太湖流域与长江三峡库区农业非点源污染对比研究

从社会经济、自然地理等角度对比太湖流域与三峡库区的状况,探讨三峡水库在正式建成后库区非点源污染发生的可能性。研究表明:太湖流域与三峡库区在农业生产环境及农业非点源污染发生条件等方面有相似之处,同时,三峡库区非点源污染物(如泥沙和营养物)的来源也比较丰富,因此可以推断三峡库区存在发生非点源污染的可能。

SOTER支持下海南土壤侵蚀量估算

在已建立的SOTER数据库基础上,利用SWEAP模型运算可知:海南土壤侵蚀主要发生在丘陵和陡坡地;海南土壤侵蚀量的空间分布与地形构造一致,中部山区(保亭)土壤侵蚀量较大,北部(琼山)沿海平原区侵蚀量较小;坡度为8％～30％的丘陵地区,采用梯化或等高种植的耕作措施可以大幅度降低土壤侵蚀量。研究表明,在SOTER数据库的支持下,SWEAP用于海南土壤侵蚀量的估算结果可靠程度较高。

广州东北郊大气氮湿沉降动态及其与酸雨的关系

大气氮沉降的增加对生态系统造成了严重的影响,已成为重大的全球性环境问题。然而,大气氮沉降研究在我国尚未引起足够的重视,现有基础数据采集非常不足。为了采集大气氮湿沉降的基础数据,为今后深入开展氮沉降对生态系统有关方面的影响提供依据,作者于2011年4月开始,在广州东北郊设置大气氮湿沉降监测点,收集雨水,并分析雨水中总氮的和各种形态氮的质量浓度。经过1年(2011年4月至2012年3月)的监测和分析,结果表明,(1)该监测点的年总氮沉降量为2 384.66 mg.m-2.a-1(约为23.85 kg.hm-2.a-1),其中,铵态氮的沉降量明显高于硝态氮,铵态氮是该监测点所在区域氮沉降的主要形式。(2)各种形态氮的湿沉降量与降雨量呈极显著正相关关系,降雨量越大的月份,该月份的氮沉降量占年度总沉降量的比例也越大,呈现出明显的季节性变化规律,春、夏季高,秋、冬季低。(3)降雨的pH值与氮沉降呈显著负相关,氮沉降量越高,雨水的pH值越低,意味着氮沉降是产生酸雨的主要因素之一。

周期性淹水对消落区水土环境的影响及控制对策

三峡库区消落区生态脆弱,在水土交互作用下消落区土壤母岩风化成土进度加快、土壤侵蚀加剧、土壤氮磷等营养物质及重金属大量溶出,其中N、P、COD和重金属是主要的溶出因子,淹没的耕地是主要的污染源。成库初期消落区生态脆弱性增强、水土流失加剧、地质灾难增加、岸边污染加重,尤其在水流缓慢的库湾将会出现局部的富营养化现象;随着消落区稳定的库岸湿地生态系统的形成,水土耦合呈现正的环境效应。为了尽快构建健康的消落区生态系统,防止三峡库区消落区水土环境的退化,必须加强和发挥政府宏观调控职能、建立消落区土地保护区域、推广复合生态技术并做好库区污染防治与修复工作。

广东省土壤硒空间分布及潜在环境风险分析

利用广东省260个土壤剖面数据,开展区域尺度下的土壤总硒(Se)质量分数的空间分布研究。结果表明,研究区内土壤硒含量变异性较强,符合对数正态分布特征,其几何质量分数为0.23 mg·kg-1,高于全国平均水平。表层土壤硒基线质量分数范围为0.13到0.41 mg·kg-1,处于硒缺乏与中等含量水平之间。土壤硒的空间分布格局与区域成土母质密切相关,表现为:高硒质量分数的土壤主要位于石灰岩和砂页岩区域,而低硒质量分数的土壤主要位于紫色页岩和花岗岩地区。土壤硒缺乏可能是影响研究区人体健康的重要问题。此外,研究区由土壤退化和土壤侵蚀引发的流入周边水体的土壤硒每年可高达23 t。

田间条件下氮的矿化及硝态氮淋溶研究

采用SRC(So il-R es in-Core)装置,研究了重庆市主要土壤类型的氮矿化差异以及与硝态氮淋溶的关系。研究结果表明,微酸性紫色土(菜地)的氮素矿化量、硝态氮淋失量和有效氮的变幅均较大,而其它两种坡耕地变化的氮素矿化量和硝态氮的淋失量变幅均较小。相关分析表明:在微酸性紫色土中,影响硝态氮淋失的主要因素是矿化量,且二者呈显著正相关;而其它两种坡耕地土壤的矿化量与硝态氮淋失量不表现相关性。这就表明不同土壤矿化、硝态氮淋失的情况有差异。

改性生物炭对菜地土壤磷素形态转化的影响

生物炭是一种含碳量高且更为稳定的有机碳,能够显著影响土壤物理、化学及生物学性质。以华南地区主要的菜地土壤为研究对象,研究新型生物炭对土壤磷素形态转化及有效性的影响,结果表明,施用生物炭可以提高树脂磷(Resin-Pi)、NaHCO3提取态无机磷(NaHCO3-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)含量,生物炭施入土壤后能明显提高土壤的有效磷含量,但并未显著提高稀盐酸提取态无机磷(D·HCl-Pi)和浓盐酸提取态无机磷(C·HCl-Pi)的含量;施用生物炭增加了NaHCO3提取态有机磷(NaHCO3-Po)的含量,降低了NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)的含量,提高了残渣磷(Residual-Pt)含量,并未改变浓盐酸提取态有机磷(C·HCl-Po)的含量。土壤速效磷与Resin-Pi、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与NaHCO3-Pi的相关性最强,相关系数达到0.980 5;Resin-Pi与NaHCO3-Pi、D.HCl-Pi呈极显著相关;NaHCO3-Pi与NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与D.HCl-Pi的相关性最强,相关系数达到0.816 6。表明在施用生物炭的条件下,不同形态的磷可以通过矿化等形式转化为有效性较高的磷形态。

珠江三角洲水改旱蔬菜地土壤特性演变

以广东省博罗县为例,选取52个由水稻田改为蔬菜种植的蔬菜地土壤样品,并以每个蔬菜地附近相同土壤类型的水稻田土壤样品为对照,研究了水稻田改为蔬菜地后土壤特性的变化。结果显示,水稻田改为蔬菜地后,土壤pH值有所提高,有机质、全氮呈下降趋势;土壤碱解氮、全磷、有效磷和速效钾显著增加,尤其是有效磷负荷累积明显,平均达到了98.02 mg/kg,土壤有效Cu含量下降,有效B和Mo含量均表现出增加的趋势,平均含量均低于全国临界值,有效Mn和Zn含量虽有所升高且平均值高于临界值,但仍有32.69%和26.93%的样品含量低于临界值,有效Fe的含量下降较为明显。部分蔬菜地土壤出现次生盐渍化现象,土壤盐分、硝态氮累积明显。土壤全盐与土壤硝态氮,土壤硝态氮与蔬菜硝酸盐含量之间存在极显著的正相关关系;不合理施肥和长期高强度连作是造成露天蔬菜地土壤养分失衡和土壤次生盐渍化的主要原因。因此,实施科学的平衡施肥制度和合理的耕作管理措施是保持土壤养分平衡,提高蔬菜产量和品质的关键。

珠江三角洲耕地土壤质量演化及其机制

通过对代表性区域的调查研究,探讨了珠江三角洲耕地土壤质量演化的趋势及其形成机制。结果表明,与第二次土壤普查时期(1980)比较,珠江三角洲耕地土壤有机质全氮稳中有降,土壤速效氮(NO3--N)、速效磷含量显著增加,已达丰富水平,土壤速效钾含量有所增加、但仍偏低,土壤有效镁、硼、钼仍严重缺乏,部分土壤有效硅、锰缺乏;伴随大量水田改种蔬菜、水果等经济作物而产生的耕作制度变化、利用强度增加以及相应的化学氮、磷肥料过量投入、蔬菜地施用石灰等管理措施等,是导致珠江三角洲耕地土壤有机质下降和产生新的养分非均衡化的主要影响因素。

华南地区主要蔬菜氮肥肥料利用率研究

为了解决华南地区蔬菜高效生产问题,以华南地区主要蔬菜为试验材料,采用＂3414＂试验方法对主要蔬菜的氮肥肥料利用率进行了研究。总结近年来在华南地区蔬菜生产区进行的田间试验结果,分析目前蔬菜生产条件下氮肥偏生产力、农学效率、氮肥表观利用率、生理效率以及肥料和地力对蔬菜产量的贡献率。结果表明,叶菜氮肥偏生产力为173.1 kg/kg,农学效率为38.3 kg/kg,表观利用率为18.4%,生理利用率为291.5 kg/kg,肥料贡献率为38.6%,地力贡献率为61.4%;瓜类蔬菜氮肥偏生产力为145.5 kg/kg,农学效率为55.6 kg/kg,表观利用率为19.7%,生理利用率为315.3 kg/kg,肥料贡献率为36.6%,地力贡献率为63.4%;豆角氮肥偏生产力为204.5 kg/kg,农学效率为42.4 kg/kg,表观利用率为19.6%,生理利用率为228.4 kg/kg,肥料利用率为20.6%,地力贡献率为79.5%。从肥料利用率分布频率可以看出,叶菜氮肥表观利用率小于10%的试验样本有40个,占总数34%,处于10%~20%的样本有43个,占总数36%,处于20%~30%的试验样本有19个,占总数16%,大于30%的试验样本有16个,占总数14%;瓜类蔬菜氮肥利用率小于10%的样本有48个,占总数31%,处于10%~20%的样本有51个,占总数33%,处于20%~30%的样本有32个,占总数21%,大于30%的试验样本有25个,占总数15%;豆类蔬菜氮肥利用率小于10%的试验样本有54个,占总数39%,处于10%~20%的样本有36个,占总数26%,处于20%~30%的样本有23个,占总数17%,大于30%的试验样本有26个,占总数18%。氮肥利用率小于30%的试验样本占总样本的80%以上,表明在目前蔬菜生产条件下各类蔬菜的氮肥利用率较低。生产上需同时解决蔬菜产量及肥料利用效率提高的问题。

沙罗竹人工林生长与立地条件的关系研究

对广东省罗定市泗纶镇沙罗竹人工林生长与地形因子和土壤理化性质之间的关系进行了分析研究。结果表明,地形部位、坡型、坡向、土壤质地、立竹密度等对沙罗竹平均胸径有显著影响;沙罗竹平均胸径与土壤水分、有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效硅质量分数呈显著正相关关系。回归分析结果表明,土壤有机质、速效氮、速效磷、有效镁质量分数及其组合是影响沙罗竹生长的主要养分因子。研究结果对沙罗竹林地选择和制定营林管理措施具有科学指导意义。

广东丘陵红壤土壤水分性能特征比较研究

对不同植被、不同利用方式下广东丘陵红壤水分性能进行了比较研究。结果表明,与自然地带性植被下的赤红壤比较,次生植被、人工植被下红壤类土壤导水性、持水能力和供水能力一般均较低。在同样的吸力下,次生植被、人工植被下红壤类土壤持水量较少,在同样吸力段,土壤释放的水量较少。玄武岩砖红壤持水量较大,但土壤水分有效性低。研究表明,广东丘陵旱地土壤局部干旱的发生,与其本身的土壤水分性能有密切关系,改良土壤水分性状,是调控广东丘陵旱地土壤水分的重要环节。

化肥减量配施增效剂对土壤理化性质及菜心产量、品质的影响

【目的】探讨化肥减量配施增效剂对广东省惠州地区蔬菜地土壤理化性质及菜心产量、品质的影响,为蔬菜地化肥减量提供理论依据和技术支持。【方法】以华南地区代表性的蔬菜作物菜心为研究对象,采用田间小区试验,设置当地施肥(T1,CK)、当地施肥+增效剂(T2)、减肥20%(T3)、减肥20%+增效剂(T4)4个处理,比较不同处理下土壤的理化性质、微生物量、酸性磷酸酶活性以及菜心产量、品质等指标。【结果】与T1(CK)相比,T3处理菜地土壤毛管持水量、田间持水量、非毛管孔隙度和总孔隙度分别提高13.3%、43.1%、29.4%和9.2%,T4处理菜地土壤非毛管孔隙度和总孔隙度分别提高42.1%和13.0%;与T1(CK)相比,T3处理菜地土壤pH值提高15.9%,其他土壤肥力指标均无显著变化,T4处理菜地土壤pH值提高13.4%、碱解氮和速效钾含量分别显著提高33.3%和15.8%;与T1(CK)相比,T3处理菜地土壤微生物量碳、氮和酸性磷酸酶活性分别提高35.6%、43.1%和15.5%,T4处理土壤微生物量碳、氮、磷和酸性磷酸酶活性分别提高78.1%、111.2%、49.1%和24.3%;与T1(CK)相比,T3处理菜心氮、磷、钾养分吸收量分别提高22.1%、11.3%、17.9%,T4处理菜心氮、磷、钾养分吸收量分别显著提高33.0%、28.5%和30.0%;与T1(CK)相比,T3处理菜心产量提高19.4%、硝酸盐含量下降13.6%、Vc含量提高2.2%,T4处理菜心产量显著增加28.1%、硝酸盐含量下降12.1%、Vc含量提高4.2%。【结论】化肥减量配施增效剂可以提升土壤肥力、提高土壤的微生物量和酸性磷酸酶活性、提高菜心的产量和改善品质。

建立海南县级1∶2.5万SOTER数据库的方法

介绍在海南省建立县级大比例尺SOTER数据库的方法

沙罗竹人工林丰产施肥技术初探

采用二因素四水平2次回归最优设计,运用统计学方法对试验结果进行2次肥料效应方程拟合、回归分析及方差分析,研究分析氮磷钾等养分配施对沙罗竹人工林生长的影响及其交互效应,提出沙罗竹人工林氮磷肥的最大施用量及其配比,为制订沙罗竹人工林丰产施肥技术提供依据。

改性生物炭对小白菜生长和磷素吸收的影响

华南地区蔬菜地土壤磷极易被固定,磷的生物有效性极低。生物炭作为一种土壤改良剂,能够改善土壤的理化性质,提高磷的生物有效性,促进植物磷素吸收和生长。采用田间小区试验,设置5个改性生物炭施用水平:F0(0)、F1(2 250kg·hm^(-2))、F2(4 500 kg·hm^(-2))、F3(6 750 kg·hm^(-2))、F4(11 250 kg·hm^(-2)),研究改性生物炭对小白菜生长和磷素吸收的影响,以期为改性生物炭在蔬菜保质保量生产上的应用提供理论依据。结果表明:在施用改性生物炭处理中,土壤有机质含量均呈增加趋势,增加幅度为3.28%～17.98%,仅F4(11 250kg·hm^(-2))处理与其他处理相比差异达显著水平(F=4.28,P=0.028);改性生物炭可以提高小白菜产量,提高幅度为6.92%～32.04%;改性生物炭的施用可以降低硝酸盐含量,与对照相比,F2(4 500 kg·hm^(-2))和F3(6 750 kg·hm^(-2))处理小白菜硝酸盐含量显著降低,分别降低幅度14.86%和9.92%;改性生物炭的施用可以提高维生素C和可溶性糖含量,提高小白菜的吸磷量,其中F3(6 750 kg·hm^(-2))和F4(11 250 kg·hm^(-2))处理提高幅度最大,且与对照差异显著(F=11.71,P=0.001)。总体而言,改性生物炭可以提高蔬菜的产量,改善蔬菜品质,提高蔬菜对磷的吸收。

不同有机肥对菜地根际土壤磷素形态及蔬菜生长的影响

为解决南方菜地土壤磷素活化的问题,以华南地区典型菜地土壤为研究对象,在田间试验条件下研究施用不同类型有机肥对菜地土壤磷素形态转化及蔬菜生长的影响,以期为南方土壤磷的活化提供理论依据和技术支撑。结果表明,施用有机肥和微生物有机肥均可以提高小白菜的产量,其中以有机肥2(鸡粪)和微生物有机肥2(鸡粪+铁还原菌微生物)处理增加幅度最大;2种微生物有机肥的树脂磷(Resin-P)含量显著高于有机肥和对照处理(P<0.05);2种微生物有机肥的NaHCO_3-P_i含量显著高于有机肥2(P<0.05),而各处理间NaHCO_3-P_o含量差异不显著(P>0.05);施用有机肥和微生物有机肥均可以提高中等活性磷(NaOH提取态磷)的含量,其中微生物有机肥1(花生麸+铁还原菌微生物)处理的NaOH-P_i含量显著高于其他处理,而各处理之间的NaOH-P_o含量差异不显著。有机肥处理和微生物有机肥处理均降低了稳定态各形态磷的含量,除Residual-P外,各处理间的D.HCl-P_i、C.HCl-P_i、C.HCl-P_o含量差异显著(P<0.05),其中有机肥2和微生物有机肥2处理下降幅度最大。相关分析结果表明,Resin-P与NaHCO_3-P_i、NaHCO_3-P_o、NaOH-P_i之间呈极显著或显著正相关关系;NaHCO_3-P_i与NaHCO_3-P_o、NaOH-P_i之间呈极显著或显著正相关关系;NaHCO_3-P_i与C.HCl-P_o呈显著负相关关系。总的来说,施有机肥和微生物有机肥降低了稳定态磷的含量,提高了活性磷和中等活性磷的含量,尤其是微生物有机肥的效果最佳。

铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1对铁磷复合物中铁、磷释放规律的影响

中国南方红壤中的磷素大多以铁磷复合物的形式被固定于土壤中,磷的利用率较低。通过向土壤中添加以S.oneidensis MR^(-1)为主的生物肥料,促进土壤磷的释放,减少外源磷肥的输入,以期达到保护环境和资源节约的目的。采用室内模拟试验,在纯化学培养的条件下,采用接种S.oneidensis MR^(-1)的厌氧体系进行培养,分别以磷吸附态的水铁矿(水铁矿-磷)、磷吸附态的针铁矿(针铁矿-磷)和磷酸铁(FePO_(4-)磷)作为体系唯一的磷素和Fe(Ⅲ)来源,3种磷均为土壤中铁磷复合物的组成成分。结果表明,S.oneidensis MR^(-1)对3种铁磷复合物中的Fe(Ⅲ)产生了还原效应并将其还原成Fe(Ⅱ),且Fe(Ⅱ)质量浓度随试验时间延长总体呈先增长后稳定的变化趋势;当3组加入S.oneidensis MR^(-1)的体系Fe(Ⅱ)质量浓度均为最高时,Fe(Ⅱ)平均生成速率表现为:针铁矿(30.44 mg·L^(-1)·d^(-1))>水铁矿(21.05 mg·L^(-1)·d^(-1))>磷酸铁(6.62 mg·L^(-1)·d^(-1));3组加入S.oneidensis MR^(-1)的体系Fe(Ⅲ)质量浓度与初始质量浓度相比较均发生了改变,在针铁矿-磷-菌体系中Fe(Ⅲ)质量浓度极低,而水铁矿-磷-菌体系和磷酸铁-磷-菌体系中则大量存在Fe(Ⅲ);至试验结束时,磷酸铁-磷-菌体系中总磷质量浓度是初始时的2.3倍,而针铁矿-磷-菌和水铁矿-磷-菌体系的总磷约为初始质量浓度的1/10。因此,S.oneidensis MR^(-1)利用磷酸铁-磷的过程会促进磷的释放,使磷酸铁中磷得以活化,而利用针铁矿-磷和水铁矿-磷的过程则会消耗磷,不会造成磷累积。

生物有机肥对土壤质量及蔬菜产量的影响

为了探讨生物有机肥对菜地土壤质量及蔬菜产量的影响,采用田间小区试验,以华南地区代表性瓜类蔬菜白瓜(Cucurbita pepo L.)为试验作物,配施生物有机肥研究了白瓜不同生育期土壤肥力、酶活性、微生物生物量及产量。结果表明,(1)施用生物有机肥能够提高土壤的pH值、碱解氮、速效钾和有效磷的含量。在白瓜清藤期,配施生物有机肥的土壤其pH值、碱解氮、速效钾和有效磷的含量均比农户习惯施肥和无机肥处理均增加10%以上。(2)施用生物有机肥对土壤的酶活性和微生物生物量的含量影响不同。在白瓜苗期,生物有机肥可提高土壤微生物生物量碳含量,与农户习惯施肥和无机肥处理相比分别增加了67.0%和91.8%;在白瓜伸蔓期,生物有机肥可提高微生物量碳含量、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性,与农户习惯施肥和无机肥处理相比分别增加了11.8%—33.2%和13.1%—37.4%;在白瓜盛瓜期,生物有机肥可提高微生物生物量碳含量、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性,与农户习惯施肥和无机肥处理相比,分别增加了12.1%—22.7%和19.3%—28.4%;在白瓜清藤期,生物有机肥可增强过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性,与农户习惯施肥和无机肥处理相比,分别增加了8.02%—33.5%和20.1%—27.7%。因此,配施生物有机肥对白瓜不同生育期的微生物活性影响不同。(3)生物有机肥对白瓜的增产作用发生在盛瓜期前期,对盛瓜期后期影响很小。综上所述,生物有机肥可提高土壤肥力,增强微生物生物量和酶活性,改良土壤环境,提高白瓜产量。

蚯蚓粪复配硼钼调理剂对土壤改良和茄子生长的影响作用

土壤质量决定着农产品的质量和农业生产的可持续发展,然而土壤退化成为农业生产的重要限制因素之一,施用土壤调理剂有利于减缓土壤退化的速度。该研究配制土壤调理剂,即蚯蚓粪:草菇渣:蛭石=6:3:1、钼酸钠50 g·kg^(-1)、硼酸13.3 g·kg^(-1),并设5个不同的处理CK、QY-T1、QY-T2、QY-T3、QY-T4,研究该调理剂对土壤理化性质和肥力的影响作用,分析其对茄子硼、钼和生长状况的促进作用。结果表明,该调理剂能提高土壤温度,5 cm、09:00的土壤温度QY-T4较高,但10 cm、14:00的土壤温度QY-T3最高;土壤容重随着施用量的增大而显著降低至1.50 g·cm^(-3)以下,土壤pH值从CK的4.93提高到QY-T4的5.57、微生物量碳分别比CK高29.9%、36.1%、47.6%和52.2%,有机质分别比CK高10.8%、11.7%、12.5%和7.0%,QY-T2、QY-T3、QY-T4土壤有效硼达到0.35、0.36、0.42mg·kg^(-1),QY-T1、QY-T2的有效钼分别为0.107、0.140mg·kg^(-1),随着调理剂的增多而增多,但QY-T3、QY-T4分别为0.101、0.092 mg·kg^(-1)反而随着调理剂的增多而下降,茄子硼、钼含量都随着调理剂的增加而增大,且显著高于对照(P<0.01);总产量比CK分别提高了29%、36%、190%和66%,总个数分别增加了25%、28%、155%和66%,59 d株高和叶片面积分别比CK增高了23%、1.4%、23%、16%和6.8%、11%、9.3%、7.4%,而叶片数量,所有的处理差异不显著,因此推荐该土壤调理剂用量与QY-T3相同,为1.5×10^(4)kg·hm^(-2)。该研究可为土壤调理剂修复土壤退化的应用提供依据。