林后的土壤阳离子交换量(CEC)特征及其影响因子。【方法】对鹤山市共和镇造林15年的尾叶桉和厚荚相思人工纯林的土壤CEC和生态化学计量特征进行测定,分析两种树种造林后土壤CEC和其他指标特征及两者间相关关系,利用主成分分析法综合评价两树种造林后对土壤CEC的影响。【结果】厚荚相思林土壤CEC、交换性盐基总量(TEB)和盐基饱和度(BS)均显著大于尾叶桉林。厚荚相思林土壤交换性Ca~(2+)含量显著高于尾叶桉林,而两种林分土壤交换性K~+、Na~+和Mg~(2+)含量无显著差异。Ca~(2+)/Mg~(2+)、Ca~(2+)/K~+和(Ca~(2+)+Mg~(2+))/K~+表现为厚荚相思林显著大于尾叶桉林。相关性分析显示,尾叶桉林土壤CEC与土壤自然含水量(SWC)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)呈极显著正相关;厚荚相思林土壤CEC与TN、C/N呈极显著正相关,与C/P、C/N/P显著正相关。主成分分析表明,土壤TEB、总磷(TP)、Na~+、BS、Ca~(2+)、Mg~(2+)和pH是影响该区域土壤CEC的重要因素。【结论】在鹤山共和样地,与尾叶桉造林相比,厚荚相思造林显著提高了土壤CEC、TEB和BS,说明其土壤保肥和供肥能力更具优势。

    2024年03期 v.55;No.330 661-668页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K]
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  • 不同紫云英翻压量和施氮水平对皖南稻区土壤肥力和水稻养分吸收及产量的影响

    程文龙;卜容燕;王慧;胡润;李敏;韩上;朱勤;唐杉;武际;

    【目的】研究紫云英(Astragalus sinicus L.)与氮肥不同配施比例下土壤养分含量变化及水稻对养分的吸收利用特征,为南方稻区紫云英与化学氮肥的合理利用提供理论依据。【方法】在水稻-紫云英轮作体系下,设常规施肥为对照处理(100N%,CF)、2个氮肥用量水平下(80N%、60N%)4个紫云英翻压量(15、22.5、30、37.5 t hm~(-2))处理,总共9个处理。在水稻收获期,测定土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量、水稻氮磷钾养分吸收量,通过偏最小二乘法路径模型(PLS-PM)对不同指标进行相关性分析。【结果】在80%N和60%N水平下,当紫云英翻压量达到22.5 t hm~(-2)及以上时,能显著提高土壤有效磷的含量,提升幅度分别为5.08%~7.46%和5.40%~12.38%,且对土壤速效钾含量有一定提升作用。在两种氮水平下,当紫云英翻压量分别达到22.5 t hm~(-2)和30 t hm~(-2)以上时,能显著提高水稻地上部全磷、全钾养分吸收量,并能维持水稻产量不下降。相关性分析显示,紫云英翻压量和施氮肥水平分别与土壤速效养分含量和土壤全氮含量具有极显著的正相关关系,且与水稻地上部养分吸收量和水稻产量均为显著正相关。【结论】紫云英翻压对土壤有机质、全氮含量具有正效应,且能显著提高土壤有效磷和速效钾含量,进而提高水稻地上部养分吸收量及其产量。施氮肥水平则主要显著影响土壤全氮的含量,从而提高水稻地上部养分吸收量及其产量。在皖南稻区,减施20%化学氮肥,紫云英翻压量为22.5 t hm~(-2)以上,以及减施40%化学氮肥,紫云英翻压量为30 t hm~(-2)以上时,可保持水稻稳产。

    2024年03期 v.55;No.330 669-676页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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  • 油菜翻压与生物炭施用对新建温室土壤性状影响研究

    王威;卢树昌;

    【目的】为合理高效培肥新建温室土壤提供技术支持。【方法】以稻壳生物炭和绿肥油菜为供试材料,设计无生物炭加绿肥(0+22.5 t hm~(-2),GM)、生物炭和绿肥配施(22.5+22.5 t hm~(-2),BC+GM)、无生物炭无绿肥(0+0 kg hm~(-2),CK)3个处理,进行小区玉米栽培试验,研究油菜翻压与生物炭施用对土壤性状影响。【结果】在整个翻压培肥在过程中,BC+GM处理土壤团粒结构R0.25值最高,土壤容重最低、田间持水量最高,土壤有机质、可溶性有机碳、全氮、铵态氮、有效磷、速效钾含量和CEC均为最高,28 d时分别为4.86%、1.45 g cm~(-3)、24.08%、17.82 g kg~(-1)、115.33 mg kg~(-1)、0.91 g kg~(-1)、1.31 mg kg~(-1)、45.16 mg kg~(-1)、428.93 mg kg~(-1)和18.09 cmol (+) kg~(-1),均显著高于CK处理(p <0.05)。GM处理效果次之,但该处理的土壤硝态氮含量最高、pH值最低,28d时分别为232.56 mg kg~(-1)和7.87,均显著高于CK处理(p <0.05)。土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性、微生物量碳氮含量以BC+GM处理为最高,28 d时分别为0.690 mg (g d)~(-1)、0.2628 mg×10~(-1) (g d)~(-1)、151.81 mg kg~(-1)、5.71 mg kg~(-1);GM处理效果次之,CK处理最低,CK处理与BC+GM处理间差异显著(P <0.05)。另外,BC+GM处理的玉米籽粒产量、干物质量亦最高。【结论】BC+GM处理(22.5+22.5 t hm~(-2))对土壤性状改善效果最好,可优先用于当地新建温室土壤培肥。

    2024年03期 v.55;No.330 677-685页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • 水稻秸秆生物炭对南方稻田土壤的固碳减排效应

    陈立天;刘玉学;何莉莉;吕豪豪;汪玉瑛;杨生茂;

    【目的】研究不同生物炭添加量对稻田土壤固碳和温室气体减排的影响,以期为稻田生态系统固碳减排提供理论依据和技术支撑。【方法】以南方稻田土壤为研究对象,在常规施肥条件下设置4个水稻秸秆生物炭添加量,分别为0、7.5、15.0和22.5 t hm~(-2),以不施肥且不添加生物炭为空白对照,对土壤理化性质、土壤固碳量、温室气体排放以及水稻产量进行测定,评估其净增温潜势和温室气体排放强度。【结果】与常规施肥但不添加生物炭处理相比,添加22.5 t hm~(-2)水稻秸秆生物炭显著降低稻田土壤容重达5.1%,显著提高土壤pH、全氮、有效磷和速效钾分别达8.1%、38.8%、55.2%和64.2%。水稻收获后土壤固碳量随生物炭添加量的提高呈增加趋势,单位质量(kg)生物炭的土壤固碳量并非随生物炭添加量提高而持续增加,添加量为15.0 t hm~(-2)时达到最高值0.361 kg。与不添加生物炭处理相比,添加22.5 t hm~(-2)水稻秸秆生物炭显著增加水稻产量,增幅达14.5%;显著降低N_2O和CH_4累积排放量分别达19.9%和51.6%,显著降低稻田综合增温潜势、净增温潜势和温室气体排放强度分别达49.9%、291.7%和55.3%。【结论】综合作物增产、土壤固碳和温室气体减排效应,添加22.5 t hm~(-2)水稻秸秆生物炭可以作为稻田固碳减排的最优策略。

    2024年03期 v.55;No.330 686-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
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  • 秸秆覆盖对玉米农田土壤有机碳及其组分的影响

    胡南南;逄蕾;路建龙;杨锦;王小燕;肖歆玥;郑浩飞;马明生;刘兵艳;杨楠;

    【目的】探究旱地秸秆覆盖条件下土壤有机碳组分及碳库管理指数的变化。【方法】2022年依托大田试验,设秸秆带状覆盖(T_(SM))和秸秆碎秆覆盖(T_(SR))试验为主效应处理,以地膜覆盖(T_(PM))和露地平作(T_(CK))为双对照,测定分析玉米农田播前和收获后0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层的土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)含量,并计算土壤碳库管理指数。【结果】与播前相比,处理T_(CK)和T_(PM)降低了0~60 cm土层TOC含量,T_(SM)和T_(SR)提高了0~20 cm土层TOC含量;各处理降低了0~60 cm土层EOC、DOC和POC含量及其占TOC比例。收获期,T_(SM)较T_(CK)显著增加了土壤POC、EOC、DOC和TOC含量,提高幅度分别为47.52%、38.47%、20.58%和19.91%;T_(SR)较T_(CK)显著增加了0~20 cm土层TOC和DOC含量,提高幅度分别为3.43%和14.55%;显著提高了0~60 cm土层EOC含量和POC含量,提高幅度分别为5.81%和20.95%。收获期,T_(SM)较T_(PM)显著提高了0~60 cm土层EOC、TOC、POC和DOC含量,提高幅度分别为25.00%、22.51%、19.30%和12.69%。T_(SR)较T_(PM)显著提高了0~20 cm土层DOC、EOC和TOC含量,提高幅度分别为20.04%、7.75%和7.10%,显著提高了0~40 cm土层POC含量,提高幅度为27.64%。与T_(CK)相比,T_(SM)显著提高了0~60 cm土层土壤碳库指数、碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数;T_(SR)提高了0~20 cm土层土壤碳库指数以及0~60 cm土层土壤碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数。与T_(PM)相比,T_(SM)显著提高了0~60 cm土层土壤碳库指数和碳库管理指数,T_(SR)显著提高了0~20 cm土层土壤碳库指数。【结论】秸秆带状覆盖可有效提高土壤有机碳组分含量及碳库管理指数,可为半干旱雨养区农业高产高效种植提供理论支撑。

    2024年03期 v.55;No.330 695-706页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 化肥与不同有机物料配施对土壤有机碳组分及土壤水稳性团聚体的影响

    杨凯;李延锋;张西兴;王明伟;杜延全;朱建强;

    【目的】通过探究化肥与不同有机物料配施对土壤水稳性团聚体和有机碳组分的影响,为增加土壤碳固存,改善土壤结构,指导有机物料合理利用提供科学依据。【方法】进行化肥与有机物料配施试验,以玉米为供试作物,设置5个处理,分别为单施化肥(CK)、化肥+羊粪(AF)、化肥+木薯渣(PF)、化肥+木本泥炭(MF)、化肥+味精废浆料(IF),测定不同处理下土壤有机碳组分和水稳性团聚体含量。【结果】与CK相比,各施用不同有机物料处理的土壤总有机碳(TOC)含量提高了7.93%~24.67%,可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物生物量碳(MBC)含量均有增加;其中,IF处理的TOC、ROC含量最高,MBC含量最低;AF处理的DOC含量最高;MF处理的MBC含量最高,而TOC、DOC、ROC含量均最低。不同有机物料处理的活性碳组分在总有机碳中的分配比率均有差异,相比CK,仅有AF处理的DOC/TOC有所增加,而各施用有机物料处理的ROC/TOC和MBC/TOC均有增加。施用有机物料明显增加了1~2 mm和0.5~1 mm粒级的土壤水稳性团聚体含量,有利于> 0.25 mm粒径大团聚体的形成,且各处理的土壤水稳性团聚体在2~5 mm粒级内占比最高。施用有机物料后,土壤水稳性大团聚体含量提高了17.64%~30.48%,土壤水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)表现为AF> PF> IF> MF> CK的变化趋势。相关性分析表明,DOC与土壤水稳性团聚体大团聚体含量(M_(R>0.25))、MWD和GMD之间呈显著正相关,说明DOC含量越高,土壤团聚体稳定性越强。【结论】施用味精废浆料对土壤有机碳的提升效果最好,施用羊粪后土壤水稳性团聚体稳定性最好。

    2024年03期 v.55;No.330 707-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 661K]
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  • 黑龙江省赤芍药效成分与土壤养分因子相关性分析

    于志民;吕品;王立民;张继舟;徐铭然;麻文俊;

    【目的】对黑龙江省栽培和野生赤芍药效成分含量进行了分析,旨在揭示土壤养分因子对赤芍药效成分形成与积累的影响。【方法】采用栽培与野生赤芍对照评价的试验方式,通过高效液相色谱测定数据,运用SPSS20.0进行数据统计,基于因子分析和典型相关分析(CA)方法对黑龙江省栽培和野生赤芍土壤养分含量及植株药效成分含量关系进行分析。【结果】(1)栽培赤芍土壤中有机碳、全氮和碱解氮及速效钾含量显著低于野生赤芍土壤,而速效磷显著高于野生赤芍土壤。(2)栽培赤芍的芍药总苷含量显著低于野生赤芍。在黑龙江省北纬43°~52°范围内,栽培和野生赤芍的芍药苷含量随区域纬度增高而呈增加趋势,氧化芍药苷、芍药内酯苷和苯甲酰芍药苷含量无规律性变化。(3)因子分析表明,从栽培和野生赤芍生长土壤养分指标均提取出2个主因子,其累计贡献率栽培赤芍(52.72%)小于野生赤芍(65.33%)。(4)典型相关分析表明,栽培赤芍中氧化芍药苷、儿茶素和苯甲酰芍药苷和芍药苷含量随土壤速效磷和总有机碳含量的增加而增加,随着土壤pH的升高而下降,其中土壤速效磷的影响载荷值(0.649)高于土壤总有机碳(0.491);野生赤芍中氧化芍药苷和芍药苷含量随土壤总有机碳和全氮含量的增加而增加,其中土壤总有机碳的影响载荷值(0.868)高于土壤全氮(0.746)。【结论】黑龙江省赤芍药效成分含量因土壤养分环境不同而有所差异,栽培赤芍中氧化芍药苷、儿茶素、苯甲酰芍药苷及芍药苷含量与土壤速效磷和总有机碳含量呈正相关,野生赤芍中氧化芍药苷、芍药苷含量与土壤总有机碳和全氮含量呈正相关。栽培过程中,适宜的磷肥和有机肥施用有利于赤芍药效成分的积累。

    2024年03期 v.55;No.330 716-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K]
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  • 长期化肥与有机物料配施对黄泥田水稻籽粒氨基酸及主要矿质元素含量的影响

    陈晓玲;王飞;章逸敏;陈红梅;李清华;何春梅;黄毅斌;黄功标;

    【目的】研究长期配施有机物质对黄泥田水稻籽粒氨基酸品质及矿质元素含量的影响,为合理培肥及提升水稻籽粒品质提供施肥依据。【方法】采集第36年黄泥田长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+牛粪(NPKM)、化肥+全量稻秸还田(NPKS)4种处理水稻籽粒,分析不同处理籽粒氨基酸与矿质营养元素含量。【结果】与CK相比,施肥处理的水稻籽粒总氨基酸含量增幅13.8%~22.8%,NPKM与NPKS处理较NPK处理分别提高8.0%和7.0%,差异均显著(P <0.05)。施肥处理的籽粒全氮含量较CK增幅10.4%~19.2%,NPKS增加最为明显,差异均显著(P <0.05),NPKM与NPKS处理的籽粒全磷含量较CK分别提高33.1%和35.9%,差异均显著(P <0.05);施肥处理的籽粒钙、镁与硫含量分别较CK增幅3.2%~13.8%、5.2%~9.0%与8.6%~12.2%,其中钙含量以NPK处理增加最为明显,镁、硫含量以NPKM处理增加最为明显;除籽粒铁含量外,施肥处理的籽粒锰与锌含量分别增幅7.1%~31.1%与16.1%~19.4%,均以NPKM增加最为明显。土壤碱解氮含量对籽粒氨基酸含量贡献率达85.9%,土壤矿质元素含量对不同处理水稻籽粒氨基酸品质的影响大小总体表现为NPKM> NPKS> NPK> CK。【结论】与单施化肥相比,长期配施牛粪与秸秆还田提高了黄泥田水稻籽粒氨基酸品质与全氮、全磷、镁、硫矿质元素含量。施肥还提高了水稻籽粒微量营养元素锰、锌的含量,尤其是有机无机肥配施。黄泥田水稻籽粒全氮、锌矿质元素含量与土壤氮、锌矿质元素有效态含量呈一元二次函数回归关系。

    2024年03期 v.55;No.330 729-735页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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  • 黑土区玉米农田跳虫和螨类群落特征对耕作和氮肥施用的响应

    刘宇航;王滨;鄢麒宝;孙新;高强;冯国忠;

    【目的】本研究旨在探索黑土玉米农田耕作方式和氮肥施用对跳虫和螨类两类中型土壤节肢动物的物种组成和群落结构的影响,为合理耕作和科学施肥提供依据。【方法】本研究田间小区试验采用双因素裂区设计,土壤耕作方式为主因素,氮肥用量为次因素,共计4个处理:旋耕不施氮(CTN0)、旋耕施氮肥(CTN180)、条耕不施氮(STN0)和条耕施氮肥(STN180)。采用Tullgren干漏斗法自试验小区上层土壤中分离跳虫和螨类,通过主成分分析法、非度量多维标度法等方法,分析比较不同处理土壤螨类和跳虫物种组成和群落特征及其与土壤理化性质的相关关系。【结果】共获得中型土壤动物5427只,隶属于28科41种。相较于旋耕,条耕方式下螨类和跳虫的丰度和生物量均显著升高,其中超过70%的螨类和跳虫类群的丰度和生物量都增加,包括泛甲螨属(Pantelozetes sp.1)、宋氏异棘跳(Allonychirus songi)和斑体甲螨科种1(Oribellidae sp.1)。条耕通过改善土壤理化性质间接提高了螨类的群落多样性。耕作方式与氮肥施用的交互作用显著影响螨类和跳虫的丰度和生物量,而且在旋耕方式下,施用氮肥显著增加了跳虫的丰度和生物量,但是螨类的丰度和生物量都显著下降。【结论】条耕秸秆还田增加了土壤动物的食物来源,使土壤中跳虫和螨类的丰度和生物量高于旋耕处理,而土壤pH值和有机碳含量的提升使跳虫和螨类多样性也高于旋耕处理。

    2024年03期 v.55;No.330 736-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
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  • 化肥减量配施腐植酸生物肥对黑钙土理化性质及微生物多样性的影响

    孔德庸;邢力文;韦娜;郭伟;孙海燕;

    【目的】降低化肥施用量、提高肥料利用率是稳定粮食产量、缓解黑钙土退化的有效途径。明确玉米-豆科作物轮作制度下,腐植酸生物肥对退化黑钙土的改良效果,为东北黑土区耕地保护提供参考。【方法】以芸豆为试验作物,连续两年进行田间试验;试验设置6个处理,分别为:当地常规化肥施用量(CF)、常规化肥施用量减少20%(RF)和常规化肥施用量减少20%配施腐植酸生物肥45.0 kg hm~(-2)(RFH1)、67.5 kg hm~(-2)(RFH2)、90.0kg hm~(-2)(RFH3)、112.5 kg hm~(-2)(RFH4);测定芸豆不同生育期和收获后各处理耕层土壤容重、团聚体、酶活性和微生物多样性指标,分析腐植酸生物肥对土壤理化性质的影响。【结果】化肥减量配施腐植酸生物肥能使土壤容重降低,促进土壤水稳性团聚体的形成,增加> 5 mm、5~2 mm和2~1 mm水稳性团聚体百分含量及比例,改善土壤物理结构。2021年和2022年各处理中RFH2处理土壤团聚体平均重量直径均最大,较CF处理增加17.6%和10.6%(P <0.05)。化肥减量配施腐植酸生物肥处理的土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和蛋白酶活性较CF处理分别提高了11.8%~34.6%、10.1%~48.4%、10.4%~14.7%和13.7%~35.2%。土壤中微生物α多样性和物种丰度提高,RFH2处理土壤细菌Ace指数较CF处理增加16.6%(P <0.05),RFH3处理土壤真菌Ace指数和Shannon指数较CF处理增加42.6%和28.8%(P <0.05)。化肥减量配施腐植酸生物肥能够提高细菌变形菌门(Proteobacteria)和真菌子囊菌门(Ascomycota)微生物所占比例。腐植酸生物肥的施用促进了芸豆的产量形成,2021年和2022年RFH2处理芸豆籽粒产量最高,较CF处理增加24.7%和21.5%(P <0.05)。【结论】综合分析认为,常规化肥施用量减少20%配施67.5kg hm~(-2)腐植酸生物肥(RFH2处理)改善土壤理化性质和微生物多样性效果最佳。

    2024年03期 v.55;No.330 746-757页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K]
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  • 生物炭添加对三江平原白浆土玉米农田细菌群落的影响

    李富;王雪力;张武;王相玉;葛宜元;

    【目的】揭示生物炭添加对土壤细菌群落结构和多样性的影响。【方法】以三江平原白浆土玉米农田为研究对象,按土壤重量的0%(CK)、1%(B1)、3%(B2)和5%(B3)一次性添加玉米秸秆生物炭,培养90 d后采集土壤样本,采用Illumina Miseq测序技术测定细菌数量,分析不同生物炭添加量对土壤中细菌菌群结构的影响。【结果】与对照(CK)相比,土壤细菌群落多样性和丰富度生物炭低比例添加(1%)处理显著提高,生物炭高比例施添加(3%~5%)显著降低。不同生物炭添加处理土壤细菌优势菌门均为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,但随着生物炭添加量的增加,变形菌门和放线菌门相对丰度逐渐下降,酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度逐渐增加。优势菌属为KD4-96、Subgroup_6、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Haliangium、慢生根瘤菌(Bradyrhizobium),且KD4-96、Subgroup_6、芽单胞菌属(Gemmatimonas)相对丰度与生物炭添加数量呈显著正相关(P <0.05),Haliangium和慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)相对丰度与生物炭添加量呈显著负相关(P <0.05)。冗余分析表明容重、田间持水量、pH、有机质、全氮、全磷、饱和体积含水量是影响土壤细菌群落结构的主要土壤因子,其中以田间持水量和饱和体积含水量影响土壤细菌菌属丰度最为显著。【结论】生物炭添加改变土壤理化性质,而理化性质的改变间接地驱动土壤微生物群落结构的变化。

    2024年03期 v.55;No.330 758-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 基于绿肥根系分泌物特征的新垦耕地土壤微生物代谢功能改善研究

    吴通兴;吴维聪;周秋惠;徐秋芳;

    【目的】种植绿肥是增加土壤有机质和提升新造耕地土壤质量的重要措施,但绿肥根系分泌物特征尚不清楚。【方法】本研究以无植物为对照,进行白三叶(Trifolium repens L.)、大豆(Glycine max)、黑麦草(Lolium perenne L.)的盆栽试验,探明不同绿肥根系分泌能力、根系分泌物组成以及对土壤微生物功能的影响。【结果】大豆生物量(平均单株重量9.11g)最大,而根系分泌量(TOC 8.01mg)最小,明显低于白三叶(10.37 mg)和黑麦草(14.78mg);基于单位植物和根干物质重量的根系分泌量为白三叶最高(0.408%和1.249%)、大豆最小(0.088%和0.312%),表明白三叶的根系分泌能力很强。采用乙酸乙酯萃取、GC-MS鉴定根系分泌物成分,分别检出白三叶、黑麦草、大豆29、21、28种化合物,主要为烃、酯、醇等化合物,不同绿肥各大类物质的组成存在差异;丙酸乙酯、乙酸丙酯和磷酸三丁酯等酯类物质,以及杂环类的吡啶均为优势成分,但不同绿肥占比不同。采用Biolog法评估三种绿肥土壤微生物功能特性发现,大豆土壤微生物代谢有机碳能力最强,单一碳源每孔的平均吸光值(AWCD)高低依次为大豆>白三叶>黑麦草>对照;对碳水化合物、氨基酸、羧酸、酚酸、多聚物、胺类等6类碳源的利用能力比较发现,大豆土壤微生物对前3类物质的利用最强,白三叶土壤微生物对酚酸和多聚物利用最强,黑麦草土壤微生物对胺类利用最强。【结论】豆科绿肥对土壤微生物功能的积极作用优于禾本科黑麦草,以改进土壤微生物功能为主要目的的新垦耕地推荐种植豆类绿肥。

    2024年03期 v.55;No.330 769-779页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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  • 不同套作模式对土壤镉形态、酶活性及微生物多样性的影响

    高广贤;王亮;赵宝平;张茹;王永宁;杨波;郭晓宇;陈淼;刘景辉;

    【目的】矿区周边农田土壤镉污染严重,引起作物籽粒镉含量超标。套作模式能否改善镉污染农田的土壤镉形态、酶活性剂微生物多样性尚不清楚。【方法】设置小麦套作向日葵(WS)、小麦套作玉米(WM)、向日葵单作(S)、玉米单作(M)以及小麦单作(W)5种模式,测定土壤中不同形态镉含量及酶活性、土壤微生物多样性及群落组成,探究测定指标间相互关系。【结果】套作模式与单作模式相比,土壤有效态镉含量降低10.7%~34.8%,且交换态镉比例也有所降低;套作模式较单作模式土壤过氧化氢酶活性提高8.0%~34.4%、脲酶活性提高12.8%~70.6%、蔗糖酶活性提高5.1%~44.3%;真菌α多样性Chao1指数、Observed species指数提高31.07%~82.89%,Shannon指数、Simpson指数提高8.53%~78.28%;β多样性无置信区间,土壤微生物群落结构改变;微生物的主要类群相对丰度变化明显;属水平下差异微生物的Subgroup_6属、Subgroup_10属、67-14属、KD4_96属、A4b属、MND1属相对丰富显著上调。通过相关性分析,土壤真菌α多样性、被孢霉门相对丰度与土壤有效态镉呈显著负相关关系;Subgroup_10属、67-14属、A4b属与土壤有效态镉呈极显著正相关关系。【结论】套作模式可提高土壤酶活性,降低有效态镉含量,增加土壤微生物多样性,改变微生物群落结构与组成;细菌多样性的提高不利于交换态镉降低,真菌微生物多样性提高可显著降低土壤有效态镉含量,几种种植模式中以小麦套作向日葵表现最佳。

    2024年03期 v.55;No.330 780-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K]
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  • 施用多粘类芽孢杆菌与木本生物炭对紫苏吸收镉的影响

    隋秀玉;王伟;何石福;辛在军;王玺洋;李亮;孙小艳;

    【目的】探究不同程度镉污染土壤中添加多粘类芽孢杆菌和木本生物炭对紫苏植株吸收镉的差异,为在镉污染土壤上安全种植紫苏提供技术支撑和理论依据。【方法】以采自赣州的镉污染土壤为基质开展盆栽试验,在轻度镉污染(LC)土壤和重度镉污染(LG)上,分别设置空白对照(LCCK,LGCK)、单施木本生物炭(LCB,LGB)、单施多粘类芽孢杆菌(LCJ,LGJ)、木本生物炭+多粘类芽孢杆菌(LCBJ,LGBJ)八种处理,通过分析地上和地下紫苏生物量、紫苏各器官镉含量、土壤有效态镉含量、土壤pH等指标,解析木本生物炭和多年类芽孢杆菌对紫苏生长和镉吸收富集的影响特征。【结果】在重度镉污染土壤中,LGBJ处理对紫苏“促生”效果最显著,与LGCK相比,其地上部分和地下部分生物量分别增加48.26%和36.77%;在轻度镉污染土壤中,与LCCK相比,LCBJ处理地上和地下部分紫苏生物量分别增加14.15%和17.00%。在重度镉污染土壤中,土壤有效态镉含量表现为:LGBJ <LGB <LGCK <LGJ。LGBJ处理下土壤有效态镉含量比对照降低56.97%,地上和地下部分紫苏镉含量显著降低39.84%和33.03%。在轻度镉污染土壤中,LCBJ处理对土壤有效态镉含量和地上和地下部分紫苏镉含量的影响均不显著(P> 0.05)。此外,在不同程度镉污染条件下,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合处理均显著提高土壤pH(P <0.05)。相关性分析结果表明,土壤有效态镉的含量与土壤pH呈负相关关系,与地上和地下部分紫苏镉的含量均呈极显著正相关关系(P <0.01)。【结论】在重度镉污染土壤中,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合施用可通过调控土壤pH和土壤有效态镉的含量,降低紫苏对镉的吸收,从而缓解镉对紫苏生长抑制。

    2024年03期 v.55;No.330 791-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K]
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  • 两株降解细菌对高粱烟嘧磺隆药害的缓解与污染土壤的修复

    高海燕;王馨婷;郝佳丽;张建华;

    【目的】旨在获得除草剂烟嘧磺隆的高效降解菌株,并确定其对烟嘧磺隆污染土壤的降解效果和对高粱药害的缓解作用。【方法】从长期施用烟嘧磺隆污染土壤中富集分离筛选烟嘧磺隆高效降解菌,并运用盆栽和田间试验监测其接种效果。【结果】分离获得XZ4和XZ6 2株菌,初步鉴定为弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata)和假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.)。盆栽结果显示,当土壤中烟嘧磺隆浓度为0.05 mg kg~(-1)时,接种菌剂XZ4(108 CFU mL~(-1))和菌剂XZ6(109 CFU mL~(-1))处理42 d,对烟嘧磺隆的降解率分别为88.15%和83.78%,且可显著降低其对高粱株高、根长和鲜重的抑制程度。2株菌均可显著增加土壤细菌数量、降低土壤真菌数量,且接种量越大效果越明显;均可提高土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性,改善土壤微生态环境,分别在108和109 CFU mL~(-1)浓度下对酶活性的影响最大。与菌株XZ6相比,菌株XZ4对各项指标的作用效果更好。田间试验显示,菌剂XZ4(450 kg hm~(-2))可以有效缓解30和60 g a.i hm~(-2)烟嘧磺隆对高粱药害的情况,提高高粱出苗率、叶绿素含量、株高和产量,降低病株率,高粱生长基本可恢复至空白处理(BK)水平。【结论】弯曲假单胞菌XZ4对烟嘧磺隆污染土壤有较好的修复能力,且可减轻烟嘧磺隆对高粱的药害程度。

    2024年03期 v.55;No.330 801-809页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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  • 江西某退役焦化厂土壤重金属赋存形态分析及生物有效性评价

    韦春妙;章艳红;唐玉红;刘斌;

    【目的】了解焦化场地土壤中重金属的赋存形态及生物有效性。【方法】采集某退役焦化厂土壤样品,采用BCR连续提取法结合ICP-OES测定土壤中7种重金属的总量及赋存形态,利用风险评价编码法和次生相与原生相比值法对重金属的生物有效性进行评价。【结果】参比江西省土壤背景值,土壤中7种重金属均存在不同程度的富集现象,砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)平均含量分别是背景值的3.15、18.60、2.70、1.93、2.13、0.96和1.87倍,各重金属含量的变异程度属于中等到强变异。7种重金属的主要形态均为残渣态,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn占比分别是79.25%、41.10%、87.37%、59.00%、67.92%、51.02%和61.10%,可还原态和可氧化态次之,可交换态最小。Cd的有效形态占比最高,达到58.90%,具有较大的生态风险。土壤pH、有机质(SOM)与7种重金属各形态间相关性不显著,各重金属赋存形态主要受其相对应的总量影响。风险评价编码法评价结果表明,Cd为中等风险,As、Cu、Ni、Pb、Zn为低风险,Cr为无风险。次生相与原生相比值法评价结果表明,Cd为重度污染,Pb为轻度污染,As、Cr、Cu、Ni、Zn为无污染。【结论】研究区土壤中7种重金属中Cd的生物有效性和迁移性最强,是主要风险因子,其它重金属生物有效性和生态危害程度较低。

    2024年03期 v.55;No.330 810-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • 钙镁磷肥-碳酸钾-石灰配施对稻米镉积累的影响

    马桥;陈镔;赵颖玥;曾清如;邓潇;

    【目的】施用石灰能通过调节pH以降低酸性土壤中Cd的生物有效性,但用量不适也会对土壤和水稻生产造成负面影响。钙镁磷肥富含硅(Si)、钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)等元素,它们与水稻Cd吸收累积的关系尚不清楚。因此,本研究旨在探讨复配施用钙镁磷肥、碳酸钾和石灰对水稻稻米Cd积累的影响,并探究Si、Ca、Mg、P等元素与水稻Cd吸收之间的相互关系。【方法】本小区试验设置1个对照与4个施石灰处理。对照(CK)以复合肥为基肥、尿素+氯化钾为追肥;同时以钙镁磷肥+尿素+碳酸钾为基肥、尿素+碳酸钾为追肥作为基本条件设置4个石灰施用水平处理(0、300、450、600 kg hm~(-2))。【结果】结果发现,与CK相比,所有施用钙镁磷肥和碳酸钾的处理糙米Cd含量均显著降低,其中施加600 kg ha~(-1)石灰的处理效果最好,糙米Cd含量从0.50 mg kg~(-1)降至0.18 mg kg~(-1),达到国家食品安全标准;土壤pH值显著上升了0.57个单位,CaCl_2提取态Cd降低41.77%,生物可利用态Si、Ca、Mg含量均显著上升。相关性分析表明,水稻根和茎叶中Si、Ca、Mg的含量大部分与水稻糙米中Cd含量呈显著负相关关系(P <0.05)。结构方程模型分析结果显示,土壤pH以及生物可利用态Si、Ca、Mg是抑制糙米Cd累积的主要因子,其标准化总效应大小为pH> Si> Mg> Ca。【结论】钙镁磷肥配施石灰在提高土壤pH值、降低有效Cd含量的同时提高了Si、Ca、Mg的生物有效性,抑制了水稻对Cd的吸收和累积,从而能显著降低稻米Cd污染风险。

    2024年03期 v.55;No.330 819-829页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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  • 内蒙古某金属冶炼厂周边农田土壤重金属空间分布预测方法研究

    王水平;兴安;胡有林;红梅;陈晨;徐明明;孟畅;

    【目的】为准确预测农田土壤重金属含量的空间分布特征,探讨不同预测方法的适用性及不确定性,建立适用于农田土壤重金属空间预测的最优模型。【方法】以内蒙古西部河套地区某金属冶炼厂周边农田0~20 cm土壤为研究对象,采用普通克里格(OK)、随机森林(RF)和普通克里格+随机森林(RFRK)等预测方法,选取土壤理化性质、地形、气候、人为活动等环境变量为建模协变量,构建农田土壤重金属空间预测的适宜模型,揭示砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)等重金属含量的空间分布特征,并探讨不同建模方法的空间预测精度差异。【结果】(1)土壤Cr、Pb和Cd平均值分别为河套地区土壤背景值的3.5、0.66和0.23倍,该地区农田土壤重金属具有一定程度的富集现象,但并未达到国家农用地土壤风险筛选值,研究区北部、中部以及冶炼厂厂区土壤重金属含量高于区内其它部位。(2)OK、RF和RFRK三模型的土壤As、Pb、Cr、Cd含量预测精度依次为RFRK> RF> OK,即RFRK模型的预测值平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)最小,交叉验证R2值均在0.8以上,实测值和预测值之间相关性最强。【结论】普通克里格+随机森林模型可作为土壤重金属含量空间预测的有效方法,优先应用于区域农田土壤污染调查、评估和防治方面的相关工作中。

    2024年03期 v.55;No.330 830-839页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K]
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  • 内蒙古西部某铜尾矿周边土壤重金属污染特征及风险评价

    陈晨;红梅;施和平;兰天;谢世程;周瑞霞;孟畅;王水平;徐明明;

    【目的】探究铜尾矿周边表层土壤重金属形态特征和污染风险等级,为防治土壤污染提供理论依据。【方法】以内蒙古自治区西北部某废弃铜尾矿周边土壤为研究对象,共采集50份土壤样品。运用单因子污染指数、地累计污染指数、潜在生态风险指数及人体健康风险评价模型分析重金属铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)及镉(Cd)的污染水平;结合重金属形态,利用生态风险指数法和次生相原生相分布比值法评估重金属的生物有效性以及迁移风险,并分析重金属的来源和重金属污染的影响因素。【结果】(1)重金属Cu、Zn、As和Cd未超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地污染风险管控标准》风险管制值,仅有一个采样点Pb含量(448.02 mg kg-1)超过风险管制值;Cu、As、Pb和Cd分别有32、17、15和3个点位重金属含量超过风险筛选值,Zn不超标。(2)土壤Cu和Pb污染较严重,Zn污染程度最低。污染物生物有效性处于低风险和无风险范围。土壤重金属存在迁移风险,表层土壤65%的采样点As污染具有高迁移风险。土壤中铁锰氧化态(F3)和交换态(F1)的增加是主要原因。(3)As、Pb及Cd是威胁人体健康的主要污染物,儿童健康风险高于成人。(4)研究区重金属污染几乎都源于尾矿释放。【结论】研究区重金属含量不同程度超出风险筛选值,需进行调控;属中等污染水平,是尾矿长期堆放所致,需减少在该研究区内的牧业生产活动。

    2024年03期 v.55;No.330 840-851页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
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  • 电动修复对土壤铅形态及伴矿景天铅富集的影响

    朱煊;马红艳;石秀顶;周文怡;王丽蓉;蒋明;熊俊芬;蒋晨;李天国;

    【目的】研究电动修复对土壤铅(Pb)形态及伴矿景天(Sedum plumbizincicola)Pb富集的影响。【方法】采集云南会泽县者海镇铅锌矿周边污染红壤,开展一维、二维、三维3种电助植物修复(Electrokinetic-assisted phytoremediation, EKAPR)盆栽试验。【结果】电动力介导下不同分区土壤pH产生差异(阴极区>中间区>阳极区),弱酸可提取态Pb含量提高(最高比试验前增加8.95倍),在0~20 V内随电压增大而增加,且阳极区>中间区>阴极区。适宜电动力介导可促进土壤Pb解吸并提高土壤孔隙水Pb含量,也会促进伴矿景天生长(5 V> 10 V> 20 V、二维>三维>一维),植株地上地下Pb含量与富集量均明显增加。【结论】电动修复促进土壤Pb向弱酸提取态转化,促进伴矿景天对Pb的吸收。

    2024年03期 v.55;No.330 852-861页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
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专题综述

  • 土壤圈与岩石圈固碳是实现碳中和的主力军吗?

    吉德昌;丁凡;汪景宽;

    岩石圈和土壤圈是陆地上两个最大的碳库,正确评价两者的固碳作用对制定和推动国家碳中和战略至关重要。通过讨论两者碳库的数量及时间尺度、人工固碳措施效果、认识局限,深入剖析了两者碳中和的局限与不足。如果我国实施所有的碳汇目标导向型管理措施(包括部分草原和灌木地植树造林、50%退化草地封育、60%的农田进行秸秆还田、30%的农田开展免耕等),不同生态系统土壤每年总固碳量将为0.20 Pg C,仅占我国能源活动碳排放量的5.8%~7.1%。但是,实施以上所有措施在实践上还存在很大难度,所以该碳汇量仅在理论上成立。尽管通过一些管理措施可以增加一定的土壤碳汇,但由于土壤固碳的稳定性和持续性问题,土壤固碳不太可能决定碳中和的走向。岩石圈的人工固碳措施成本高昂,回报率低,目前已开展的商业项目固碳量仅为0.07 Pg C,也不太可能是实现碳中和的主要途径。因此,土壤圈与岩石圈固碳是实现碳中和不可忽略的组成部分,但不是主力军,目前不宜过度强调土壤和地质在碳中和战略的重要性。本文提供一个全新视角系统评价了两者在碳中和中的地位,为碳中和政策制定和施行提供了参考。

    2024年03期 v.55;No.330 862-866页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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  • 高山生态系统生物土壤结皮对磷循环影响研究进展

    罗朝逸;吴艳宏;

    生物土壤结皮是由土壤表层颗粒物、植物和微生物群落胶结形成的混合物,对特殊环境下元素生物地球化学循环具有重要作用。论文概述了生物土壤结皮组成、类型和演替过程,简要总结了生物土壤结皮的4种功能特性,分析了生物土壤结皮对高山生态系统磷生物地球化学循环的作用方面的研究进展,对生物土壤结皮影响磷循环的过程和机制进行了探讨。在此基础上,从高山生物土壤结皮对磷生物有效性提升的作用角度,提出高山裸地土壤和植被快速发育的技术路径,为高山生态系统修复提供参考。

    2024年03期 v.55;No.330 867-875页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K]
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  • 基于文献计量的根际激发效应研究进展与趋势

    姚忠凯;刘丹;阴黎明;淳心;林俊杰;

    为了解根际激发效应(RPE)的研究进展和趋势,以Web of Science核心合集数据库中216篇RPE的研究论文为数据源,通过CiteSpace、VOS viewer对发文数量、平均/总被引频次及国家、机构、作者等进行了分析。结果表明:RPE研究大致可分为三个阶段:初始期(1984~1995年)、稳定发展期(1996~2014年)和快速增长期(2015~2022年)。美国总发文第一且中介中心性最高,国际影响力最大;中国在2018年后年均发文攀升至第一,在国际影响力方面次于德国,排在第三位。国际上主要以Cheng W、Kuzyakov Y为代表的核心作者群;就研究机构而言,中国科学院发文数量最多。研究热点主要集中在RPE的量化方法、影响因素及调控机制,且大多是采用植物幼苗和在室内盆栽条件下完成的。因此,亟需将室内研究拓展至野外原位条件,综合考虑全球气候变化的影响,改进CO2同位素示踪技术和捕获方法,加强成年树种RPE的种间差异变幅研究,优化Earth-System模型参数,进而准确估算陆地生态系统碳循环对气候变化的响应。

    2024年03期 v.55;No.330 876-885页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
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  • 农田土壤微塑料的检测及环境行为研究进展

    熊新港;殷伟庆;常铖炜;王超;林华星;赵文青;李冠霖;解清杰;

    微塑料污染对农业生态系统存在潜在威胁,它们一方面改变土壤环境条件从而直接或间接影响作物生长,另一方面可能通过食物链传输危害人体健康。目前,微塑料在淡水和海洋生态系统中的研究开展较多,而在其含量更多的土壤介质中的行为研究也开始受到重视,尤其是探明微塑料在农田土壤生态系统中的污染程度和作用机制迫切需要。本文以中国知网和Web of Science核心数据库为主要来源,对土壤微塑料的检测方法及环境行为相关研究进行分析。总结了农田土壤微塑料的来源分布、检测方法、赋存迁移及其影响机制等,并对当前研究提出展望和建议。建立更加规范统一的土壤微塑料监测标准,系统掌握农田微塑料的来源、丰度和污染机制,并针对性的采取防控措施,对于减少其对农业生产和人体健康的负面影响具有重要意义。

    2024年03期 v.55;No.330 886-900页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K]
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  • 《土壤通报》征稿简则

    <正>《土壤通报》是中国科协主管、中国土壤学会主办、沈阳农业大学承办、科学出版社出版的土壤科学学术期刊。本刊主要刊登土壤科学及与之相关的研究报告和文献综述等论文,内容包括土壤发生与分类、土壤调查与制图、土壤化学与土壤物理、土壤生物与土壤生物化学、土壤-植物营养与施肥、土壤质量与生态环境、土壤培肥与改良、土壤侵蚀与水土保持、旱作与农业节水、土地利用与管理、土地评价与规划、遥感与信息技术等。

    2024年03期 v.55;No.330 901页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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