有机-中性化技术对旱作土壤镉有效性的长期影响

采用连续提取法测定了土壤中镉(Cd)的形态,以研究石灰或钙镁磷肥与猪粪或泥炭混施对田间条件下Cd污染土壤中Cd有效性的抑制效果.处理的第1年,猪粪使石灰对土壤Cd有效性的抑制率从18.2%提高到22.3%,使钙镁磷肥的抑制率从37.1%提高到50.8%;泥炭使石灰的抑制率从18.2%提高到57.1%,使钙镁磷肥的抑制率从37.1%提高到49.3%.处理的第4年,猪粪使石灰对土壤Cd有效性的抑制率从32.3%提高到44.2%,使钙镁磷肥的抑制率从38%提高到51.6%;泥炭使石灰的抑制率从32.3%提高到45.4%,使钙镁磷肥的抑制率从38%降低到8.2%.上述结果表明猪粪和泥炭在施用后第1年均可增强石灰和钙镁磷肥对土壤Cd有效性的抑制效果.到第4年,猪粪仍然促进了石灰和钙镁磷肥对Cd有效性的抑制效果,而泥炭增强了石灰的抑制效率但降低了钙镁磷肥的抑制效果.研究结果证明了有机-中性化技术对Cd污染土壤的修复效果.石灰和钙镁磷肥大幅度提高了土壤Cd的碳酸盐结合态与专性吸附态,从而降低了土壤Cd的有效态(水溶态+交换态).     

元谋干热河谷坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化

在元谋干热河谷土壤侵蚀特征分析的基础上，对坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化进行了模拟研究。结果表明，土壤侵蚀造成表层耕作土壤的物理性能下降、养分流失和水分入渗能力降低。表层耕作土壤的容重比下层土壤低12．7％，总孔隙度高10．9％，有机质高37．3％，120min累计入渗总量是下层土壤的1．6-2．2倍。模拟土壤侵蚀与土地生产力关系的小区试验结果显示，坡耕地每流失1cm表土，土地生产力水平平均下降4．54％。     

开顶式同化室O3浓度升高对水稻土微量元素有效性的影响

由于人类活动导致近地面大气臭氧(O₃)浓度升高,对中国粮食生产造成严重威胁。目前,大量研究集中在作物地上部分,对O₃胁迫下的稻田土壤微量元素有效性的了解甚少。为此,本试验利用开顶气室(Open Top Chambers, OTC)试验平台,设置对照和模拟O₃浓度升高(+40 nmol·mol^-1 O₃)两种处理,研究大气O₃浓度升高对两个水稻品种(汕优63 vs武育粳3)土壤微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)有效态含量的影响。研究结果表明大气O₃浓度升高造成土壤微量元素有效态含量普遍下降,其中土壤微量元素Fe有效态含量随着大气O₃浓度升高平均降低35.0%,土壤微量元素Cu有效态含量平均降低9.7%。水稻品种改变了土壤微量元素有效性对大气O₃浓度增高的响应。与汕优63相比,武育粳3显著降低土壤Mn、Cu有效态含量,但提高土壤Zn有效态含量。在大气O₃浓度升高条件下,汕优...     

山地龙眼园土壤镁素淋失特点模拟

土柱淋溶模拟实验结果表明 ,山地龙眼园土壤Mg2 易遭受淋失而导致龙眼缺镁。不同施肥措施对Mg2 淋失的影响是 :施KCl促进Mg2 的淋失 ;施尿素抑制土柱中的Mg2 向下迁移 ,从而减少Mg2 的淋失 ;施石灰对Mg2 淋失无明显影响。三种镁肥品种的Mg2 淋失量是MgCl2 ·6H2 O〉〉MgSO4 ·7H2 O>钙镁磷肥。     

土壤增温对幼龄杉木细根化学计量学特征的影响

为了揭示中国重要人工林树种杉木(Cunninghamia lanceolata)对全球变暖的地下响应及其适应性,通过在福建省三明市陈大国有林场设置杉木幼苗土壤增温实验(增温5℃和不增温2个处理,各5个重复),采用内生长环法,在增温后的第2年和第3年进行4次(2015年1月、7月,2016年1月、7月)细根(分0~1 mm和1~2 mm 2个分级)取样,研究土壤增温对杉木幼苗细根化学计量学特征(C、N、P浓度,C/N和N/P)的影响。结果表明:1)增温处理使2015年1月0~1 mm细根C浓度显著降低,但在2016年的2次取样中则显著降低了1~2 mm细根的C浓度。增温使前2次取样中0~1 mm细根和前3次取样中1~2 mm细根N浓度显著提高、C/N降低;但此后由于增温对土壤N有效性的促进作用减弱,增温对细根N浓度的影响不显著甚至降低,细根C/N提高。2)增温使第3次、第4次取样中0~1 mm细根和第4次取样中1~2 mm细根的P浓度显著降低;同时在大部分取样时间中增温提高了细根的N/P。3)随着苗木的生长,细根呈现出C浓度和C/N升高、N浓度和N/P降低的趋势;而P浓度则仅在对照0~1 mm细根表现出上升的趋势。可见,土壤增温引起了细根N富集,细根P浓度降低,N/P升高,因而杉木生长可能受P限制。     

沙漠边缘地区果园幼树越冬技术措施的研究

调控２年生苹果树灌水次数、时期和土壤管理试验，使７月下旬１００ｃｍ上层含水量为土壤田间持水量的５０％左右，促进幼树根系向下生长、新梢适时停止生长、提早进入休眠准备；１０月上旬冬灌，下旬耕翻土壤、提高地温和降低冻土厚度，下旬耕翻土壤、提高地温和降低冻土厚度，使苹果幼树正常越冬率由对照的５２．４％提高到９７．１％，差异极显著。     

生长调节剂强化龙葵修复高Cd污染土壤

为明确常用植物生长调节剂对龙葵修复高镉污染效率的影响,通过盆栽试验研究了复硝酚钠、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和己酸二乙氨基乙醇酯(DA-6)对镉浓度为100 mg·kg~(-1)的土壤种植龙葵的生物量及镉提取量的影响。结果表明:100 mg·kg~(-1)的高Cd污染土壤抑制了龙葵的生长,使龙葵株高和干重显著降低。生长调节剂2,4-D和DA-6能显著促进龙葵的生长,增加其生物量,但Cd污染后生物量无法恢复到正常水平。3种生长调节剂使成熟期龙葵地上Cd累积量增加了20.93%～26.74%(P0.05),地下Cd累积量增加了0.50～1.33倍(P0.05),总累积量增加了24.49%～39.8%(P0.05),其中DA-62,4-D复硝酚钠。这表明,生长调节剂能够强化龙葵修复Cd污染能力。     

湘西铅锌矿区的菊科植物及其对重金属的积累

对湖南湘西铅锌矿区的菊科植物进行了2次调查,采集了大量土壤和植物样品,分析了样品中Cd、Pb、zn和Cu的含量．样方法调查结果表明,调查区内常见的菊科植物共有20种,万民岗、李梅、大田湾及三立分别有10种、17种、9种、5种,所有菊科植物Cd、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为34．1、104．0、744．0和15．0mg·kg^-1,其中有4种如苍耳（Xanthium sibiricum）、野艾蒿（Artemisia umbrosa）、鬼针草（Bidens bipinnata）和醴肠（Eclipta prostrata）,Cd含量超过了100mg·kg^-1．多点单株采样分析的结果表明,三叶鬼针草、鬼针草和醴肠3种植物叶片Cd的平均含量分别为49．7、90．6和102．0mg·kg^-1,平均富集系数分别为2．04、3．01和22．3,分别有78％、80％和100％的样品转移系数大于1,这些结果表明鬼针草和醴肠可能具有超富集Cd的潜力．     

广州市万亩果园土壤重金属污染调查与评价

运用实地调查采样及地积累指数法、单因子污染指数法、综合污染指数法等方法对广州市万亩果园土壤的重金属（Cd、Pb、Cu、Zn）污染情况进行了调查分析与评价．结果表明：万亩果园土壤中Cd、Cu污染不容忽视,其中Cd污染最为严重,Cu、Zn次之,Pb污染较少;在《广州市海珠区果树保护区总体规划》划分的不同等级保护区中,针对研究区域,一级保护区土壤重金属综合污染指数为0．732,属较清洁（警戒线）等级,二级保护区土壤重金属综合污染指数为1．792,属轻度污染等级,其中Cd为主要污染物,其次是Cu;三级保护区Cd污染严重,单因子污染指数高达6．390,土壤重金属综合污染指数为4．699,属于重污染等级．在垂直分布上,随土层深度增加,万亩果园土壤重金属含量呈现Cd递增,Cu、Zn递减,Pb先增后减的规律;一级保护区以农业污染源为主,二级保护区农业污染源与工业污染源并存,三级保护区以工业污染源为主．通过在轻污染区添加石灰、羟基磷灰石等化学修复剂,在重污染区积极调整种植结构,发展清洁生产,防止土壤重金属通过食物链危害人体健康．     

氮输入和互花米草入侵下闽江河口潮滩土壤甲烷氧化速率研究北大核心CSCD

通过室内培养实验,研究了自然状态(对照)、外源铵态氮(NH_4Cl)和硝态氮(KNO_3)的3种浓度输入(1 g/m^2、2 g/m^2和4 g/m^2氮)和互花米草入侵下,闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)潮滩土壤甲烷氧化速率。结果表明,与自然状态下相比,总体上,氨态氮输入促进了短叶茳芏潮滩土壤甲烷氧化,且随着氮输入浓度的增加,其促进作用逐渐增大;而硝态氮输入却抑制了短叶茳芏潮滩土壤的甲烷氧化,输入的硝态氮浓度越高,甲烷氧化速率越小;氮输入对潮滩土壤甲烷氧化速率无显著影响。互花米草(Spartina alterniflora)潮滩土壤的甲烷氧化速率高于短叶茳芏潮滩,互花米草入侵使潮滩土壤的甲烷氧化速率增加了22.66%。低、高浓度氮输入与互花米草入侵共同作用促进了潮滩土壤甲烷氧化,而中浓度氮输入与互花米草入侵共同作用却抑制了潮滩土壤甲烷氧化。潮滩土壤甲烷氧化速率与输入氮的类型、浓度、培养时间和土壤类型等有关。     

施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布特征

针对不同粪便集中施用情况, 选取禹城市3 个畜禽养殖区, 通过采集不同旱地农田土壤剖面样品, 研究典型重金属元素随粪便施用程度的变化、土壤剖面中重金属垂直分布特征以及施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布的差异。结果发现,长期施用畜禽粪便土壤剖面中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量要高于未施用畜禽粪便的对照土壤剖面, 其中Cu、Zn 超过对照组较大;偶尔施用畜禽粪便土壤剖面Cu、Zn、Pb、Cr、As 的含量低于长期施用畜禽粪便土壤剖面, 且与未施用畜禽粪便的对照土壤剖面相差不大。牛粪集中施用区土壤剖面中Cu、Pb、Cr、Cd、Ni 等重金属存在较为明显的淋溶下移性, Hg、As两元素存在较为明显的表层或亚表层聚集现象;猪粪集中施用区土壤剖面各重金属除Cr、Ni 外, 都显示出较为明显的表层或亚表层聚集现象;鸡粪集中施用区的土壤剖面Cu、Pb、Cd、Cr、Ni 存在一定的淋溶下移性, 而Zn、Hg、As等3 种元素存在显著表层亚表层聚集现象。长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cr、Ni、Cd、Pb 等含量变化差异明显, 而As、Hg差异性不显著;施牛粪与施鸡粪剖面中的Zn, 施猪粪与施鸡粪剖面中的Cu差异也不显著。     

畜禽粪便农用区土壤-小麦系统中重金属污染及迁移

畜禽粪便农用导致农产品中重金属含量超标,通过生物链传递,最终会影响人体健康。以山东禹城典型畜禽粪便农用区为例,研究了不同畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属的污染及迁移累积情况。结果显示:某些区域存在着一定的重金属污染,鸡粪农用区、猪粪农用区污染较高,综合污染指数均值分别为0.83、0.78,都达到了警戒级,其中某些点的污染指数超过了1和2,达到了轻污染或中污染级;牛粪农用区污染较轻,综合污染指数为安全级。不同畜禽粪便农用区小麦中的Cr、Ni、Cd、As均存在不同程度超标情况,其中鸡粪农用区Cr的超标率达66.67%,Ni、Pb超标率都为16.67%;牛粪农用区小麦中Cr、Ni超标,Cr超标率达91.67%;猪粪农用区小麦中只有Cr超标,超标率为41.67%。研究区小麦显示出不同的重金属富集能力,小麦对Cd、Zn、Cu几种元素的富集情况较高,而对Pb、As的富集能力则较低。除Zn外,小麦茎叶对同一种重金属的富集能力要大于小麦的种子。     

Accumulation of Copper and Zinc in Danish Agricultural Soils in Intensive Pig Production Areas

Geografisk Tidsskrift, Danish Journal of Geography 105(2):15–22, 2005

The change of Cu and Zn concentrations in Danish agricultural soils was studied in areas with intensive pig production. Cu and Zn are found in pig manure as the metals are added to pig feed as growth promoters. The changes in concentrations of total and 0.02 MEDTA extractable Cu and Zn in soils from 1986 to 1998 were determined from samples taken at two depths (0–25 cm and 25–50 cm) from 73 sites. Pig manure and mineral fertilizer was added to 60 sites whereas fertilizer only was used on 13 sites. During the survey period soil Cu concentrations increased in both depths but mostly in the sites where pig manure was added. Furthermore, the results indicated that some plant-available Cu and Zn were transported from the topsoil to the subsoil. No significant change in soil Zn concentration was found although a slight reduction was observed. Comparing soil metal concentrations observed in 1998 to the total pig manure application in a 12-year period, it was observed that application of manure caused an accumulation of Cu and of Zn in the upper 50 cm soil. The accumulation rates correspond to the Cu and Zn concentrations in the pig manure.     

东北畜禽粪便铜残留及潜在污染风险(英文)

采集东北三省224个不同规模畜禽养殖场饲料和粪便样本,并测定其中铜含量,在此基础上估算了辽宁省主要污灌区农田畜禽粪便铜负荷以及畜禽粪便铜的流失量。研究结果显示,猪、鸡和牛饲料中铜含量分别为179.8、16.6和20.8 mg kg-1。粪便样品中铜含量介于1.5-1521.2 mg kg-1。猪粪中铜含量平均为642.1mg kg-1,高于鸡粪(65.6 mg kg-1)和牛粪(31.1 mg kg-1)。污灌区农田畜禽粪便铜负荷介于12.3-35.4 kg km-2,以小凌河污灌区负荷水平最高。污灌区畜禽粪便铜随土壤输入河流的流失量均低于0.76 kg km-2,其中锦州市西部和鞍山市南部流失量较大。研究认为,东北三省畜禽粪便中铜残留浓度较高,长期农用将导致区域土壤和地表水体铜潜在污染风险增加。     

土壤有效态Cd、Cu、Pb的分布特征及影响因素研究

采集126个表层土壤样品分析了江苏省昆山市土壤有效态Cd、Cu、Pb的分布特征,并采用相关系数、通径系数和决策系数综合研究重金属有效态的含量影响因素。研究结果表明,昆山市土壤受有效态Cd、Cu和Pb的风险较大,生物有效性系数分别达63.75%,19.17%和13.51%。不同土地利用方式中交通用地的生物有效性显著高于其它各土地利用类型。随着剖面层次的下降,重金属有效态含量和生物有效性逐渐减小。土壤重金属总量对有效态均具有最大的正向影响作用,有机质对有效态含量均为较大的正向作用,FeOx含量通过吸附固持重金属离子对有效态含量也有较大负作用。     

施肥对新垦绿洲风沙土肥力及碳积累的影响

利用2005年安排在临泽边缘绿洲沙地农田的长期施肥定位试验,研究不同用量有机肥、化肥、有机肥和化肥配施对绿洲沙地土壤肥力及有机碳积累的影响。试验包括高量有机肥单施(M3),氮磷化肥单施(NP3),低、中、高量氮磷钾化肥单施(NPK1,NPK2,NPK3),及低、中、高量氮磷钾化肥配施高、中、低量有机肥9个处理(NPK1M3,NPK2M2,NPK3M1),测定分析10年后不同施肥处理耕层(0~20 cm)土壤物理化学性状特征及有机碳动态。结果表明:施有机肥及有机无机配施处理较单施化肥处理容重下降0.13 g·cm^-3,田间持水量提高6.7%,单施有机肥、有机无机配施较单施化肥,土壤有机碳(SOC)和全氮含量分别提高64.8%、36.3%和64.9%、49.5%。高量施用氮磷化肥和氮磷钾化肥处理全磷含量最高,有机肥及有机无机配施较单施化肥有效氮含量显著增加,有机无机配施及高量施用磷肥土壤有效磷积累明显,高量施用有机肥能显著提升有效钾含量。连续施肥处理10年后,SOC含量提高了1.68~2.84倍,土壤全氮、全磷、碱解氮及有效磷均有一定程度的提高,但单施化肥及有机肥与氮磷化肥配施有效钾含量下降。SOC的积累速率单施化肥、有机无机配施、单施有机肥处理分别为0.27、0.59,0.87 g·kg^-1·a^-1。增施有机肥、适量减少化肥投入、氮磷钾化肥的平衡施用是绿洲沙地农田土壤肥力持续提升的施肥管理对策。     

湿地土壤草根层对铅、镉吸附与解吸的动力学研究

利用柱实验对向海湿地土壤草根层吸附与解吸铅、镉的动力学特征进行了研究。结果表明，土壤草根层吸附镉的动力学过程符合Elovich吸附速率方程、双常数速率方程、抛物线扩散方程，吸附铅的动力学过程符合双常数速率方程、抛物线扩散方程，说明草根层吸附铅、镉的过程是一个反应速率和扩散因子综合控制的过程；实验条件下，Pb^2 、Cd^2 的吸附动力学特性较好，但解吸动力学特性很差。说明湿地土壤草根层对铅、镉均有较强的吸持能力，可阻挡重金属离子向深层土壤的迁移，减少了深层土壤中重金属的汇集。     

玉米秸秆还田和有机配施提高黑土酸中和容量

长期施用化肥导致农田黑土酸化、盐基离子耗竭、养分失衡及作物重金属污染等诸多问题。本文依托吉林公主岭国家黑土肥效监测基地25 a的施肥试验,研究了不施肥对照（C）、N、NP、NK、PK、NPK、厩肥—化肥配施（MNPK）、玉米秸秆还田（SNPK）等8个施肥处理对土壤酸中和容量（ANC）的影响,N、P、K施用量分别为165 kg hm^-2 a^-1、36 kg hm^-2 a^-1、68.5 kg hm^-2 a^-1,MNPK和SNPK处理与NPK处理为等N量。结果表明,施化肥导致表土pH下降0.37~1.39,MNPK和SNPK处理分别提高土壤pH值0.21和0.53。以pH 5.0为参比,N、NP、NK、PK、NPK各处理的酸中和容量ANC_{pH 5.0}分别为对照的42.85%、61.79%、54.05%、82.26%、63.68%;MNPK处理的ANC_{pH 5.0}是对照的1.86倍;加酸160 mmol kg^-1,SNPK处理的土壤pH值仅从7.65降至6.42,表现出极强的酸中和能力。SNPK和MNPK处理的土壤交换性盐基总量SEB分别是对照的1.37和1.14倍,土壤有机质SOM分别是对照的1.32和1.63倍,二者是提高土壤ANC主要原因。总之,有机物料添加显著提高了黑土抗酸化性能及土壤基础肥力水平,研究结果可为东北黑土区玉米秸秆还田保护性耕作及有机肥部分替代化肥实践提供长期试验的理论依据和数据支撑。     

三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例

三峡库区紫色土陡坡地径流小区大雨强模拟降雨实验表明,以等高植物篱为代表的坡地生态工程能相当有效地减少坡面侵蚀量、径流量和坡面氮、磷养分损失量。由于植物篱和带间覆盖稿秆对径流的阻滞作用使坡面径流与表土的混合、养分溶解交换过程更加充分,径流携带的养分流失成为有效养分流失的主要方式。通过施肥改善土壤渗透特性、抗蚀性及带间覆盖能明显提高控制坡面产沙、产流和养分流失。等高植物篱-农作系统各种处理中以施用有机肥和配施有、无机肥-带间麦秆覆盖两种处理效果最好。     

The Balance Between Capturing Phosphorus from Manure and Wastewater and the Demand for Crop Fertilizer in Italy

Phosphorus (P) is an essential nutrient required for plant growth and at the same time a costly pollutant, which can cause eutrophication of water bodies. Modern agriculture relies heavily on mineral fertilisers, which contain phosphorus derived from phosphate rock, because, without regular applications, crop yields would be limited. Since phosphate rock is a non-renewable resource, there are growing concerns regarding future phosphorus scarcity and the sustainability of modern agriculture. For many farmers, animal manure was once a means of maintaining soil fertility, but now it presents a major operational problem. This study evaluated the possibility of recycling phosphorus on a national and regional scale in Italy, using major sources of manure and wastewater. These results were successively compared with an estimate of the agricultural demand for phosphorus. Considering the quantity of phosphorus fertilizer that was applied to the soil–plant system, for the years 2001–2010, the annual phosphorus requirement of Italian crops was about 101,000 t of P. Therefore, the phosphorus source comprising animal manure and civil/industrial waste (117,500 t of P and 40,000 t of P, respectively) could potentially satisfy the average annual agronomic phosphorus demand. Regarding the geographical distribution of phosphorus supply and demand on a regional scale, areas with a large deficit of phosphorus included Calabria, Puglia and Marche. However, when only livestock waste was considered, Sicily, Umbria and Friuli could also be considered to be regions experiencing a phosphorus deficit.